熒光燈調光電子鎮流器的設計

在KA7543的腳3上的電壓V_cc達到啟動(dòng)門(mén)限電壓（8.5V）時(shí)，內部UVLO電路即為IC內的所有電路提供基準電壓（V_ref=2V±5％）和偏置電流。IC內的軟啟動(dòng)電路開(kāi)始對軟啟動(dòng)電容C_s（圖3中為C₂₂）充電，IC輸出一個(gè)比通常工作頻率f_nor（約30kHz）高約30％的預熱頻率f_pre，最高軟啟動(dòng)頻率由腳4（C_c）上的電壓決定。隨著(zhù)C_s上的電壓V_cs線(xiàn)性上升，開(kāi)關(guān)頻率隨之線(xiàn)性下降。當頻率降至LC串聯(lián)諧振電路的固有頻率f₀時(shí)，LC電路產(chǎn)生串聯(lián)諧振，并在燈管兩端產(chǎn)生一個(gè)約1kV的高壓脈沖，將燈管擊穿而點(diǎn)燃。此時(shí)，IC的輸出頻率降至工作頻率f_nor，整個(gè)軟啟動(dòng)時(shí)間為0.8～1s。

啟動(dòng)電路通過(guò)電阻R_st（圖3中為R₂₁）對IC充電。R_st的值可通過(guò)式（1）計算。

R_st=（1）

式中：V_in為經(jīng)過(guò)整流后的輸入電壓；

V_thmax為芯片KA7543的最大啟動(dòng)門(mén)限電壓；

I_stmax為最大啟動(dòng)電流。

圖3電路中V_in=220V，V_thmax=10.5V，I_stmax=0.25mA?？梢缘贸?i>R_st=1.2MΩ。

軟啟動(dòng)的時(shí)間由軟啟動(dòng)電容C_s的大小決定。當啟動(dòng)電壓達到門(mén)限電壓后，IC內部一個(gè)313nA的電流源向軟啟動(dòng)電容C_s充電，直至電壓V_cs達到2V。因此軟啟動(dòng)時(shí)間t_s可通過(guò)式（2）計算。

t_s=（2）

如果C_s=0.2μF，則t_s=1.28s。

3.3 無(wú)級調光控制

電子鎮流器工作采用三段式，即上電后，鎮流器工作在預熱頻率（f_pre）；燈陰極充分預熱后進(jìn)入啟動(dòng)頻率（f₀）；燈管點(diǎn)燃后轉至工作頻率（f_nor）。

文獻[6]列出并比較了熒光燈現有的4種調光方式，即輸入電壓相位控制，鎮流器的阻抗控制，工作頻率控制，燈上加周期性不連續電壓。其結論是工作頻率控制法綜合指標最佳。KA7543應用的就是工作頻率控制方法。KA7543的內部調光電路位于腳9（Vdm），腳11（Cdm）和腳6（Vfb）之間。加于腳9的調光電壓范圍為0～2V，0V對應滿(mǎn)光（Full light），2V對應完全變暗（Full dimming）。即腳9調光控制電壓增加時(shí)，開(kāi)關(guān)頻率升高，L₂及L₃阻抗增加，導致燈電流減小，燈變暗。

圖4為不同亮度時(shí)燈電壓和電流的實(shí)驗波形圖。

(a) 最小輸出功率，電壓40V/格，電流20mA/格

(b) 60％輸出功率，電壓40V/格，電流500mA/格