低功率IGBT在電子鎮流器中的應用實例

低功率IGBT作為電子鎮流器中的開關器件，具有廣闊的應用前景。用IGBT作為功率開關的低成本CFL 電子鎮流器電路如圖1所示。脈沖變壓器（用磁環線制）T₁提供正反饋驅動IGBT，IGBT 驅動電路中的R、VD、C 元器件用作改善功率器件的動態能。VD₁可采用1N4148小信號速開關二管。L₁(3.9mH)和C5(4.7nF)組成串聯諧振電路。在半橋逆變器電路產生振蕩之后，LC 串聯電路發生諧振，在C兩端產生一個600~1000V的壓脈沖施加于燈管，將燈啟動點燃。在燈管引燃正常工作時，電感己只起限流作用。

圖1 IGBT為開關的低成本CFL 電子鎮流器電路

  采用MUR180構成壓速自振蕩半橋驅動器驅動，并用IGBT作為開關的CFL電子鎮流器電路如圖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的數值決定(一般頻率設定于35 ~45kHz)。R₆(5.6kΩ)為PTC熱敏元件，用作燈陰預熱，其特優劣，直接關系到預熱啟動效果。只有能夠同時陰預熱電流、預熱時間和開路三種要求，才能實現熒光燈電子鎮流器陰預熱啟動的規定，在室溫下的阻值較小，輸出電流通過燈絲和R₆、C₂及C₅支路，不能產生一個電壓使燈管擊穿。約經1 ~2s后，流過R₆的電流使其溫度達130℃左右，呈阻斷狀態，燈絲加熱電流只能通過C₅(4700pF)，于是導致L₁與C₅發生串聯諧振，在C₅上產生一個足夠的電壓施加在燈管兩端，將燈啟動點燃。

圖2 IGBT作為開關的CFL電子鎮流器電路

  對于圖1、圖2所示的CFL電子鎮流器電路，存在一個缺點，即輸入電流諧波含量過GB/T15144 (1994)和GB/T17263 (1998)等產品的要求，功率因數約0.6。為克服這一弊端，可以采用功率因數校正( PFC)電路。用MC34262作為器和采用IGBT作為開關的升壓式功率因數校正(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PFC預調整器后，不可使功率因數提到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，可得到穩定的400V直流輸出電壓。

圖3 IGBT作為開關的低成本功率因數校正電

 
  與PowerLux^TM IGBT相當的產品有德ZETEX公司的ZCN054DE的主要參數指標是：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左右的離線回掃式電池充電器初電路中用作開關。