該文介紹了采用杭州某公司功率因數控制器SA7527 和可調光半橋鎮流器控制器SA3078 的高性能雙管熒光燈（32W×2/36 W×2）電子鎮流器電路及其工作原理和元器件選擇。

目前，我國在3~8 W 的小功率緊湊型熒光燈（CCF）中，電子鎮流器已全部取代了電感鎮流器。但在18 W 以上尤其是30 W 以上的熒光燈中，仍然是電感鎮流器占主導地位。研發和生產高性能和高可靠的中大功率直管形熒光燈（TL）電子鎮流器，提高市場占有率，逐步減少電感鎮流器市場，是照明電器行業的一項重要任務。

高性能熒光燈電子鎮流器解決方案
??? 中大功率TL 電子鎮流器能否與電感鎮流器尤其是節能型電感鎮流器在市場上競爭，關鍵不是依靠低價促銷策略，而是依靠其性能價格比。欲提高電子鎮流器的性能與可靠性，沿用由分立元器件組成的簡單電路是不可行的。采用專用控制器IC 設計高性能電子鎮流器，早已是大勢所趨。為滿足IEC1000-3-2 等規范和能效標準，熒光燈（尤其是25 W 以上的熒光燈）電子鎮流器必須具備低AC 輸入電流諧波失真、高功率因數和可調光等功能。圖1 所示為高性能熒光燈交流電子鎮流器解決方案。

有源功率因數校正（APFC）已成為非常成熟的技術，但在我國內銷的電子鎮流器中很少被采用。調光電子鎮流器是最符合能效標準要求的節能照明電器之一，發達國家的數字可尋址照明接口（DALI）數控調光鎮流器和照明控制系統已進入實用階段，而在我國幾乎仍然為空白。即使是手動或遙控的模擬調光電子鎮流器，在國內市場上也非常少見。我國目前雖然是世界照明電器生產和出口的第一大國，但照明電器的技術水平仍然較差，產品檔次較低，這是一個必須正視的事實。
高功率因數可調光熒光燈電子鎮流器電路采用某公司有源PFC 控制器SA7527 和調光鎮流器控制器SA3078 的雙燈管（32 W×2/36 W×2）電子鎮流器電路如圖2 所示。該電路適用85~265 V 的全球AC 線路輸入，線路功率因數可達0.99，AC 輸入電流總諧波失真（THD）<10%。
有源PFC 升壓預調節器前置級電路在圖2 中，C1~C4 和L1 組成電磁干擾（EMI）濾波器。其中，C1 和C2 為X 電容，C3 和C4 為Y 電容。EMI 濾波器對EMI 信號相當于一個“隔離墻”，作用是阻擋電網中的電磁干擾侵入到電子鎮流器中，同時又阻止鎮流器中的EMI 信號進入電網，成為“電力公害”的污染源。TNR 用作過電壓保護，NTC 熱敏電阻RT1 用作通電時的浪涌電流限制。二極管D1~D4 為全波橋式整流器。在橋式整流器與DC-AC 高頻逆變器之間，插入了升壓型有源功率因數校正（APFC）變換器電路。

在APFC 級預調節器電路中，C5 為輸入小電容（<1 μF），C9 為PFC 輸出儲能電容，SA7527 為PFC控制IC。T1 初級繞組線圈作為升壓電感器使用，次級繞組提供零電流檢測（ICD）信號和SA7527 ⑧腳上電源電路的高頻取樣信號。D5 為升壓二極管，Q1 為PFC開關（MOSFET），R6 為電流傳感電阻，R1 與R2 組成輸入電壓檢測分壓器，R7 和R8、R9 組成PFC 輸出電壓（＋ 400 V）感測分壓器，R3 和C6 為SA7527 的啟動元件。???????? 整流電壓經R1 與R2 分壓，約縮小100 倍輸入到SA7527 ③腳內部的乘法器，PFC 輸出直流（DC）電壓V0（PFC）經R7 與R8、R9 分壓，反饋到①腳內的誤差放大器。當SA7527 ⑦腳上的PWM 輸出驅動Q1 導通時，二極管D5 截止，通過T1 初級電感器L 的電流IL 從零開始線性增長。一旦Q1 阻斷，D5 測導通，電感電流從峰值開始線性下降，如圖3 所示。一旦電感電流IL 降至零，被SA7527 ⑤腳檢測，Q1 再次導通，開始一個新的開關周期。

在每個開關周期中的電感電流峰值都跟蹤AC 線路輸入電壓的變化軌跡，其峰值電流包跡波（即包絡）正比于AC 輸入電壓。由于采用SA7527 的PFC 電路工作在臨界模式（CRM），峰值電器電流的一半為平均輸入電流，與市電電壓瞬時值成正比，呈正弦波形且與AC 電壓同相位（見圖4），使系統呈現電阻性負載，因此輸入功率因數幾乎等于1（≥ 0.99，功率因數為1 的情況，稱為單位功率因數）。由于APFC 預變換器實質上就是一種特殊類型的開關電源（SMPS），在AC 輸入電壓從85 V 到265 V 變化三倍時，都能在C9 兩端輸出400 V 的恒定DC 電壓，作為后隨半橋級電路的母線電壓。

圖4　在一個AC 線路電壓半周期內的電感電流和平均輸入電流

???????? 如果不采用APFC 電路而是采用常規的全波整流和大容量電解電容濾波電路，AC 輸入電流則呈幅度很大的尖峰脈沖，總諧波失真率（THD）遠大于基波電流（100%），可達110% 以上，僅三次電流諧波，一項往往超過60%，線路功率因數約0.55。圖5 示出了采用APFC 和未采用時的AC 輸入電流波形比較。

2.2　半橋式鎮流器電路和輸出網絡
在圖2 中，SA3078 為控制IC，變壓器T2 和開關Q2、Q3 等，組成DC/AC 半橋式高頻逆變器電路。L2、C15 和L3、C16 等，組成LC 串聯諧振網絡。R21和C24 為SA3078 ③ 腳（VCC 腳）上的啟動元件。在SA3078 啟動半橋電路開始運行后，C14、D6 和D7 組成的電荷泵（輔助電源）電路為SA3078 的③腳提供工作電流，以減少啟動電阻R21 上的功率消耗。在SA3078 啟動后，⑩腳流出10 μA 的電流對電容C22 充電。在啟動初始時刻，鎮流器輸出最高頻率（≥ 77 kHz，由④腳上電容C13 值決定）。隨C22 上電壓升高，頻率降低，對燈絲加熱。當C22 上的充電電壓達到2 V 時，預熱時間結束，L2、C15 和L3、C16等組成的LC 串聯電路（由于C17/C18 值遠大于C16，C19/C20 值遠大于C15，故C17/C18 和C19/C20 的作用可忽略）發生諧振，在C15 和C16 上產生高電壓將兩根燈管擊穿而點亮。
在SA3078 ⑨腳可以加入0~2 V 的手動或遙控模擬調光電壓。當⑨腳上的輸入電壓為0 V 時，燈光最亮（光輸出為100%）；當⑨腳上的電壓為2 V 時，燈光完全變暗。當SA3078 ⑨腳上電壓從0 V 增加到2 V的過程中，鎮流器輸出頻率漸升，L2和L3上的阻抗（2πfL）漸增，燈電流逐漸減小，燈亮度從最大到完全變暗。因此，調光功能是利用調頻來實現的。??????? R14、R15、R18 和R14、R16、R17 及R19、C21，分別組成兩支燈管的檢測電路。如果SA3078 ⑧腳上電壓低于1 V，說明電路中兩根燈管均未接入。如果⑧腳上的電壓為1~3 V，說明只有一支燈管接入。只有⑧腳上的電壓高于3 V，才說明兩支燈管均到位。R10 為半橋電流傳感電阻，為SA3078 ⑥腳提供電流檢測信號。
)P6@"} |'M5n*Wxi2.3　元器件選擇
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U??????? 當每支燈管為32 W 時，元器件選擇見表1。若將L2、L3 線圈匝數分別減少到100 和90，C15/C16 分別變為5600 pF 和6800 pF，燈管可分別變為36 W×2 和40 W×2。3　結束語
??????? 杭州某公司推出的SA7527 功率因數控制器和SA3078 調光鎮流器控制器，分別與美國的FAN7527和KA7543 等效，而且引腳兼容。這兩種專用IC 的推出，為國內相關技術人員設計高功率因數可調光熒光燈電子鎮流器提供了便利。