基于半橋驅(qū)動(dòng)器IR2153的熒光燈電子鎮(zhèn)流器

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

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

0 引言

熒光燈的發(fā)光效率優(yōu)于白熾燈已成為不爭(zhēng)的事實(shí)，為此，近20年來(lái)，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(dǎo)體廠家推出了眾多的用于電子鎮(zhèn)流器的驅(qū)動(dòng)電路，本文介紹的電子鎮(zhèn)流器基于IR公司開(kāi)發(fā)的IR2153驅(qū)動(dòng)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(jiǎn)單，成本低廉，可靠性高的解決方案。

1 自激式半橋驅(qū)動(dòng)器IR2153介紹

IR2153是在IR2155和IR2151基礎(chǔ)上推出的改進(jìn)型的VMOS和IGBT柵極驅(qū)動(dòng)器，它將高壓半橋驅(qū)動(dòng)器和一個(gè)類(lèi)似于555時(shí)基電路的前端振蕩器集成在一個(gè)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(dòng)IC芯片。如圖1所示，腳CT兼有保護(hù)關(guān)斷功能，可以用一個(gè)低電壓信號(hào)使驅(qū)動(dòng)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(dòng)器能以更加穩(wěn)定的頻率開(kāi)始起振。通過(guò)降低柵極驅(qū)動(dòng)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(shí)質(zhì)性的提高，同時(shí)，電路引腳的整體抗噪保護(hù)方面也有所改進(jìn)。

圖1 IR2153內(nèi)部簡(jiǎn)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(kāi)關(guān)電源中作預(yù)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(dú)使用而設(shè)有啟動(dòng)定時(shí)器；為實(shí)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(cè)能保證電路工作在臨界導(dǎo)通方式；快速啟動(dòng)電路改善了電路的啟動(dòng)特性；還設(shè)有預(yù)校的參考電壓源、跨導(dǎo)誤差放大器和電流檢測(cè)比較器；圖騰柱輸出結(jié)構(gòu)非常適合用于驅(qū)動(dòng)功率MOS管。此外，MC33262內(nèi)部還集成了許多保護(hù)功能，如過(guò)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(kāi)關(guān)電流；驅(qū)動(dòng)輸出高位嵌位，實(shí)現(xiàn)了對(duì)MOS管柵極的保護(hù)；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(cè)量等。

圖2 MC33262內(nèi)部簡(jiǎn)化功能框圖

3 電路工作原理

電子鎮(zhèn)流器詳細(xì)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(dòng)和保護(hù)電路等部分。

圖3 電子鎮(zhèn)流器電原理圖