金鹵燈二級拓撲電子鎮(zhèn)流器控制策略的研究

　　而有源功率因數(shù)校正(APFC)技術(shù)被認為是合適的選擇，很多公司也推出了各種成熟的功率因數(shù)校正芯片。此次設(shè)計我們采用的功率因數(shù)校正芯片就是TI公司最近新推出的UCC28019.

　　3.1 有源功率因數(shù)校正(APFC)電路

　　UCC28019是一款在連續(xù)工作模式下，采用平均電流控制策略，以固定頻率輸出PWM波控制開關(guān)管的通斷，實現(xiàn)功率因數(shù)校正，該芯片具有軟啟動、欠/過壓保護、過流保護、開路保護以及峰值電流限制等功能。

　　UCC28019通過調(diào)節(jié)BOOST電路的開關(guān)管的占空比來穩(wěn)定輸出電壓，在電路輸出端通過電阻分壓得到電壓反饋，將反饋電壓送入芯片內(nèi)部誤差比較器和基準電壓進行比較，芯片內(nèi)部振蕩器調(diào)節(jié)輸出PWM的占空比實現(xiàn)輸出穩(wěn)壓。

　　3.2 全橋DC/AC逆變電路

　　上電過程是在金鹵燈點火擊穿以前，燈負載相當于與開路，為了使得點火階段能夠正常，必須要有足夠高的開路電壓。這個電壓通過啟動電路供給燈足夠高的電壓脈沖，擊穿燈管。

　　點火過程金鹵燈需要3-5KV的電壓，同時這個脈沖要保持幾十微妙的時間，脈沖上升時間越短越好。在高壓脈沖的激勵下，經(jīng)過一次或幾次燈就會啟動，進入下一階段。

　　瞬間產(chǎn)生高壓通常采取DC/AC逆變電路實現(xiàn)。常見的逆變電路分為半橋逆變和全橋逆變。全橋逆變電路是逆變器中得到最廣泛應用的拓撲形式，其器件承受的電壓較低，控制靈活，在自換流或者負載換流模式下都可以工作，不依賴變壓器參與逆變，因此采用全橋逆變的控制策略。

　　為了節(jié)約成本，數(shù)控芯片我們采用AT89S52單片機，對于金鹵燈電子鎮(zhèn)流器來說，存在所謂的“聲諧振”,當穩(wěn)態(tài)時工作頻率超過1kHz時，金鹵燈的工作狀態(tài)就會變得不穩(wěn)定，這種不穩(wěn)定表現(xiàn)為共鳴。為了避免生這種現(xiàn)象，我們在逆變過程中產(chǎn)生的PWM波不能超過1KHz,使用AT89S52單片機產(chǎn)生PWM波完全滿足設(shè)計需求，但是單片機輸出電壓過低，逆變過程需要用驅(qū)動芯片來升高單片機產(chǎn)生的PWM波電壓。

　　我們選用IR2110芯片，IR2110是美國國際整流器公司(International Rectifier Company)利用自身獨有的高壓集成電路及無門鎖CMOS技術(shù)，是目前使用較廣的大功率MOSFET和IGBT專用柵極驅(qū)動集成電路芯片，已在電源變換、馬達調(diào)速等功率驅(qū)動領(lǐng)域中獲得了廣泛的應用。

　　由單片機產(chǎn)生PWM波，輸送給IR2110,經(jīng)過升壓后控制MOS關(guān)開關(guān)產(chǎn)生交變電流，逆變產(chǎn)生的交流電經(jīng)過1:10的升壓變壓器變壓后即可滿足金鹵燈的開啟電壓。

　　4.總結(jié)

　　上述僅是基于單片機設(shè)計的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器二級電路拓撲的基本研究方法。本文采用二級拓撲電路代替?zhèn)鹘y(tǒng)的三級拓撲結(jié)構(gòu)，采用PFC級和全橋DC/AC級電路，省去了DC/DC級電路，降低了金鹵燈的生產(chǎn)成本，但能夠正常實現(xiàn)小功率金鹵燈的穩(wěn)定啟動，解決燈在被擊穿后出現(xiàn)的負阻特性，有利于金鹵燈在光源照明領(lǐng)域的廣泛應用。