基于半橋驅(qū)動器IR2153的熒光燈電子鎮(zhèn)流器

摘要：介紹了一個基于自激式半橋驅(qū)動器IR2135的熒光燈電子鎮(zhèn)流器電路，著重介紹了燈絲預熱和啟動保護等單元電路的構(gòu)成和的特點，并給出了詳細電原理圖。

關(guān)鍵詞：電子鎮(zhèn)流器；功率因數(shù)校正；燈絲預熱；重啟動

0 引言

熒光燈的發(fā)光效率優(yōu)于白熾燈已成為不爭的事實，為此，近20年來，電子鎮(zhèn)流器在世界范圍內(nèi)得到了迅速的普及和發(fā)展，各半導體廠家推出了眾多的用于電子鎮(zhèn)流器的驅(qū)動電路，本文介紹的電子鎮(zhèn)流器基于IR公司開發(fā)的IR2153驅(qū)動器和摩托羅拉公司的MC33262功率因數(shù)控制器，是一種結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，可靠性高的解決方案。

1 自激式半橋驅(qū)動器IR2153介紹

IR2153是在IR2155和IR2151基礎上推出的改進型的VMOS和IGBT柵極驅(qū)動器，它將高壓半橋驅(qū)動器和一個類似于555時基電路的前端振蕩器集成在一個8腳芯片上，使其成為一款功能更多，更易于使用的功率驅(qū)動IC芯片。如圖1所示，腳CT兼有保護關(guān)斷功能，可以用一個低電壓信號使驅(qū)動器停止輸出。另外，輸出脈沖的寬度保持相等，一旦Vcc上升到欠壓閉鎖閾值，驅(qū)動器能以更加穩(wěn)定的頻率開始起振。通過降低柵極驅(qū)動器di/dt的峰值和提高欠壓閉鎖閾值的滯后電壓到1V，使電路的抗噪性有了實質(zhì)性的提高，同時，電路引腳的整體抗噪保護方面也有所改進。

圖1 IR2153內(nèi)部簡化功能框圖

2 功率因數(shù)校正電路

MC33262屬于有源功率因數(shù)校正器，特別適用在電子鎮(zhèn)流器和離線式開關(guān)電源中作預轉(zhuǎn)換器用，如圖2所示，其內(nèi)部集成了許多控制功能：為便于該電路的單獨使用而設有啟動定時器；為實現(xiàn)接近于1的功率因數(shù)采用了第一象限乘法器；零電流檢測能保證電路工作在臨界導通方式；快速啟動電路改善了電路的啟動特性；還設有預校的參考電壓源、跨導誤差放大器和電流檢測比較器；圖騰柱輸出結(jié)構(gòu)非常適合用于驅(qū)動功率MOS管。此外，MC33262內(nèi)部還集成了許多保護功能，如過壓比較器能減少空載引起的失控輸出電壓；乘法器輸出嵌位限制了最大峰值開關(guān)電流；驅(qū)動輸出高位嵌位，實現(xiàn)了對MOS管柵極的保護；還有輸入帶滯后特性的欠壓閉鎖電路、連續(xù)限流特性和RS鎖存為單脈沖測量等。

圖2 MC33262內(nèi)部簡化功能框圖

3 電路工作原理

電子鎮(zhèn)流器詳細電原理圖如圖3所示，可分為EMI濾波、橋式整流、功率因數(shù)控制、半橋逆變器、燈諧振、啟動和保護電路等部分。

圖3 電子鎮(zhèn)流器電原理圖