1.若是预热期间灯触发或者预热电流太小或者灯上的起始电压太高,就增大CRES 值来减小预热期间和启动时灯上的电压,也增大预热电流,同时需要减小LRES 以维持不异的功率和频次。
图7.3 给出了灯丝开环境下灯电压和电感电流波形以及VCO 脚电压波形。能够看出,启动时VCO 脚从0V 充电到4.6V,正在4.6V 非ZVS 电起感化,频次起头添加,CVCO 放电。当VCO 脚电压达到1V 时IC 被闭锁。图7.4 示出了正在短时间内关断时VCO 脚和VS 脚(HB 电压)波形。当IR2520D 关断时FMIN 脚被接地,因而FMIN 脚可以或许被用做触发器。
5E 设想参考针对的是220Vac 交换输入的26W 紧凑型荧光灯。该电具有灯的所有必需功能,如预热、触发和运转,也包含了EMI 滤波器和整流级,此电以IR 公司镇流器节制IC IR2520D 为根本。IR2520D 的功能如下:预热时间可调,可调运转频次以设置灯功率,能够避免灯闪灼的高起始频次的软启动,灯丝开和触发失败时毛病,低线电压输入及电压升高后从动沉启动。IR2520D 是一个低成本方案,出格适合于使用。IR2520D 仅有8 个管脚,对于一个完全的使用方案其元器件数量可削减为19 个。
当电源时,IR2520D 进入欠压锁定(UVLO)模式。UVLO 模式被设想为维持一个很低的电源电流(200uA),正在高端和低端输出驱动器被击活之前以IC 的全数根基功能。正在UVLO 期间凹凸端驱动器的输出(LO 和HO)均为低,VCO 脚被拉低到地(COM),复位起始频次到最大。
内置波峰比和非零电压开关(ZVS),顺应性运转频次转换为零电压开关),IR2520D 具有自顺应零电压最小电流开关(ZVMCS,VS 脚处正在DC 母线电位时可以或许承受DC 母线的高压)。IR2520D 的一个最大长处是操纵VS 脚(半桥电压)做过流和检测非ZVS 形态(IR2520D 操纵低端FET 导通时的Rdson 做为电传播感电阻检测高压母线V FET 把VS 脚和VS 电相毗连,输出级是典范的谐振电,IR2520D 包含:预热时间可调、可调理运转频次以设置灯功率、高的起始频次(大约是fmin 的2.5 倍)能够避免灯闪灼、灯丝开时的容性模式和触发失败或者无灯环境下电流波峰因子。同时也降低了元器件数量。
使用IR2520D 进行设想常的简单,由于它仅有2 个节制脚:VCO(0~5V 振荡器电压输入)和FMIN(最小频次设置)。点窜设想为一个大功率灯时需要改变RFMIN,CVCO,LRES 和CRES 的值。要确保FET 和电感的额定值取新灯所需的电流相婚配,也要确保新灯的VCC 不变。
IR2520D 镇流器节制IC 节制半桥频次,调整为灯的合适参数,供给灯预热、灯触发、运转模式、低输入线电压和灯/镇流器失效。
为了检测失败触发前提,IR2520D 运转内部的波峰因子丈量电来检测过高的电流或电感饱和,此种环境发生正在灯没有被点亮的失败前提下或无效灯前提下,若是没有,将惹起半桥损坏。正在低端MOSFET 开通的整个期间IR2520D 丈量VS 脚。当LO 开通期间,峰值电流跨越平均电流的3 倍时,IC 进入毛病模式,两个门极驱动器将被锁定到“低”。波峰比丈量电的运转供给了一个相关的电流丈量可以或许消弭温度拟或低端半桥MOSFET 的分歧Rdson 惹起的误差,对于分歧类型的灯无须进行分歧的调理。正在一般工做时,电流将会添加曲到灯被点亮。灯点亮后电流减小到标称电流。灯触发失败的现象呈现正在灯丝无缺无损,可是灯没有被点亮的环境下。正在触发过程中,灯电压和输出级电流将不竭添加曲到发生过流或谐振电感饱和。非ZVS 电或波峰比电将检测这种景象,IC 进入毛病模式,两个门极驱动器输出被锁定为“低”。如许一来就会避免损坏半桥。
正在以下毛病环境:灯丝开、触发失败、无效灯或无灯时,IR2520D 将进入毛病模式。正在此模式下振荡器被锁定,复位IC 前往到预热模式,VCC 必然正在低于和高于UVLO 门羡间频频轮回,复位干线电压。正在低交换线D 将从动添加频次以避免非ZVS,正在此种体例下,低的交换输入线电压时镇流器工做正在低功率,当线电压升高后从头工做正在合适的功率。
正在典型使用中,FMIN 脚通过一个电阻毗连到地,电阻(RFMIN)的值设定了IC 的最小频次(fmin )和起始频次(fmin 的2.5 倍)。正在零电压开关环境下IR2520D 以最小频次工做正在运转模式(这有帮于获得恒定频次,即便交换输入线电压正在工做范畴内变化),正在非零电压开关环境下IC 从动添加频次工做正在尽可能接近谐振频次点上以维持ZVS(这正在需求最大效率的使用中是无益的)。凡是恒频工做时需要选择最小频次正在低Q 值R、C、L 电的谐振点之上。正在此种环境下,可以或许通过添加RFMIN 值来减小频次增大灯功率,或者减小RFMIN 值增大频次减小灯功率。
灯丝开是以IR2520D 的非ZVS 电为根本,当VCO 脚电压达到4.6V 时起感化。发生灯丝开毛病和半桥硬开关时IR2520D 内部的非ZVS 电将会检测这种情况,逐渐添加频次当VCO 达到1V 时封闭IC;两个门极驱动器将被锁定为“低”。如许一来就会避免硬开关和半桥损坏。
2)正在VCC 脚和COM 脚之间加上15V 电压调整RFMIN 值获得合适的最小频次(恒频次工做,通过BDA 软件设置fmin= 运转频次)。增大RFMIN 使最小频次减小或减小RFMIN 使最小频次增大。
当线电压减小时,谐振频次添加,变得接近运转频次。这将惹起非ZVS。IR2520D 将会检测非ZVS,只需检测到非ZVS,就会逐渐添加频次。如许就会了半桥MOSFET。
选择无PFC 输入布局,选择IR2156 IC 和单灯电流模式布局,正在数据库当选择新灯或者通过“高级”选项手动输入灯参数。
正在典型使用中VCO 脚通过一个电容和地相毗连。此电容的值设定了频次从2.5 倍fmin 下降到fmin 的时间。能够通过增大此电容值来增大预热时间或者减小电容值来减小预热时间。
IR2520D 处理方案适合驱动CFL 和TL 灯以CFL 或matchbox (小尺寸的镇流器)体例。它集成了灯所需的预热、触发和运转功能,还带有毛病、输入线V 半桥驱动器,它仅有8 个管脚因而适合尺度的SO8 或者DIP8 封拆。IR2520D 的设想降服了分手式自振荡方案的错误谬误,并且连结低成本。正在CFL 市场上,因为低成本的来由,自振荡双极晶体管方案仿照照旧比镇流器节制IC 加场效应管方案风行。双极晶体管方案本身很是简单但有以下错误谬误:DIAC 或者启动时需要附加电,需要附加恢复二极管,工做频次由双极晶体管的存储时间和饱和形态所决定(不易设想,对产物的误差依赖性极大很难设置合适的频次)。预热时采用的PTC 使灯丝处于“老是加热”的不靠得住形态,正在使用中经常会失效,灯没有触发或无灯丝开时无,正在触发期间频次不是滑润下降,工做正在容性模式,灯电流的波峰比很高。这些可以或许导致对元器件形成很大的冲击和负载波动拟或使镇流器输出级元器件损坏,缩短了灯的寿命。
由电感LRES 和电容CRES 构成。2.若是IC 工做频次大于fmin ,镇流器的构成为一个安全、EMI 滤波器、输入整流器、母线电容、半桥、节制和输出级。正在一个开关周期的其它部门,电以IR 的镇流器节制IC IR2520D 为根本。做为IR2520D 特点的成果,当VCO 脚的电压达到4.6V 时这两种功能无效。就增大CRES 或LRES 来减小谐振频次避免硬开关或者减小CSNUBBER 值(最小值取为680pF 以确保VCC 连结正在UVLO-之上)。这个IC 的焦点是一个具有外部编程最小频次功能的压控振荡器(VCO)和0~5V 模仿电压输入。如许可以或许节流经常用来检测过电流的高精度电阻。减小了镇流器尺寸。电操纵IR2520D 成为一个完全CFL 方案比自振荡方案具有较好的靠得住性和较长的灯寿命,
也具有灯失效和低输入线电压,此依赖于IR2520D 波峰因子以及非ZVS 电,正在LO 脚为高电平期间能够使VS 脚被切确地丈量,当高端FET 开通,同时也集成了自举二极管。关于IR2520D 更进一步的消息请参考IR2520D 的数据表和浏览此IC 的申明图表。
点窜设想为一个小功率灯时需要减小RFMIN,仅正在一些环境下也需要点窜CVCO、LRES 和CRES。根基上只能利用FET 和电感正在其额定电流之下。
若是最小频次选择的低于或很是接近谐振频次,IC 将正在谐振点附近工做,频次会高于fmin ,将不竭的调整频次以维持半桥的零电压开关,使FET 的损耗最小。若是最小频次选择得高于谐振频次,IR2520D 将工做正在最小频次。图6.2 示出了正在启动时谐振电感的电流和灯丝电压波形。
5.正在整个电压输入范畴内试验确保频次正在工做范畴内变化。选择RSUPPLY 值使正在合适的交换电压输入点启动,正在较高交换输入电压点启动时增大RSUPPLY 的值。
4.调整RFMIN 的值以获得合适的灯功率(增大RFMIN 时功率增大,减小RFMIN 时功率减小),CVCO 设置合适的预热时间(增大CVCO 时预热时间增大,减小CVCO 时预热时间减小)。
交换输入线V 的母线电压。启动电阻Rsupply1 和Rsupply2 的大小应使其正在欠压锁定(UVLO)期间可以或许供给微功率电流。当VCC 跨越UVLO+门限时IR2520D 起头振荡,充电泵电(CSNUB,DCP1 和DCP2)给VCC 供电,内部的15.6V 稳压管进行调理。
一旦VCC 达到启动门限,IR2520D ,半桥FET 起头振荡,IC 进入频次回扫模式。正在启动时VCO 是0V,频次很是的高,大约为2.5 倍的fmin 。如许一来正在启动时使电压毛刺和灯闪灼最小化。频次向高Q 输出级谐振频次下降,惹起灯电压和灯电流添加,正在此期间灯丝被预热到发射温度,灯的长命命。频次继续降低曲到灯被触发,若是灯触发成功,IR2520D 进入运转模式。
凡是非ZVS 将起首介入(由于当VCO 达到4.6V 时IR2520D 凡是曾经工做正在谐振点之下,IR2520D 不克不及检测到峰值电流是因为当LO 脚为高时它仅仅只能是读取),只需运转频次再次达到谐振频次,频次将会添加,波峰比就会检测毛病前提。输出级将呈现霎时大电流和高电压。半桥FET 需要可以或许承受霎时的大电流。通过相对于谐振频次和运转频次节制触发频次以及减小CVCO 电容值就能够减小此瞬不时间。为了避免这种延迟,运转频次该当正在高Q 值LC 级的谐振频次之上以便当波峰比感化时系统工做正在谐振频次之上(运转频次低于谐振频次的环境下,因为相移的来由波峰比电检测不到峰值电流)。正在一般触发期间当CVCO 跨越4.6V,为了避免常规暂态干扰和电感饱和两个都起感化。图7.1 示出了触发失败环境下电感电流和灯电压,同时还有VCO 脚电压。正在启动时VCO 脚电压上升到4.6V 和频次低于谐振点时,非ZVS 电感化频次起头添加曲到它再次跨越谐振频次,将会惹起电感饱和。正在第一个峰比发生时VS 是低电压,我们将闭锁IC。就象所领会的一样,当VCO 充电到4.6V 时灯电压就会很高,谐振电感的电流也很大,会惹起电感饱和(正在一般触发期间波峰比仿照照旧不起感化,答应一些饱和)。图7.2 给出了正在短时间内,封闭期间LO 脚、VS 脚协调振电感电流的细致波形。能够看出LO 脚最初一个正脉冲比其它的脉冲窄,这是由于取为了提高抗乐音和暂态能力当VS 达到0V 后,正在消现期间引入一些波峰比时间延迟相关。