基于單片機(jī)的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器研制

1．2．1 整流與功率因數(shù)校正電路
本電路的整流濾波是采用橋式整流電容濾波電路來實(shí)現(xiàn)的，通過EMI濾波器得到310 V的直流電壓送到APFC電路。而APFC是用功率因數(shù)控制芯片L6561完成的。其電路圖如圖2所示。

APFC的基本工作原理如下：主回路的輸出電壓Vo。和基準(zhǔn)電壓VREF比較后，輸入給電壓誤差放大器EA，整流電壓檢測(cè)值VM1和誤差放大器的輸出電壓信號(hào)Verr共同加到乘法器M的輸入端，乘法器M的輸出作為電流反饋控制的基準(zhǔn)信號(hào)。電流誤差放大器CA的輸出與電感零電流檢測(cè)器(ZCD)的輸出作為開關(guān)管VG驅(qū)動(dòng)器的輸入信號(hào)，控制開關(guān)管的開通和關(guān)斷，保證電感電流的峰值跟蹤整流電壓，從而使輸入電流(電感電流的平均值)與輸入電壓的波形基本一致，提高輸入端功率因數(shù)，降低電流畸變程度。
1．2．2 恒功率控制電路
金鹵燈在使用壽命期間，燈電壓會(huì)隨著燈管的不斷老化而升高，而傳統(tǒng)的電感鎮(zhèn)流器具有恒流特性，導(dǎo)致燈功率不斷增大，從而加速燈管老化。本文采用了具有限流限壓功能的近似恒功率控制方案，具有成本低，性能穩(wěn)定的特點(diǎn)，在電網(wǎng)電壓波動(dòng)以及燈管老化等因素造成燈電壓變化時(shí)，均能自動(dòng)實(shí)現(xiàn)恒功率輸出。其電路原理圖如圖3所示。

該電路可以將系統(tǒng)的功率因數(shù)λ提高到0．99以上，有效地抑制輸入電源電流iin的波形失真，達(dá)到GB15144所要求的低于L級(jí)畸變指數(shù)，確保HID燈管的電流波峰系數(shù)小于1．7。
在Buck電路輸入端串聯(lián)接入檢測(cè)電阻Rs，然后通過電阻R1進(jìn)行濾波，得到平均電壓信號(hào)，從L2端檢測(cè)到燈的電壓信號(hào)，二者經(jīng)過EA放大電壓信號(hào)，得到的輸出電壓作為反饋信號(hào)經(jīng)過比較強(qiáng)輸入到PWM控制器，PWM控制器根據(jù)輸入的反饋電壓信號(hào)輸出一個(gè)控制信號(hào)Vf來控制Buck電路的開關(guān)S2的占空比。適當(dāng)?shù)剡x擇R1，R2，R3，就可以很好地控制輸出功率Po。
1．2．3 全橋逆變電路
鎮(zhèn)流器中的低頻方波輸出是通過全橋逆變電路來實(shí)現(xiàn)的，如圖4所示。全橋由4個(gè)MOSFET構(gòu)成，在全橋控制器的控制下，兩對(duì)MOS管交替導(dǎo)通，在穩(wěn)定工作情況下輸出400 Hz的方波。

1．2．4 啟動(dòng)電路
由LC構(gòu)成諧振啟動(dòng)電路。在啟動(dòng)前，燈相當(dāng)于開路，L，C組成串聯(lián)諧振電路。點(diǎn)燈時(shí)，利用全橋輸出方波電壓正負(fù)跳變時(shí)的少量高頻分量，使L，C發(fā)生諧振，在C兩端產(chǎn)生高電壓將燈點(diǎn)燃。此啟動(dòng)電路點(diǎn)火電壓的位置有利于燈啟動(dòng)后電弧的穩(wěn)定，而當(dāng)燈工作于穩(wěn)態(tài)時(shí)，點(diǎn)火電路對(duì)燈并無影響。