用ML4835設(shè)計室內(nèi)可調(diào)光小型熒光燈電子鎮(zhèn)流器

本文詳敘了一種低損耗的建筑用可調(diào)光鎮(zhèn)流器的設(shè)計，它采用ML4835電子鎮(zhèn)流控制器IC，以MicroLinear公司的ML4835EVAL板為基礎(chǔ)。

當(dāng)工作電壓超過102V～138V范圍時，ML4835EVAL板作為功率因數(shù)校正的65W電子鎮(zhèn)流器，它接受0～10VDC控制、具有20∶1調(diào)光范圍，控制兩只串接的32WPLT緊密型熒光燈管。燈管采用預(yù)熱、點(diǎn)亮和調(diào)光的運(yùn)行模式，是一頻率變化范圍寬、不重迭的變頻器拓?fù)?。圖1給出了這種120V的電子鎮(zhèn)流器設(shè)計框圖。圖2則給出了完整的ML4835EVAL電路圖。

CFL小型熒光燈被設(shè)計為工作在要求全照度和可調(diào)光的，其鎮(zhèn)流器充分顯示了該ML4835鎮(zhèn)流控制器IC的如下特性：

（1）工作在鎮(zhèn)流變頻器頻率下的連續(xù)電流模式

（PFC）用以降低傳導(dǎo)EMI和二極管損耗；

（2）總諧波失真小于10％；

（3）可編程的三重頻率起動程序用以延長燈管壽

命，簡化燈管網(wǎng)絡(luò)設(shè)計，以及在任意調(diào)光能級無全功率閃光時起動燈管；

（4）具有單片熱保護(hù)功能和燈管熄滅檢測電路；

（5）燈管壽命終結(jié)保護(hù)或功率限制功能；

（6）根據(jù)由調(diào)光控制器或傳感器來的0～10VDC

圖1120V鎮(zhèn)流器設(shè)計的方框圖

圖2可調(diào)光CFL鎮(zhèn)流器原理圖（原圖，未做格式化處理）

電壓可控制小型熒光燈光輸出變化100％～5％；

（7）按可編程的時間間隔自動再起動燈管。

1功率因數(shù)校正器（PFC）的設(shè)計

（1）選擇PFC輸出電壓VB

因PFC采用升壓式變換器，則：VB>×VIN(max)

式中：VB為PFC輸出電壓；

VIN為輸入線電壓有效值。

為了能在具有較小變化的220V電壓工作則：

VB>(1.414)×(1.1)×220(1)

即VB>342VDC（采用380VDC）。

（2）計算升壓電感數(shù)值

由于在該功率范圍內(nèi)工作的燈管頻率接近40kHz，故選用小號的鐵氧體磁芯。ML4835PFC電路工作在連續(xù)的電感電流模式。該磁芯的典型應(yīng)用電感數(shù)值可由下式求出：L=mH(2)

式中：L是T1繞組（6、10）的電感值；

fmin是變頻器的最低頻率；

VIN=90V是開始調(diào)節(jié)的線電壓值；

PO是向燈管輸出的功率。因此有：L==1.5mH（采用3.5mH）

（3）電流傳感電阻的數(shù)值

為了確定電流傳感電阻的最大值R1，應(yīng)求出流經(jīng)它的峰值電流。該峰值電流由時鐘頻率電流Icp與線路頻率電流Inp組成。

在VIN(min)時的占空比D為：D=1－(3)

式中：VIN=90V；

VB=380VDC。

因此得到D=0.67。

圖3燈管網(wǎng)絡(luò)

（a)燈管網(wǎng)絡(luò)等效電路(b)燈管網(wǎng)絡(luò)的電容

T==25×10－6s=25μs

TON=DT=0.67×25×10－6=16.6×10－6s=16.6μsICP=(4)所以：ICP==0.30A并且有：InP==1.02A

這樣就能得到流經(jīng)R1的總峰值電流IR1：

IR1=0.30＋1.02=1.32A

R1的最高電壓被電流限制門檻置位于－1.0V，所以R1的最大值為：R1=1.0/1.32=0.755Ω（選用0.33Ω）

（4）選擇斜坡電容C24

斜坡電容器C24的數(shù)值可由式（5）求出：C24=(TOFF－TDIS)×（5）

式中：TOFF=T×(1－D)=8.38μs；

TDIS≌321×CT≈0.68μs；

PEAO(max)=6.1VDC；

Ri=22kΩ（IC內(nèi)部電阻）

因此可得到：C24=1.1nF

這是C24的最大值，可用于在90V時起動調(diào)節(jié)。然而其實(shí)際值較小，這是因?yàn)镽2和C4對電流脈動有整形作用。R2和C4衰減大的高頻開關(guān)尖峰，它流經(jīng)R1引起電流脈動?，F(xiàn)選用C24數(shù)值為470pF。