【正文】 北京航天航空大學(xué)出版社[10] 。電子工業(yè)出版社[8] 倪海東。浙江大學(xué)。參考文獻(xiàn)[1] 楊正名，崔一平，羅宗南；電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展與應(yīng)用[J]；燈與照明；1996年01期；2833.[2] 李全興；國內(nèi)外電子鎮(zhèn)流器的發(fā)展[J]；燈與照明；1994年04期；1114.[3] 林國慶，桌書芳；電平鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)的幾個(gè)關(guān)鍵問題；電子世界；2005年05期；4950.[4] 劉晨陽。在測(cè)量元?dú)饧?shù)、列元件清單、畫原理圖……都是非常之小心，一遍一遍的檢查生怕弄錯(cuò)一個(gè)地方那么將會(huì)造成后續(xù)的工作無法正常進(jìn)行，這將會(huì)造成不必要的損失。輸出功率的穩(wěn)定性，系統(tǒng)中的Z301穩(wěn)壓管的電壓會(huì)隨著時(shí)間的推移而變小，進(jìn)而鎮(zhèn)流器的輸出功率就會(huì)增大，當(dāng)大于燈的額定功率時(shí)由程序控制鎮(zhèn)流器不工作燈滅，該原因還待進(jìn)一部查明。散熱問題，由于本系統(tǒng)采用比較多的發(fā)熱元件散熱問題也是不可忽視的。目前測(cè)試結(jié)果表明基本要求已經(jīng)完成，但是作為一個(gè)產(chǎn)品還是存在很多要改進(jìn)完善和待解決的問題：由于鎮(zhèn)流器和燈的特點(diǎn)，如果燈滅了后必須要數(shù)分鐘燈冷卻后才可以再次通電點(diǎn)亮燈，不然無法啟動(dòng)燈，這對(duì)于用戶來說是極其不方便的。在HID燈點(diǎn)亮前，由LC構(gòu)成點(diǎn)火電路為HID燈啟動(dòng)提供點(diǎn)火高電壓使HID燈電極氣化點(diǎn)亮HID燈。要設(shè)計(jì)出一款符合3C等資格論證的電子鎮(zhèn)流器并不是一件容易的事，需要經(jīng)過很大的努力。 當(dāng)燈電路不能正常點(diǎn)火時(shí)能自動(dòng)關(guān)斷燈電路，這對(duì)電子鎮(zhèn)流器電路是比較重要。⑤ 能限制燈電路的短路工作電流或避免由于燈電極電流過大而熱過載。③ 有高的功率因數(shù)。高強(qiáng)度氣體放電燈（HID）是用途廣泛的節(jié)能型電光源，而HID燈對(duì)電子鎮(zhèn)流器具有很高的要求，電子鎮(zhèn)流器應(yīng)具備以下功能[16]：①具有高功率因數(shù)，有效的地提高供電系統(tǒng)和電網(wǎng)的利用率。第五章 總結(jié)與展望電子鎮(zhèn)流器以其優(yōu)越的性能得到越來越廣泛的應(yīng)用，它與電感式鎮(zhèn)流器相比有許多優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然這只是個(gè)一般步驟，并不是按照這么個(gè)步驟就一定能調(diào)試成功，這要細(xì)心地發(fā)現(xiàn)問題考慮解決問題的方法。焊上所有元器件，拿掉R3RR511來斷開MOS管驅(qū)動(dòng)電路，上電測(cè)量Vbrg和VH，應(yīng)該都在400V左右擺動(dòng)，Vcc是在10~15V左右，這時(shí)說明除了MOS驅(qū)動(dòng)電路外，其它電路都是正常的。若是那么說明此部分電路是正確的，進(jìn)入下一步調(diào)試工作。如果已損壞那么就將這個(gè)變壓器更換一個(gè)新的，如果亮那么就進(jìn)行測(cè)試，不亮的話就進(jìn)一步的體統(tǒng)模塊調(diào)試。檢查這兩項(xiàng)后，就給鎮(zhèn)流器上電，HID燈如果亮，我們就將燈點(diǎn)著做測(cè)試，每隔一段時(shí)間就去測(cè)量記錄一些重要的參數(shù)。在整個(gè)板子的元器件都焊好后，能提前發(fā)現(xiàn)一些明顯的錯(cuò)誤，將對(duì)后面的工作有很大的幫助，節(jié)約了時(shí)間和不必要的無用功，但是并不能檢查出所有的問題。在這一個(gè)環(huán)節(jié)也是很能鍛煉我們發(fā)現(xiàn)問題和解決問題的能力，所以一定要認(rèn)真對(duì)待這一環(huán)節(jié)不可以見到困難就氣餒。本設(shè)計(jì)的過流保護(hù)措施是在電子鎮(zhèn)流器的輸入電路中串接一個(gè)保險(xiǎn)絲或保險(xiǎn)電阻，在過流條件下會(huì)將保險(xiǎn)絲或保險(xiǎn)電阻熔斷，從而切斷電源。本設(shè)計(jì)中，利用自振蕩IC驅(qū)動(dòng)MOSFET提供交流電壓驅(qū)動(dòng)全橋電路輸出，完成直流高壓向交流的變換，通過燈電路網(wǎng)絡(luò)將輸入功率最終傳輸給HID燈管?！癤”型“Y”型電容都是安全電容，火線零線間的是X電容,火線與地間的是Y電容，它們用在電源濾波器里,起到電源濾波作用,分別對(duì)共模,，當(dāng)電源電壓為AC220240V 50HZ時(shí)選用10D561，電源電壓為AC110120V 60HZ時(shí)，選用10D301。L201采用“I”字形磁柱獨(dú)立繞制的線圈，電感量范圍5~15mh，主要用于抑制差模（DM）干擾信號(hào)，制作原則同L202。橋式整流電路將輸入交流變換成直流。交流電子鎮(zhèn)流器輸入電路RFI和EMI中的EMI濾波器有多種類型，本設(shè)計(jì)采用雙Л型。二、RFI和EMI濾波器電路射頻干擾(RFI)從屬于電磁干擾(EMI)．目前抑制電磁干擾的主要措施有屏蔽、接地(浮地、單點(diǎn)地和接地網(wǎng))與濾波。按照80％ 的效率，可估算出變壓器原邊的最大電流峰值IPmax，所對(duì)應(yīng)的原邊電感為：變壓器中儲(chǔ)存的磁能可表示為:WM =wm .Vg =189。因此，對(duì)于變壓器氣隙的設(shè)計(jì)，就應(yīng)該以變壓器所傳遞能量的大小為依據(jù)。必須滿足：（4 ）氣隙的設(shè)計(jì)在磁芯中加入氣隙，磁化曲線將向H軸傾斜，使可工作的磁場(chǎng)強(qiáng)度范圍明顯增大，從而提高了變壓器儲(chǔ)存和轉(zhuǎn)遞能量的能力。（3） 原、副邊匝數(shù)的確定由DCM模式下反激變換器的工作原理可知，本設(shè)計(jì)中變壓器磁芯的磁通曲線工作在第一象限，因此原邊匝數(shù)ⅣD的設(shè)計(jì)原則就是：在確保磁通曲線不進(jìn)人飽和狀態(tài)的前提下，盡可能提高磁芯的利用率。在反激變壓器中，能量主要儲(chǔ)存在氣隙上，在峰值磁密Bmax確定的情況下，變壓器的儲(chǔ)能能力與氣隙體積(即磁芯截面面積A 和氣隙寬度δ的乘積)成正比。在滿足了繞線和絕緣所需窗口面積的基礎(chǔ)上，通過選取較小的磁芯尺寸可以減小變壓器的體積、降低成本、提高功率密度。由于本設(shè)計(jì)中變壓器的原邊電流有效值較大，需要較粗的線徑及多股并繞，這樣就要求磁芯上有足夠大的切口以供繞線引人／導(dǎo)出、并具備良好的散熱性能。（2） 磁芯的選擇鐵氧體是目前得到廣泛應(yīng)用的磁芯材料，這種材料成本較低，并且在高頻工作條件下?lián)p耗較小。由DCM模式的工作原理可知，在輸人輸出電壓一定的前提下，輸出電流的平均值是與占空比成正比的，所以工作在DCM下的反激變換器可以通過調(diào)整占空比來快速地調(diào)節(jié)輸出電流平均值的大小，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出功率的控制。當(dāng)開關(guān)管關(guān)斷時(shí)，副邊輸出二極管導(dǎo)通，磁芯中儲(chǔ)存的能量全部傳遞給負(fù)載。圖9 DC/DC變換反激電路非連續(xù)導(dǎo)通模式（DCM）下反激電路中變壓器的工作情況，如圖10所示。 HID鎮(zhèn)流器中反激變換器工作原理HID燈電子鎮(zhèn)流器中的DC／DC變換大部分采用反激電路來實(shí)現(xiàn)，如圖9所示。第二節(jié) 其他電路模塊的設(shè)計(jì)一、電子鎮(zhèn)流器中變壓器的選擇 作為一個(gè)高頻開關(guān)電源，對(duì)于所組成的元器件有特定的要求，其中磁性元件的選擇和設(shè)計(jì)顯然是影響整個(gè)電路效率最關(guān)鍵的因素之一。PIC12F675單片機(jī)的主要特征PIC12F675是Microchip公司的生產(chǎn)的PIC系列單片機(jī)，帶8KB閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低功耗、高性能CMOS 8位微處理器，它具有如下主要特征[10]:（1）高性能RISC CPU? 僅需學(xué)習(xí)35 條指令： 除了跳轉(zhuǎn)指令以外，所有指令都是單周期的? 工作速度： DC – 20 MHz 振蕩器/ 時(shí)鐘輸入 DC – 200 ns 指令周期? 中斷能力? 8級(jí)深硬件堆棧? 直接、間接和相對(duì)尋址方式（2）特殊單片機(jī)功能? 精確的內(nèi)部振蕩器：? 省電的休眠模式? 寬工作電壓范圍（）? 工業(yè)級(jí)和擴(kuò)展級(jí)溫度范圍? 低壓上電復(fù)位（POR）? 上電延時(shí)定時(shí)器（PWRT）和振蕩器起振定時(shí)器? 帶軟件控制選擇的欠壓檢測(cè)（BOD）? 增強(qiáng)型低電流看門狗定時(shí)器（WDT），帶有獨(dú)立振蕩器，可用軟件啟動(dòng)? 可編程代碼保護(hù)（程序和數(shù)據(jù)分開）? 高耐久性的閃存/EEPROM 存儲(chǔ)單元： 閃存耐寫次數(shù)達(dá)100,000 次 EEPROM 耐寫次數(shù)達(dá)1,000,000 次 閃存/ 數(shù)據(jù)EEPROM 的數(shù)據(jù)保持期40 年（3）低功耗功能? 待機(jī)電流： 1 nA ，典型值? 工作電流： 32 kHz， ，典型值 100 uA 1 MHz， ，典型值? 看門狗定時(shí)器電流： 300 nA ，典型值（4）外設(shè)功能? 6個(gè)具有獨(dú)立方向控制功能的I/O 引腳： 高灌/ 拉電流能力，可直接驅(qū)動(dòng)LED? 模擬比較器模塊，具有： 一個(gè)模擬比較器 片上可編程比較器參考電壓（CVREF）模塊 可從外部訪問比較器輸入和輸出圖8 PIC單片機(jī)及其外圍元件PIC12F675有PDIP, SOIC, DFNS三種封裝形式，都是8個(gè)引腳。（8) 睡眠和低功耗模式。目前，PIC采用熔絲深埋工藝，恢復(fù)熔絲的可能性極小?！　。?) 徹底的保密性。PIC在推出一款新型號(hào)的同時(shí)推出相應(yīng)的仿真芯片，所有的開發(fā)系統(tǒng)由專用的仿真芯片支持，實(shí)時(shí)性非常好?！　。?) PIC有優(yōu)越開發(fā)環(huán)境?！　。?) 產(chǎn)品上市零等待（Zero time to market）。其中，PIC12C508單片機(jī)僅有8個(gè)引腳，是世界上最小的單片機(jī).　?。?) 精簡(jiǎn)指令使其執(zhí)行效率大為提高。RAM及程序存儲(chǔ)空間不大、可靠性較高的小型單片機(jī)，若采用40腳且功能強(qiáng)大的單片機(jī)，投資大不說，使用起來也不方便。而MCS51單片機(jī)需要兩個(gè)或兩個(gè)以上的周期才能改變寄存器的內(nèi)容。而PIC的取指和執(zhí)行采用雙指令流水線結(jié)構(gòu),當(dāng)一條指令被執(zhí)行時(shí),允許下一條指令同時(shí)被取出,這樣就實(shí)現(xiàn)了單周期指令。數(shù)據(jù)總線都是8位的，但指令總線位數(shù)分別位1116位。而PIC單片機(jī)的總線結(jié)構(gòu)是哈佛結(jié)構(gòu),指令和數(shù)據(jù)空間是完全分開的,一個(gè)用于指令,一個(gè)用于數(shù)據(jù),由于可以對(duì)程序和數(shù)據(jù)同時(shí)進(jìn)行訪問,所以提高了數(shù)據(jù)吞吐率。這種結(jié)構(gòu)與一般采用CISC(復(fù)雜指令集計(jì)算機(jī))的單片機(jī)在結(jié)構(gòu)上是有不同的。由美國Microchip公司推出的PIC單片機(jī)系列產(chǎn)品，首先采用了RISC結(jié)構(gòu)的嵌入式微控制器，其高速度、低電壓、低功耗、大電流LCD驅(qū)動(dòng)能力和低價(jià)位OTP技術(shù)，PIC 8位單片機(jī)具有指令少、執(zhí)行速度快等優(yōu)點(diǎn)，其主要原因是PIC系列單片機(jī)在結(jié)構(gòu)上與其它單片機(jī)不同。與人類相比，大腦就是CPU，PIC 共享的部分相當(dāng)于人的神經(jīng)系統(tǒng)。l 指令系統(tǒng)l 價(jià)格因素本設(shè)計(jì)采用PIC系列單片機(jī)中的PIC12F675，PIC（Peripheral Interface Controller）是一種用來開發(fā)的去控制外圍設(shè)備的集成電路（IC）[9]。RAM的容量意味著中間數(shù)據(jù)處理量的大小。選擇單片機(jī)應(yīng)考慮以下因素：l 存儲(chǔ)器容量存儲(chǔ)容量是指程序存儲(chǔ)器ROM的容量和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM的容量。目前單片機(jī)大都將程序存儲(chǔ)體置于其內(nèi)，給應(yīng)用帶來了極大的方便。 根據(jù)程序存儲(chǔ)方式的不同，單片機(jī)可分為EPROM、OTP（一次可編程）、QTP（掩膜）三種。屬于CISC結(jié)構(gòu)的單片機(jī)有Intel8051系列、Motorola和M68HC系列、Atmel的AT89系列、臺(tái)灣Winbond(華邦)W78系列、荷蘭Pilips的PCF80C51系列等；屬于RISC結(jié)構(gòu)的有Microchip公司的PIC系列、Zilog的Z86系列、Atmel的AT90S系列、韓國三星公司的KS57C系列4位單片機(jī)、臺(tái)灣義隆的EM78系列等。這使得取指令和取數(shù)據(jù)可同時(shí)進(jìn)行，且由于一般指令線寬于數(shù)據(jù)線，使其指令較同類CISC單片機(jī)指令包含更多的處理信息，執(zhí)行效率更高，速度亦更快。它的指令豐富，功能較強(qiáng)，但取指令和取數(shù)據(jù)不能同時(shí)進(jìn)行，速度受限，價(jià)格亦高。針對(duì)具體情況，我們應(yīng)選何種型號(hào)呢？首先，我們來弄清兩個(gè)概念：集中指令集（CISC）和精簡(jiǎn)指令集（RISC）。升壓功率MOSFET的耐壓則由前置變換器的輸出電壓和過電壓允許值共同決定。 功率MOSFET 選擇功率MOSFET時(shí)，需要著重考慮R304，因?yàn)镽304決定了功率MOSFET的導(dǎo)通損耗的大小。電容量取得過小，雖然有助于功率因數(shù)的提高，并減小母線電流的畸變，但是將加重EMI濾波電路的負(fù)擔(dān)，而且輸入整流橋的功耗也將增大。高頻輸入濾波電容的值并不是越大越好。 輸入電容 高頻輸入濾波電容Cin 用于抑制高頻電感紋波電流引發(fā)的開關(guān)噪聲。采用L6561控制的前置變換器的一般方法[8]（L6561具體電路如圖7所示） 輸入整流橋 前置變換器中的輸入整流橋?qū)λ俣葲]有特別的要求，可以選用普通型整流橋。但由于其峰值電流較高，考慮到元件成本該控制模式只適用于小功率應(yīng)用場(chǎng)合。所謂過渡模式PWM控制技術(shù)，實(shí)際上就是臨界導(dǎo)通模式PWM控制技術(shù)，即通過改變開關(guān)頻率實(shí)現(xiàn)PWM控制。圖6 UC3844外圍連接圖二、高功率因數(shù)校正控制器芯片選擇 輸入功率因素矯正電路(PFC),滿足功率因素要求,把220V/50Hz交流電壓變成DC電壓 ，L6560是專門針對(duì)電子鎮(zhèn)流器而設(shè)計(jì)的有源功率因數(shù)控制器，同時(shí)也可以運(yùn)用于ACDC 適配器。200Ma。 推拉輸出級(jí)UC3844的推拉輸出級(jí)驅(qū)動(dòng)MOSFET時(shí)，峰值電流可達(dá)177。死區(qū)時(shí)間確定后，即可根據(jù)曲線選擇定時(shí)電容CT的容量。當(dāng)選擇振蕩元件RT 、CT 時(shí)，應(yīng)該首先確定PWM控制器所需的死區(qū)時(shí)間td，在最佳工作狀態(tài)下，td應(yīng)該為振蕩周期的15%。8腳輸出的5V基準(zhǔn)電壓通過定時(shí)電阻RT 對(duì)定時(shí)電容CT充電。在欠壓封鎖期間，驅(qū)動(dòng)級(jí)輸出低電平，驅(qū)動(dòng)極的灌電流約為1mH，可使功率MOSFET管維持關(guān)斷狀態(tài)。當(dāng)電源電壓升高到導(dǎo)通門限電壓時(shí)，欠壓封鎖比較器有使輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)恢復(fù)。UC3844內(nèi)部結(jié)構(gòu)概述及外圍參數(shù)的選擇： 欠壓封鎖電路[7] UC3844的欠壓封鎖導(dǎo)通門限電壓為16V，關(guān)斷門限電壓為10V，滯后電壓為6V。在正常工作中，只要與高頻開關(guān)晶體管串聯(lián)的電流取樣電阻兩端的尖峰電壓達(dá)到1V，其間內(nèi)部的推拉輸出級(jí)就中止輸出，高頻開關(guān)晶體管立即關(guān)斷，因此可自然形成逐脈沖限流。本設(shè)計(jì)使用的集成控制芯片是單端輸出電流型脈寬調(diào)制控制器UC3844，該IC所需的外部元件較少，因此可以降低成本。 一、開關(guān)電源控制集成電路芯片選擇隨著半導(dǎo)體技術(shù)的高速發(fā)展，適應(yīng)各類開關(guān)電源的控制集成電路功能不斷完善，集成化水平不斷提高，外接元件越來越少，集成控制芯片種類很多，大致可劃分為以下幾類方式：（1） 按照調(diào)節(jié)時(shí)間比例的方式可以分為PFM集成控制芯片和PWM集成控制芯片；（2） 按照輸出脈沖的路數(shù)可以分為單路輸出、雙路輸出和多路輸出集成控制芯片；（3） 按照所配合的功率變換方式，可以分為硬件開關(guān)變集成控制芯片和軟件開關(guān)變換集成控制芯片。第三章 系統(tǒng)控制電路的設(shè)計(jì)如圖5所示為電子鎮(zhèn)流器的電路結(jié)構(gòu)，在整個(gè)系統(tǒng)