熒光燈是一種以最少電能消耗(流明/瓦)產(chǎn)生白光的最廉價(jià)方法。現(xiàn)在，小型熒光燈的每年銷售規(guī)模達(dá)數(shù)億只，而對(duì)熒光燈可靠性的要求也不斷提高。如今的照明系統(tǒng)需要鎮(zhèn)流器控制功能以驅(qū)動(dòng)小型熒光燈，但這樣增加了成本和設(shè)計(jì)時(shí)間，而且這些鎮(zhèn)流器控制功能必須根據(jù)每種不同類型的熒光燈重新調(diào)節(jié)。

　　因此，設(shè)計(jì)工程師需要集成了所有控制功能的解決方案，以便將更多精力集中在燈管的輸出級(jí)設(shè)計(jì)上，并縮短產(chǎn)品上市時(shí)間。本文介紹如何利用集成了多種控制功能的單片IC來設(shè)計(jì)25W小型熒光燈鎮(zhèn)流器，另外還討論輸出級(jí)設(shè)計(jì)、可編程器件的選擇、原理圖、鎮(zhèn)流器測(cè)量波形，以及仿真結(jié)果和實(shí)測(cè)結(jié)果的比較。

　　可利用基于標(biāo)準(zhǔn)諧振電路拓?fù)涞暮?jiǎn)化模型來設(shè)計(jì)燈管輸出級(jí)(圖1)。燈管要求在給定的時(shí)間內(nèi)有電流來預(yù)熱燈絲，有高電壓來點(diǎn)亮燈絲，然后開始工作。選擇合適的電感和電容并改變輸入電壓頻率可以滿足這些要求。為預(yù)熱和點(diǎn)亮燈絲，此時(shí)燈管并不導(dǎo)通，電路為電感-電容串聯(lián)形式。燈管點(diǎn)亮后，燈管處于導(dǎo)通狀態(tài)，電路成為電感并聯(lián)電阻-電容串的形式。

　　根據(jù)電路的傳遞函數(shù)可得到燈管預(yù)熱、點(diǎn)亮和正常照明三種狀態(tài)下的輸出級(jí)工作點(diǎn)(圖2)。頻率在確定的預(yù)熱時(shí)間內(nèi)從起始頻率開始平滑下降到最終工作頻率。在頻率下降過程中，燈絲被預(yù)熱，燈管兩端的電壓隨著頻率接近高Q值L-C電路的諧振點(diǎn)而不斷增加。當(dāng)電壓足夠高時(shí)，燈管即被點(diǎn)亮，工作點(diǎn)轉(zhuǎn)移到低Q值L-C曲線。頻率則繼續(xù)下降，最終達(dá)到工作頻率。

　　圖1：簡(jiǎn)化的燈管輸出級(jí)模型是一個(gè)基本的R-L-C電路。

　　高Q值串聯(lián)L-C電路的傳遞函數(shù)為：