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采用IR21592的调光电子镇流器的原理与设计

时间:05-15 来源:互联网 点击:

3.2 镇流器电路设计
根据灯管要求,选择基于IR21592的镇流器输出级元件和可编程输入元件。36W T8型灯管的参数见表1。

3.2.1 镇流器输出级LRES和CRES的选择
对于给定的LRES电感值L、CRES电容值C和DC总线电压VDC,预热期间的灯管电压Vph、预热频率fph、触发频率fign、触发电流Iign、满载下的工作频率f100%和在1%亮度灯功率上的阴极预热电流Icath(1%)依次由公式(1)到公式(6)给出:


为防止预热期间点火,要求VphVph(max);同时要求fph-fign>5 kHz。为避免电感器饱和,要求IignIign(max)。为防止在调光期间灯熄灭,要求丘Icath(1%)≥Icath(min)。所计算的L和C值,必须满足这几个约束条件。
根据公式(1)到公式(6),可以求出在LRES的L值一定时,即L=2 mH下不同的C值对应的镇流器输出级参数,如表2所列。

将表2与表1相比较,当L=2mH和C=6.8 nF时,由于Vph=700Vpp,大于T8型灯管允许的限制值(600 Vpp),同时Icath(min)=0.32 Arms,小于T8型灯管要求值(0.35 Arms),故选择C=6.8 nF是不适宜的。若选取C=10 nF,则可以满足灯管要求。但在调光期间,随着灯功率的降低,灯阻抗会负向增加,灯电压会升高。在1%亮度下,灯电压可达到最大值,产生最大灯丝电流,使灯丝过热。因此,lO nF的电容值略偏大。选择C=8.2 nF完全符合灯管要求,不会出现灯阴极过热。因此,选择L=2mH和C=8.2nF是可行的。
3.2.2 IR21592的可编程输入参数设计
为了编程调光接口MIN和MAX设置,必须计算在最小和最大功率下的输出电流相位ψ%。计算公式如下:


根据灯管要求和L、C选定值及最大和最小相位计算值,IR21592的可编程输入元件值可由公式(9)到公式(14)得到:


表3所列为利用公式(7)到公式(14)计算的IR21592的输入参数值。

IR21592的输入元件还有VCC引脚上的启动电阻器R5和VDC引脚上的分压电阻器R4及RVDC。
IC2引脚VCC启动门限电压最大值Vth(max)=13 V,启动电流最大值IST(max)=0.33 mA。R5的选择应保证在最低AC线路电压VAC(min)=185 V下提供足够的启动电流:


设在最高AC线路VAC(max)=265 V下,R5的功率PR5≤0.5 W,R5必须满足下列条件:


由于260 kΩ≤R5714 kΩ,选择Rs=470 kΩ。
IC2引脚VDC上正常工作门限电压是5.1 V。R4与RVDC之间的关系为:


通常选择RVDC=10 kΩ~27 kΩ。根据公式(17)可得:当RVDC=10 kΩ时,R4≤739 kΩ;当RVDC=27 kΩ,时,R4≤1.995 MΩ。
IR公司提供成套的IR21592设计组件和工具,其中包括调光镇流器电路设计软件。该软件允许选择不同的灯管类型、不同的AC输入电压范围和不同的灯管配置,进行必要的设计迭代,产生新的方案和元器件及材料清单。
利用IR21592和微控制器或微处理器可以组成高端全数字调光电子镇流器。微控制器是IR21592和数字可寻址照明接口(DALI)之间的界面。DALI协议为16位,支持直到64个镇流器各自的寻址,控制64个不同的镇流器。


4 结束语
基于压控振荡器(VCO)的IR21592单片IC是高性能调光镇流器控制器和600 V半桥驱动器。IR21592利用相位控制实现无变压器的灯功率传感调光。由IR21592组成的电子镇流器仅需很少数目的元件。镇流器预热电流、预热时间、点火到调光时间和最低工作频率均可通过外部输入阻容元件根据需要设置。灯触发失败保护、灯丝开路、欠电压保护和过热保护提高了系统的可靠性。文中给出的公式为设计工作提供了依据和便利。

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