常用调光技术及原理

《常用调光技术及原理》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、1、脉冲宽度调制（PWM）调光法　　这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，从而实现灯输出功率的调节。半桥逆变器的最大占空比为0.5，以确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间，以避免两个功率开关管由于共态导通而损坏。　　这种调光控制法能使功率开关管导通时工作在零电压开关（ZVS）状态，关断瞬间需采用吸收电容以达到ZCS工作条件，这样即可进入ZVS工作方式，这是它的优点，同时EMI和功率开关管的电应力可以明显降低，然而，如果脉冲占空比太小，以致电感电流不连续，将会失去ZVS工作特性，并且由于

2、供电直流电压较高，而使功率开关管上的电应力加大，这种不连续电流导通状态将导致电子镇流器的工作可靠性降低并加大EMI辐射。　　除了小的脉冲占空比外，当灯电路发生故障时，也会出现功率开关管的不连续电流工作状态，当灯负载出现开路故障时，电感电流将流过谐振电容，由于这个电容的容量较小，所以阻抗较大，而在这个谐振电容上产生较高的电压。除非两个功率开关管有吸收保护电路，否则这时功率开关管将承受很大的电压应力。2、改变半桥逆变器供电电压调光法　　利用改变半桥逆变器供电电压的方法实现调光有以下优点：①利用调节半桥逆变器供电电压来实现调

3、光。②脉冲占空比（约0.5）固定，使半桥逆变器工作在软开关工作状态，并可在镇流电感电流连续的工作条件下实现宽调光范围的调光（这也可使开关控制电路简化）。③由于开关工作频率固定，所以可以针对给定的荧光灯型号简化控制电路设计。④由于开关工作频率刚好大于谐振频率，所以可以降低无功功率和提高电路工作效率。⑤由于开关工作频率固定，所以可以比较方便地确定灯负载匹配电路中无源器件的参数。⑥可在较宽的灯功率范围内（5%~100%）保持ZVS工作条件。⑦在很低的半桥逆变器供电电压下，电子镇流器电路将会失去较开关特性，会出现镇流电感电流不

4、连续的工作状态。然而在直流供电电压很低的情况下，这种工作状态不再是个问题，这时功率开关管的电应力和损耗都将很小，即使工作在硬开关，在低直流供电电压情况下（如20V）也不会产生太多的EMI辐射。⑧可实现平滑和几乎线性的灯功率调节控制特性。⑨可得到低功率解决方案，半桥逆变器的供电电压可以选得很低（如5%~100%的调光范围对应30~120V），这样可采用低电压电容和低耐电压值的功率MOSFET。⑩由于半桥逆变器工作在恒频状态，所以可采用简单的AC/DC控制即可实现调光。{{分页}}　　11灯电流近似和DC变换器的直流供电电

5、压成正比，调光几乎和逆变器的输出电压成正比，调光特性曲线如图1所示。3、脉冲调频调光法　　脉冲调频调光法（PFM）也是常用的调光方法。如果高频交流电子镇流器的开关工作频率增加，则镇流电感的阻抗增加，这样流过镇流电感的电流就会下降，导致流过灯负载的电流下降，从而实现调光。图2为4英尺40W荧光灯脉冲调频调光法的调光特性曲线（脉冲占空比D=0.45）。}}①调光范围由调频范围决定，如果调频范围不大，则荧光灯功率调节范围也不大。②为了实现在低荧光灯灯功率工作条件下实现调光，则调频范围应很宽（即从25~50kHz）。由于磁芯的

6、工作频率范围、驱动电路、控制电路等原因都可能很限制荧光灯的调节范围。③调频范围内不易实现软开关。轻载时，不能实现软开关，并使功率开关管上的电压应力加大。硬开关的瞬态过渡是EMI辐射的主要来源。④如果半桥逆变器不工作在软开关工作状态，则会导致逆变器的损耗加大，工作效率降低。⑤开关工作频率在红外遥控的工作频率范围内时，荧光灯将发射低电平的红外线，如果调频范围很宽，其他的红外遥控装置如电视机等将会受到影响。⑥灯工作电流近似反比于逆变器的开关工作频率，调光与开关频率之间不是线性关系。⑦当灯管发生开路故障时，电子镇流器电路将出现

7、电流不连续工作状态（DCM），特别是当开关频率很低时。4、脉冲调相调光法　　利用调节半桥逆变器中两个功率开关管的导通相位的方法来调节荧光灯输出功率，从而达到调光的目的（IR的专利技术，如IR2159/IR21591/IR21592就是采用脉冲调相调光法调光的集成电路的集成电路控制芯片）。脉冲调相法调光曲线如图3所示。脉冲调相调光控制法主要有以下特点：①可调光至1%的灯亮度。②可在任意调光设定值下启动电子镇流器电路。③可应用于多灯应用（如灯的群控）场合。④调光相位-灯功率关系线性好。{{分页}}5、可控硅相控调光法　　由

8、于可控硅相控（斩波法）调光具有体积小、价格合理和调光功率控制范围宽的优点，所以可控硅相控调光法是目前使用最为广泛的调光方法，可控硅调光法可以将荧光灯的光输出在50%~100%的范围内调节。但是在荧光灯的电感镇流应用场合，由于荧光灯电路需用到一只“启辉器”，但是当荧光灯电感镇流电路在供电电压较低的应用场合会产生荧光灯启动困难的问题，