低功率IGBT在電子鎮(zhèn)流器中的應(yīng)用實(shí)例

低功率IGBT作為電子鎮(zhèn)流器中的開(kāi)關(guān)器件，具有廣闊的應(yīng)用前景。用IGBT作為功率開(kāi)關(guān)的低成本CFL 電子鎮(zhèn)流器電路如圖1所示。脈沖變壓器（用磁環(huán)線(xiàn)制）T₁提供正反饋驅(qū)動(dòng)IGBT，IGBT 驅(qū)動(dòng)電路中的R、VD、C 元器件用作改善功率器件的動(dòng)態(tài)能。VD₁可采用1N4148小信號(hào)速開(kāi)關(guān)二管。L₁(3.9mH)和C5(4.7nF)組成串聯(lián)諧振電路。在半橋逆變器電路產(chǎn)生振蕩之后，LC 串聯(lián)電路發(fā)生諧振，在C兩端產(chǎn)生一個(gè)600~1000V的壓脈沖施加于燈管，將燈啟動(dòng)點(diǎn)燃。在燈管引燃正常工作時(shí)，電感己只起限流作用。

圖1 IGBT為開(kāi)關(guān)的低成本CFL 電子鎮(zhèn)流器電路

  采用MUR180構(gòu)成壓速自振蕩半橋驅(qū)動(dòng)器驅(qū)動(dòng)，并用IGBT作為開(kāi)關(guān)的CFL電子鎮(zhèn)流器電路如圖2所示。在圖2中，L₂、C₁₀組成EMI濾波電路，C₁為平滑濾波電容器，R₃和C₇分別為IC₁( MUR180)的VCC啟動(dòng)元件，VD₁和C₄分別為自舉二管的自舉電容。IC₁振蕩器頻率由R₅和C₅的數(shù)值決定(一般頻率設(shè)定于35 ~45kHz)。R₆(5.6kΩ)為PTC熱敏元件，用作燈陰預(yù)熱，其特優(yōu)劣，直接關(guān)系到預(yù)熱啟動(dòng)效果。只有能夠同時(shí)陰預(yù)熱電流、預(yù)熱時(shí)間和開(kāi)路三種要求，才能實(shí)現(xiàn)熒光燈電子鎮(zhèn)流器陰預(yù)熱啟動(dòng)的規(guī)定，在室溫下的阻值較小，輸出電流通過(guò)燈絲和R₆、C₂及C₅支路，不能產(chǎn)生一個(gè)電壓使燈管擊穿。約經(jīng)1 ~2s后，流過(guò)R₆的電流使其溫度達(dá)130℃左右，呈阻斷狀態(tài)，燈絲加熱電流只能通過(guò)C₅(4700pF)，于是導(dǎo)致L₁與C₅發(fā)生串聯(lián)諧振，在C₅上產(chǎn)生一個(gè)足夠的電壓施加在燈管兩端，將燈啟動(dòng)點(diǎn)燃。

圖2 IGBT作為開(kāi)關(guān)的CFL電子鎮(zhèn)流器電路

  對(duì)于圖1、圖2所示的CFL電子鎮(zhèn)流器電路，存在一個(gè)缺點(diǎn)，即輸入電流諧波含量過(guò)GB/T15144 (1994)和GB/T17263 (1998)等產(chǎn)品的*，功率因數(shù)約0.6。為克服這一弊端，可以采用功率因數(shù)校正( PFC)電路。用MC34262作為器和采用IGBT作為開(kāi)關(guān)的升壓式功率因數(shù)校正(PFC)變換器如圖3所示。在橋式整流器和22μF/450V的電容器之間，增設(shè)PFC預(yù)調(diào)整器后，不可使功率因數(shù)提到0.99，得到與交流輸入電壓同相位的正弦波交流電流，而且在交流電壓從185V~ 265V變化時(shí)，可得到穩(wěn)定的400V直流輸出電壓。

圖3 IGBT作為開(kāi)關(guān)的低成本功率因數(shù)校正電

 
  與PowerLux^TM IGBT相當(dāng)?shù)漠a(chǎn)品有德ZETEX公司的ZCN054DE的主要參數(shù)指標(biāo)是：U_CE≥450V，U_CE=±20V，U_CE(SAT)≥3V，U_CE(th)=1~3V，I_C=0.32A，脈沖集電電流I_CM=2A，f=100kHz，PowerLux^TM IGBT和ZCN054還可以在3W左右的離線(xiàn)回掃式電池充電器初電路中用作開(kāi)關(guān)。