谐振电压反馈自驱动电子镇流器.pdf

谐振电压反馈自驱动电子镇流器王传兵 刘晨阳(浙江大学电气工程学院 杭州 310027)摘 要探讨一种电压反馈自驱动电子镇流器详细分析了其启动电路、 谐振电路、 控制系统同时制作 了一个36W的电子镇流器进行验证,实验结果证明了理论分析的正确性关键词 电子镇流器 自激 谐振引言目前的电子镇流器,按其控制方法可分为外加驱动式电子镇流器和自驱动电子镇流器由于自激式电子镇流器无需外加IC、 结构简单、 价格低等特点, 目前广泛应用于紧凑型荧光灯中 本文就一种典型的自激式电子镇流器 — — — 谐振 电压反馈自驱动电子镇流器进行深入的探讨,给出了其启动电路、 谐振回路参数、 自驱控制的分析方法 同时按照以上的分析方法制作一个36W荧光灯电子 镇流器进行实验验证1 主电路结构主电路包括三部分:启动电路、RLC谐振电路,以及MOS管及其驱动电路启动电路由双向触发二极管(Diac) ,电阻R1、R2、R3以及电容Cd组成谐振电路由LR、CR以及灯的等效电阻R组成Q1和Q2分别是NMOSFET和PMOSFET,其自驱动电路由电感LD、LB以及两个稳压管(Zener)组成111 电路启动过程分析加电源直流电压后,电感LB及LD相当于短路,电容Cd与电容Cb开始充电。

当充电到一定的程度后,电容Cb上的电压高于触发二极管的击穿电压Vbo,从而触发二极管导通,其端电压突变,对电感LD激励一个电流脉冲,从而驱动MOS管,电路开始启 动112 RLC谐振电路分析:图1 主电路结构图并联谐振回路中利用基波等效法: ?Uo(jω) ?Ui(jω)=11 -ω ω022 +ω ω0Q2式中ω0=1LRCRQ=R ω0LR,选择合适的 ω值,同时根据电路荧光灯的额定电压功率等可以计算出LR和CR的值113 驱动电路的控制模型分析 从控制角度出发,自驱动电子镇流器是一个非线 性系统如图2所示,其中:(a)为实际的门极驱动电路;(b)为门极驱动电路的等效电路;61中 国 照 明 电 器CHINA LIGHT (d)为(b)电路的电压电流波形图图2 驱动电路的控制模型分析对理想的稳压管,视为具有理想继电性的非线性 环节,如图2(c) ,其端电压:IZ> 0 ,Vgs=Vz+VdIZ< 0 ,Vgs= -Vz-VdVz为稳压管的稳压值,而Vd为稳压管的正向导通压降根据图2(b) ,可以得到:iLB(t) =vz LBt+θ-π Π2 ω 其中θ是图2(d)中Is与ILB之间的电位差,当iLB大于is时,流过稳压管的电流改变方向,此时开关从开通状态转变到关断状态。

当t=< ω时,有Ip Nsin<=iLB< ω,<=π-θ(Ip为Is的峰值)sin<=Nπvz 2IpωLB= sin(π-θ) = sinθ其中N是变压器的匝比门极的移相角为θ= arcsinNπvz 2IpωLB2 实验数据及波形输入电压:220VAC ,50Hz输出负载:36W荧光 灯一个工作频率: 40kHz取LR= 118mH,CR=8nF ,变压器匝比15∶1 ,LB= 250μH实验波形如图3、 图4所示图3 灯电压电流波形图4 开关电压电流波形3 结语本文中的谐振电压反馈自驱动电子镇流器具有 结构简单、 价格低廉等特点,但是占空比严格控制在015 ,相对地对其功能的拓展造成了限制,如无法进行 调光控制等为了使其参数性能达到最优,对其进行深入的分71王传兵 等:谐振电压反馈自驱动电子镇流器© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.析是必要的参考文献1 张卫平.绿色电源 — — — 现代电能变换技术及应用[M].北京:科学出版社2 Louis Robert Nerone. Analysis and Design of a Self2Oscillating Class EBallast for CompactFluorescent lamps.IEEE TRANSACTIONS ONINDUSTRIAL ELECTRONICS,Vol 48 ,No.1 FEBRUARY20013 刘晨阳.自激电子镇流器控制模型的分析及实验研究.电力电子技术, 20034 R. N. do Prado A. R. Seidel F. E. Bisogno M. A. D. Costa. A DesignMethod for Electronic Ballast For Fluoresent lamps. IEEE(本文编辑 江姗)资 料 征 订资 料 名 称单 价电光源实用手册118元Π 册 绿色照明丛书190元Π 套,7册 交通运输照明光源科技文献汇编70元Π 册 第三届全国电光源科技研讨会 会议资料230元Π 套,2册 全国电光源材料科技研讨会会议资料汇编(2004年,2005年)90元Π 册;100元Π 册 全国电光源设备科技研讨会会议资料80元Π 册 消毒杀菌紫外光源及装置技术资料汇编120元Π 册 新世纪高强度气体放电灯技术资料汇编、 论文集200元/套,2册 节能型环形电感镇流器标准汇编40元/册 电气照明设计50元/册 霓虹灯、 电子霓虹灯资料大全280元/套,5册 金属卤化物灯技术资料专辑130元/套,2册 节能型电感镇流器技术资料150元/套,3册 节能型电感镇流器在节能灯具中的应用50元/册 霓虹灯技术资料与标准150元/套,5册 反射型节能白炽灯技术资料专辑50元/套,2册 1997年电子镇流器专刊20元/册 灯用荧光粉工艺和理论15元/册 普灯灯丝导线生产10元/册 照明技术资料汇编(发光二极管、 导光管、 光纤、 背光照明、 液晶显示照明、 硫灯、 无极灯等)270元/套,3册订阅办法:邮局汇款:北京市大北窑厂坡甲3号 全国照明电器信息中心 邮编:100022银行信汇:工行北京市朝阳支行营业部 帐号:892359263 北京电光源研究所《2004年,2005年全国电光源材料技术研讨会会议资料汇编》 征订2004年汇编包括两部分:一是会议邀请报告,收录国内外著名电光源及电光源材料科研、 生 产和使用单位的专家所作专题报告二十余篇。

二是技术资料选编,收录精选论文十九篇2005年汇编集中收录了电光源材料科研、 生产、 使用方面的最新论文和资料四十九篇 欢迎业内同仁订阅定价:2004年汇编90元Π 册,2005年汇编100元Π 册 订阅方法:银行信汇:工行北京市朝阳支行营业部 帐号:892359 - 63 北京电光源研究所 邮局汇款:北京市大北窑厂坡甲3号 全国照明电器信息中心 邮编:100022 Π :010 - 6770936881中 国 照 明 电 器2005年第10期© 1995-2005 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.。