【文章內(nèi)容簡介】 諧振時電路中電流為原始電路的 Q 倍，故可周期性點燃熒光燈，當(dāng)振蕩周期小于人眼視覺停留效應(yīng)可以察覺的頻率時，可讓人感覺燈光的持續(xù)性與穩(wěn)定性 ，這樣既可以達(dá)到節(jié)能，又可以實現(xiàn)高壓電離燈管氣體發(fā)光的效果。實現(xiàn)此功能的部件就叫鎮(zhèn)流器。 電感鎮(zhèn)流器和電子鎮(zhèn)流器的工作條件 a、 燈絲的預(yù)熱電流 [3]。 b、 高電壓啟動。 c、 限制工作電流。 電感鎮(zhèn)流器的工作原理 圖 21 電感鎮(zhèn)流器簡圖 [3] 當(dāng)開關(guān)閉合電路中施加 220V 50HZ 的交流電源時，電流流過鎮(zhèn)流器，燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱（啟輝器開始時是斷開的，由于施壓了一個大于 190V 以上的交流電壓，使得啟輝器內(nèi)的跳泡內(nèi)的氣體弧光放電，使得雙金屬片加熱變形，兩個電極靠在一起，形成通路給燈絲加熱）， 當(dāng)啟動器的兩個電極靠在一起后，由于沒有弧光放電，雙金屬片冷卻，兩極分開，由于電感鎮(zhèn)流器呈感性，當(dāng)電路突然中斷時，在燈兩端會產(chǎn)生持續(xù)時間約 1ms1s 的 600V1500V 的脈沖電壓，其確切的電壓值取決于燈的類型，在放咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 4 電的情況下，燈的兩端電壓立即下降，此時鎮(zhèn)流器一方面對燈電流進(jìn)行限制作用，另一方面使電源電壓和燈的工作電流之間產(chǎn)生 5565 度的相位差，從而維持燈的二次啟動電壓，使燈能更穩(wěn)定的工作。 電感鎮(zhèn)流器由于結(jié)構(gòu)簡單、壽命長，作為第一種熒光燈鎮(zhèn)流器，它的市場占有率還是比較大的，但是，由于它的功率因數(shù)較低 ，低電壓啟動性能差，耗能大，閃頻等諸多缺點，它的市場慢慢被電子鎮(zhèn)流器所取代。 （一般電感鎮(zhèn)流器能量損耗： 40W（燈管功率） +10W（電感鎮(zhèn)流器自身發(fā)熱損耗）等于整套燈具總耗電為 50W。） 電子鎮(zhèn)流器的工作原理 圖 22 電子鎮(zhèn)流器原理圖 電子鎮(zhèn)流器是一個將工頻交流電源轉(zhuǎn)換成高頻交流電源的變換器，工頻電源經(jīng)過射頻干擾（ RFI）濾波器，全波整流和無源（或有源）功率因數(shù)校正器（ PPFC 或 APFC）后，變?yōu)橹绷麟娫础Ｍㄟ^ DC/AC 變換器，輸出 20K100KHZ 的高頻交流電源，加到與燈連接的 LC 串聯(lián)諧振電路加熱燈絲，同時在電容器上產(chǎn)生諧振高壓，加在燈管兩端，但使燈管 放電 變成 導(dǎo)通 狀態(tài)，再進(jìn)入發(fā)光狀態(tài)，此時高頻電感起限制電流增大的作用，保證燈管獲得正常工作所需的燈電壓和燈電流，為了提高可靠性，常增設(shè)各種保護電路，如異常保護，浪涌電壓和電流保護，溫度保護等等 [3]。 濾波器 ? 半橋 半橋 ?功率因數(shù)校正器 ?整流 ? 輸出級 ? 驅(qū)動 ? 電壓門限?? 燈故障 ? 輸入 ? 燈 ? 控制 IC ? 2 鎮(zhèn)流器介紹 5 電感鎮(zhèn)流器與電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)缺點 確保燈管壽命：傳統(tǒng)銅鐵式鎮(zhèn)流器老化或劣化時，其所提供電流有可能過大，容易傷害燈管，造成壽命縮短，一般熒光燈燈管售價相當(dāng)?shù)母撸绻褂秒娮渔?zhèn)流器 比較容 易保證燈管的壽命。因此只要在 5,000 小時內(nèi)有更換燈管的記錄，對業(yè)者而言，使用電子式會比傳統(tǒng)式劃算 [4]。 防變色：如果使用傳統(tǒng)銅鐵式安定器，使用 2,000 小時之后，金鹵燈的色溫會開始產(chǎn)生偏移，甚至高達(dá) 30%以上變色，對賣場商品產(chǎn)生嚴(yán)重影響，使用電子鎮(zhèn)流器，至燈管壽命終了前，色溫改變局限于 5%以內(nèi) [4]。 省電：和傳統(tǒng)銅鐵式鎮(zhèn)流器比較，電子式可以節(jié)省 10%~20%電力成本。 重量輕：和傳統(tǒng)銅鐵式鎮(zhèn)流器比較，電子式重量約為傳統(tǒng)式的 1/3 左右。尤其特別適合 35w 及 20w 小瓦特數(shù)的金鹵燈或者軌道式燈具 的設(shè)計。 承受電壓變動：電子鎮(zhèn)流器因為采取主動功率電路，可以承受大范圍電壓變動，而傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器只能承受 10%范圍以內(nèi)。 補償電容器：電子鎮(zhèn)流器不需要補償電容器。 啟輝器：電子鎮(zhèn)流器不需要啟輝器。 頻閃：電子鎮(zhèn)流器無燈管閃爍的問題。 咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 錯誤 !未找到引用源。 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡介 7 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡介 IR2156 的基本原理 IR2156 是 IR 公司最新推出的多功能、低成本電子鎮(zhèn)流器控制芯片 [5]。它有一個 高壓半橋門極驅(qū)動器和頻率可調(diào)振蕩器組成的一個功能完善的電子鎮(zhèn)流器控制芯片。具有預(yù)熱頻率和運行頻率可調(diào)、預(yù)熱時間和死區(qū)時間可調(diào)以及過流門限可調(diào)等特性。同時，該芯片還將燈管觸發(fā)失敗保護、燈絲故障保護以及自 動重啟動等功能集成在一起。 圖 31 IR2156 （ a) 直插式 （ b) 貼片式 （ c)引腳圖 表 31 IR2156 的引腳功能 1 NC 不接 2 Vcc 邏輯及低端門極驅(qū)動供電 3 VDC IC 啟動及 DC 總線檢測輸入 4 RT 最小頻率定時電阻 5 RPH 預(yù)熱頻率定時電阻 6 CT 振蕩器定時電容 7 CPH 預(yù)熱定時電容 8 COM IC 電源及信號地線 9 SD 關(guān)斷輸入 10 Cs 電流檢測輸入 11 LO 低端門極驅(qū)動輸出 12 Vs 高端浮地 13 HO 高端門極驅(qū)動輸出 14 VB 高端門極驅(qū)動浮動供電 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡介 8 圖 32 其內(nèi)部原理框圖 IR2156 功能簡介 欠壓關(guān)斷（ UVLO）模式 欠壓關(guān)斷模式是當(dāng)供電電壓 VCC 低于 IC 的開啟門限電壓時， IC 不工作。 IR2156的欠壓關(guān)斷模式要求供電電流 最小保持在 200μA以上，保證 IC 正常工作并驅(qū)動高低端輸出。 圖 33 為典型的從直流母線饋電和從鎮(zhèn)流器輸出級充電泵同為 IR2156 供電的例子。 通過供電電阻 (RSUPPLY)的電流一部分作為啟動電流流入 IC，其余電流用來給啟動電容 (CVCC)充電。電阻應(yīng)能供應(yīng)兩倍的最大啟動電流，以保證鎮(zhèn)流器在低電壓輸入下啟動。一旦 VCC 腳電容電壓到達(dá)啟動門限，且 SD(關(guān)斷輸入 )腳電壓低于 ，則IC 開始工作， HO， LO 振蕩。由于 IC 工作電流增大，電容開始放電見圖 34。 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡介 9 圖 33 IC 啟動供電方式 圖 34 CVCC 電壓咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10 在放電期間，充電泵產(chǎn)生的整流電流給電流充電，使 VCC電壓高于 IC 關(guān)斷電壓門限，充電泵和 IC 內(nèi)置 穩(wěn)壓管來提供供電電壓。啟動電容和緩沖電容要有足夠的容量，使供電電流滿足鎮(zhèn)流器工作需要。自舉二極管（ DBOOT）自舉電容（ CBOOT）提供高端驅(qū)動電路的工作電壓。為了在 HO 腳的第一個脈沖前就給高端供電，因此輸出驅(qū)動的第一個脈沖來自 LO 腳。在欠壓關(guān)斷狀態(tài)，高端和低端輸出驅(qū)動 HO 和 LO 都為低電平， CT 腳在內(nèi)部連接到 COM 使鎮(zhèn)流器停止振蕩， CPH 腳在內(nèi)部連接到 COM使預(yù)熱時間復(fù)位。 預(yù)熱（ PH） 模式 圖 35 為預(yù)熱電路。預(yù)熱模式工作于燈管燈絲開始加熱直至燈絲達(dá)到正常的點燃溫度，它是延長燈管壽命和降低點燃電壓所必需的步驟。當(dāng) VCC 超過 UVLO 門限時進(jìn)入預(yù)熱模式。 LO 和 HO 開始以 50％占空比的預(yù)熱頻率振蕩 ,死區(qū)時間由外部定時電容 CT 和內(nèi)部死區(qū)時間電阻 RDT 決定。 CPH 腳與 COM 斷開，內(nèi)部 5μA電流源給 CPH腳外接的預(yù) 熱時間電容充電。 CS 腳的過流保護在預(yù)熱期間被屏蔽 。 圖 35 預(yù)熱電路 預(yù)熱頻率由并聯(lián)的電阻 RT 和 RPH，以及定時電容 CT 決定。 CT 分別在到達(dá)（ 1/3）VCC 和 (3/5)VCC 電壓時充 電和放電， RT 和 RPH 并聯(lián)后從內(nèi)部連接到 VCC，通過 MOS 管S1 對 CT 指數(shù)充電（見圖 31）。 CT 的充電時間為（ 1/3） VCC 至（ 3/5） VCC,分別驅(qū)動LO 和 HO。一旦 CT 電壓超過（ 3/5） VCC， MOS 管 S1 關(guān)斷，電阻 RT 和 RPH 與 VCC 斷開。CT 通過內(nèi)部電阻 RDT 穿過 MOS 管 S3 對 COM 以指數(shù)放電。 CT 的放電時間為（ 3/5） VCC到（ 1/3） VCC，即輸出門極驅(qū)動 LO 和 HO 的死區(qū)時間。 CT 的容量要根據(jù) RDT 和要求的3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡介 11 死區(qū)時間來選取。一旦 CT 放電至低于（ 1/3）的 V