【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 諧振時(shí)電路中電流為原始電路的 Q 倍，故可周期性點(diǎn)燃熒光燈，當(dāng)振蕩周期小于人眼視覺(jué)停留效應(yīng)可以察覺(jué)的頻率時(shí)，可讓人感覺(jué)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(shí)現(xiàn)高壓電離燈管氣體發(fā)光的效果。實(shí)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?jiǎn)?dòng)。 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(jiǎn)圖 [3] 當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合電路中施加 220V 50HZ 的交流電源時(shí)，電流流過(guò)鎮(zhèn)流器，燈管燈絲啟輝器給燈絲加熱（啟輝器開(kāi)始時(shí)是斷開(kāi)的，由于施壓了一個(gè)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(gè)電極靠在一起，形成通路給燈絲加熱）， 當(dāng)啟動(dòng)器的兩個(gè)電極靠在一起后，由于沒(méi)有弧光放電，雙金屬片冷卻，兩極分開(kāi)，由于電感鎮(zhèn)流器呈感性，當(dāng)電路突然中斷時(shí)，在燈兩端會(huì)產(chǎn)生持續(xù)時(shí)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(shí)鎮(zhèn)流器一方面對(duì)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(dòng)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(jiǎn)單、壽命長(zhǎng)，作為第一種熒光燈鎮(zhèn)流器，它的市場(chǎng)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?jiǎn)?dòng)性能差，耗能大，閃頻等諸多缺點(diǎn)，它的市場(chǎng)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(gè)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(guò)射頻干擾（ RFI）濾波器，全波整流和無(wú)源（或有源）功率因數(shù)校正器（ PPFC 或 APFC）后，變?yōu)橹绷麟娫?。通過(guò) 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(shí)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(shí)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(hù)電路，如異常保護(hù)，浪涌電壓和電流保護(hù)，溫度保護(hù)等等 [3]。 濾波器 ? 半橋 半橋 ?功率因數(shù)校正器 ?整流 ? 輸出級(jí) ? 驅(qū)動(dòng) ? 電壓門(mén)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(diǎn) 確保燈管壽命：傳統(tǒng)銅鐵式鎮(zhèn)流器老化或劣化時(shí)，其所提供電流有可能過(guò)大，容易傷害燈管，造成壽命縮短，一般熒光燈燈管售價(jià)相當(dāng)?shù)母?，如果使用電子?zhèn)流器 比較容 易保證燈管的壽命。因此只要在 5,000 小時(shí)內(nèi)有更換燈管的記錄，對(duì)業(yè)者而言，使用電子式會(huì)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(shí)之后，金鹵燈的色溫會(huì)開(kāi)始產(chǎn)生偏移，甚至高達(dá) 30%以上變色，對(duì)賣場(chǎng)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?cái)?shù)的金鹵燈或者軌道式燈具 的設(shè)計(jì)。 承受電壓變動(dòng)：電子鎮(zhèn)流器因?yàn)椴扇≈鲃?dòng)功率電路，可以承受大范圍電壓變動(dòng)，而傳統(tǒng)鎮(zhèn)流器只能承受 10%范圍以內(nèi)。 補(bǔ)償電容器：電子鎮(zhèn)流器不需要補(bǔ)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(wú)燈管閃爍的問(wèn)題。 咸寧學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 6 錯(cuò)誤 !未找到引用源。 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡(jiǎn)介 7 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡(jiǎn)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(gè) 高壓半橋門(mén)極驅(qū)動(dòng)器和頻率可調(diào)振蕩器組成的一個(gè)功能完善的電子鎮(zhèn)流器控制芯片。具有預(yù)熱頻率和運(yùn)行頻率可調(diào)、預(yù)熱時(shí)間和死區(qū)時(shí)間可調(diào)以及過(guò)流門(mén)限可調(diào)等特性。同時(shí)，該芯片還將燈管觸發(fā)失敗保護(hù)、燈絲故障保護(hù)以及自 動(dòng)重啟動(dòng)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(mén)極驅(qū)動(dòng)供電 3 VDC IC 啟動(dòng)及 DC 總線檢測(cè)輸入 4 RT 最小頻率定時(shí)電阻 5 RPH 預(yù)熱頻率定時(shí)電阻 6 CT 振蕩器定時(shí)電容 7 CPH 預(yù)熱定時(shí)電容 8 COM IC 電源及信號(hào)地線 9 SD 關(guān)斷輸入 10 Cs 電流檢測(cè)輸入 11 LO 低端門(mén)極驅(qū)動(dòng)輸出 12 Vs 高端浮地 13 HO 高端門(mén)極驅(qū)動(dòng)輸出 14 VB 高端門(mén)極驅(qū)動(dòng)浮動(dòng)供電 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡(jiǎn)介 8 圖 32 其內(nèi)部原理框圖 IR2156 功能簡(jiǎn)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(kāi)啟門(mén)限電壓時(shí)， 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(dòng)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(jí)充電泵同為 IR2156 供電的例子。 通過(guò)供電電阻 (RSUPPLY)的電流一部分作為啟動(dòng)電流流入 IC，其余電流用來(lái)給啟動(dòng)電容 (CVCC)充電。電阻應(yīng)能供應(yīng)兩倍的最大啟動(dòng)電流，以保證鎮(zhèn)流器在低電壓輸入下啟動(dòng)。一旦 VCC 腳電容電壓到達(dá)啟動(dòng)門(mén)限，且 SD(關(guān)斷輸入 )腳電壓低于 ，則IC 開(kāi)始工作， HO， LO 振蕩。由于 IC 工作電流增大，電容開(kāi)始放電見(jiàn)圖 34。 3 電子鎮(zhèn)流器控制 IC IR2156 簡(jiǎn)介 9 圖 33 IC 啟動(dòng)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(mén)限，充電泵和 IC 內(nèi)置 穩(wěn)壓管來(lái)提供供電電壓。啟動(dòng)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(dòng)電路的工作電壓。為了在 HO 腳的第一個(gè)脈沖前就給高端供電，因此輸出驅(qū)動(dòng)的第一個(gè)脈沖來(lái)自 LO 腳。在欠壓關(guān)斷狀態(tài)，高端和低端輸出驅(qū)動(dòng) 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(shí)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(kāi)始加熱直至燈絲達(dá)到正常的點(diǎn)燃溫度，它是延長(zhǎng)燈管壽命和降低點(diǎn)燃電壓所必需的步驟。當(dāng) VCC 超過(guò) UVLO 門(mén)限時(shí)進(jìn)入預(yù)熱模式。 LO 和 HO 開(kāi)始以 50％占空比的預(yù)熱頻率振蕩 ,死區(qū)時(shí)間由外部定時(shí)電容 CT 和內(nèi)部死區(qū)時(shí)間電阻 RDT 決定。 CPH 腳與 COM 斷開(kāi)，內(nèi)部 5μA電流源給 CPH腳外接的預(yù) 熱時(shí)間電容充電。 CS 腳的過(guò)流保護(hù)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(shí)電容 CT 決定。 CT 分別在到達(dá)（ 1/3）VCC 和 (3/5)VCC 電壓時(shí)充 電和放電， RT 和 RPH 并聯(lián)后從內(nèi)部連接到 VCC，通過(guò) MOS 管S1 對(duì) CT 指數(shù)充電（見(jiàn)圖 31）。 CT 的充電時(shí)間為（ 1/3） VCC 至（ 3/5） VCC,分別驅(qū)動(dòng)LO 和 HO。一旦 CT 電壓超過(guò)（ 3/5） VCC， MOS 管 S1 關(guān)斷，電阻 RT 和 RPH 與 VCC 斷開(kāi)。CT 通過(guò)內(nèi)部電阻 RDT 穿過(guò) MOS 管 S3 對(duì) COM 以指數(shù)放電。 CT 的放電時(shí)間為（ 3/5） VCC到（ 1/3） VCC，即輸出門(mén)極驅(qū)動(dòng) LO 和 HO 的死區(qū)時(shí)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(jiǎn)介 11 死區(qū)時(shí)間來(lái)選取。一旦 CT 放電至低于（ 1/3）的 V