熒光燈鎮流器設計正在向全電子化照明系統轉化。與五年前的器件相比，日益成熟的電子鎮流器技術正以更低的系統成本提供更好的性能。其中，IR2166和IR2167便是最新一代電子鎮流器控制IC的代表。它們能夠彌補磁性鎮流器不足之處，其優點包括：
無閃爍照明；
無可聞噪音；
輕易增加功率因數校正。
對電燈閃爍的考慮是很重要的。磁性鎮流器在60Hz工作時會產生閃爍，而電子鎮流器將60Hz電源轉成高頻，將電燈閃爍降低到感受不到的水平。另外，高頻產生更少的熱，效率也更高。
磁性鎮流器使用的鐵芯電磁元件工作在60Hz，會產生可聞噪音，而設計優秀的高頻電子鎮流器不會發出可聞的交流噪聲。
PFC(功率因數校正)可以很容易加到電子鎮流器中，但是對磁性鎮流器來說就很困難。PFC電路可修正交流電流，使輸入電壓和電流轉化為正弦波，并將諧波含量變得非常小。另外，由PFC電路得到的高功率因數也能提高效率、減小成本。鎮流器諧波的目標是保持低于照明系統諧波電流的國際標準IEC 61000-3-2 C級限制。
功率因數校正與總諧波失真(THD，即由鎮流器產生的功率諧波)也有關系。由鎮流器產生的任何諧波會對其它連接在同一個電源的電子系統造成壞的影響。功率因數為1.0，意味著輸入功率是純正弦波且無諧波失真(THD=0%)，因此最好是有高功率因數(PF)和低THD。

當決定采用全電子方案后，設計師需考慮用于照明系統的多個控制IC的特性。這些特性能影響電子鎮流器的整體系統成本。最大的成本因素大概是使用元件的數量，它影響硬件存放、元件布局及整體工程設計，主要的問題是：
?單片IC能否提供完整的鎮流器控制以減小了硬件的成本、簡化了鎮流器到燈的接口？
?儲存適用于所有系統配置的單片IC能減小硬件庫存。IC是否適用于寬范圍的燈類型和尺寸?
?控制IC是否可以編程，以便根據應用的要求設置系統特性，從而使系統設計更靈活？
?IC是否內置了可以減小整體元件數量的PFC電路？
?是否有可以簡化照明系統的設計的演示板？
?演示板是否備有計算機輔助設計軟件以減小產品投放市場的時間？
IR2166和IR2167給上面的問題的回答都是肯定的。老一代電子鎮流器控制器采用一顆分離的控制IC、柵極驅動IC和PFC IC，而IR2166和IR2167采用單芯片方案，減低系統成本。除了減少元件數量外，這些IC也簡化安裝，提高可靠性和節省設計時間。另外，它們也減小新熒光燈照明系統投放市場的時間。
IR2166器件備有狀態機以控制鎮流器的工作時序，包括欠壓鎖定、預熱、觸發、運行和故障模式。該芯片集成了可編程預熱時間和頻率，能將燈絲加熱到適當的發射溫度。這種特性能將電燈壽命延長達三十倍，同時降低所需觸發電壓。可編程的死區時間、預熱和運行頻率的特性使IR2166能通過簡單地修改元件就可以適配許多不同類型的燈。另外，通用的90V~260V交流輸入能針對全球市場簡化電路設計，減低為不同地區進行特殊設計的需要。

這種集成電路能在電壓或電流尖峰時提供保護，從而進一步延長電燈及鎮流器的壽命，同時提供無閃爍的高質量照明。這些保護項目包括：欠壓鎖定、軟啟動、觸發故障、燈絲失效、過電流、壽命完結保護、更換電燈后自動重啟，以及直流總線欠壓復位。
PFC是IR2166和IR2167的主要集成功能。沒有PFC，控制器將產生諧波電流，引起電源分布系統的損耗和發熱，甚至損壞發電設備。雖然單個控制器的功率一般較低，但多個控制器產生的綜合諧波電流能產生較大影響。如果產生了足夠的負載，便可能觸發斷路器，干擾其它產品或引起火災。
IR2166和IR2167兩者也有類似的PFC電路在芯片上。傳統的PFC電路以非常低的增益工作，以實現高功率因數和低THD，但問題是在燈觸發時，直流總線電壓會大幅下降，阻礙燈觸發或使燈熄滅。IR2166和IR2167可在預熱和觸發期間動態地改變至高增益模式，防止直流總線電壓下降，然后在正常運行時變回低增益模式以得到高功率因數和低THD。為鎮流器模式的功能加入PFC增益體現了集成的好處，它的性能比現有PFC方法更優秀。沒有PFC階段，THD會高于100%，功率因數會低至0.50。
圖1為IR2167鎮流器控制系統原理圖。交流電一般接口到為IC提供直流電的橋式整流器。IC驅動兩個外部低成本功率MOSFET以控制熒光燈管和另外一個用于PFC電路的外部MOSFET。PFC電路是一個工作于臨界導通和自由運行模式的有源升壓變換器。在整個通用輸入電壓范圍內，PFC電路實現大于99%的功率因數和低于10%的總諧波失真(THD)。
IR2167是一個完整保護的600V鎮流器控制IC，容易適配于不同類型的電燈。IC靈活性高，設計者可以獨立設置預熱和觸發頻率。鎮流器控制部分的核心是一個具有外部可編程死區時間的變頻振蕩器。其控制部分也提供電燈故障檢測、關斷和更換電燈后自動重啟所需的電路。Vcc內部的15.6V齊納二極管可防止直流的過電壓影響輸入。IR2167 IC備有20腳PDIP和寬體SOIC封裝。
該IC有多方面的保護功能，包括電燈觸發失效、燈絲失效、低交流電壓、熱過載、正常工作時電燈失效，同時提供電燈暗保護和壽命完結保護。此外，IC也具有容性模式保護、抗鎖定能力和ESD保護。
可編程特性提供了高度的設計靈活性，包括預熱時間和頻率、觸發斜率、過電流和運行頻率。其它工作特性包括內部故障計數器、動態重啟、欠壓鎖定和150mA啟動電流。
基本上這兩個IC的PFC控制是一樣的，但鎮流器控制卻不同。IR2167具有額外的特性，如欠電流保護、低于諧波點保護和熱過載保護。IR2167也簡化了電燈并聯、多燈和多類型電燈的設計。IR2167具有更多的功能，其封裝為20腳，而IR2166是16腳。
IR2167的CS接腳負責檢測故障情況，如觸發失敗、正常工作時過電流、硬開關、無負載和低于諧振點工作。如檢測到以上任何一種狀態，故障鎖存器便會置位，振蕩器關上，柵極驅動器輸出變低，芯片進入微功率模式。對于過電流、觸發失敗和硬開關故障，芯片在預熱尾聲時可啟動外部可編程正向CS+臨限，而正向臨限的水平由外部電阻值決定。
IR2166和IR2167同樣具有演示板，可簡化照明系統的樣機設計。演示板專為驅動快速啟動熒光燈而設計，具有高效率、高功率因素和固定輸出電子鎮流器。這些演示板包括EMI濾波器、有源功率因數校正和一個鎮流器控制電路。
鎮流器控制部分提供一個具備外部可編程死區時間的變頻振蕩器，可簡單適配于不同類型的電燈。鎮流器控制部分也提供電燈故障檢測、關斷和更換電燈后自動重啟所需的電路。表1列出了IR2166和IR2167演示板的特點，它們也代表了典型的熒光燈系統。演示板附有一套計算機輔助設計軟件。設計者只需選擇熒光燈類型和可編程功能的值，軟件便能提供原理圖和材料清單。■