低直流电压供电的36W/T8灯管用可调光电子镇流器

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作者：时间：2007-12-24来源：电子元器件网收藏

　　利用IR2159可以构成采用低直流供电电压的可调光电子镇流器电路,下面介绍一个采用IR2159的30V直流供电电压的可调光电子镇流器电路。电路原理如图1所示。

　　在图1所示的电路图中功率输出级采用推挽输出电路，由于电路的直流供电电压较低（30V），所以功率输出级的推挽变压器次级的一只引脚可以和初级电路的地共地，同样为了避免在调光过程中产生的灯光发光条纹沿灯管的一端向另一端移动的现象，在功率输出推挽变压器的次级绕组的上端通过一个电阻R₁₆接至电源供电+30V的正极，同时电路通过电阻R₁₀和电容C₆接至IR2159的SD引脚9，以实现灯管不在位或灯管低端灯丝断路的故障保护，电阻R₁₅和电容C₁₀组成的RC吸收电路用以吸收由于功率开关管VT₁和VT₂在关断时产生的开关脉冲尖峰电压，并且也可以优化功率开关管VT₁和VT₂的工作条件。为了检测功率输出级的工作电流，在功率开关管VT₂的源极串接了一只0.1Ω的电流检测电阻，通过这只电流检测电阻产生的电流检测信号的相位和通过推挽变压器次级升压绕组的电流信号的相位基本一致，所以可以用作调光控制的检测控制信号。并且通过这个0.1Ω的电流检测电阻产生的电压信号可以在灯管点火失败时作为灯电路的故障保护信号。在这个电路中采用的功率管的型号为IRF540N，它的V_ds电压额定值为100V，在25℃条件下的导通电阻R_ds(on)为0.044Ω。这对VT₁和VT₂在关断期间产生的60V的脉冲峰-峰值电压来说是有足够余量的。

1、输出级L、C参数的选择

　　图1所示电路正常工作时，在推挽变压器次级产生300V峰峰值的脉冲方波电压，在推挽变压器次级必须加隔直电容C₁₁，以避免在推挽变压器的初级侧由于磁不平衡而导致推挽变压器磁饱和。电路的灯满功率工作时的工作频率为40kHz，这样应取L=1.6mH，C=6.8nF。这个可调光电子镇流器电路中的灯丝预热电路为电流型灯丝预热电路（参见本书第2章关于灯丝预热电路的有关内容介绍），灯电路满功率工作时的灯丝预热电流有效值为0.6A。灯电路所需的灯丝预热工作频率和灯电路预热工作电压可分别利用下面的公式计算：

(1)

（2）

　　式中，=300V。{{分页}}

　　同样，在灯电路调光应用中，足够的灯阴极工作电流对灯的正常工作是非常重要的。在灯调光至2%的灯满功率亮度值时的灯阴极电流可利用下式计算：

(3)

　　在图1所示电路中，对应灯2%的满功率亮度值时的灯工作电压为，相应的工作频率为71kHz，相应的灯阴极电流为峰值0.5A（有效值为.5/1.414=）。

　　一般而言，灯工作在调光应用工作条件下，在整个灯电路的调光工作范围内，灯丝的电阻变化范围应在（3~5.5）倍的灯丝冷电阻值内。对T8/36W灯管，灯丝的冷阻大约为3Ω。在灯最低发光亮度输出时，灯丝的有效值电压大约为3V，所以灯丝电阻大约为3V/0.35A≈9Ω，是灯丝冷电阻3Ω的3倍。

2、 IR2159有关外围电路元件参数的选择

（1）电阻R₆的选择

（4）

　　在本例中，可选=40kHz，这个最低工作频率将会决定灯电路的最大输出功率，这样将=40kHz代入上式后有R₆=38.3kΩ，取R₆=36kΩ。

（2）灯电路电流检测电阻R12的计算

（5）

　　在图1的电路中，N_P=25匝，N_S=125匝，灯点火电流为2A，则可计算得R₁₂=0.16Ω，在实用中可以取0.15Ω或0.1Ω，如果取R₁₂=0.15Ω，则电路的过电流保护功能会更为灵敏些。

　　为了方便起见，也可以利用电子镇流器辅助设计软件BDAV2.0或BDAV3.0来计算R₁₂的值，但是由于本电路的供电电压为直流30V，所以通过BDA计算出的R₁₂值应乘以本电路中功率变压器的匝数比，这样才能得到可实用的R₁₂值。需注意的是电路中的电阻（R₇）、（R₄）和（R₅）的取值与R₁₂的取值有关。

（3）电阻R₇的参数的计算

（6）