基于DALI的數(shù)字可尋址調(diào)光鎮(zhèn)流器

鎮(zhèn)流器

氣體放電燈使用的鎮(zhèn)流方法中電子鎮(zhèn)流應(yīng)用較多。電子鎮(zhèn)流器的優(yōu)點(diǎn)是：燈電極損耗小，燈電弧穩(wěn)定；燈管使用壽命長,電路保護(hù)比較容易；調(diào)光靈活性強(qiáng)舒適度高；和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)現(xiàn)方便。 體積小、重量輕，且功率越大越明顯。

目前對于熒光燈的控制方法主要有：模擬調(diào)光控制方法和數(shù)字調(diào)光控制方法。模擬方法是一種標(biāo)準(zhǔn)的調(diào)光方法，通?；ㄙM(fèi)較低，并且可以與大量的普通控制器兼容。數(shù)字調(diào)光電子鎮(zhèn)流器電路最主要的改進(jìn)是增加了主控制作為數(shù)字信息的存儲器、接收器和發(fā)射器?？梢源鎯︽?zhèn)流器地址，接收控制信號，發(fā)送狀態(tài)信息。

基于DALI的數(shù)字可尋址調(diào)光鎮(zhèn)流器

圖1 數(shù)字調(diào)光鎮(zhèn)流器工作原理圖

基于DALI的數(shù)字可尋址調(diào)光鎮(zhèn)流器原理框圖示于圖1。鎮(zhèn)流器具體電路示于圖2。該鎮(zhèn)流器是基于IR21592芯片設(shè)計(jì)的，控制模塊采用Microchip 公司的PIC16F877單片機(jī)。這是一種高效、高功率因數(shù)，用來驅(qū)動、快速起動熒光燈的數(shù)字調(diào)光電子鎮(zhèn)流器。

圖2 DALI鎮(zhèn)流器電路圖

電磁干擾(EMI)濾波器

抑制EMI的技術(shù)措施有屏蔽、接地(浮地、單點(diǎn)地和接地網(wǎng))與濾波。其中，濾波技術(shù)是抑制傳導(dǎo)干擾最有效和最經(jīng)濟(jì)的手段。由于各種干擾在系統(tǒng)接口處最為嚴(yán)重，故EMI濾波器均放在系統(tǒng)電源線的入口處。交流電源線的傳導(dǎo)干擾包括差模噪聲成分和共模噪聲成分。為了起到抑制干擾、降低噪聲的作用，采用交流線路EMI濾波器(見圖2)。EMI濾波器，既抑制了來自電網(wǎng)的共模和差模干擾，保證二次側(cè)不出現(xiàn)共模噪聲和差模噪聲。同時，它對電子鎮(zhèn)流器自身產(chǎn)生的電磁干擾也起衰減作用，以保證電網(wǎng)不受污染。

APFC電路

當(dāng)功率因數(shù)過低時，使電力供電設(shè)備得不到充分利用。電能的巨大浪費(fèi)，而且會影響用電設(shè)備的正常運(yùn)行。而且會在建筑物的供電導(dǎo)線中產(chǎn)生熱量。電子鎮(zhèn)流器的功率因數(shù)低會限制家用電器的負(fù)荷，甚至?xí)黾诱彰髻M(fèi)用。本設(shè)計(jì)采用APFC電路提高功率因數(shù)。

利用ST公司的L6561芯片，設(shè)計(jì)了APFC電路。

APFC電路工作在臨界電流模式下，為峰值電流控制方式。通過它可以實(shí)現(xiàn)輸入電流正弦化，并與輸入正弦電壓同相。

L6561的工作原理是采用固定導(dǎo)通時間控制方法，使峰值電感電流包絡(luò)線跟隨交流輸入電壓的變化軌跡。采用PWM工作模式，迫使電流和電壓同相位，達(dá)到功率因數(shù)校正的目的。

APFC電路產(chǎn)生400V的穩(wěn)壓電壓，并且保證功率因數(shù)達(dá)到0.99以上。

輸出級電路

采用的是以熒光燈為負(fù)載的電壓輸入半橋逆變器，其輸入的直流電壓是功率因數(shù)校正電路的輸出電壓Uo。其中IR21592芯片驅(qū)動MOSFET管以40kHz 左右的頻率交替開斷，這樣，在半橋電路中點(diǎn)就產(chǎn)生了峰值為Uo的高頻方波。熒光燈在啟動前處于斷路狀態(tài)，這樣扼流電感LRES和啟動電容CRES、隔直電容CDC組成LC串聯(lián)諧振電路。

IR21592電路VDC端和VCC端的電壓直接從APFC電路中的整流橋輸出電壓取得。對熒光燈的調(diào)光采用相位控制的方法。在預(yù)熱和觸發(fā)模式時，電路LC高頻串聯(lián)諧振，諧振點(diǎn)的電壓電流相位差為