金鹵燈二級拓撲電子鎮流器控制策略的研究

　　而有源功率因數校正(APFC)技術被認為是合適的選擇，很多公司也推出了各種成熟的功率因數校正芯片。此次設計我們采用的功率因數校正芯片就是TI公司最近新推出的UCC28019.

　　3.1 有源功率因數校正(APFC)電路

　　UCC28019是一款在連續工作模式下，采用平均電流控制策略，以固定頻率輸出PWM波控制開關管的通斷，實現功率因數校正，該芯片具有軟啟動、欠/過壓保護、過流保護、開路保護以及峰值電流限制等功能。

　　UCC28019通過調節BOOST電路的開關管的占空比來穩定輸出電壓，在電路輸出端通過電阻分壓得到電壓反饋，將反饋電壓送入芯片內部誤差比較器和基準電壓進行比較，芯片內部振蕩器調節輸出PWM的占空比實現輸出穩壓。

　　3.2 全橋DC/AC逆變電路

　　上電過程是在金鹵燈點火擊穿以前，燈負載相當于與開路，為了使得點火階段能夠正常，必須要有足夠高的開路電壓。這個電壓通過啟動電路供給燈足夠高的電壓脈沖，擊穿燈管。

　　點火過程金鹵燈需要3-5KV的電壓，同時這個脈沖要保持幾十微妙的時間，脈沖上升時間越短越好。在高壓脈沖的激勵下，經過一次或幾次燈就會啟動，進入下一階段。

　　瞬間產生高壓通常采取DC/AC逆變電路實現。常見的逆變電路分為半橋逆變和全橋逆變。全橋逆變電路是逆變器中得到最廣泛應用的拓撲形式，其器件承受的電壓較低，控制靈活，在自換流或者負載換流模式下都可以工作，不依賴變壓器參與逆變，因此采用全橋逆變的控制策略。

　　為了節約成本，數控芯片我們采用AT89S52單片機，對于金鹵燈電子鎮流器來說，存在所謂的“聲諧振”,當穩態時工作頻率超過1kHz時，金鹵燈的工作狀態就會變得不穩定，這種不穩定表現為共鳴。為了避免生這種現象，我們在逆變過程中產生的PWM波不能超過1KHz,使用AT89S52單片機產生PWM波完全滿足設計需求，但是單片機輸出電壓過低，逆變過程需要用驅動芯片來升高單片機產生的PWM波電壓。

　　我們選用IR2110芯片，IR2110是美國國際整流器公司(International Rectifier Company)利用自身獨有的高壓集成電路及無門鎖CMOS技術，是目前使用較廣的大功率MOSFET和IGBT專用柵極驅動集成電路芯片，已在電源變換、馬達調速等功率驅動領域中獲得了廣泛的應用。

　　由單片機產生PWM波，輸送給IR2110,經過升壓后控制MOS關開關產生交變電流，逆變產生的交流電經過1:10的升壓變壓器變壓后即可滿足金鹵燈的開啟電壓。

　　4.總結

　　上述僅是基于單片機設計的金鹵燈電子鎮流器二級電路拓撲的基本研究方法。本文采用二級拓撲電路代替傳統的三級拓撲結構，采用PFC級和全橋DC/AC級電路，省去了DC/DC級電路，降低了金鹵燈的生產成本，但能夠正常實現小功率金鹵燈的穩定啟動，解決燈在被擊穿后出現的負阻特性，有利于金鹵燈在光源照明領域的廣泛應用。