作者：Fairchild Semiconductor

    为了降耗节能，用荧光灯、LED或HID替代白炽灯的工作正在全世界范围内进行，并取得了巨大进展。举例来说，电子变压器已用来驱动低电压卤素灯，用于荧光灯的磁性镇流器已经被电子镇流器所取代，而LED已经使用高效的开关电源。其中，替换50/60Hz铁芯变压器或镇流器的主要原因是为了提升效率。不过，新型电子镇流器虽能带来更高的性能和更小的质量或体积，但价格仍偏贵。然而，取决于具体应用，特别是考虑到电子镇流器能降低能耗的时候，用其取代磁性镇流器的投资回报时间就不会超过一年。

    对荧光灯照明和电子镇流器的封闭检查

    经典的磁性镇流器和启辉器能完满执行荧光灯的工作要求（见图1）。最初，起辉器S1关闭，电流流经电感L1和灯丝FL。当起辉器经一段时间启动后，灯丝已处于高温状态，电流的急剧变化会导致电感产生高电压并通过灯泡。当灯被点亮后，电感的感抗就会限制放电电流。

图1 磁性镇流器原理

    磁性镇流器的缺点

    这个简单镇流器的一些缺点是明显的，而另一些则不是。首先，启辉器会在线电压零交叉时启动。此时的电流比较小，启动电压也是如此，灯泡也许不会启动。整个系统效率较低，而这要归结于两个原因。首先是价格的风险，电感自身的高损耗是公认的。第二是离子在线电压零交叉时要重新结合，而在下个半周期中又要被离子化，后面的行为会导致可观的能量损失。

    电子镇流器的优点

    电子镇流器的一个主要优点是其有很高的频率（一般为30～60kHz）。由于此高频率，离子的重组合不会发生，灯泡的效率会增加10%(相比于工作在50/60Hz时)。此外，电子镇流器本身的设计效率要高于90%，当同FL一起工作时，能轻易节省30%的能量。

    电子镇流器的另一个特点是能“完美”地预热灯丝，使得灯泡的寿命完全不会依赖开关周期的次数，并能不闪烁地启动和工作，在不同输入电压下保持恒定亮度和具有高功率因子。最后，对应急照明尤其重要的是，电子镇流器能工作在直流输入电压下，即可采用电池供电。

    在欧洲最流行的FL镇流器拓扑是电压馈电系列共振半桥（见图2）。

图2 FL镇流器的结构框图

    半桥能被不同的频率驱动，占空比约为50%。在启动阶段，只要FL不被点燃，镇流器控制器就会产生高于L1/C1的共振频率。于是，大电流流经灯丝将其加热到预期的温度。当经过一段决定于外部元件的时间后，控制器开始降低工作频率以达共振。其结果，通过灯泡的高电压产生了，灯泡被点亮。点亮后，FL的阻抗会对共振电路进行抑制，使灯泡上的电压接近工作电压。在许多应用中，灯泡电流被直接或间接地感应到，工作频率会被调整到预置点。而只要工作频率超过L1/C1的共振频率，MOSFET就会进行软开关，在EMI被降低的同时，开关损失可忽略不计。

    带有快速恢复二极管的MOSFET会非常适合如图1那样的应用。集成快速恢复体二极管的500V和600V Q-FETTM，以及600V SuperFETTM都属这种类型。因为上部MOSFET的栅极需要高电压驱动，所以高压侧的栅极驱动是必须的。高电压驱动器芯片，像飞兆公司的FAN7380、FAN7383、FAN7384以及FAN7382都符合这些要求并具有很好噪声免疫能力。此外，还有具备安全和控制功能的纯镇流器驱动器FAN7544和集成高压栅级驱动的控制器FAN7532。