基于IRS2168D的高功率荧光灯电子镇流器设计.doc
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1、基于IRS2168D的高功率荧光灯电子镇流器设计1 前言自2005年起,如今25W以上的电子镇流器必需具备PFC,已成为全球性的强制性要求,因为在那一年,欧洲强制执行电子镇流器功率因数校正(PFC)法案。以往绝大多数带PFC电子镇流器需采用两块IC,其中一块IC是PFC控制器,另一块IC是半桥式镇流器控制器。以IR2166和IRS2166D为基础研发的IRS2168D,是一种先进的单片IC,它集PFC控制器与半桥控制驱动器于同一芯片上的。采用IRS2168D设计荧光灯电子镇流器,可以大幅度地减少元件数量,缩小PCB面积,降低系统成本,并具有高性能和高可靠等特点。2 IRS2168D的结构及其特
2、点IRS2168D采用16引脚PDIP无铅封装,引脚排列如图1所示。图1 IRS2168D引脚排列IRS2168D芯片集成了PFC控制器和镇流器控制器,内部结构框图如图2所示。图2 IRS2168D内部结构框图IRS2168D的主要特点如下:(1)IRS2168D中的PFC是一种临界导电模式升压型控制器,提供过电流、过电压和输入欠电压保护,在85265V的宽范围AC线路输入和多灯管条件下,提供超低输入电流总谐波失真(THD)和接近于1的高功率因数。(2)IRS2168D中的镇流器控制与600V的半桥驱动器,含有压控振荡器(VCO),自举MOSFET、灯寿命终结(EOL)窗口比较器、电流传感正数
3、倒数故障计数器,提供欠压闭锁(UVLO)、预热、灯触发启动(即点火)、正常运行和故障保护工作模式。保护功能包括半桥过电流、闭环点火电流调节、EOL、灯被移开与自动重新启动关闭及灯丝失效保护等。(3)提供可编程参数,例如PFC与半桥过电流保护、预热时间与预热频率、点火斜坡和运行频率等均可由外部阻容元件设置。(4)在引脚VCC内部设置了15.6V的钳位齐纳二极管,IC启动电流仅约220A,工作电流低至5.5mA,两路半桥驱动器的死区时间固定在1.6S,半桥驱动器输出源电流为180mA,灌入电流为260mA。3 由IRS2168D组成的单灯管电子镇流器电路由IRS2168D组成的荧光灯电子镇流器电路
4、如图3所示。图3 采用IRS2168D的高功率因数荧光灯电子镇流器电路在图3中,IC(IRS2168D)引脚、引脚内部的PFC控制器和这些引脚外部的元件,组成升压型临界导电模式(CRM)PFC预变换器。在半桥逆变器与前端桥式整流器之间插入这一级PFC电路,可以整形AC输入电流成为正弦波,且与AC输入电压保持同相位,使系统呈现纯电阻性,实现几乎等于1的功率因数,并在输出电容CBUS两端产生400V升压的DC稳定总线电压VBUS。LPFC为升压电感器,其辅助绕组用作感测电感电流。只要电感电流在一个开关周期结束时刻达到零,就被IC脚检测,IC脚输出一个高电平电压信号,驱动PFC开关VT3导通。在VT
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