常用高頻交流電子鎮(zhèn)流器調(diào)光

    由于高頻交流電子鎮(zhèn)流器具有節(jié)能的優(yōu)點,特別是在不需電子鎮(zhèn)流器滿功率進(jìn)行的場合下,采用調(diào)光控制節(jié)能效果會更加明顯.

    調(diào)光控制有一個用戶可控制的調(diào)光控制輸入端并應(yīng)具有以下基本功能:能檢測燈電流、燈電壓、燈功率;利用反饋電路來調(diào)節(jié)用戶設(shè)定的亮度.

    常用的調(diào)光方法主要有以下四種:占空比調(diào)光法、調(diào)頻調(diào)光法、調(diào)節(jié)高頻逆變器供電電壓調(diào)光法、 脈沖調(diào)相調(diào)光法.
1、占空比調(diào)光法

    這種調(diào)光控制法利用調(diào)節(jié)高頻逆變器中功率開關(guān)管的脈沖占空比,實現(xiàn)輸出功率調(diào)節(jié),對半橋逆變的最大占空比為0.5,以確保半橋逆變器的兩個開關(guān)管有一個死時間,以免兩個開關(guān)管共態(tài)導(dǎo)通損壞.

    這種調(diào)光方法存在的問題是:如果電感電流連續(xù)并滯后于半橋電壓Uxy,則開關(guān)可能導(dǎo)通時工作在零電壓狀態(tài),關(guān)斷瞬間需采用吸收電容達(dá)到ZCS工作條件,這樣可進(jìn)入ZVS工作方式,這是優(yōu)點,EMI和開關(guān)管應(yīng)力可明顯降低.然而,如果占空比太小,以至電感電流不連續(xù),將失去ZVS工作特性,并且由于供電直流電壓較高,而使開關(guān)管上的應(yīng)力加大,這種不連續(xù)電流導(dǎo)通狀態(tài)將導(dǎo)致可靠性降低和加大EMI幅射.

    除了小的脈沖占空比,當(dāng)燈管發(fā)生故障時,也會出現(xiàn)不連續(xù)電流工作狀態(tài),當(dāng)燈為開路故障時,電感電流將流過諧振電容,由于這個電容的容量較小,所以阻抗較大.除非兩個開關(guān)管有吸收電路保護(hù),否則開關(guān)管將承受很大的電壓應(yīng)力.

2、調(diào)頻調(diào)光法

    調(diào)頻調(diào)光法也是常用的調(diào)光方法.如果高頻交流電子鎮(zhèn)流器的開關(guān)頻率增加,則電感的阻抗增加,這樣,電感電流就會下降.
調(diào)頻調(diào)光法的局限性:

A．調(diào)光范圍由調(diào)頻范圍決定,如果調(diào)頻范圍不大,則功率調(diào)節(jié)范圍也不大.

B．為了實現(xiàn)在低燈功率工作條件下實現(xiàn)調(diào)光,則調(diào)頻范圍應(yīng)很寬(即從25KHZ--50KHZ).磁芯的頻率范圍、驅(qū)動電路、控制電路可能限制調(diào)光范圍.

C．在整個調(diào)頻范圍內(nèi)不易實現(xiàn)軟開關(guān).輕載時,不能實現(xiàn)軟開關(guān),并使開關(guān)管上的電壓應(yīng)力加大.硬開關(guān)的瞬態(tài)過渡是EMI幅射的主要來源.

D．如果半橋逆變器不工作在軟開關(guān)狀態(tài),則導(dǎo)致逆變器的損耗加大,導(dǎo)致效率降低.

E．當(dāng)開關(guān)頻率在紅外遙控的頻率范圍內(nèi)時,熒光燈將發(fā)射低電平的紅外線,如果調(diào)頻范圍很大,其它的紅外遙控裝置如電視機(jī)將會受到影響.

F．燈電流近似反比于逆變器開關(guān)頻率,調(diào)光與開關(guān)頻率間不是線性關(guān)系.

G．當(dāng)燈管發(fā)生開路故障時,將出現(xiàn)DCM工作狀態(tài),特別是當(dāng)開關(guān)頻率很低時.

3、改變半橋逆變器供電電壓調(diào)光法

    利用改變半橋逆變器供電電壓法實現(xiàn)調(diào)光有以下優(yōu)點:

A．調(diào)節(jié)半橋逆變器供電電壓來實現(xiàn)調(diào)光.

B．采用固定占空比(約0.5)的方法,使半橋逆變器工作在軟開關(guān)電感電流連續(xù)的寬調(diào)光范圍調(diào)光(這也可使開關(guān)控制電路簡化).

C．由于開關(guān)頻率固定,所以可以針對給定的燈型號簡化控制電路設(shè)計.

D．由于開關(guān)頻率剛好大于諧振頻率,所以可以降低無功功率和提高工作效率.

E．由于開關(guān)頻率固定,所以可以較方便的確定無源器件的參數(shù).

F．在較寬的燈功率范圍內(nèi)(5%--100%)保持ZVS工作條件.

G．在很低的半橋逆變器供電電壓下,將會失去軟開關(guān)特性,將會出現(xiàn)電感電流不連續(xù)的工作狀態(tài).然而在直流供電電壓很低的情況下,這種工作狀態(tài)不再是個問題,這時的開關(guān)管應(yīng)力和損耗將很小,即使硬開關(guān)在低直流供電電壓情況下(如20V),也不會產(chǎn)生太多EMI幅射.

H．可實現(xiàn)平滑和幾乎線性的燈功率控制特性.

I．可得到低功率解決方案,半橋逆變器的供電電壓可以選得很低(如5%--100%的調(diào)光范圍對應(yīng)30-120V),這樣可采用低電壓電容和MOSFET.

J．調(diào)光控制僅通過控制SEPIC變換器輸出電壓實現(xiàn).由于半橋逆變器工作在恒頻工作狀態(tài),所以可采用簡單的AC/DC控制即可實現(xiàn)調(diào)光.

K．燈電流近似和DC變換器的電壓成正比,調(diào)光幾乎和SEPIC DC變換器的輸出直流電壓成正比.調(diào)光曲線如圖6所示.

4、脈沖調(diào)相調(diào)光法

    利用調(diào)節(jié)半橋逆變器中兩支開關(guān)管的導(dǎo)通相位的方法來調(diào)節(jié)輸出功率,從而達(dá)到輸出調(diào)光的目的.調(diào)相法調(diào)光曲線圖如圖7所示.

    相控調(diào)光法主要有以下特點:⑴可調(diào)光至此1%;⑵可在任意調(diào)光設(shè)定值下啟動;⑶可應(yīng)用于多燈應(yīng)用場合;⑷調(diào)光相位燈功率關(guān)系線性好.