新型电子镇流器电路原理与设计PDF电子书下载

第1章　概论 1

1.1　光源与照明的基本概念 1

1.1.1　光源的基本概念 1

1.1.2　照明的基本概念 2

1.2　照明标准 6

1.2.1　工业企业照明设计标准 6

1.2.2　民用建筑照明设计标准 6

1.2.3　城市道路照明设计标准 7

1.2.4　相关的CIE标准 7

1.2.5　相关的IESNA标准 8

1.2.6　相关的CIBSE标准 10

1.3　几种有代表性的高效照明光源 11

1.3.1 卤钨灯 11

1.3.2　荧光灯 16

1.3.3　高压钠钉 25

1.3.4　金属卤化物灯 28

1.3.5　霓虹灯 34

1.4　照明光源性能比较与选用 37

1.4.1 电光源的性能比较 37

1.4.2　电光源的选用 38

1.5　电子镇流器的基本结构、特点及其发展 40

1.5.1　荧光灯交流电子镇流器 40

1.5.2　HID灯电子镇流器 48

1.5.3　电子镇流器的发展 50

1.6 “绿色照明”的兴起及实施进展 51

1.6.1 “绿色照明”的提出及其含义 51

1.6.2　国外“绿色照明”计划的实施概况 51

1.6.3 中国的“绿色照明”工程 52

第2章　荧光灯交流电子镇流器基础电路 54

2.1　输入EMI滤波器电路 54

2.1.1　电磁干扰及其传播方式 54

2.1.2　EMI滤波器的基本类型 55

2.2　整流滤波电路 56

2.2.1　全波桥式整流电容滤波电路 56

2.2.2　倍压整流滤波电路 57

2.3 由分立元器件组成的半桥逆变器电路 57

2.3.1 由分立元器件组成的典型半桥逆变器电路 58

2.3.2　变异的半桥逆变器电路 60

2.3.3　半桥逆变器设计 62

2.4　基于自振荡半桥驱动器IC的DC-AC逆变器电路 66

2.4.1 IR公司的自振荡半桥驱动器系列IC及其工作原理 67

2.4.2　IR公司自振荡半桥厚膜电路 69

2.4.3　ST公司的L6569自振荡半桥驱动器IC 70

2.5　基于带逻辑输入驱动器IC的半桥逆变器电路 72

2.5.1　FAN7361/FAN7362高侧栅极驱动器 72

2.5.2　带逻辑输入的半桥驱动器 73

2.5.3　带逻辑输入的半桥驱动器应用于电子镇流器的实际电路 77

2.6　其他几种类型的DC-AC逆变器电路 80

2.6.1　全桥逆变器电路 80

2.6.2　反激式逆变器电路 80

2.6.3　推挽式逆变器电路 81

2.7　输出网络 83

2.7.1　LC串联谐振网络 83

2.7.2　带变压器隔离的输出网络及设计 84

2.8　灯阴极预热电路 87

2.8.1 热阴极型荧光灯阴极预热的必要性 87

2.8.2　对荧光灯预热启动的技术要求 88

2.8.3　灯阴极预热方式及预热是否良好的经验判据 88

2.8.4　灯阴极预热电路 90

2.9　异常状态保护电路 94

2.9.1　电子镇流器的异常状态 94

2.9.2　异常状态保护电路 94

第3章　电子镇流器的功率因数校正电路 98

3.1　功率因数的定义与不同情况下的线路功率因数 98

3.1.1　功率因数的定义 98

3.1.2　不同情况下的功率因数 99

3.2　电子镇流器输入电源电流谐波的产生、危害及其限制标准 101

3.2.1　前置桥式整流滤波电路输入电源电流的波形失真 101

3.2.2　输入电流谐波的危害 102

3.2.3　谐波电流限制标准和规范 102

3.3　功率因数校正 104

3.3.1　提高功率因数的意义 104

3.3.2　功率因数校正 105

3.4　功率因数校正的基本类型 105

3.5 电子镇流器的无源功率因数校正电路 106

3.5.1　LC滤波型无源PFC电路 106

3.5.2　部分滤波（填谷式）无源PFC电路 107

3.5.3　带辅助电路的LC滤波型无源PFC电路 109

3.5.4　改进型无源PFC电路 110

3.6　电子镇流器的有源功率因数校正及其控制方法 111

3.6.1　有源PFC电路的基本架构 111

3.6.2　有源PFC电路的控制方法 112

3.7　临界导通模式PFC工作原理及控制器IC 116

3.7.1　CRM-PFC基本电路及其工作原理 116

3.7.2　CRM-PFC控制器IC 121

3.8　几种有代表性的CRM-PFC升压预调节器电路 123

3.8.1　基于MC33232控制IC的CRM-PFC升压预变换器电路 123

3.8.2　基于L6562控制IC的CRM-PFC升压预变换器电路 125

3.8.3　基于SA7527控制IC的CRM-PFC升压预变换器电路 129

3.8.4　基于不带乘法器的控制器SG6561的CRM-PFC升压预变换器电路 131

3.8.5　基于TDA4863控制IC的CRM-PFC升压预变换器电路 134

3.8.6　基于ICE1PD265G（PFC控制器＋CoolMOS）的CRM-PFC升压预变换器电路 136

3.8.7　基于双输出电压控制器FAN7528的CRM-PFC升压预变换器电路 137

3.9　基于控制器FAN7530的CRM-PFC电路设计 140

3.9.1　FAN7530的基本结构及引脚功能 140

3.9.2　FAN7530的主要特点 141

3.9.3　用FAN7530作控制器的100W PFC升压变换器设计 142

3.10 基于CRM/DCM控制器NCP1601的PFC电路设计 151

3.10.1　NCP1601的基本结构及引脚功能 151

3.10.2　NCP1601的工作原理 152

3.10.3　基于NCP1601的100W PFC升压变换器设计 154

3.11　连续导通模式PFC工作原理及控制器IC 158

3.11.1　CCM-PFC基于电路及工作原理 158

3.11.2　CCM-PFC控制器IC 160

3.12　几种典型CCM-PFC升压预变换器电路 162

3.12.1　基于FAN4810的500W CCM-PFC升压预变换器电路 162

3.12.2　基于ICE1PCS02的300W CCM-PFC升压预变换器电路 164

3.12.3　基于NCP1653的300W CCM-PFC升压预变换器电路 167

3.12.4　基于单周期控制功率因数控制器IR1150的300W CCM-PFC升压预变换器电路 170

第4章　电子镇流器用元器件、零部件和材料及其选择 172

4.1 电子镇流器用半导体二极管 172

4.1.1　普通整流二极管 172

4.1.2　快速恢复二极管 173

4.1.3　肖特基二极管 176

4.1.4　小信号高速开关二极管 177

4.1.5　双向触发二极管 177

4.1.6　转折二极管 179

4.2　电子镇流器用双极型功率晶体管 182

4.2.1　双极型晶体管的主要特点 182

4.2.2　电子镇流器用双极型功率晶体管主要参数的选择 182

4.2.3　电子镇流器用双极型功率晶体管 184

4.3 电子镇流器用功率MOSFET 189

4.3.1　MOSFET的主要特点 190

4.3.2　电子镇流器用功率MOSFET的选择 190

4.3.3　电子镇流器用新型功率MOSFET 193

4.4　电子镇流器用IGBT 197

4.4.1　IGBT的主要特点 197

4.4.2　电子镇流器用IGBT 197

4.5　磁性元件与电磁线及其选择 203

4.5.1　磁性材料与磁芯 203

4.5.2　电磁线及其选择 211

4.5.3　电感器设计 214

4.6　电子镇流器用电容器及其选择 218

4.6.1 电容器的主要参数及其表示方法 218

4.6.2　电子镇流器用铝电解电容器及其选择 222

4.6.3　电子镇流器用薄膜电容器 223

4.6.4　EMI滤波器用电容器 224

4.7　电阻器及其选择 224

4.7.1　普通引线式电阻 224

4.7.2　贴片电阻 226

4.7.3　电阻的选用 228

4.8　热敏电阻及其选用 229

4.8.1　热敏电阻的主要参数 229

4.8.2　PTC热敏电阻及其选择 229

4.8.3　NTC热敏电阻及其选择 232

4.9　压敏电阻及其选用 234

4.9.1 压敏电阻的伏—安特性及工作原理 234

4.9.2　压敏电阻的主要参数 235

4.9.3　压敏电阻的选用 236

4.10　保险丝、PolySwitch自恢复保险丝及保险电阻 237

4.10.1　保险丝 237

4.10.2　PPTC自恢复保险丝 239

4.10.3　保险电阻 240

4.11　印制电路板及塑件 240

4.11.1　印制电路板及其版图设计 241

4.11.2　电子镇流器用塑件 243

第5章　紧凑型荧光灯电子镇流器 244

5.1 由分立元器件组成的CFL电子镇流器电路 244

5.1.1　基于自振荡电压馈送半桥拓扑的CFL电子镇流器电路 244

5.1.2　带无源PFC电路的CFL电子镇流器 245

5.2　采用高压驱动器L6567的CFL电子镇流器 245

5.2.1　关于L6567的一般介绍 246

5.2.2　基于L6567的15W CFL电子镇流器电路及设计 247

5.3　基于电子驱动器VK05CFL的5～23W CFL电子镇流器 250

5.3.1　VK05CFL的结构与特点 250

5.3.2　由两块VK05CFL组成的5～23W CFL电子镇流器电路 251

5.4　采用UBA2024半桥功率IC的CFL电子镇流器 253

5.4.1　UBA2024的引脚功能及其性能与特点 253

5.4.2　由UBA2024组成的11W CFL电子镇流器电路 254

5.5　基于自适应ZVS控制器IR2520的CFL电子镇流器 256

5.5.1　IR2520的结构、特点和工作条件 257

5.5.2　IR2520的工作模式及其运行 257

5.5.3　IR2520的具体应用电路及元器件的选择 259

5.6　采用ML4835/ML4836作控制器的CFL电子镇流器 262

5.6.1　采用ML4835的42W CFL电子镇流器电路 262

5.6.2　采用ML4836的CFL电子镇流器电路 270

5.7　用IR2166作控制器的高功率因数、大功率CFL电子镇流器 272

5.7.1　IR2166的引脚功能、主要特点和工作条件 272

5.7.2　采用IR2166的105W CFL电子镇流器电路 273

5.8 采用FAN7710控制器IC的CFL电子镇流器 278

5.8.1　FA7710的结构及其主要特点 278

5.8.2　FA7710的电气参数 280

5.8.3　采用FAN7710的20W CFL电子镇流器电路 280

第6章　直管形荧光灯电子镇流器 283

6.1　完全采用分立元器件的TL电子镇流器 283

6.1.1　带异常状态保护的TL电子镇流器电路 283

6.1.2　黄昏开／黎明关的电子镇流器电路 284

6.2　TL电子镇流器控制器IC 285

6.2.1　不带PFC功能的TL电子镇流器控制器 285

6.2.2　PFC与镇流器控制器二合一IC 287

6.3　采用国产控制器BL8301的TL电子镇流器 287

6.3.1　BL8301的结构、引脚功能与推荐工作条件 287

6.3.2　用BL8301作控制器的28W×2 TL电子镇流器电路 289

6.4 采用KA7541/FAN7544/FAN7532控制器的32W双灯管电子镇流器 292

6.4.1　用KA7541作控制器的32W双灯管电子镇流器电路 292

6.4.2　由FAN7544控制器组成的32W双灯管电子镇流器电路 294

6.4.3　采用FAN7532控制器的32W双灯管电子镇流器电路 296

6.5　基于IR21571全集成控制IC的TL电子镇流器 302

6.5.1　IR21571的引脚功能、主要特点及推荐工作条件 302

6.5.2　采用IR21571的36W双T8灯管高性能电子镇流器电路 304

6.6　采用VK06TL驱动器的58W TL电子镇流器 308

6.6.1　VK06TL的内部结构、性能与特点 308

6.6.2　采用VK06TL的58W T8荧光灯电子镇流器电路 309

6.7 采用智能控制器ICB1FL01G的54W-T5荧光灯电子镇流器及其设计 314

6.7.1　ICB1FL01G的引脚功能及其主要特点 314

6.7.2　采用ICB1FL01G的54W-T5荧光灯电子镇流器电路 316

6.8　采用PFC与镇流器组合控制器L6585D的TL电子镇流器 321

6.8.1　L6585D的结构及其特点 321

6.8.2　由L6585D组成的TL电子镇流器电路 323

6.9　采用控制器FAN7711的电子镇流器 326

6.9.1 FAN7711的封装及其内部结构 326

6.9.2　FAN7711的工作原理 328

6.9.3　采用FAN7711的高功率因数32W双灯管电子镇流器电路 329

6.10　嵌入PFC的新型镇流器控制器IRS2168D及其应用电路 330

6.10.1　IRS2168D的封装、内部结构及引脚功能 330

6.10.2　IRS2168D的主要特点 331

6.10.3　基于IRS2168D的荧光灯电子镇流器电路 331

第7章　电子调光技术与可调光电子镇流器 335

7.1 荧光灯电子镇流器调光功能的主要实现方法 335

7.1.1　电子镇流器增加调光功能的意义 335

7.1.2　电子镇流器调光功能的主要实现方法 335

7.2　可调光荧光灯电子镇流器控制器 337

7.2.1　模拟调光电子镇流器控制器 337

7.2.2　全数字调光电子镇流器控制器 340

7.3　模拟调光电子镇流器 342

7.3.1　荧光灯电子镇流器模拟调光控制信号的产生方法 342

7.3.2　1～10V直流模拟调光系统 346

7.3.3　模拟调光荧光灯电子镇流器实际电路 346

7.4　基于控制器IR21592的调光电子镇流器及其设计 353

7.4.1　IR21592的结构及其主要特点 353

7.4.2　基于IR21592的36W/T8荧光灯调光电子镇流器电路及其相位控制调光原理 355

7.4.3　基于IR21592的半桥镇流器电路参考设计 359

7.5　数字调光与数字可寻址照明接口（DALI）协议 363

7.5.1　数字调光电子镇流器系统组成 363

7.5.2　数字可寻址照明接口（DALI） 363

7.6　DALI数控调光电子镇流器 368

7.6.1 采用驱动器UBA2014和微控制器P87LPC760的DALI调光电子镇流器电路 368

7.6.2　基于PSOCTMCY8C26233的数控调光电子镇流器电路 368

7.6.3　基于8位MCU MC68HC908LB8的数控电子镇流器电路 376

7.6.4　采用PIC16F628微控制器的36W/T8荧光灯数字调光电子镇流器电路 380

第8章　冷阴极荧光灯电子镇流器 382

8.1　CCFL及其电子镇流器的特点 382

8.1.1　CCFL的主要用途 382

8.1.2　CCFL的主要特点 382

8.1.3　外部电极荧光灯及其特点 382

8.1.4　CCFL电子镇流器的主要特点和性能要求 383

8.2　CCFL电子镇流器电路的组成及其驱动电路的类型 383

8.2.1　CCFL电子镇流器电路的组成 383

8.2.2　CCFL驱动电路的基本类型 384

8.3　CCFL电子镇流器控制器 388

8.3.1　CCFL电子镇流器控制器IC的发展概况 388

8.3.2　典型CCFL电子镇流器控制器IC 388

8.4　几款CCFL电子镇流器电路 390

8.4.1　基于驱动器UBA2070的CCFL交流电子镇流器电路 390

8.4.2　采用控制器MAX8722A的低成本CCFL全桥谐振逆变器电路 391

8.4.3　采用控制器ISL6884的CCFL电子镇流器电路 395

8.4.4　采用四通道控制器DS3984的CCFL电子镇流器电路 398

第9章　高强度放电灯电子镇流器 403

9.1　输出直流和高频的金卤灯电子镇流器 403

9.1.1 直流供电的金卤灯电子镇流器电路 403

9.1.2　高频供电的金卤灯电子镇流器电路 406

9.2　太阳能供电的低压钠灯电子镇流器 409

9.2.1　太阳能供电的低压钠灯电子镇流器系统方案 410

9.2.2　低压钠灯电子镇流器方案的实现 410

9.3　HID灯低频电子镇流器的实现方法 412

9.3.1　采用电流跟踪技术产生HID灯低频驱动信号 412

9.3.2　采用HID灯专用驱动IC的解决方案 414

9.4　HID灯低频电子镇流器电路 422

9.4.1　250W高压钠灯电子镇流器电路 422

9.4.2　采用控制器UCC3305的35W交流金卤灯电子镇流器电路 422

9.4.3　汽车用HID灯在负电压下工作的电子镇流器电路 426

9.5　氙灯及其驱动电路 426

9.5.1　氙灯的发光原理及其优点 426

9.5.2　汽车照明用氙灯及其电子镇流器 427

9.5.3　用氙灯作摄影闪光灯的供电电路 427

9.6　HID灯电子镇流器的发展现状与未来 429

9.6.1　制约HID灯电子镇流器发展的因素 430

9.6.2　HID灯电子镇流器仍有生存和发展的空间 431

第10章　灯用电子变压器 432

10.1　灯用电子变压器的电路组成及其发展现状 432

10.1.1　灯用电子变压器的电路组成 432

10.1.2　灯用电子变压器的发展现状 432

10.2　低压卤钨灯电子变压器电路 433

10.2.1　采用全分立元器件的低压卤钨灯电子变压器电路 433

10.2.2　采用专用IC的低压卤钨灯电子变压器电路 434

参考文献 438