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采用IR2155荧光灯启动电路
类别:消费电子  
 
本例介绍采用美国国际整流器公司生产的荧光灯专用集成电路IR2155制作的荧光灯启动电路,它实质上是一个性能良好的电子镇流器,可省去体积大而又笨重的电感式镇流器,其启动性能好、节电效果明显。

工作原理

采用专用集成电路IR2155制作的荧光灯电子镇流器电路如图所示。

图中C1、L1、L2和C2组成双P型滤波电路,VDl一VD4组成桥式整流器,VD5VD7、C3、C4和R1组成特殊的二极管电容滤波和功率因数校正电路,专用集成电路IR2155与VT1、VT2等组成半波逆变驱动电路,L3、C9、C10和C11组成LC串联谐振回路,正温度系数热敏电阻器RT为荧光灯灯丝预热元件。

常规的桥式整流和电容滤波电路的主要缺点是由于大容量电容器存在,只有在交流(AC)线路峰值电压附近二极管才导通,AC输人电流呈尖峰脉冲,其总谐波含量会超过电流基波值,线路功率因数只有0.6左右。本例电路采用二极管和电容组成的源低成本功率因数校正电路,线路的功率因数可提高到0.96左右。本例电路的具体工作原理比较复杂,下面简单扼要地介绍。

IR2155为高压、高速MOs栅极驱动专用集成电路,内部的振荡器与555时基集成电路中的振荡器十分类似。改变其2脚与3脚间的电阻R3及外接电容C6,就可改变其振荡频率。振荡器的输出信号控制7脚与5脚的高端Ho及低端Lo输出电位,从而驱动VT1, VT2两只MOs场效应管交替导通。由于VTl、VT2电路中均加有死区时间控制电路,两路输出的方波脉冲间有约1娜的间隔,这就保证了VTl、VT2不会同时导通。IR2155的Vs端,即8脚为高端输出悬浮电源电压,最高可达615V; Vs端,即6脚为高端输出悬浮电源偏移电压,最高为600V。接通电源后,直流电压通过R2对启动电容器C5充电,当C5上电压升至8.4V

的门限后,IR2155被启动。集成块工作正常后,vDD被集成块内部稳压二极管钳位在巧.6V,电源电流IDD不大于25 mA o vDD通过自举二极管VD8对电容器C7充电,为集成块高端输出级电路供电。集成块驱动VTl、VT2轮流导通,在中点输出占空比为50%的方波脉冲电压对荧光灯供电。R4与C8组成阻尼电路,作用是抑制方波脉冲前沿过度的噪声。

热敏电阻器RT在室温下的电阻值很小(仅100一300n),启动前灯丝预热电流经过C10和RT,电流通过RT使其发热,约经Is后可达到居里点,电阻值就急剧增大,这时RT相当于断路。电流流经C10、C11,立即使C9、C10、C11和13组成的LC串联电路发生谐振,在C10、C11上产生高压将灯管正点燃。

元器件选择

IC宜选用美国国际整流器公司生产的IR2155高压、高速MOs栅极驱动集成电路,它采用8脚双列直插塑料封装。VD1一VD7选用1 N4007型等普通硅整流二极管;VD8要选用400V、1A的快速恢复二极管,如11DF4、MUR160IN4936型等。该电子镇流器如用于2O W以下灯管时,VTl与VT2可选用IRFT10功率MOs场效应管;当灯管为30W或40W时,VT1、VT2要选用IRFT20或BUZ74型等MOs功率场效应管。

R1选用RJ一1W型金属膜电阻器;R2选用RJ一1/2W型金属膜电阻器;R3、R4选用RJ一1/4W型金属膜电阻器;RT选用MZ系列正温度系数热敏电阻器(要求室温时电阻值在120一220n之间)。

C1、C2最好选用CBB一600V型聚丙烯电容器;C3、C4选用CDI1 - 250V型电解电容器;C5则可用普通CD1l一25V型电解电容器;C6、C7选用普通CT1型瓷介电容器;C8-C11选用CL1 l - 630V型聚丙烯电容器。

L1、L2用协0.25mm高强度聚醋漆包线在一副2E19磁心骨架上每边各绕100匝组成,然后装上磁心。L3参数视所用灯管功率而定:配20W及20W以下灯管,13电感量为3.5-4.2mH;当灯管为30W或40W时,”电感量为1.6一2.2mHo线圈匝数因所采用的磁心不同差异很大,具体可由试验而定。

制作与调试

焊接好的电路板装入体积合适的绝缘小盒内。一般只要元器件良好、接线无误,通电后均能成功。若灯管电流不合适,灯光偏亮或偏暗,可以通过调整.的电感量使其达到合适值。在启动过程中,应有灯丝预热过程,时间约为Is。否则说明RT热敏元件开关特性不好,应更换重新试验。