20世紀(jì)70年代出現(xiàn)了世界性的能源危機(jī)，節(jié)約能源的緊迫感使許多公司致力于節(jié)能光源和熒光燈電子鎮(zhèn)流器的研究，隨著半導(dǎo)體技術(shù)飛速發(fā)展，各種高反壓功率開(kāi)關(guān)器件不斷涌現(xiàn)，為電子鎮(zhèn)流器的開(kāi)發(fā)提供了條件，70年代 末，國(guó)外廠家率先推出了第一代電子鎮(zhèn)流器，是照明發(fā)展史上一項(xiàng)重大的創(chuàng)新。由于它具有節(jié)能等許多優(yōu)點(diǎn)，引起了全世界的極大關(guān)注和興趣，認(rèn)為是取代電感鎮(zhèn)流器的理想產(chǎn)品，隨后一些著名的企業(yè)都投入了相當(dāng)?shù)娜肆Α⑽锪?lái)進(jìn)行更高一級(jí)的研究與開(kāi)發(fā)。

　　由于微電子技術(shù)突飛猛進(jìn)，促進(jìn)了電子鎮(zhèn)流器向高性能高可靠性方向發(fā)展，許多半導(dǎo)體公司推出了專(zhuān)用功率開(kāi)關(guān)器件和控制集成電路的系列產(chǎn)品，1984年，西門(mén)子公司開(kāi)發(fā)出了TPA4812等有源功率因數(shù)校正電器IC，功率因數(shù)達(dá)到0.99。隨后一些公司相繼推出集成電子鎮(zhèn)流器，89年芬蘭赫爾瓦利公司又成功推出可調(diào)光單片集成電路電子鎮(zhèn)流器，電子鎮(zhèn)流器在全世界特別是發(fā)達(dá)國(guó)家已全國(guó)推廣應(yīng)用。

　　中國(guó)對(duì)電子鎮(zhèn)流器的研究開(kāi)發(fā)起步較晚，技術(shù)起點(diǎn)低，早期對(duì)這一產(chǎn)品的難度和復(fù)雜性認(rèn)識(shí)不足，專(zhuān)用半導(dǎo)體器件開(kāi)發(fā)未跟上，產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)不了關(guān)，而且市場(chǎng)極不規(guī)范，大量的低價(jià)劣質(zhì)品被拋向市場(chǎng)，使消費(fèi)者蒙受損失，嚴(yán)重?fù)p害了電子鎮(zhèn)流器的形象。90年代后期，由于生產(chǎn)水平有了迅速發(fā)展和提高，從電路設(shè)計(jì)到了電子器件的配套都進(jìn)入了較成熟階段，優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品進(jìn)入建筑工程，隨著中國(guó)綠色照明工程的實(shí)施，為電子鎮(zhèn)流器推廣應(yīng)用鋪平了道路，國(guó)產(chǎn)電子鎮(zhèn)流器必將迅速趕上國(guó)際先進(jìn)水平，在競(jìng)爭(zhēng)的國(guó)際市場(chǎng)中占有一席之地。

　　熒光燈、殺菌燈用電子鎮(zhèn)流器知識(shí)

　　電子鎮(zhèn)流器知識(shí)簡(jiǎn)介：使用半導(dǎo)體電子元件，將直流或低頻交流電壓轉(zhuǎn)換成高頻交流電壓，驅(qū)動(dòng)低壓氣體放電燈（殺菌燈）、鹵鎢燈等光源工作的電子控制裝置。應(yīng)用最廣的是熒光燈電子鎮(zhèn)流器。

　　電子鎮(zhèn)流器由于采用現(xiàn)代軟開(kāi)關(guān)逆變技術(shù)和先進(jìn)的有源功率因數(shù)矯正技術(shù)及電子濾波措施，具有很好的電磁兼容性， 降低了鎮(zhèn)流器的自身?yè)p耗。

　　辨別電子鎮(zhèn)流器好壞

　　把起輝器拆下，斷開(kāi)電源，測(cè)試鎮(zhèn)流器兩端即可。如果鎮(zhèn)流器那種比較老的電感式的，電感式的才可以用這種方法測(cè)試線圈是否燒壞。這種老式的鎮(zhèn)流器壞了，一般就是線圈燒斷，導(dǎo)致燈管兩端沒(méi)有電壓，不會(huì)引起燈管燒壞。對(duì)于電子鎮(zhèn)流器就會(huì)有很多情況。

　　可以按上述所說(shuō)的方法分別測(cè)量三個(gè)鎮(zhèn)流器的阻值，看看有沒(méi)有較大區(qū)別，以此判斷鎮(zhèn)流器是否損壞。還可以換起輝器，看看那個(gè)會(huì)燒的起輝器是否不可以斷開(kāi)，一直處于通路狀態(tài)。總之用替換法。

　　電子鎮(zhèn)流器的調(diào)光

　　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(kāi)關(guān)管的脈沖占空比，實(shí)現(xiàn)輸出功率調(diào)節(jié)，對(duì)半橋逆變的最大占空比為0.5，以確保半橋逆變器的兩個(gè)開(kāi)關(guān)管有一個(gè)死時(shí)間，以免兩個(gè)開(kāi)關(guān)管共態(tài)導(dǎo)通損壞。這種調(diào)光方法存在的問(wèn)題是：如果電感電流連續(xù)并滯后于半橋電壓Uxy，則開(kāi)關(guān)可能導(dǎo)通時(shí)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(diǎn)，EMI和開(kāi)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(kāi)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輻射。

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

　　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(kāi)關(guān)頻率增加，則電感的阻抗增加，這樣，電感電流就會(huì)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(shí)現(xiàn)在低燈功率工作條件下實(shí)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(dòng)電路、控制電路可能限制調(diào)光范圍。

　　C．在整個(gè)調(diào)頻范圍內(nèi)不易實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)。輕載時(shí)，不能實(shí)現(xiàn)軟開(kāi)關(guān)，并使開(kāi)關(guān)管上的電壓應(yīng)力加大。硬開(kāi)關(guān)的瞬態(tài)過(guò)渡是EMI輻射的主要來(lái)源。

　　D．如果半橋逆變器不工作在軟開(kāi)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(kāi)關(guān)頻率在紅外遙控的頻率范圍內(nèi)時(shí)，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(huì)受到影響。

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

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

　　電壓調(diào)光法

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

　　A．調(diào)節(jié)半橋逆變器供電電壓來(lái)實(shí)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(kāi)關(guān)電感電流連續(xù)的寬調(diào)光范圍調(diào)光（這也可使開(kāi)關(guān)控制電路簡(jiǎn)化）。

　　C．由于開(kāi)關(guān)頻率固定，所以可以針對(duì)給定的燈型號(hào)簡(jiǎn)化控制電路設(shè)計(jì)。

　　D．由于開(kāi)關(guān)頻率剛好大于諧振頻率，所以可以降低無(wú)功功率和提高工作效率。E．由于開(kāi)關(guān)頻率固定，所以可以較方便的確定無(wú)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(huì)失去軟開(kāi)關(guān)特性，將會(huì)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(gè)問(wèn)題，這時(shí)的開(kāi)關(guān)管應(yīng)力和損耗將很小，即使硬開(kāi)關(guān)在低直流供電電壓情況下（如20V），也不會(huì)產(chǎn)生太多EMI輻射。

　　H．可實(shí)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(duì)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(guò)控制SEPIC變換器輸出電壓實(shí)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(jiǎn)單的AC/DC控制即可實(shí)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SEPICDC變換器的輸出直流電壓成正比。

　　脈沖調(diào)相調(diào)光法

　　利用調(diào)節(jié)半橋逆變器中兩支開(kāi)關(guān)管的導(dǎo)通相位的方法來(lái)調(diào)節(jié)輸出功率，從而達(dá)到輸出調(diào)光的目的。相控調(diào)光法主要有以下特點(diǎn)：

　　（1）可調(diào)光至此1%；

　　（2）可在任意調(diào)光設(shè)定值下啟動(dòng)；

　　（3）可應(yīng)用于多燈應(yīng)用場(chǎng)合；

　　（4）調(diào)光相位燈功率關(guān)系線性好。

　　電子鎮(zhèn)流器電路圖研究應(yīng)用

　　1997年10月1日，我國(guó)“綠色照明工程”正式啟動(dòng)，這是照明技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)一項(xiàng)重大決策和舉措，必將對(duì)我國(guó)的能源、電光源和照明技術(shù)，甚至環(huán)境保護(hù)等各個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)生巨大影響。

　　據(jù)國(guó)家經(jīng)貿(mào)委人士稱(chēng)：我國(guó)將把采用電子鎮(zhèn)流器和緊湊型熒光燈組成的一體化節(jié)能燈取代白熾燈作為“綠色照明工程”的重要目標(biāo)，“九五”期間，將推廣各種節(jié)能燈3億只以上，形成終端節(jié)電220億度的能力，相當(dāng)于節(jié)約電力建設(shè)資金（490～630）億元，扣除節(jié)電投入，實(shí)際可減少社會(huì)支出 （300～400）億元。又據(jù)信息產(chǎn)業(yè)部有關(guān)專(zhuān)家認(rèn)為，在相同光通量條件下，節(jié)能燈比白熾燈可節(jié)約電能80％，用于購(gòu)買(mǎi)節(jié)能燈的費(fèi)用，在（8～10）個(gè)月的電費(fèi)節(jié)余中就可以收回。普通家庭和企事業(yè)單位、賓館飯店、商業(yè)系統(tǒng)等使用電子節(jié)能燈，比白熾燈更為合算。

　　但是，目前在工頻下工作的老式電感鎮(zhèn)流器，普遍存在耗能高、效率低、體積大，需大量銅材等缺點(diǎn)。所以，國(guó)家已把高頻電子鎮(zhèn)流器取代傳統(tǒng)電感式鎮(zhèn)流器定為一項(xiàng)政策。目前，市場(chǎng)上出現(xiàn)了一些電子鎮(zhèn)流器，表 1列出這些電子鎮(zhèn)流器的性能比較。按照國(guó)際電工委員會(huì)標(biāo)準(zhǔn)IEC929和我國(guó)的專(zhuān)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)ZBK74012—90關(guān)于電子鎮(zhèn)流器在“正常情況下使用時(shí)，應(yīng)使燈啟動(dòng)，但不對(duì)燈性能造成損害”；“施加陰極預(yù)熱電壓的最短時(shí)間應(yīng)不少于0.4s”和“開(kāi)路電壓的波峰系數(shù)不得超過(guò)1.8；在最低預(yù)熱期間，不得產(chǎn)生即使是極窄的、不影響有效值的電壓峰值”等規(guī)定，則表1中所列，除高檔電子鎮(zhèn)流器外，均屬不合格產(chǎn)品。特別要強(qiáng)調(diào)的是，早在1982年，國(guó)際電工委員會(huì)（IEC）就制定了名為“家用設(shè)備及類(lèi)似電器設(shè)備對(duì)供電系統(tǒng)干擾的標(biāo)準(zhǔn)”，即IEC555－2標(biāo)準(zhǔn)。1987年，歐洲也制定了類(lèi)似的EN60555－2標(biāo)準(zhǔn)。

　　兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)都嚴(yán)格限定了設(shè)備的功率因子必須接近1，而且還明確作出300W以上設(shè)備，自1992年起；300W以下設(shè)備，自1994年起，凡不符合標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品不準(zhǔn)銷(xiāo)售的規(guī)定。鑒于功率因子低造成的危害極大，強(qiáng)行貫徹電子設(shè)備和產(chǎn)品的功率因子必須接近1的規(guī)定非常重要，也非常必要，國(guó)內(nèi)現(xiàn)在雖尚無(wú)相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)，但可以確信相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)是遲早的事。高性能電子鎮(zhèn)流器自然亦不例外。

　　我們認(rèn)為，高性能電子鎮(zhèn)流器應(yīng)該是既具有功率因子校正，同時(shí)兼?zhèn)錈艄軣艚z預(yù)熱、燈光調(diào)節(jié)和燈電路保護(hù)等功能，且完全符合IEC555－2及類(lèi)似標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品，為此，本文就高性能電子鎮(zhèn)流器必須具備的電路結(jié)構(gòu)和功率因子校正電路的基本原理作簡(jiǎn)要討論，著重介紹美國(guó)微線性公司的電子鎮(zhèn)流器專(zhuān)用集成控制器 ML4831，ML4832，ML4833及由其構(gòu)成的高性能電子鎮(zhèn)流器電路。

　　2、高性能電子鎮(zhèn)流器的電路結(jié)構(gòu)

　　電路結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖中RFI和EMI濾波器將來(lái)自電網(wǎng)的傳導(dǎo)射頻干擾和電磁干擾濾除，同時(shí)阻礙鎮(zhèn)流器電路產(chǎn)生的傳導(dǎo)射頻及電磁干擾進(jìn)入電網(wǎng)。橋式整流電路將輸入交流變換成直流。功率因子校正電路則起改善輸入交流電流波形的作用，確保輸入電流正弦化并與輸入電壓同相位，實(shí)現(xiàn)功率因子接近或等于1。逆變電路完成直流高壓向高頻交流的變換，通過(guò)燈電路網(wǎng)絡(luò)將輸入功率最終傳輸給熒光燈管。燈網(wǎng)絡(luò)除了傳遞電功率之外，還將實(shí)施熒光燈燈絲的預(yù)熱、燈管工作狀態(tài)信號(hào)的取樣和反饋。燈工作狀態(tài)的反饋信號(hào)取自功率因子校正電路和調(diào)光信號(hào)，經(jīng)控制電路處理得到正確的逆變電路中開(kāi)關(guān)器件的驅(qū)動(dòng)脈沖。

　　2.1功率因子校正電路

　　系統(tǒng)的功率因子（PowerFactor，PF），定義為

　　PF=γcosφ1（1）

　　式中γ=I1/IRMS，是輸入電流的基波有效值與輸入總電流有效值之比，稱(chēng)電流的失真因子（DistortionFactor，DF），φ1為基波電流與電壓的相移角。

　　如果系統(tǒng)的輸入電壓與電流無(wú)相移（即系統(tǒng)為純電阻性），且無(wú)任何諧波分量（即DF=1），該系統(tǒng)的PF必然等于1。遺憾的是，目前絕大多數(shù)電子設(shè)備與工頻電網(wǎng)相接的輸入整流濾波單元都采用不控二極管和大容量電解電容器組成，網(wǎng)側(cè)電流的瞬時(shí)值相當(dāng)高（一般約為IRMS的2倍～3倍），持續(xù)時(shí)間非常短（通常不超過(guò)4ms），呈嚴(yán)重非正弦化特征，故系統(tǒng)的PF遠(yuǎn)低于1。功率因子校正就是針對(duì)傳統(tǒng)不控整流電路的弊病，采取相應(yīng)的電路措施，在提高系統(tǒng)DF值的同時(shí)，盡量減小輸入基波電流和電壓的相移，最終實(shí)現(xiàn)PF值等于1的目標(biāo)。圖2所示為電子鎮(zhèn)流器中常用的升壓型有源功率因子校正電路。控制電路以輸入電壓信號(hào)作基準(zhǔn)，輸入電流和輸出電壓信號(hào)的乘積作調(diào)制源，得到正弦脈寬調(diào)制（SPWM）信號(hào)給升壓型DC/DC功率變換電路，以調(diào)節(jié)功率開(kāi)關(guān)的通、斷時(shí)間比，最后獲得穩(wěn)定的直流高壓。升壓型功率變換電路中的功率開(kāi)關(guān)器件，由于在控制電路輸出的SPWM信號(hào)驅(qū)動(dòng)下高速通、斷，故可確保流經(jīng)與整流橋相串聯(lián)的電感中的電流波形為正弦波，且與輸入電壓同相，從而得到系統(tǒng)輸入電流的失真因子γ=1和φ1=0，即cosφ1=1，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功率因子為1。

　　2.2逆變電路

　　逆變電路最主要的功能是將經(jīng)功率因子校正電路輸出的高壓直流變換為供熒光燈使用的高頻交流。圖3所示為電子鎮(zhèn)流器中最常用的電流饋送推挽零電壓開(kāi)關(guān)（ZeroVoltageSwitching，ZVS）諧振逆變電路及其相關(guān)波形。圖中功率MOSFET推挽管（V1和V2）在占空比為50％的驅(qū)動(dòng)脈沖驅(qū)動(dòng)下交替地通、斷，并在功率變壓器初級(jí)電感和電容構(gòu)成的并聯(lián)諧振回路中電流過(guò)零時(shí)換向，實(shí)現(xiàn)零電壓開(kāi)關(guān)（ZVS），對(duì)高壓直流實(shí)行斬波。零電壓開(kāi)關(guān)能消除與MOSFET管的輸出電容和寄生電容充電相關(guān)的開(kāi)關(guān)損耗，而且柵極驅(qū)動(dòng)電荷最小，有利于減少柵極的損耗。圖3右側(cè)所示為功率變壓器初級(jí)所呈現(xiàn)的電壓和流過(guò)的電流波形。由于功率變壓器次級(jí)耦合得到的高頻交流是直接饋送至燈路網(wǎng)絡(luò)的，故燈電流（即功率變壓器次級(jí)電流）與逆變電路的輸出電流（即功率變壓器初級(jí)電流）不存在相移。考慮到燈網(wǎng)絡(luò)的總阻抗在高頻時(shí)會(huì)減小，以及熒光燈自身的負(fù)阻特性，可以發(fā)現(xiàn)隨著燈電流的減小（相當(dāng)于燈的光強(qiáng)減弱），逆變電路的輸出電流將會(huì)增加。

　　2.3燈電路網(wǎng)絡(luò)

　　燈電路網(wǎng)絡(luò)除須將逆變電路輸出的高頻交流功率輸送給燈管，完成電－光的高效轉(zhuǎn)換外，還包括諸如燈絲預(yù)熱、燈電流檢測(cè)反饋以及整個(gè)電子鎮(zhèn)流器系統(tǒng)的輔助供電源等功能。圖4為實(shí)用雙燈管燈電路網(wǎng)絡(luò)的實(shí)例。圖中功率變壓器T初級(jí)接逆變電路，通過(guò)電容直接向燈管輸送燈正常發(fā)光所需的燈電流，次級(jí)繞組則向燈管提供預(yù)熱和維持工作的燈絲電流。電流互感器TA執(zhí)行對(duì)燈電流的檢測(cè)和傳感，通過(guò)燈電流的變化隨時(shí)將有關(guān)燈工作情況的信號(hào)送往控制電路。控制電路可根據(jù)燈電流的大小（甚至包括燈管脫連和斷路），判斷燈的發(fā)光強(qiáng)弱，然后向逆變電路發(fā)送相應(yīng)的控制信號(hào)。

　　2.4控制電路

　　高性能電子鎮(zhèn)流器專(zhuān)用的控制電路應(yīng)該具有包括功率因子校正、燈光調(diào)節(jié)、開(kāi)燈預(yù)熱、燈管斷路警報(bào)、燈再起動(dòng)程序調(diào)控等一系列功能。目前，國(guó)內(nèi)外器件市場(chǎng)上出現(xiàn)的一些供電子鎮(zhèn)流器用的集成電路控制器，基本上多是以PFC控制為主，適當(dāng)添加燈路控制功能，或通過(guò)外部電路實(shí)施燈路控制的產(chǎn)品。相關(guān)產(chǎn)品列于表 2，以供參考。值得強(qiáng)調(diào)的是，表2所列產(chǎn)品中，真正稱(chēng)得上高性能電子鎮(zhèn)流器專(zhuān)用的集成控制器只有美國(guó)微線性公司的ML4830/31/32/33系列產(chǎn)品。

　　3、ML4830系列高性能電子鎮(zhèn)流器專(zhuān)用集成控制器

　　ML4830/31/32/33是美國(guó)微線性公司專(zhuān)為高性能電子鎮(zhèn)流器開(kāi)發(fā)的集成電路控制器。第一代產(chǎn)品ML4930已淘汰；第二代產(chǎn)品ML4831系采用雙極型集成電路工藝制造；第三代產(chǎn)品ML4832采用Bicmos工藝替代原先的雙極型工藝，電路偏置電流大大減小，自耗顯著降低；第四代產(chǎn)品 ML4833不僅采用Bicmos工藝，內(nèi)部結(jié)構(gòu)亦有重大改進(jìn)，故功能增強(qiáng)，性能更好。這些器件盡管都可采用圖5功能框圖，實(shí)際上ML4831和 ML4832的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及ML4833的內(nèi)部結(jié)構(gòu)分別如圖6及圖7所示。

　　3.1ML4831/32功能簡(jiǎn)介

　　ML4831/32均為由平均電流控制的連續(xù)電流型升壓式功率因子校正級(jí)組成，具有多種鎮(zhèn)流控制環(huán)節(jié)的電子鎮(zhèn)流器專(zhuān)用控制電路。燈管起輝和再起動(dòng)定時(shí)能通過(guò)選用外電路元件實(shí)現(xiàn)，從而可對(duì)不同類(lèi)型的燈管進(jìn)行寬范圍的控制。鎮(zhèn)流環(huán)節(jié)采用調(diào)頻和調(diào)節(jié)壓控振蕩器頻率范圍的附加可編程方法，對(duì)燈功率控制，故適應(yīng)各種類(lèi)型的輸出網(wǎng)絡(luò)。

　　ML4831/32中的增益調(diào)制器對(duì)大功率開(kāi)關(guān)器件切換造成的干擾有很強(qiáng)的抗擾能力。如圖6所示，增益調(diào)制器的輸出將作為電流誤差放大器的基準(zhǔn)出現(xiàn)在放大器的反相輸入端，數(shù)值為

　　式中：Isine是取自交流輸入的電流；UEA為誤差放大器的輸出（管腳1）。增益調(diào)制器的輸出限為1V。PFC控制環(huán)節(jié)中的PWM調(diào)整器將通過(guò)管腳4傳感電阻上產(chǎn)生的負(fù)電壓，對(duì)由乘法器輸出產(chǎn)生的正電壓進(jìn)行補(bǔ)償。同時(shí)通過(guò)每周限流對(duì)功率MOSFET實(shí)施防高速電流瞬態(tài)的保護(hù)。一旦管腳4的電壓低于 1V，PWM周期便馬上終止。

　　ML4831/32的過(guò)壓保護(hù)（OVP）端（管腳18）用于當(dāng)燈管突然脫開(kāi)時(shí)保護(hù)功率電路免受高壓傷害。利用分壓電阻直接掛到高壓直流總線的方式可對(duì)OVP的起跳點(diǎn)進(jìn)行設(shè)置。只要管腳18的電壓超過(guò)2.75V，功率因子校正（PFC）晶體管將被截止，鎮(zhèn)流環(huán)節(jié)的工作仍可繼續(xù)。OVP的閾值應(yīng)設(shè)定在功率器件能安全工作，但又不太低以致影響升壓型功率變換環(huán)節(jié)工作的數(shù)值上。器件內(nèi)部的運(yùn)算跨導(dǎo)放大器執(zhí)行PFC的電壓反饋、電流傳感和環(huán)流放大三方面工作。該跨導(dǎo)放大器按具有小信號(hào)正向跨導(dǎo)比較低的特性設(shè)計(jì)，以使在補(bǔ)償網(wǎng)絡(luò)中可采用大阻值電阻作負(fù)載及小容量（《1μ F） 陶 瓷 電 容 作 交流 耦 合 。 補(bǔ) 償 網(wǎng) 絡(luò) 可 采 用 圖 8形 式 ， 分 別 在 頻 率 fz和 fP處 引 入 一 個(gè) 零 點(diǎn) 和 極 點(diǎn) ：

　　fZ=1/2πR1C1

　　fP=1/2πR1C2

　　注意到直流至“地”的通路及跨導(dǎo)放大器輸出處都可能產(chǎn)生失調(diào)，反映到輸入端的失調(diào)誤差電壓數(shù)值則由uos=iO/gm確定。圖8中的電容C1就是用于阻斷直流，使失調(diào)的不利影響減至最小。

　　ML4831/32中所有的運(yùn)算跨導(dǎo)放大器均組合有壓擺率（SlewRate）增強(qiáng)功能，以改善電路加電和瞬態(tài)響應(yīng)條件下的恢復(fù)，因?yàn)榭鐚?dǎo)放大器從小跨導(dǎo)狀態(tài)改變到大跨導(dǎo)狀態(tài)時(shí)，對(duì)大信號(hào)的響應(yīng)基本上是非線性的。

　　ML4831/32是通過(guò)對(duì)鎮(zhèn)流電路逆變部分的功率開(kāi)關(guān)管非重疊導(dǎo)通進(jìn)行頻率調(diào)制實(shí)現(xiàn)對(duì)燈的輸出功率控制的。也就是說(shuō)，在振蕩定時(shí)電容CT放電期間，兩只鎮(zhèn)流功率管的輸出都為低電平，參見(jiàn)圖9。器件中壓控振蕩器（VCO）的頻率范圍受LFB放大器的輸出（管腳6）控制。隨著燈電流減小，管腳6的電壓上升，致使CT充電電流下降，從而造成振蕩器振蕩頻率變低。因?yàn)殒?zhèn)流輸出網(wǎng)絡(luò)衰減高頻，故饋送給燈的功率便相應(yīng)增加。一般，振蕩器的頻率可按下式計(jì)算：

　　fosc=1/（tchg＋tdis）（2）式中

　　式中UTH及UTL見(jiàn)圖9（b）。

　　假定充電電流大于放電電流，顯然充電電流Ichg=0時(shí)，振蕩頻率（最低） fosc=1/（0.51×RTCT）

　　注意，充電電流為零的情況發(fā)生在LFBOUT（管腳6）為高電平時(shí)。通常，充電電流隨送入振蕩器的兩個(gè)輸入而變：

　　其一是預(yù)熱定時(shí)器的輸出，其二是燈反饋放大器的輸出（管腳6）。在預(yù)熱階段，充電電流固定在 Ichg（preheat）=2.5/Rset（3） 的數(shù)值上。正常工作階段，充電電流隨管腳6的電壓從0到UOH的變化而變。管腳6的電壓為零時(shí)，振蕩器頻率最低，燈的功率最大。放電電流遠(yuǎn)大于流過(guò)定時(shí)電阻RT的電流，如取放電電流為5mA時(shí)，放電時(shí)間tdis≈490×CT。

　　ML4831/32內(nèi)部還包含一個(gè)將UCC電壓限定在13.5V的并聯(lián)調(diào)整器。當(dāng)UCC比13.5V低0.7V時(shí)，器件的靜態(tài)電流將小于1.7mA，輸出便被截止，從而使器件可直接利用掛接到整流AC總線上的電阻來(lái)起動(dòng)。

　　另外，因?yàn)镸L4831／32內(nèi)部含有溫度傳感功能，故只要器件結(jié)溫超過(guò)120℃便立即停止鎮(zhèn)流器工作。為了更好發(fā)揮內(nèi)部傳感功能而不使用外部傳感器，必須在鎮(zhèn)流器的電路板上仔細(xì)確定ML4831／32的位置，以確保器件能正確傳遞鎮(zhèn)流器的工作溫度。ML4831／32的芯片溫度通常可用下式來(lái)估算：Tj=65TA/PD（℃/W）（4）

　　值得注意的是，充分合理地用好器件內(nèi)部的傳感功能，對(duì)降低鎮(zhèn)流器的總成本很有用。

　　按照既確保燈的壽命最長(zhǎng)，又使鎮(zhèn)流器發(fā)熱最小的原則，ML4831/32專(zhuān)門(mén)設(shè)計(jì)了器件的起動(dòng)方案。見(jiàn)圖10（a），即包含燈絲預(yù)熱、燈突然脫斷在內(nèi)的起動(dòng)方案。鎮(zhèn)流器加電時(shí)，CX上的電壓由初始為0.7V，上升到3.4V的時(shí)間即燈絲的預(yù)熱時(shí)間。在此期間，振蕩器的充電電流 Ichg=2.5/Rset，振蕩器產(chǎn)生很高的頻率，但不產(chǎn)生足以使燈起輝的電壓。燈絲預(yù)熱后，逆變電路的頻率跌到最低，同時(shí)產(chǎn)生高壓使燈點(diǎn)燃起輝。如果在燈應(yīng)該點(diǎn)燃起輝的時(shí)候逆變電路的電壓沒(méi)有跳變，則進(jìn)入管腳9的燈反饋電壓將升高至Uref以上，CX充電電流將被旁路，逆變電路停止工作，直到CX通過(guò) RX放電降到1.2V閾值。按這種方式停止逆變電路工作，可以避免燈起輝失敗或者脫離插座時(shí)逆變電路產(chǎn)生過(guò)熱。一般，選擇大阻值RX使這段時(shí)間適當(dāng)長(zhǎng)些為好。當(dāng)CX達(dá)到6.8V閾值時(shí)，振蕩器將關(guān)閉LFBOUT，因此燈將被驅(qū)動(dòng)至滿功率，隨后進(jìn)行調(diào)光，CX管腳的電位被箝位在約7.5V處。整個(gè)過(guò)程如圖 10（b）波形所示。

　　3.2ML4833內(nèi)部功能的改善

　　ML4833是ML4831/32的改進(jìn)型，除兼有上述ML4831/32的全部功能外，最突出的改善在功率因子校正部分。ML4833的功率因子校正部分為峰值電流傳感的升壓型PFC控制電路，這種形式的電路只需要電壓環(huán)補(bǔ)償，比之ML4831/32采用平均電流控制方式的電路更簡(jiǎn)單。它由電壓誤差放大器、無(wú)須補(bǔ)償?shù)碾娏鱾鞲蟹糯笃鳌⒎e分器、比較器及邏輯控制電路組成。在升壓型功率變換部分，功率因子的校正通過(guò)電流傳感電阻輸出傳感電壓和流過(guò)的電流，利用對(duì)誤差放大器的積分電壓信號(hào)和Rsense兩端電壓的比較實(shí)現(xiàn)占空比的調(diào)節(jié)，占空比的控制定時(shí)如圖11所示。考慮到微線性公司的所有高性能電子鎮(zhèn)流器集成控制芯片均采用18腳DIP或SOIC封裝，器件結(jié)構(gòu)的改善必將帶來(lái)內(nèi)部功能框架和外部管腳功能的變化，為了簡(jiǎn)潔說(shuō)明上述3種器件的差異，特在表 3中給出它們的管腳功能僅供參考。

　　4、ML4833構(gòu)建的高性能電子鎮(zhèn)流器

　　圖12所示為采用ML4833構(gòu)建的高性能電子鎮(zhèn)流器的完整電路圖。該電路系典型的AC/DC/AC結(jié)構(gòu)：輸入端增加了RFI抑制濾波電路，前級(jí)由 AC/DC組成升壓型有源功率因子校正電路，后級(jí)DC/AC則為高頻逆變電路，通過(guò)T5，VD11，R23和控制芯片的管腳8構(gòu)成閉環(huán)，使系統(tǒng)工作穩(wěn)定。實(shí)驗(yàn)電路可達(dá)

　　5、結(jié)論

　　鑒于目前市場(chǎng)上低檔電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)品，質(zhì)量低劣、可靠性差、失效率高，而且參數(shù)與日光燈管不匹配，影響燈管的發(fā)光效率和使用壽命，電路輸出的高次諧波含量高，對(duì)電網(wǎng)干擾大等缺點(diǎn)，高性能電子鎮(zhèn)流器的開(kāi)發(fā)研制，無(wú)論從社會(huì)效益，還是經(jīng)濟(jì)效益方面看，都是一項(xiàng)非常迫切的任務(wù)。另外，高性能電子鎮(zhèn)流器的價(jià)格盡管高于老式電感型鎮(zhèn)流器，但考慮電費(fèi)上漲及元器件價(jià)格下降等因素，從長(zhǎng)期節(jié)電的費(fèi)用上考慮還是能得到明顯補(bǔ)償?shù)模愿咝阅茈娮渔?zhèn)流器的發(fā)展前景仍然看好。特別是隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，無(wú)論建筑、街道、居室的照明和美化都離不開(kāi)新光源的裝飾，各種現(xiàn)代光源專(zhuān)用鎮(zhèn)流器的開(kāi)發(fā)研制必將形成熱點(diǎn)。本文介紹的美國(guó)微線性公司ML4831/32/33高性能電子鎮(zhèn)流器專(zhuān)用集成控制器，希望能對(duì)我國(guó)高性能電子鎮(zhèn)流器及現(xiàn)代光源專(zhuān)用鎮(zhèn)流器的開(kāi)發(fā)研制起到借鑒和促進(jìn)的作用。