基于IRS2168D的高功率熒光燈電子鎮流器設計

LPFC為升壓電感器，其輔助繞組用作感測電感電流。只要電感電流在一個開關周期結束時刻達到零，就被IC腳檢測，IC腳輸出一個高電平電壓信號，驅動PFC開關VT3導通。在VT3導通，電感器LPFC電流因升壓二極管VDPFC截止而全部流過VT3。電感電流從零線性增長至峰值后，VT3截止，VDPFC因由LPFC釋放能量而導通，電感電流從峰值線性降低。一旦電感電流變為零，VT3立刻導通，開始一個新的開關周期。每個開關周期的峰值電感電流都跟蹤AC輸入電壓的瞬時變化，高頻三角波電感電流被輸入電容C2濾波，得到與輸入電壓成正比的正弦輸入電流，從而實現功率因數校正。

IC腳上的電阻分壓器RBUS1/RBUS2用作檢測DC總線電壓。當出現過電壓或欠電壓情況時，IC腳上的電壓將超過4.3V或低于3V，PFC輸出會被禁止。VT3源極電阻ROC用作感測PFC級過電流，ROC上的電壓只要達到腳內部1.2V的門限電平，PFC驅動輸出將被禁止。

若鎮流器輸出功率為PO，最低AC線路電壓為VAC（min），PFC級效率為y（一般為95%），通過LPFC的峰值電流則為：

（1）

Roc值由式（2）給出：

（2）

IC腳上的RSUPPLY為啟動電阻。在IC啟動時，通過啟動電阻的電流對電容CVCC1（2.2～4.7μF）充電。當IC腳上的電壓超過12.5V的門限時，IC啟動，振蕩器開始振蕩。在半橋產生輸出后，由CSNUB、VDCP1、VDCP2組成的電荷泵為IC腳提供電流。

在系統啟動之后，IC振蕩器首先在預熱頻率fPH上振蕩。預熱時間tPH由IC腳上的電阻RCPH和電容CPH設定，計算公式為：

tPH=RCPHCPH （3）

在一般情況下，預熱時間設置在0.7～1.5s的范圍之內。

預熱結束后，IC進入點火程序，頻率向最低振蕩頻率fmin偏移。點火時間tIGN約為預熱時間的40%，即tIGN≈0.4tPH。

點火斜坡（ramp）時間tRAMP定義為IC腳上的電容CVCO充電到2V歷經時間。tRAMP值由式（4）給出：

tRAMP=RPHCVCO （4）

燈一旦被點亮，IC進入運行模式。在該模式下，振蕩器頻率最低。運行頻率fRUN主要由IC腳上的電阻RFMIN確定。若選取RFMIN=42.2KΩ，運行頻率則為44.5kHz（典型值）。預熱頻率比運行頻率高得多。在選擇RPH=42.2KΩ條件下，預熱頻率fPH為85kHz（典型值）。

半橋下面的開關VT2源極電阻RCS用作檢測半橋電流。一旦IC腳上的電壓超過1.2V的門限，IC將關閉其驅動輸出。

連接在燈管下端燈絲上的R3、R4及CSE2、VD1、CSE1，組成下端燈絲失效檢測電路。R5、R6、R7和R8及CEOL、VS1、VS2、CSE1等，組成EOL檢測電路。只要IC腳（SD/EOL腳）上的電壓低于1V或超過3V，IC將進入故障保護模式。

4 結束語

IR公司近期推出的IRS2168D“二合一”組合IC，為設計高功率因數熒光燈電子鎮流器提供了單芯片解決方案。IRS2168D與IRS2166D一樣，均內置自舉MOSFET，采用無鉛封裝。兩種IC的不同點是IRS1268D比IRS2166D多出了一個PFC過電流檢測引腳（OC引腳）。