电子镇流器电路图详解：从荧光灯到LED的驱动原理
电子镇流器这东西在荧光灯时代用得很多，现在虽然LED灯普及了，但镇流器的很多设计思想被继承到了LED驱动电路里。理解镇流器的工作原理，对学习开关电源、谐振变换器都有帮助。今天就拆解一下典型电子镇流器的电路图，看看每个部分是怎么工作的。
荧光灯（日光灯）的工作特性比较特殊，它是一种气体放电灯，启动时需要几千伏的高压击穿灯管里的汞蒸汽形成电弧，稳态工作时灯管电阻很小（相当于短路），如果没有限流措施电流会无限大烧毁灯管。所以镇流器的核心作用有两个：一是提供高压启动电压，二是限制工作电流。传统的电感镇流器用电感限流，但效率低、功率因数低、还有频闪。电子镇流器用高频开关电源代替电感，效率高、功率因数高、无频闪、还能调光。
典型的电子镇流器电路由四部分组成：整流滤波、功率因数校正（PFC）、高频逆变、谐振启辉。整流滤波部分就是常见的桥式整流+大电容滤波，把220V交流变成310V左右的直流。PFC部分（高端镇流器才有）用升压型PFC电路，把功率因数从0.5左右提到0.9以上，同时输出稳定的400V直流。高频逆变是核心，把直流电逆变成20KHz到50KHz的高频交流电，频率越高镇流器电感越小，效率也越高。谐振启辉部分用电感和电容组成LC串联谐振电路，利用谐振时电容两端电压升高的特性产生高压点亮灯管。
重点说说谐振启辉电路，这是电子镇流器最有意思的部分。灯管点亮前灯丝是冷的，等效电阻很大（接近开路），LC谐振电路在谐振频率附近工作时，电容两端的电压会远高于输入电压，这个高压（几百伏甚至上千伏）就用来击穿灯管内的气体。灯管点亮后内阻急剧下降，LC电路失谐，电压降回正常的工作电压（几十伏），靠电感限制电流。这种"启动高压、运行低压"的设计不需要单独的启辉器，结构紧凑、可靠性高。
典型的电子镇流器芯片有IR2156、IR2166、UC3854等。IR2156是自振荡半桥驱动器，内部集成了振荡器、驱动器和保护电路，外围只要接两个MOS管、谐振电感和电容就能工作。IR2166更高级一些，内部集成了PFC控制器和镇流器控制器，一颗芯片搞定整流滤波后的所有功能，设计更简洁。保护功能方面，镇流器芯片一般有过流保护、过压保护、灯丝失效保护、灯管寿命终止保护，这些保护是必须的，否则灯管异常时容易烧毁镇流器。
现在LED驱动电路的设计思想跟电子镇流器很相似。LED也是低电压直流驱动、需要限流，所以开关电源（反激式、半桥LLC等）就成了主流。LED驱动器里也有PFC、谐振变换这些技术，某种意义上电子镇流器就是LED驱动的"前身"。如果做LED照明产品的工程师，理解电子镇流器的工作原理对设计高效率、长寿命的驱动电源很有帮助，尤其是大功率LED路灯、工矿灯这些需要PFC和恒流控制的场景。
下一篇：没有了