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低功率IGBT在电子镇流器中的应用实例
点击次数:885 发布时间:2017-12-27

低功率IGBT在电子镇流器中的应用实例

低功率IGBT作为电子镇流器中的开关器件,具有广阔的应用前景。用IGBT作为功率开关的低成本CFL 电子镇流器电路如图1所示。脉冲变压器(用磁环线制)T1提供正反馈驱动IGBT,IGBT 驱动电路中的R、VD、C 元器件用作改善功率器件的动态性能。VD1可采用1N4148小信号高速开关二极管。L1(3.9mH)和C5(4.7nF)组成串联谐振电路。在半桥逆变器电路产生振荡之后,LC 串联电路发生谐振,在C两端产生一个600~1000V的高压脉冲施加于灯管,将灯启动点燃。在灯管引燃正常工作时,电感己只起限流作用。

IGBT为开关的低成本CFL 电子镇流器电路 

图1 IGBT为开关的低成本CFL 电子镇流器电路

  采用MUR180构成高压高速自振荡半桥驱动器驱动,并用IGBT作为开关的CFL电子镇流器电路如图2所示。在图2中,L2、C10组成EMI滤波电路,C1为平滑滤波电容器,R3和C7分别为IC1( MUR180)的VCC启动元件,VD1和C4分别为自举二极管的自举电容。IC1振荡器频率由R5和C5的数值决定(一般频率设定于35 ~45kHz)。R6(5.6kΩ)为PTC热敏元件,用作灯阴极预热,其特性优劣,直接关系到预热启动效果。只有能够同时满足阴极预热电流、预热时间和开路三种要求,才能实现荧光灯电子镇流器阴极预热启动的规定,在室温下的阻值较小,输出电流通过灯丝和R6、C2及C5支路,不能产生一个高电压使灯管击穿。约经1 ~2s后,流过R6的电流使其温度达130℃左右,呈阻断状态,灯丝加热电流只能通过C5(4700pF),于是导致L1与C5发生串联谐振,在C5上产生一个足够高的电压施加在灯管两端,将灯启动点燃。

IGBT作为开关的CFL电子镇流器电路 

图2 IGBT作为开关的CFL电子镇流器电路

  对于图1、图2所示的CFL电子镇流器电路,存在一个缺点,即输入电流谐波含量超过GB/T15144 (1994)和GB/T17263 (1998)等产品标准的限量要求,功率因数仅约0.6。为克服这一弊端,可以采用功率因数校正( PFC)电路。用MC34262作为控制器和采用IGBT作为开关的升压式功率因数校正(PFC)变换器如图3所示。在桥式整流器和22μF/450V的电容器之间,增设PFC预调整器后,不仅可使功率因数提高到0.99,得到与交流输入电压同相位的正弦波交流电流,而且在交流电压从185V~ 265V变化时,可得到稳定的400V直流输出电压。

IGBT作为开关的低成本功率因数校正电   

图3 IGBT作为开关的低成本功率因数校正电

 
  与PowerLuxTM IGBT相当的产品有德国ZETEX公司的ZCN054DE的主要参数指标是:UCE≥450V,UCE=±20V,UCE(SAT)≥3V,UCE(th)=1~3V,IC=0.32A,脉冲集电极电流ICM=2A,f=100kHz,PowerLuxTM IGBT和ZCN054还可以在3W左右的离线回扫式电池充电器初级电路中用作开关。

 

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