荧光灯是一种以最少电能消耗(流明/瓦)产生白光的最廉价方法。现在,小型荧光灯的每年销售规模达数亿只,而对荧光灯可靠性的要求也不断提高。如今的照明系统需要镇流器控制功能以驱动小型荧光灯,但这样增加了成本和设计时间,而且这些镇流器控制功能必须根据每种不同类型的荧光灯重新调节。

因此,设计工程师需要集成了所有控制功能的解决方案,以便将更多精力集中在灯管的输出级设计上,并缩短产品上市时间。本文介绍如何利用集成了多种控制功能的单片IC来设计25W小型荧光灯镇流器,另外还讨论输出级设计、可编程器件的选择、原理图、镇流器测量波形,以及仿真结果和实测结果的比较。

可利用基于标准谐振电路拓扑的简化模型来设计灯管输出级(图1)。灯管要求在给定的时间内有电流来预热灯丝,有高电压来点亮灯丝,然后开始工作。选择合适的电感和电容并改变输入电压频率可以满足这些要求。为预热和点亮灯丝,此时灯管并不导通,电路为电感-电容串联形式。灯管点亮后,灯管处于导通状态,电路成为电感并联电阻-电容串的形式。

根据电路的传递函数可得到灯管预热、点亮和正常照明三种状态下的输出级工作点(图2)。频率在确定的预热时间内从起始频率开始平滑下降到最终工作频率。在频率下降过程中,灯丝被预热,灯管两端的电压随着频率接近高Q值L-C电路的谐振点而不断增加。当电压足够高时,灯管即被点亮,工作点转移到低Q值L-C曲线。频率则继续下降,最终达到工作频率。
 

        图1：简化的灯管输出级模型是一个基本的R-L-C电路。 

高Q值串联L-C电路的传递函数为：

其中Vin为输入方波电压的幅值(V),Vign为灯丝点亮电用于小型荧光灯的25W迷你型镇流器用于小型荧光灯的25W迷你型镇流器-技术文章电子技术信息港