基于IRS2168D的高功率熒光燈電子鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)

LPFC為升壓電感器，其輔助繞組用作感測(cè)電感電流。只要電感電流在一個(gè)開(kāi)關(guān)周期結(jié)束時(shí)刻達(dá)到零，就被IC腳檢測(cè)，IC腳輸出一個(gè)高電平電壓信號(hào)，驅(qū)動(dòng)PFC開(kāi)關(guān)VT3導(dǎo)通。在VT3導(dǎo)通，電感器LPFC電流因升壓二極管VDPFC截止而全部流過(guò)VT3。電感電流從零線性增長(zhǎng)至峰值后，VT3截止，VDPFC因由LPFC釋放能量而導(dǎo)通，電感電流從峰值線性降低。一旦電感電流變?yōu)榱?，VT3立刻導(dǎo)通，開(kāi)始一個(gè)新的開(kāi)關(guān)周期。每個(gè)開(kāi)關(guān)周期的峰值電感電流都跟蹤AC輸入電壓的瞬時(shí)變化，高頻三角波電感電流被輸入電容C2濾波，得到與輸入電壓成正比的正弦輸入電流，從而實(shí)現(xiàn)功率因數(shù)校正。

IC腳上的電阻分壓器RBUS1/RBUS2用作檢測(cè)DC總線電壓。當(dāng)出現(xiàn)過(guò)電壓或欠電壓情況時(shí)，IC腳上的電壓將超過(guò)4.3V或低于3V，PFC輸出會(huì)被禁止。VT3源極電阻ROC用作感測(cè)PFC級(jí)過(guò)電流，ROC上的電壓只要達(dá)到腳內(nèi)部1.2V的門(mén)限電平，PFC驅(qū)動(dòng)輸出將被禁止。

若鎮(zhèn)流器輸出功率為PO，最低AC線路電壓為VAC（min），PFC級(jí)效率為y（一般為95%），通過(guò)LPFC的峰值電流則為：

（1）

Roc值由式（2）給出：

（2）

IC腳上的RSUPPLY為啟動(dòng)電阻。在IC啟動(dòng)時(shí)，通過(guò)啟動(dòng)電阻的電流對(duì)電容CVCC1（2.2～4.7μF）充電。當(dāng)IC腳上的電壓超過(guò)12.5V的門(mén)限時(shí)，IC啟動(dòng)，振蕩器開(kāi)始振蕩。在半橋產(chǎn)生輸出后，由CSNUB、VDCP1、VDCP2組成的電荷泵為IC腳提供電流。

在系統(tǒng)啟動(dòng)之后，IC振蕩器首先在預(yù)熱頻率fPH上振蕩。預(yù)熱時(shí)間tPH由IC腳上的電阻RCPH和電容CPH設(shè)定，計(jì)算公式為：

tPH=RCPHCPH （3）

在一般情況下，預(yù)熱時(shí)間設(shè)置在0.7～1.5s的范圍之內(nèi)。

預(yù)熱結(jié)束后，IC進(jìn)入點(diǎn)火程序，頻率向最低振蕩頻率fmin偏移。點(diǎn)火時(shí)間tIGN約為預(yù)熱時(shí)間的40%，即tIGN≈0.4tPH。

點(diǎn)火斜坡（ramp）時(shí)間tRAMP定義為IC腳上的電容CVCO充電到2V歷經(jīng)時(shí)間。tRAMP值由式（4）給出：

tRAMP=RPHCVCO （4）

燈一旦被點(diǎn)亮，IC進(jìn)入運(yùn)行模式。在該模式下，振蕩器頻率最低。運(yùn)行頻率fRUN主要由IC腳上的電阻RFMIN確定。若選取RFMIN=42.2KΩ，運(yùn)行頻率則為44.5kHz（典型值）。預(yù)熱頻率比運(yùn)行頻率高得多。在選擇RPH=42.2KΩ條件下，預(yù)熱頻率fPH為85kHz（典型值）。

半橋下面的開(kāi)關(guān)VT2源極電阻RCS用作檢測(cè)半橋電流。一旦IC腳上的電壓超過(guò)1.2V的門(mén)限，IC將關(guān)閉其驅(qū)動(dòng)輸出。

連接在燈管下端燈絲上的R3、R4及CSE2、VD1、CSE1，組成下端燈絲失效檢測(cè)電路。R5、R6、R7和R8及CEOL、VS1、VS2、CSE1等，組成EOL檢測(cè)電路。只要IC腳（SD/EOL腳）上的電壓低于1V或超過(guò)3V，IC將進(jìn)入故障保護(hù)模式。

4 結(jié)束語(yǔ)

IR公司近期推出的IRS2168D“二合一”組合IC，為設(shè)計(jì)高功率因數(shù)熒光燈電子鎮(zhèn)流器提供了單芯片解決方案。IRS2168D與IRS2166D一樣，均內(nèi)置自舉MOSFET，采用無(wú)鉛封裝。兩種IC的不同點(diǎn)是IRS1268D比IRS2166D多出了一個(gè)PFC過(guò)電流檢測(cè)引腳（OC引腳）。