數字可尋址DALI調光鎮流器(05-100)

引言

本文介紹一種高效率、高功率因數的數字調光熒光燈電子鎮流器的設計方案。方案包括有源功率因數校正電路、鎮流器控制電路IR2159、單片機PIC16F628和隔離的數字可尋址照明接口（DALI）電路，還包括EMI濾波器、瞬時保護和燈故障保護電路。

數字可尋址DALI調光鎮流器的功能：36W185-265V/50Hz；DALI接口：2線；可編程燈絲預熱時間；可編程點燃燈管；可高精度數字調光；按對數規律調光；診斷和故障保護；光隔離通訊；低功耗待機模式。

數字控制意味著能按照單獨的照明需要調整光等級。DALI包括256級亮度和對數規律調光特性，見表1。這個特性滿足人眼睛的視覺要求。

 
表1調光特性

控制電路

調光鎮流器電路包括EMI濾波器、有源功率因數校正、鎮流器控制、數字控制和諧振燈管輸出電路，方框圖見圖1。

 
圖1方框圖

EMI濾波器防止鎮流器產生噪聲。有源功率因數校正用于正弦輸入電流和調整DC電壓。鎮流器控制提供RLC燈管諧振輸出電路的頻率調制控制、預熱、點燃和調光功能。能廣泛用于各種類型的熒光燈。數字控制提供DALI通訊指令和軟件，實現閉環調光、燈故障檢測、掉電自動重啟動功能。

鎮流器控制和數字控制電路用IR2159調光鎮流器控制集成電路和PIC16F628單片機。IR2159從單片機接收信號控制鎮流器。單片機從IR2159中檢測診斷信號，通過DALI控制器將檢測結果上傳到DALI控制器或PC機。

鎮流器和DALI控制器通訊用兩個信號：TX（從網絡發送到單片機的數字串行信號）和RX（從單片機發送到網絡的數字串行信號）。數字接口需要保證DALI輸入和諧振燈輸出級之間電壓隔離。單片機管理接口和IR2159之間的通訊。指令輸入用RS232/DALI變換器（DALI控制器）連接到PC機或人機控制器。

功率因數控制

功率因數校正電路由功率因數控制電路TSL6561D（IC1）、MOSFET（M1）、電感（L2）、二極管（D2）、電容（C6）等元件組成。功率因數校正電路是一個運行在臨界傳導模式的升壓變換器。這意味著電感電流在每個循環MOSFET導通時放電到零，按輸入電壓調整DC電源電壓，保證鎮流器的輸入電流,見圖2。

 

圖2功率因數校正電路