采用IR2167的电子镇流器应用电路

采用IR2167的电子镇流器应用电路

1、 性能指标

① 可驱动1×35W/TL5灯管（或1×38W/TL5灯管）。

② 交流市电输入电压范围：80~260V。

③ 高功率因数/低总谐波失真。

④ 灯丝预热。

⑤ 具有自动再启动功能的灯故障保护电路。

⑥ 交流输入市电电压过低保护。

⑦ 灯寿命终止时自动关断电路。

2、 电路特点

该应用电路可用于驱动快速启动的荧光灯负载，电路含有EMI滤波器、有源功率因数校正和电子镇流控制电路。电路工作框图如图1所示。电路主要技术指标和保护功能如表1和表2所示。

采用电压型灯丝预热的IR2167的单灯典型应用电路如图2所示。图2所示电路的功率因数校正电路工作于变频升电压型临界导通工作模式，通过IR2167内部的控制电路可以控制调节RLC灯输出谐振电路的工作状态，从而可以适用于多种类型的灯管电路，并且可以完成如灯电路故障检测、灯电路关断和灯电路自动再启动的控制功能。有关电感元件参数如图3、图4所示。

TL5型灯管由于它具有体积小、发光效率高的优点得到了广泛的应用，但是由于TL5型灯管的较高灯点火电压和工作电压，又使得TL5型灯管电子镇流器电路的制作又更为困难些。采用传统的电流型灯丝预热的电子镇流器电路会导致灯在正常工作时灯丝电流过大的问题，所以本电路将灯丝预热电路设计成电压型预热电路，可以利用调节电容、参数的方法来调节灯丝预热电流的大小。

在电路刚一加电时，交流输入市电电压经过整流后输出的直流电压经启动电阻和电容所组成的RC充电电路给充电，使IR2167的引脚17电压从低于欠电压锁定输出电压阈值（11.4V）开始充电，使该引脚的电压开始上升，一旦充电至欠电压锁定输出电压阈值的上限值（15.6V），这时电路进入预热工作模式，结束微功率启动工作模式，这时灯负载电路开始有供电电压，电路开始进入工作状态。灯电路的工作频率可利用下式计算：

（1）

式中，L为灯谐振回路的谐振电感（镇流电感）量（H）；C为灯谐振回路的谐振电容的容量（F）；为灯在工作条件下的功率值；为灯在工作条件下的工作电压幅值（V）。

图2所示电路中的电阻、和电容组成了一个电压分压滤波电路，并和IR2167的VDC引脚1相连，用以检测输入交流市电电压的高低，这在交流市电供电电压不稳定的应用场合是很有用的，如果VDC引脚1的电压低于3V，这时IR2167会关断电路，使灯负载无供电电压，直至VDC引脚1的电压上升至高于5.1V的电压值。如果这时灯电路没有其他的故障，这时灯电路又会经历灯丝预热、点火和正常工作的循环，使灯电路进入正常工作模式。

图2所示电路中的、和电容C_SD2组成的电阻分压滤波电路用以检测灯管不在位和灯管下侧灯丝开路的故障，如果出现以上故障之一，则在电容上的电压会上升至高于5.1V的阈值电压，从而使IR2167的SD引脚13内的控制保护电路动作,使IR2167进入欠电压锁定输出工作模式,直至上面的灯电路故障被排除,灯电路又会重新再启动,进入工作模式.

图2所示电路中的电阻，，，，，和用于灯管寿命终止的检测，在灯的工作模式下，灯管寿命终止检测窗口比较器就开始工作，如果灯管的工作电压超过灯正常工作电压的±20%，这时稳定二极管或就会被击穿，使IR2167引脚SD上的电压超过内部窗口比较器的1~3V的电压范围，从而使IR2167进入故障保护工作模式。当然也可以用图5所示的灯管寿命终止检测电路来取代图2所示电路中的灯管寿命终止检测电路，这时可以不用两只稳压二极管和而用电容代替，并同时将电容的数值从原来的0.47μF减小为100pF。调节图5所示电路中灯管寿命检测电路中的电阻的数值大小，可以调节电路的保护点位置，一般应使在SD引脚能产生1.5V峰、峰值的取样电压，对TL5/35W灯管取1.2kΩ就可以满足要求。

灯管的寿命终止可能是由于灯管两端的灯丝老化而引起，也有可能是由于灯管一侧的灯丝老化而引起，但以上电路都可以提供比较理想的保护特性。

相应的灯管寿命终止检测信号波形如图6所示。在图6中分别给出了SD引脚和灯管电压的波形，它们分别对应灯管正常、灯管上侧灯丝老化、灯管下侧灯丝老化和灯管两侧的灯丝都老化的情况。

图5所示的灯丝开路故障检测电路只能检测灯管下侧灯丝断路的故障现象，而利用图2所示的电路不但能检测灯管下侧灯丝开路的故障，而且可以检测灯管上侧灯丝开路的故障，在电路图中利用增加的那只双极性三极管和相关外围电阻、电容和二极管元件就可以完成相应的控制功能。当灯管的上侧灯丝正常时，通过直流供电400V电压经220kΩ的两只电阻为下面的双极性晶体管提供了一个直流通路，使这只三极管导通，致使二极管的正极为零电位，这只二极管不导通，从而对IR2167的SD引脚13的电位无影响，但是一旦灯管的上侧灯丝开路，则三极管的基极失去偏置供电电压，三极管截止，这时由于三极管集电极的高电位致使二极管导通，致使加至IR2167引脚SD的电位上升至保护电平，从而关断IR2167，使电路处于保护工作状态。