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低压钠灯高频镇流器电路的设计

发布时间:2020-07-01 01:46:48 阅读: 来源:灯箱厂家

根据低压钠灯的特点,对电子镇流器有以下要求。

1)给灯的两电极间提供足够高的启动电压,使灯正常点火(低压钠灯的启动电压低于1500V)。

2)在低压钠灯点火进入稳态工作后,应确保灯能稳定工作,要为灯提供一个大小合适且稳定的工作电流。

电子镇流器的输出功率、施加于灯两端的电压和灯的实际工作电流必须与配接的灯参数相匹配。

3)必须将电流谐波含量控制在标准规定限定值以内,以防止对电网造成严重污染,并获得高功率因数。

4)必须具备较高的安全性和可靠性。

高频镇流器电路采用了集成电路驱动芯片IR2153,它能提供两路非常干净的可驱动半桥逆变电路中上下两个MOSFET功率开关管的信号。这种集成电路(即IC芯片)是自激的,含有类似555定时器的RC振荡器,其振荡频率可由改变外接的RC组件的参数予以调整。此外,集成电路还有许多其它优点,如:便于调光、引入无功耗预热启动、增加保护功能等。

如图所示,其工作原理为:经前级升压电路得到直流360V电压,启动时经R20向电容C18充电,当充到IR2153的启动电压时,芯片正常工作,产生PWM波来驱动两只MOSFET,使之轮流导通与截止,在其中心点VS(脚6)输出幅度约为直流电压的一半,即360V/2,其占空比约为50%的方波信号,经电感L1及电容C22和C24给灯管提供启辉信号。S6导通时,VCC通过自举二极管D5对自举电容C19充电,使VB(脚8)电压比H0(脚7)电压高出VCC,为lC内部高端驱动级提供直流电源。接于脚6的R24、C23串联网络起阻尼作用,可以减小方波输出前沿的噪声辐射,也有对S5、S6的续流作用。同时它将半桥中点电压通过D15、D16整流,供给IR2153的VCC(脚I)直流电压,不再由R20降压供给,以减小功耗。

低压钠灯启动电路采用了LC串联谐振变换器,它是一种普遍应用于电子镇流器的电路拓扑,特别适合在荧光灯、低压钠灯等电子镇流器中使用。它结构简单,便于设计,可靠性高,可以满足灯启动和稳态工作的要求。LC谐振变换器由谐振电感L1、串联谐振电容C22和并联谐振电容C24组成,在低压钠灯启动前,由于低压钠灯无灯丝,并且电弧管中填充的隋性气体未气化,所以灯处于相当高的阻抗状态,可以认为灯处于开路状态。在半桥LC谐振变换器中,串联谐振电容C22,和并联谐振电容C24共同串联在一起和谐振电感L1在交流电源驱动下谐振,从而在C24两端产生高电压;在稳态工作的半桥LC谐振变换器中,串联谐振电容C22和谐振电感L1在交流电源驱动下为灯负载供电,提供稳态工作所需的灯端电乐和灯电流,在并联谐振电容C24中通过很小的旁路电流。

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