采用智能控制器ICB1FLO2G制作120W灯电子镇流器

文章摘要：目前，高强度放电灯(HID)在办公楼宇、商场照明和户外泛光照明方面已得到广泛使用。由于大功率节能灯具有高光效(≥801m/W)、高显色指数(≥90)和低成本、长寿命等特征，在很多场合可以替代传统HID灯。对于以往被广泛应用的小功率 (如26W以下）节能灯，由于可以允许不带功率因数校正(PFC)功能，故可以采用简单的驱动电路。而对于大功率节能灯来说，根据IEC1OOO-3-2等标准要求，必须对其电子镇流器的输入电流谱波进行限制，即必须采取 PFC技术措施。带有PFC功能的电子镇流器通常需使用 2块单片 IC，其中一块IC是PFC控制器。另一块IC是镇流器控制器。英飞凌科技公司最近推出的智能镇流器

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　　目前，高强度放电灯(HID)在办公楼宇、商场照明和户外泛光照明方面已得到广泛使用。由于大功率节能灯具有高光效(≥801m/W)、高显色指数(≥90)和低成本、长寿命等特征，在很多场合可以替代传统HID灯。对于以往被广泛应用的小功率 (如26W以下）节能灯，由于可以允许不带功率因数校正(PFC)功能，故可以采用简单的驱动电路。而对于大功率节能灯来说，根据IEC1OOO-3-2等标准要求，必须对其电子镇流器的输入电流谱波进行限制，即必须采取 PFC技术措施。

　　带有PFC功能的电子镇流器通常需使用 2块单片 IC，其中一块IC是PFC控制器。另一块IC是镇流器控制器。英飞凌科技公司最近推出的智能镇流器控制器 ICB1FLO2G，将 PFC控制器和镇流器控制器集成在同一芯片上，从而使外部元件数量大幅缩减，使镇流器电路设计大为简化。

　　ICB1FLO2G 是 ICB1FLOIG 的升级产品)采用 18 引脚 PG-DSO封装，为设计高功率因数、高性能、低成本和高可靠电子镇流器，提供了单芯片解决方案。

　　基于 ICB1FLO2G 的 120W节能灯电子镇流器电路如图 1所示。该电路由输入EMI 滤波器、有源 PFC升压变换器、半桥式逆变器及输出级等部分组成。

    对于下图所示电路，当接通 AC 电源后，桥式整流电路输出电压(未经滤波，C1 不是平滑电容)而是高频滤波电容)经 R1 和R2对电容C7、C8充电。当 IC脚 VCC上的电压超过 IOV 的门限后，IC导通，IC脚 RES 输出一个 20μA 的电流检测灯管低端灯丝是否完好。只要脚 RES上的电压低于 16V，就被认为下端灯丝是完好的。通过R15、R16 的电流流向灯管上端灯丝，再经 R19、R18 和 R17 流入 IC 脚 LVS1。只要流入脚 LVS1 的电流大于15μA，则说明上端灯丝是完好的。只要灯丝完好，半桥电路和PFC前量级电路同时开始工作。如果灯丝异常，电路则进入故障保护模式。

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    ICB1FLO2G 的 PFC控制器只有4个引脚，其内部电路组成如图所示。这种由数字和模拟电路组成的 PFC控制器，同时提供输出欠压、过压、过电流及开环检测与保护。

　　在正常负载下，PFC 电路工作在临界导电模式。当 IC驱动PFC开关 Q1 导适时，二极管 D5截止，电感( L1 )电流从 0开始线性增加。 Q1 源极电阻R6检测电感电流，只要其电压降达到一定的门限，Q1 则截止，L1 存储的能量使 D5正向偏置而导通，电感电流从峰值开始下降。只要电感电流一降至0，通过L1 的次级绕组传感，被 IC脚 PFCZCD检测，Q1 则再次导通，开始一个新的开关周期。每个开关周期的三角波高频峰值电感电流都追踪AC线路输入电压的瞬时变化轨迹，其高频成分被C1 旁路，从而得到与AC 电压同相位的低频(50Hz)正弦波平均输入电流，使系统呈现纯电阻性负载，功率因数几乎等于1。 在负载减小到一定程度后，PFC 电路则在断续导电模式工作，同样会在桥式整流器输入端产生一个正弦电流。

　　PFC升压变换器输入电压范围为 90 ~ 270V，其升压的 DC输出电压(即 C2两端电压)Vpfco一般围绕400V来设置，本设计选择Vpfco=395V。当 PFC输出电压高于正常值的 109%或低于73%时，通过R7、R8和 R9组成的分压器检测后，IC则进入故障保护模式。 R6检测电感电流)只要其电压降达到 1V 以上，IC 同样会进入故障保护模式。

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