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1、基于IR21592的調光電子鎮(zhèn)流器的原理與設計[日期：2008-2-15]來源：國外電子元器件?作者：韓廣偉[字體：大中小] 摘要：介紹IR21592型調光鎮(zhèn)流器控制器的特點，詳細闡述基于IR21592的36W熒光燈調光電子鎮(zhèn)流器電路的工作原理與設計。關鍵詞：IR21592；調光鎮(zhèn)流器；控制器；應用；原理；設計1引言???近幾年，可調光熒光燈電子鎮(zhèn)流器得到長足發(fā)展，成為倍受用戶青睬的典型“綠色照明”產品。由于熒光燈是一種非線性負載，并且燈管有額定導通電壓，如果燈管上的電壓低于額定值，則會熄滅或不能發(fā)光，所以熒光燈的調光并非像白熾燈調光那樣簡單。熒光燈調光電子鎮(zhèn)流器分為模擬調
2、光和數(shù)字調光，而具體的調光方法主要有頻率調制(即調頻)和相位控制。從本質上講，熒光燈調光是通過調節(jié)燈管電流實現(xiàn)的。燈管額定功率上有最大輸出電平，亮度調節(jié)不能超過最大輸出電平(即100％)。性能優(yōu)良的調光電子鎮(zhèn)流器的調光范圍為100%~10％。???可調光電子鎮(zhèn)流器必須以專用控制電路為基礎。目前可供選用的調光鎮(zhèn)流器控制電路有幾十個類型的器件，其中包含上海復旦微電子股份有限公司生產的FM281l和FM2822，美國IR公司推出的IR2159、IR21592和IR21593，都是最具有代表性的控制電路。2IR21592的主要特點???IR21592型控制器集成了調光鎮(zhèn)流器控制器和
3、600V半橋驅動器，采用16引腳DIP和SOIC封裝。IR21592的核心是帶外部可編程最低頻率的壓控振蕩器(VCO)。???IR21592的主要特點如下：???(1)具有欠壓鎖定(UVLO)模式、預熱模式、調光模式和故障模式；???(2)提供無變壓器的燈功率檢測相位控制，只需很少的改動，即可將非調光鎮(zhèn)流器改為可調光鎮(zhèn)流器，調光控制輸入DC電壓范圍為O.5V~5V(5V的DC輸入對應最大功率，最小相移)；???(3)預熱時間、預熱電流、觸發(fā)(點火)到調光時間等參數(shù)可控，均可利用外部元件編程設置，為鎮(zhèn)流器設計提供了高度靈活性；???(4)提供燈觸發(fā)失敗、燈絲失敗、熱過載(熱關
4、斷溫度為165℃)、正常工作期間燈失效及AC線路欠壓保護與VCC欠電壓鎖定(VCC關斷電平約為10．9V)。3基于IR21592的調光電子鎮(zhèn)流器???由L6561和[R21592型控制器組成的高功率因數(shù)36W熒光燈調光電子鎮(zhèn)流器電路如圖1所示。其中，圖1(a)為基于L6561型控制器的有源功率因數(shù)校正(PFC)升壓型預變換器電路，其前端為EMI濾波器和橋式整流器(BRl)；圖l(b)為基于IR21592型控制器的調光鎮(zhèn)流器電路。3.1工作原理???PFC升壓變換器為鎮(zhèn)流器電路提供接近于1的線路功率因數(shù)和低總諧波電流失真THD(<15％)及400V的DC總線電壓VBUS。在輸
5、入接通AC供電線路后，橋式整流器輸出DC脈動電壓VDC通過R5和RLM2(10Ω)對IC2的VCC引腳上的電容器CVCC2(4.7μF)充電。當CVCC2上的電壓超過12.5V的導通閾值時，IC2啟動，IC2內VCO起振，半橋驅動器開始工作。只要半橋產生輸出，C12、VSI和D4組成的電荷泵電路為IC2的VCC腳供電。半橋輸出高頻信號經C12、二極管Dl整流和C4濾波為IC1的8引腳(VCC)供電，使IC1啟動并使PFC變換器開始工作。???IC2引腳1上由R4和RVCD組成的分壓器用作檢測經全波整流的線路電壓。只有當VCC引腳上的電壓超過導通門限電壓并且VDC引腳上的電壓
6、大于5.1V時，IC2才能啟動并進入預熱模式。在預熱模式，IC2引腳2內部VCO在最高頻率上振蕩，半橋輸出帶50％的占空因數(shù)，HO引腳與LO引腳上的驅動輸出之間的死區(qū)時間內部設定為2μs，從而避免Q2和Q3“直通”。預熱時間由IC2引腳3外部電容器CCPH確定。當CCPH上的電壓大于5.1V時，預熱階段結束后，IC2進入觸發(fā)模式。在觸發(fā)模式下，工作頻率從預熱頻率向最低頻率fMIN偏移。最低工作頻率由IC2引腳7外部電阻器RFMIN設定。在頻率線性降低過程中，當接近輸出級LC串聯(lián)電路固有頻率時，將發(fā)生諧振，在CRES上產生的高壓脈沖施加到燈管的兩端，使燈管擊穿而點亮。一旦燈觸
7、發(fā)成功，IC2則進入運行模式，若失敗，IC2則進入故障保護模式。???IR21592有1個調光接口，如圖2所示。IC2引腳4允許0.5V~5V的DC電壓輸入，執(zhí)行模擬燈功率控制。5V的電壓對應于最小相位移(最大燈功率)。調光接口輸出是IC2引腳MIN的電壓，該電壓與IC2內部定時電容器(CT)上的電壓VCT相比較，產生頻率獨立的數(shù)字接口相位。CT從lV～5V的充電時間確定IC2輸出柵極驅動器(H0與LO)的導通時間。在負載電流中可能對應于-180°的相位移。對于0°~90°的調光范圍，利用引腳MIN和引腳MAX上的
