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能。VD₁可采用1N4148小信号速开关二管。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。

图1 IGBT为开关的低成本CFL 电子镇流器电路

  采用MUR180构成压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，用作灯阴预热，其特优劣，直接关系到预热启动效果。只有能够同时阴预热电流、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上产生一个足够的电压施加在灯管两端，将灯启动点燃。

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过GB/T15144 (1994)和GB/T17263 (1998)等产品的*，功率因数约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，不可使功率因数提到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。

图3 IGBT作为开关的低成本功率因数校正电

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