一種小功率金鹵燈用電子鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)

金鹵燈需要用約6000V的窄脈沖來觸發(fā)起動(dòng)。這個(gè)脈沖電壓是由升壓變壓器T4來產(chǎn)生的。由電阻R25、電容C28及MOSFETQ4構(gòu)成充放電電路，電容C28通過T4的引腳3及4到地，直流電壓從端子X4接入，經(jīng)過R25加到Q4的漏極上。在Q4的柵極未加驅(qū)動(dòng)脈沖時(shí)，VCC通過R25對(duì)C28充電，充電電路是R25-C28-T4-地。當(dāng)來自控制電路的驅(qū)動(dòng)脈沖(5個(gè)脈沖/秒)經(jīng)過接口X7加到Q4的柵極時(shí)，Q4導(dǎo)通，此時(shí)C28經(jīng)過Q4-T4放電，放電電流在T4中產(chǎn)生的電壓經(jīng)T4的次級(jí)升壓后，加到金鹵燈引線端2使金鹵燈點(diǎn)亮。

2.4控制電路設(shè)計(jì)

電阻R28同變壓器T4的次級(jí)繞組相串聯(lián)，為檢測(cè)燈的過流電流。所檢測(cè)出的過電流經(jīng)接口X8加到控制電路(圖5)，在控制電路中形成關(guān)斷起動(dòng)脈沖和關(guān)閉鎮(zhèn)流器供電的指令信號(hào)。這種過電流有可能是由于電路局部短路或由于金鹵燈的不良狀態(tài)所致。

圖5：控制電路

用集成塊N2，N2中含有一個(gè)振蕩器，其頻率由電阻R21，電位器RP1及電容C22來設(shè)置。通過調(diào)整電位器RP1可把頻率調(diào)到44kHz.N2中還產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)脈沖，以驅(qū)動(dòng)MOSFET(Q2及Q3)。對(duì)Q3的浮點(diǎn)供電是通過二極管V20，電容C23和一個(gè)在N2內(nèi)部的電流泵電路進(jìn)行的。Q2和Q3以及扼流圈L3組成為一個(gè)普通的半橋電路。在扼流線圈L3的兩端，由Q2及Q3交替導(dǎo)通，形成方波電壓，隔直電容C26只允許交流電流通過L3.電容C24和電阻R24串聯(lián)組成吸收網(wǎng)絡(luò)，以減少開關(guān)損耗。而接在直流電壓VCC輸出端上的電容C25，是為濾除由輸入端子X4處接入的起動(dòng)電路(圖4)所產(chǎn)生的高頻分量。類似地，電容C20及C21并起來，接到電阻R20上為了濾除由降壓電阻R20和集成塊N2內(nèi)部穩(wěn)壓二極管所形成的約12VDC電壓中的高頻雜波。Q2及Q3驅(qū)動(dòng)電路中的電阻R22和R23是用來消除芯片N2中可能出現(xiàn)的高頻振蕩。

金鹵燈的工作電流是經(jīng)過扼流電感L3和電容C27提供的。L3和C27一起構(gòu)成鎮(zhèn)流阻抗。燈工作電流頻率為44kHz.

3控制電路中典型測(cè)試點(diǎn)波形

控制電路中幾個(gè)典型測(cè)試點(diǎn)：TP1、TP2、TP3、TP4的波形示于圖6.

圖6：為控制電路中典型測(cè)試點(diǎn)波形圖

控制電路所用的12V直流電壓是從接口X6連到PFC電路的DC電壓輸入端。控制輸入信號(hào)被加到由四象限比較器N6和N5中的邏輯門A、B、C、D組成的比較器/門電路中。來自起動(dòng)電路的燈過流信號(hào)經(jīng)過接口X8加進(jìn)，并通過降壓電阻R50加到四象限比較器N6中。一旦燈電流超過預(yù)定值，立即就被檢測(cè)出。由N5中的比較器/門輸出信號(hào)，使Q5導(dǎo)通，從而把接口X1處的15VDC電壓切斷，使PFC電路中的集成塊N1停止工作。同時(shí)觸發(fā)器N4也被封閉。由電阻R52和電容C44形成約680ms的關(guān)斷延遲。熱敏電阻TM用來檢測(cè)鎮(zhèn)流器的溫度，如果過熱就給芯片N6提供信號(hào)使之關(guān)閉。由電容C42和觸發(fā)器N4中的某個(gè)電阻構(gòu)成延時(shí)網(wǎng)絡(luò)，產(chǎn)生約1秒的延遲時(shí)間，這樣在12VDC電壓未升到或者未穩(wěn)定前，N3不產(chǎn)生起動(dòng)脈沖。

芯片N3是14級(jí)二進(jìn)制計(jì)數(shù)器/分頻及振蕩器，它為起動(dòng)電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖，通過接口X7加到起動(dòng)電路，N3的振蕩頻率調(diào)整電路是由電容C45，電阻R54及R55并聯(lián)再由C50串起來構(gòu)成。N3的輸出信號(hào)是從計(jì)數(shù)器的第一個(gè)二進(jìn)制碼中取出的。該二進(jìn)制碼是頻率為5Hz的方波。如果燈出現(xiàn)過流，或者線路中出現(xiàn)過熱。就從N6和N3的閾門輸出復(fù)位信號(hào)，使計(jì)數(shù)電路停止工作。

3結(jié)語

上述所介紹的小功率金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)方案，效率高，功耗不到18%，發(fā)熱低，電路元器件小，重量輕，大多可裝在印制板上，適合作成模塊。主要的發(fā)熱元件如扼流圈，變壓器上都有散熱片。所以整個(gè)鎮(zhèn)流器的工作溫升較低，可在50℃的高溫環(huán)境下工作，所以，本方案可靠性也比較高。