采用IRS2573D的250W金鹵燈電子鎮(zhèn)流器電路

假定Buck 變換器的400 V 輸入直流電壓保持恒定( 即升電壓輸出有源功率因數校正電路的400 V 輸出電壓保持恒定) ,取Buck 變換器的正常工作頻率為70 kHz,則Buck 電感的參數可以利用下式計算：

通過全橋變換電路為金鹵燈提供所需的燈電流和燈電壓，全橋變換電路的典型工作頻率為200 Hz,脈沖占空比為50%.在圖3 所示的點火控制電路中的雙向觸發(fā)二極管DIGN 用以產生金鹵燈點火所需的4 kV 點火脈沖電壓，通過MIGN 的導通來觸發(fā)點火電路的工作，RC 回路的放電時間常數由電阻RIGN 和電容CIGN 決定。當雙向觸發(fā)二極管DIGN 兩端的電壓達到它的觸發(fā)閾值電壓VDIAC 時，雙向觸發(fā)二極管DIGN 擊穿，在點火脈沖變壓器TIGN 的初級繞組會產生一個點火脈沖電壓，從而在點火脈沖變壓器TIGN的次級升電壓繞組產生金鹵燈點火所需的4 kV 點火脈沖電壓。

這里采用了一片ASIC 控制集成電路IRS2573D,用它完成對Buck 變換級和全橋輸出級的控制，完成對金鹵燈幾個工作模式的控制，使金鹵燈正常工作。

IRS2573D 的工作狀態(tài)圖如圖4 所示。

圖4 IRS2573D 的工作狀態(tài)圖

在IRS2573D 內部含有Buck 變換器控制、全橋變換器控制、燈電壓和燈電流檢測、燈功率和燈電流反饋控制環(huán)路、Buck 變換級( BUCK 引腳) 的600 V 高端柵極驅動輸出電路，并具有逐周期過電流保護控制功能( CS 引腳) ,Buck 開關的導通時間由燈功率控制環(huán)路( PCOMP 引腳) 或燈電流限制環(huán)路( ICOMP 引腳)控制，Buck 開關的關斷時間在臨界導通工作模式下由電感電流過零檢測輸入( ZX 引腳) 控制信號控制，或由連續(xù)導通工作模式( CCM) 下的關斷定時輸入信號( TOFF 引腳) 決定。

IRS2573D 內部還集成了600 V 全橋高低端驅動電路，全橋電路的工作頻率由接至外部定時引腳( CT引腳) 的元器件參數決定，燈電流和燈電壓的取樣信號( VSENSE和ISENSE引腳) 相乘后得到的信號可以反映燈功率的情況，通過點火定時輸出信號( IGN 引腳) 驅動外接點火MOSFET 管的導通、截止完成燈的點火控制( 如圖3 所示) .點火電路由MOSFET 管( MIGN) 、雙向二極管( DIGN) 、電容( CIGN) 、電阻( RIGN) 和輸出升壓點火變壓器( TIGN) 組成，點火定時通過外接( TIGN 引腳) 元器件的參數來決定點火電路的導通、截止時間。同時，在IRS2573D 內部也集成了可編程故障定時器( TCLK 引腳) ,用以在各種故障情況下設定可用于關斷IRS2573D 的故障持續(xù)時間。這些故障例如燈點火失敗、燈預熱失敗、燈壽命終止、燈電弧不穩(wěn)定、燈輸出電路開路或短路等。IRS2573D 含有HID燈電子鎮(zhèn)流器電路所需的有關控制功能。

采用IRS2573D 的250 W 金鹵燈電子鎮(zhèn)流器的Buck 變換級和全橋變換級的電路工作原理圖如圖5所示。

圖5 Buck 變換級和全橋變換級的電路工作原理圖

5 小結

由于HID 燈具有節(jié)能、工作壽命長和輸出功率大的特點，使HID 燈在道路照明和室內照明的應用場合得到了廣泛的應用。但是，HID 燈電子鎮(zhèn)流器的設計是一件較復雜的工作。

由于電路采用了HID 燈電子鎮(zhèn)流器專用集成電路IRS2573D,并采用三級電路結構( APFC,Buck 變換級和全橋變換級) ,所以極大地簡化了HID 燈電子鎮(zhèn)流器電路的設計，這個電路根據需要稍加改動即可以應用于不同功率等級的金鹵燈電子鎮(zhèn)流器電路。