芯片技能在电磁感应灯（无极灯）上的运用
几年前，北美照明协会（IESNA）的一为主席预言未来二十年内照明体系将会是很简略适运用户需求改动的并有彻底集成功用的体系，而不是用一批分立元件的组合体系。分立元件的组合体系是由各种单个元件联接起来的电子电路。集成芯片是相对于分立电路而言的，便是把整个电路的各个元件以及彼此之间的联接一起制造在一块半导体芯片上，组成一个不行分割的全体。微电子学的迅速开展，芯片技能正日趋运用在各种技能范畴。集成芯片正在逐步替代分立元件电路，打破了分立元件和分立电路的规划办法，完结了资料、元件和电路的相统一。
一、市场上照明节能产品的技能剖析
现在市场上的电子节能灯（CFL灯）和惯例的独立式电子镇流器，遍及都是由分立元件组成。
在高频振动驱动部分：选用半桥电压馈电串联推挽逆变电路，由输出电感和谐振电容串联，发作谐振时（频率fo=1/2πLC），谐振电容两头发生瞬间高压，激活灯管内汞离子点亮灯管。谐振的发生，不能自发完结，有必要在电路中添加由电阻、电容和双向二极管组成的发动电路供给触发脉冲才干引起振动。元件的添加下降了作业的牢靠性，经过脉冲振动变压器的三个绕组彼此耦合发生两个相位相反的高频脉冲方波，使双极性晶体管循环开关，荧光灯管能正常作业。由于此电路的振动频率是由输出电感的电感量、脉冲变压器的匹数以及灯管并联的谐振电容和灯管的负阻特性等一起决议。灯管既是输出负载又是组成谐振电路的重要元件，灯管的功用成为影响电路作业的一个重要要素。一方面由于灯管是振动回路的组成部分，灯管的差异必定构成振动频率的改动，而电子镇流器的规划都是以一安稳频率为根底的。振动频率的改动会使镇流器的功用与功率下降，并会影响到其寿数。另一方面假如灯管呈现时刻短的开路，振动的正反应环路被堵截，镇流器振动会立即被堵截而停止作业。与此一起，这种电路中功率开关管的开关时刻过长，构成开关损耗过大，特别对电磁感应灯，作业频率往往要求较高，开关损耗或许成为镇流器损耗最大的一部分。故分立元件组成的驱动线路，是彼此操控，且线路过于简略，全体电路的牢靠性相对较差。
在AC/DC电源部分：规划上常见的是选用低功率要素（NPFC）和无源功率要素校对电路（PPFC）二种。灯管的波峰要素CF值与输入功率的功率要素在电路上彼此影响和操控，在大功率电路上体现得更为杰出。低功率要素电路因谐波搅扰严峻超支，故在稍大一些功率的电路上不行选用。尽管逐流式、高频泵式、高频双泵式、叠加式反应等无源功率要素校对电路上，将整流二极管的导通角增大，电源电流过零的死区时刻缩短，功率要素能被进步，电流谐波有的可以满意强制性电气安全国际标准IEC61000-3-2的要求，但全体电路剖析，弊大于利，由此带来高频电磁开挠严峻。电路的安稳性遭到较大的损坏，易构成上下一对功率开关管作业状况不平衡，功耗易会集，凹凸频交叠。另灯管的波峰要素易超支，灯管两头易发黑，加快灯管的光衰，且灯管闪耀，对用户易构成头晕目眩和近视。大批量出产时，厂家一般慎用此种电源规划电路。分立元件的电子镇流器线路，由于考虑产品的本钱和遭到部分空间的约束，防止分立元件过多，故一般不具有调光功用和常见的反常维护功用如短路、开路、激活、过压等。
二、电磁感应灯选用芯片技能的必定性和优越性
相对市场上广泛运用的节能灯产品，电磁感应灯有其本身的特色：
首要，电磁感应灯的作业频率往往较高，通常在几百KHZ以上，远高于一般的节能灯。高的作业频率要求对电子镇流器的功用提出了更严苛的要求。如电路各电子元器件上的损耗有必要满意低，元器件上的温度有必要严格操控，元器件寿数有必要有满意的确保。这些问题的提出使得电磁感应灯选用芯片技能成为了必定。集成芯片的低能耗、长寿数、安稳的功用使电磁感应灯能高效、安稳地作业。
其次，运用芯片技能可以大大进步电磁感应灯的产品种类，如可构成不同作业频率、不同功率的产品系列。运用芯片可以方便地调度电磁感应灯的作业频率，可以完结调光的意图。一起芯片的低能耗使超小功率电磁感应灯制构成为了或许。如一个20W的电磁感应灯，假如运用分立元器件，电子镇流器上的损耗或许会超越额定功率的一半，这显然是不或许投入市场的。运用芯片扩展了电磁感应灯的功率规模，因而使电磁感应灯的运用规模大大扩展了。
再次，运用芯片操控的电子镇流器，其对外界的EMI和EMC可以降到最低。芯片对电路的功率要素进行校对，功率要素可到达0.95以上，削减了传导搅扰，元器件的集成封装使得电子镇流器对外界的感应搅扰也大大下降了，芯片的运用可以使电磁感应灯轻松地到达IEC对电磁搅扰的要求，使电磁感应灯真实成为健康环保的新式光源。
三、电磁感应灯的芯片技能
功用优秀牢靠的电子镇流器线路，有必要依托芯片技能，用一块芯片替代几千个分立元件来完结许多功用。芯片技能较少或较小规模、较小功用地运用在照明范畴。以下经过上海宏源照明电器有限公司的电磁感应灯专用芯片来展现芯片技能的成效和杰出。
电磁感应灯是用磁环耦合将灯点亮，没有灯丝，灯管寿数长，光衰小，咸涩指数高，功率规模大的先进光源，有许多长处。电磁感应灯的灯管有必要作业在200~300KHZ的高频状况下，这对电磁感应灯的电子镇流器要求适当严苛。杂乱的功用需求，只要宏源电磁感应灯专用芯片才干满意。
高频振动驱动专用芯片：选用模仿与数字混合为一体的ASIC/SOC体系规划。经过芯片和别离元件搭连的模仿和数字电路集成为一块ASIC芯片。ASIC选用HDL言语和FPGA规划，规划的Lay out经过到晶圆厂流片，经过屡次验证及交流转码，辅佐选用硬件言语，再选用模仿、数字单元门陈设规划，选用特别面包板防真验证技能，使电磁感应灯专用振动芯片得以快速诞生和成功。此芯片定制以模仿信号的收集：调度、转化为主，并集有数字电路功用为一体的专用芯片。此芯片的技能优势如下：
具有20~350KHZ的高频振动的频率特性；
在长寿数加固方面、抗瞬态幅照、抗辐射等方面有显着长处；
发动时频率主动下扫，鄙人扫过程中，遇到谐振点，发生高压将灯点亮；
完善的反常态维护功用，过压、开路、容性形式、失磁等状况维护；
ASIC防止主回路电流相位超前于电压，以使mosfet 发生极大的功耗而失效。
ASIC内集成有很多的高速比较器；
输出功率的主动补偿（恒功率）：经过对输出电流和电压的采样，主动调度作业频率，调整输出电感的感抗，操控输出电流来恒功率，频率补偿规模220~290KHZ;
调制脉宽与调频功用相调集，完结接连调光功用、指数曲线式调光。8位以上的微处理器快速履行信号的采样与核算，增强了调光的精度和平稳性；
集成有凹凸驱动端的输出信号处理电路，供给优质的G1G2高频方波；
严格操控芯片的死区时刻，防止mosfet共态异通；
集成度高，超低功耗；
VDD耐压高、芯片作业牢靠；
芯片规划方面，注意到功率管开关时电压电流波形交叠易发生功耗，该功耗随作业频率升高而添加。合作外围线路一起组成零电压或零电流转化的软开关电路，进步体系的安稳性；
芯片作业频率由外围阻容决议fsoc≈1/1.4PTG.频率定位精度高，确保灯火平稳。有源功率因数校对操控专用芯片：归于断续传导形式不定频率的APFC升压式电路。
作业频率 f≥25 kHZ
功率要素在0.99以上
输出低纹波的直流电压
输入交流电压在80~310VAC时，主动调度PWM的功率开关管脉宽的占空比，供给安稳的直流电压。
完善的软过压维护、动态过压维护、静态过压维护。
别的，智能操控专用芯片：选用单片机芯技能，它具有很强的操控功用；可以针对性地处理从简略到杂乱的各类操控使命。完结光控、时控、调光等功用。选用232与485通讯接口IC电路。完结群集智能操控，易于完结多机体系向网络化方向开展，让照明更为人性化、科学化、节能化。
四、芯片在照明产品上运用其含义巨大
芯片与晶体管等分立元件联成的电路比较，体积更小，重量轻，功耗更小，从加工工艺上，削减了电路的焊接，所以芯片的性价比远远超出很多分立元件组成的电路。ASIC芯片替代了很多外围线路，才干完结宏源电磁感应灯作业和很多功用。别的显着下降收购、仓储和加工本钱，大大加快了新产品的研制周期。电磁感应灯归于一种高科技新一代照明产品，产品的寿数也是此项产品更为注重的最重要的特色之一。此产品的寿数首要取决于电子线路的牢靠性。因把体系的牢靠性引为重要技能指标，有必要注重电路牢靠性的规划，跟着电磁感应灯功用的多样化，分立元器件种类和数量添加很快，为习惯多样恶劣环境，包含高、低温、高湿度、冲击等，电路上中心课题首要为牢靠性。依据国际上对电子产品牢靠性的剖析，采纳满意的进步体系牢靠性的办法，最有用的为电子元器件的集成化。削减元器件数量从几千到几个，电路的牢靠性由每一个元件相乘，总牢靠性R=R1*R2*R3…RN（0≤R≤1），故相对电磁感应灯电子镇流器选用芯片技能，体系的失功率将会提高。电路简略、元器件少、功用多，可以产业化、商业化有必要依托芯片技能。因而，只要芯片技能成功的运用，照明产品才会快速飞跃开展。
