數(shù)字可尋址DALI調(diào)光鎮(zhèn)流器(05-100)

引言

本文介紹一種高效率、高功率因數(shù)的數(shù)字調(diào)光熒光燈電子鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)方案。方案包括有源功率因數(shù)校正電路、鎮(zhèn)流器控制電路IR2159、單片機(jī)PIC16F628和隔離的數(shù)字可尋址照明接口（DALI）電路，還包括EMI濾波器、瞬時(shí)保護(hù)和燈故障保護(hù)電路。

數(shù)字可尋址DALI調(diào)光鎮(zhèn)流器的功能：36W185-265V/50Hz；DALI接口：2線(xiàn)；可編程燈絲預(yù)熱時(shí)間；可編程點(diǎn)燃燈管；可高精度數(shù)字調(diào)光；按對(duì)數(shù)規(guī)律調(diào)光；診斷和故障保護(hù)；光隔離通訊；低功耗待機(jī)模式。

數(shù)字控制意味著能按照單獨(dú)的照明需要調(diào)整光等級(jí)。DALI包括256級(jí)亮度和對(duì)數(shù)規(guī)律調(diào)光特性，見(jiàn)表1。這個(gè)特性滿(mǎn)足人眼睛的視覺(jué)要求。

 
表1調(diào)光特性

控制電路

調(diào)光鎮(zhèn)流器電路包括EMI濾波器、有源功率因數(shù)校正、鎮(zhèn)流器控制、數(shù)字控制和諧振燈管輸出電路，方框圖見(jiàn)圖1。

 
圖1方框圖

EMI濾波器防止鎮(zhèn)流器產(chǎn)生噪聲。有源功率因數(shù)校正用于正弦輸入電流和調(diào)整DC電壓。鎮(zhèn)流器控制提供RLC燈管諧振輸出電路的頻率調(diào)制控制、預(yù)熱、點(diǎn)燃和調(diào)光功能。能廣泛用于各種類(lèi)型的熒光燈。數(shù)字控制提供DALI通訊指令和軟件，實(shí)現(xiàn)閉環(huán)調(diào)光、燈故障檢測(cè)、掉電自動(dòng)重啟動(dòng)功能。

鎮(zhèn)流器控制和數(shù)字控制電路用IR2159調(diào)光鎮(zhèn)流器控制集成電路和PIC16F628單片機(jī)。IR2159從單片機(jī)接收信號(hào)控制鎮(zhèn)流器。單片機(jī)從IR2159中檢測(cè)診斷信號(hào)，通過(guò)DALI控制器將檢測(cè)結(jié)果上傳到DALI控制器或PC機(jī)。

鎮(zhèn)流器和DALI控制器通訊用兩個(gè)信號(hào)：TX（從網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到單片機(jī)的數(shù)字串行信號(hào)）和RX（從單片機(jī)發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)的數(shù)字串行信號(hào)）。數(shù)字接口需要保證DALI輸入和諧振燈輸出級(jí)之間電壓隔離。單片機(jī)管理接口和IR2159之間的通訊。指令輸入用RS232/DALI變換器（DALI控制器）連接到PC機(jī)或人機(jī)控制器。

功率因數(shù)控制

功率因數(shù)校正電路由功率因數(shù)控制電路TSL6561D（IC1）、MOSFET（M1）、電感（L2）、二極管（D2）、電容（C6）等元件組成。功率因數(shù)校正電路是一個(gè)運(yùn)行在臨界傳導(dǎo)模式的升壓變換器。這意味著電感電流在每個(gè)循環(huán)MOSFET導(dǎo)通時(shí)放電到零，按輸入電壓調(diào)整DC電源電壓，保證鎮(zhèn)流器的輸入電流,見(jiàn)圖2。

 

圖2功率因數(shù)校正電路