无极灯高频发生器电路设计与原理分析.pdf

路灯节电 无极灯高频发生器电路设计与原理分析 一、功率因数校正器(PFC) MC33262 是一款可靠且成本低廉的功率因数校正芯片，其应用电路如图 2 所示。 市电经电源滤波器和整流器得到脉动直流电。电流通过启动电阻R10 向C2 充电至10V 时， IC1 开始工作。整流后的直流脉动电压在R5 的分压作为取样旌旗灯号经IC1 的③脚输入乘法 器。直流输出电压在R6 和WR 上的分压经①脚输至偏差放大器的反相输入端，与2 ．5V 的 参考电压比较放大后输出一个直流偏差电压，同时也输入到乘法器。通过功率开关MOSFET 的电流在源极电阻R9 上转换为电压旌旗灯号，输入到IC1 的④脚，并与乘法器的输出电压 进行比较。随AC 电压从零到峰值正弦地通过，乘法器的输出电压控制IC④脚的阀值，从而 使Q1 的峰值电流跟踪AC 输入电压，致使校正电路的负载呈电阻性。 \ 因为MC33262 的控制作用，使输入电流紧紧追随AC 电压而转变，呈平滑的正弦波。 同时，PFC 电路又是一种升压型开关稳压电源，使无极灯的功率和光通量不会随市电电压的 涨落而转变。 二、电源滤波器 EB 灯电源的核心部分是一个DC ／AC 逆变器，它产生2．65MHz 的高频功率用以点 亮气体放电灯泡，由此会带来电磁干扰(EMI)和抗干扰(EMS)等题目。故EB 灯必须知足国标： GB ／T18595-2001 《一样平常照明设备电磁兼容抗扰度要求》和GB177430-1999 《电气照明 和类似设备的无线电骚扰特征的限值和测量方法》。 电源滤波器有两种作用：其一，是防止灯电源噪声窜入电力网，干扰其他用电设备； 其二，可阻止电力网中的噪声输入灯电源，影响灯的正常工作。其电路如图1 所示。 路灯节电 电源滤波器是由电感和电容组成的两级式电源滤波网络，所要克制的频率重要是 PFC 的工作频率约50kHz 和DC ／AC 开关频率2．65MHz，以及这两个频率的高次谐波。CX1、 CX2、CX3 也叫X 电容。把差模干扰噪声旁路掉。LF1、LF2 为共模扼流圈，克制共模噪声。 CY1、CY2 也叫Y 电容，用于克制输电线继发的射频噪声。RV1 为压敏电阻器，用来吸取尖 峰脉冲过电压。在电源电路中串接一个功率型 NTC 热敏电阻器，能有用地克制开机时的浪 涌电流。R1、R2 是X 电容的泄放电阻。 三、点灯逆变器 逆变电路如图3，它将PFC 电路输出的高压直流变换为供无极灯使用的高频交流电。 国际电工委员会CISPR15 允许对磁场感应标准的频率范围为2．2MHz～3 ．0MHz，其中心频 率为2 ．6MHz 。接通电源后PFC 输出直流电压．通过R19、R18 加到电容C12 上，C12 开始 充电。当 C12 上所充电压达到触发管(DI-AC)D8～D16 的转折电压时，DIAC 由关断转为导通 状态。积分电容C12 所储存的电荷经DIAC 加于振荡变压器BT1 的初级绕组W20 ，依靠W22 、 W21 两个绕组使Q81、Q82 获得幅度相等，相位相差180°的驱动信号。在Q82 导通时Q81 被强迫关断截止；Q81 导通时，Q82 又被强迫关断截止。 逆变器的振荡频率由绕组 W21、W22 的电感量与场效应管Q81、Q82 的输入电容 以及补偿电容C81、C82 共同决定，灯回路网络的谐振频率必须与输入回路的谐振频率相同， 例如：谐振频率为2 ．65MHz 。还要尽力优化Q81、Q82 驱动信号的幅度和波形，使其自身 功耗降到最低。 二极管：D8 ′有两个作用：正向时用来泄放C12 上的电荷，防止逆变电路因误触 发而出现共同导通现象，起保护作用；反向时，利用反向恢复时间的反向电流为振荡变压器 输入激励信号 图3 中Lz、C14、C15 为谐振电感和谐振电容，它们是设计中重要的参数。在启动 阶段，灯泡的等效电阻很大，Lz、C14、C15 发生串联谐振，谐振电路可以在灯两端形成很 高(约 3000V)的点火电压。无极灯引燃后，进入正常运行阶段，泡体内电弧等效电阻在数百 欧姆，当灯电流生成后，谐振回路失谐，C1