式 中 ： VI为 电 网 电 压 的 幅 值 ；
ω (=2π /T)为 电 网 电 压 的 角 频 率 ；
fs为 开 关 频 率 ， 它 大 大 高 于 电 网 电 压 频 率 ；
D为 开 关 的 占 空 比 。
而 电 感 电 流 的 平 均 值 iin(m)(t)为
从 上 式 可 以 看 出 电 感 电 流 的 峰 值 是 呈 正 弦 变 化 的 ， 因 此 能 实 现 功 率 因 数 校 正 。 假 设 Buck－ Boost变 换 器 的 效 率 是 100％ ， 功 率 因 数 是 “ 1” ， 一 个 工 频 周 期 内 输 入 功 率 因 数 校 正 级 的 平 均 功 率 为 Pi为
式 （ 3） 表 明 输 入 功 率 Pi在 Lo恒 定 的 情 况 下 可 以 通 过 改 变 占 空 比 和 频 率 来 控 制 ， 如 果 输 入 功 率 等 于 灯 驱 动 级 的 功 率 ， 电 压 Vco能 够 保 持 恒 定 。 相 反 ， 如 果 输 入 功 率 大 于 灯 吸 收 的 功 率 ， 则 Vco将 无 限 制 地 增 长 ， 造 成 器 件 损 坏 。
所 以 ， 应 尽 量 使 两 者 相 等 ， 而 输 出 到 灯 上 的 功 率 Po为
式 中 ： Vo为 灯 管 两 端 电 压 ；
Rlamp为 灯 管 等 效 电 阻 。
为 了 保 证 电 感 电 流 工 作 在 DCM状 态 ， 占 空 比 D必 须 满 足 以 下 条 件
式 中 ： Pof1， Df1， fsf1分 别 表 示 满 载 时 输 出 功 率 ， 占 空 比 和 开 关 频 率 。 保 证 了 整 个 调 光 范 围 内 电 感 电 流 断 续 ， 即 功 率 因 数 始 终 为 “ 1” 。
选 择 开 关 频 率 fs为 45 kHz， 为 了 给 DCM工 作 状 态 留 一 个 裕 量 ， 选 择 D=0.45。 功 率 因 数 校 正 极 电 感 Lo=3.37 mH。 并 联 负 载 串 联 谐 振 网 络 参 数 采 用 基 波近 似 法 得 到 ， 参 数 如 下 ： Cs=1 μ F， Ls=1.41 mH， Cr=5.6 nF， 模 型 依 然 采 用 前 面 提 及 的 灯 模 型 。 调 频 调 光 时 直 流 母 线 电 压 、 灯 电 压 、 灯 电 流 波 形 如 图 5所 示 。
由 图 5的 仿 真 波 形 可 以 看 出 ， 所 提 出 的 电 路 拓 扑 及 参 数 能 够 达 到 设 计 要 求 。 当 频 率 从 45 kHz提 高 到 75 kHz时 ， 灯 功 率 可 以 从 140％ （ 46 W） 下 降 到 1％ （ 0.29 W） 。 因 此 ， 设 计 的 电 路 调 光 范 围 很 宽 ， 调 光 范 围 是 一 项 非 常 重 要 的 性 能 指 标 。
调 光 电 子 镇 流 器 的 频 率 与 功 率 之 间 的 关 系 如 图 6所 示 。 当 fs=75 kHz时 输 入 电 流 依 然 能 够 跟 随 输 入 电 压 ， 达 到 功 率 因 数 为 “ 1” 。 其 波 形 如 图 7所 示 。
4 结 语
应 用 荧 光 灯 PSPICE动 态 模 型 可 以 方 便 地 设 计 出 一 个 可 调 光 的 电 子 镇 流 器 ， 设 计 者 可 以 采 用 更 少 的 假 设 做 更 深 入 的 研 究 。 对 所 选 拓 扑 其 调 光 范 围 可 达 到 满 功 率 的 1％ ， 调 光 范 围 较 宽 ， 其 功 率 因 数 达 到 “ 1” ， 波 峰 因 数 在 整 个 调 光 范 围 内 始 终 小 于 1.7。
参 考 文 献
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