第三章 紧凑型荧光灯电子镇流器的基本电路.ppt

5.输出LC谐振电路 荧光灯电子镇流器的输出电路，是指逆变器电路与荧光灯之间的电路拓扑，其主要作用是为荧光灯管提供合适的启动电压（800V左右），在灯成功点燃后为灯管提供稳定的电流，并在灯管启动之前提供灯丝预热电流。采用半桥拓扑结构的荧光灯电子镇流器，其输出电路常采用LC串联谐振电路，如图所示。 5.输出LC谐振电路 5.输出LC谐振电路 在图2-12中，Lres为谐振电感，Cres为启动电容，Lres、Cres及C1、C2组成LC串联谐振电路。由于C1= C2=0.1-0.47uF，Cres=2.2-10nF，故Cres远小于C1、C2，总谐振电容由Cres决定。因此，谐振时的频率（固有频率）为： 6.高压自振荡驱动芯片 具有代表性的集成电路生产厂家有： （1）国际整流器（IR）公司；（2）意法微电子（ST）公司； （3）飞利浦（Philips）公司；（4）仙童公司。 ◆ IR215X集成电路是美国国际整流器（IR）公司在20世纪90年代初推出的一种高压自振荡驱动CMOS开关栅极管集成电路，该芯片没有预热及保护功能。 （一）IR2153的性能 1、IR2153的欠电压封锁的回差电压较大，约为1V； 2、IR2153可实现微功率启动，启动电流小，有利于降低电路的功耗，减小发热量和温升，提高电路的效率和整个电路的可靠性； 3、IR2153有快速关断功能，可防止外接MOS管因电路出现异常状态而损坏； 4、IR2153有较精确的死区时间，死区时间的温度系数小，不随温度的改变而改变； 5、IR2153输出缓冲级的电流变化速率小，可以减小MOS管栅极VGS的上冲或反冲，降低其射频干扰。 6.高压自振荡驱动芯片 6.高压自振荡驱动芯片 1）主电路 （1）整流滤波电路 整流滤波电路由二极管VD1~VD4、C1、C2组成，直流母线上的电压VDC=(1.2-1.4)VAC,当没有接C1、C2滤波电容时，VDC=0.9VAC。当输入交流电源正半周时，VD1、VD4导通；其工作回路为：AC1→VD1→C1→C2→VD4→AC2。当输入交流电源负半周时，VD2、VD3导通，其工作回路为：AC2→VD2→C1→C2→VD3→AC1。 （2）半桥逆变电路及输出谐振电路工作原理 VT1、VT2的导通由IR2153输出脉冲信号决定。当VT2导通，VT1截止时，其工作回路为：C2+→下灯丝→C7→上灯丝→C6→VT2→C2—。当VT1导通，VT2截止时，其工作回路为：C1+→VT1→C6→上灯丝→C7→下灯丝→L→C1—。 6.高压自振荡驱动芯片 2）控制电路的工作原理 （1）芯片的启动电源 IC芯片有欠电压封锁功能。接通电源后，在C1、C2上得到平滑的直流电压，由R1降压对电容C3进行充电，供给IC以低压直流电源。当C3上电压达到某一数值，即欠电压封锁上升阈值UV+（开启门限）时，电路开始振荡，其波形如图所示。振荡输出的两路信号驱动MOS功率开关管VT1、VT2的栅极，使之轮流导通与截止。 6.高压自振荡驱动芯片 6.高压自振荡驱动芯片 （2）芯片的工作电源（自举电源） IR2153有高端和低端驱动电源，高端驱动电源加到7、8脚之间，为高端驱动器提供低压电源，如图3-4中电容C4上的电压；低端驱动电源为低端驱动器和内部电路电源，即VCC。由于芯片启动时是通过电阻R1降压给C3充电，由于R1阻值比较大，损耗比较高。因此，当输出电路正常工作后，不从高压用电阻降压来供电，而采取自举电路给芯片供电，可减少电路功耗，提高效率。 高端驱动电源供电原理：在电路正常工作、半桥逆变电路振荡时，由半桥中点输出的方波电压经缓冲网络R4、C8降压，再经二极管VD7、VD6整流并对电容C3充电。其工作回路为：VS（6脚）→R4→C8→VD7→C3→地。其中，由于芯片内部有稳压管，VD6通常选取1N4148；RC网络中，R4可以减小充电的浪涌电流，C8起降压作用，同时可减缓半桥输出电压的上升速率、减少方波输出前沿的噪声辐射、降低高频干扰。 6.高压自振荡驱动芯片 低端驱动电源供电原理：由VCC经自举二极管极VD5对自举电容C4充电供电。VD5一边连接到VCC脚，一边连接到VB脚，自举电容C4连接在VB、VS之间。在VT2导通、VT1截止时，电容C3上的电压VCC经VD5、VT2对自举电容C4充电，C4充电的电压约等于VCC。当VT2截止时，VT1导通时，半桥中点的电压很高，VD5被反偏，自举电容上的电压基本不变，浮动在VT1的源极上。其工作回路为：VCC+（1脚）→VD5→C4→VT2→地。如果IC内部集成有自举二极管，则无需外接VD5，自举电容C4应选用无感电容，且连接时要尽量靠近VS、VB引脚。 6.高压自振荡驱动芯片 6.高压自振荡驱动芯片