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,以此来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,当灯电路出现故障时,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 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,所以能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,所以能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,所以能较为方便地确定灯负载匹配电路中无源器件的参数。
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。
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控制就可以实现调光。{{分页}}
11灯电流近似和DC变换器的直流供电电压成正比,调光几乎和逆变器的输出电压成正比,调光特性曲线、 脉冲调频调光法
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。
,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,这就限制了荧光灯可控硅相控调光的调光范围。可控硅相控前沿触发的调光工作波形原理如图4所示。电子镇流器可控硅前沿触发的相控调光工作原理框图如图5所示。
应用可控硅相控工作原理,经过控制可控硅的导通角,将电网输入的正弦波电压斩掉一部分,以降低输出电压的平均值,达到控制灯电路供电电压,从页实现调光。
可控硅相控调光对照明系统的电压调节速度快,调光精度高,调光参数可以分时段实时调整。由于调光电路主要是电子元件组成,相对来说体积小、设备质量轻、成本低。但是可控硅相控调光由于是工作在斩波方式,电压没办法实现正弦波输出,由此出现大量谐波,形成对电网系统的谐波污染,危害极大,尤其是不能用于有电容补偿的电路中。{{分页}}
范围内可控硅不导通,这一范围叫做可控硅的控制角,可控硅控制角常用α表示;而在wt~π的相位区间可控硅导通,这一范围(见图4中的斜线部分)称为可控硅的导通角,常用φ表示。同样在正弦交流电的负半周,对处于反向联接的另一只可控硅(相对于两个单向可控硅的反向并联而言),在t)施加触发脉冲,使其导通。如此周而复始,对正弦波的每一半周期控制其导通,获得相同的导通角。如果改变触发脉冲的触发时间(或相位),即改变可控硅导通角 φ(或控制角α)的大小。导通角越大电路的输出电压越高,相应灯负载的发光越亮。可见,在可控硅调光电路中,电路输出的电压波形已不再是正弦波了,除非调光电路工作在全导通状态,即导通角为180