荧光灯电子控制装置的设计。方案、说明

荧光灯电子控制装置的设计。无线电电子电气工程百科全书

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荧光灯用高频电子镇流器（电子镇流器）的开发是一项复杂的工程任务，存在许多未知因素，需要扎实的知识和大量的时间。为了简化其解决方案，国际整流器公司在其网站上放置了镇流器设计程序 - 在其自己设计的专用微电路上进行电子镇流器的计算机辅助设计，这使得即使是初学者无线电爱好者也可以轻松设计这些设备。

Ballast Designer 程序将用于照明荧光灯的电子镇流器（通常称为“电子镇流器”）的开发人员从选择元件、对电路元件和绕组产品的值进行漫长而费力的计算的日常工作中解放出来，使得可以弥补工作过程中经验的不足，这对于业余发展尤其有价值。只需几分钟即可收到的一组文件足以用于计算产品的制造。该程序可在以下位置免费获取：（8,3 MB）。

bda.zip 存档必须解压到计算机硬盘上的单独文件夹中，然后在其中找到并运行 Ballast Designer 程序或 Setup 安装程序。在这两种情况下，计算机将开始安装过程，之后“Ballast Designer”快捷方式将出现在“桌面”上。要在操作模式下启动同名程序，只需单击快捷方式上的“鼠标”即可。必须在 Windows 设置（“我的电脑”-“控制面板”-“语言和标准”-“数字”）中指定一个点作为小数分隔符，而不是俄语用户熟悉的逗号。否则，一切都会以屏幕上的错误消息结束，并且程序将停止工作。启动成功后，出现如图所示的窗口。 1.

荧光灯电子镇流器的设计

提供两种设计程序 - 标准和高级。默认情况下，将使用标准的，使用户有机会根据七种不同的电路从三个输入节点电路、五种类型的控制器芯片以及连接到电子镇流器的几十种类型的灯中“拨出”适当的选项。在自动设计过程中，将合成一个电子镇流器电路，为灯在加热、点火和燃烧模式下施加的电压的幅度和频率、最大灯寿命、照明质量和器件效率提供最佳值。

先进的设计程序使用户能够通过随意改变20多个参数来主动影响程序做出的决策，包括各种模式下灯的频率、电压和电流以及主要部件的额定值。提供了根据指定的电气参数进行扼流圈建设性计算的可能性

要执行标准程序，只需依次按下“步骤 1”-“步骤 5”（“步骤 G - “步骤 5”）下方的五个屏幕按钮，选择建议的选项之一即可每一步。

步骤1 - 选择电源电压整流电路。屏幕上打开“选择线路输入”窗口。通过移动窗口下部的滑块，可以选择整流器单元的一种变体（图 2，a-c）。他的方案将出现在旁边的窗口中 - 更改电源电压的可接受限制的几个选项列表。在列表中，选择具有最合适选项的行。

荧光灯电子镇流器的设计

要完成该步骤，仍需按“选择”按钮。所选限制将显示在“步骤 1”上方的“输入”框中。通过单击上述框旁边的箭头按钮并从下拉列表中选择新选项，可以在设计的任何阶段更改它们。程序提供了类似的功能（“灯”、“控制 1C”、“配置”框中的选项下拉列表），用于更改标准设计过程其他步骤中设置的参数。

桥式整流器（图2，b）和倍压整流器（图2，c）的方案无疑是读者所熟知的。关于图中的方案。 2、对于有源功率因数校正器（Eng. Power Factor Corrector，PFC），有必要更详细地讲述。

当今已普及的脉冲电源（包括电子镇流器）对于电网而言并不是非常成功的负载。事实上，它们消耗的不是正弦电流，而是峰值比有效电流大许多倍的脉冲电流。电流脉冲频谱的高频成分会对无线电和电视接收产生强大的干扰，甚至可能导致连接到同一网络的计算机出现故障。

国际电工委员会 IEC 1000-3-2 最近通过的建议规定了功率因数接近 39 时网络消耗的电流频谱中非常低的谐波限值（高达 1 次）。现行标准的要求独联体国家在这方面虽然要软得多，但他们的紧缩政策在不久的将来是可以预期的。

有源功率因数校正器通过使汲取的电流接近正弦形状来解决该问题。校正器是脉冲升压转换器稳压器。由于其工作原理，电容器 C1 充电电流的强大脉冲（图 2，a）被分成许多短脉冲，分布在整个周期内，其平均值几乎按照正弦规律变化。由此产生的电流高频分量通过简化图中未显示的滤波器进行平滑处理。当采用 220 V 电源供电时，校正器的正常输出电压为 400 V。它是稳定的，因此灯发光的亮度实际上与大范围内的电源电压变化无关。

Ballast Designer 程序通常构建基于 L6561 芯片（一种专用 PFC 控制器）的校正器控制单元。 IR2166、IR2167电子镇流器控制器配备了内置校正器控制单元，据该公司称，其参数优于专用微电路。

第 2 步 - 选择灯的类型和功率。屏幕上打开“选择灯泡”窗口。其中，通过移动滑块，图 3 所示的其中一个灯会亮起。 XNUMX组。

荧光灯电子镇流器的设计

他们每个人都有不同功率的灯。节目中采用的团体名称是有条件的。从表中可以确定它们与一些制造商最常见的灯的名称中的字母索引之间的对应关系（Spiral组的灯不是由其中列出的公司生产的）

荧光灯电子镇流器的设计

T5、T8、T12组包括灯泡直径分别为16、26和38毫米的传统线性荧光灯（荧光灯），包括那些具有更高效率和改进的光光谱组成的荧光灯。

用户可以扩展灯列表。为此，只需在“选择灯”窗口中选择“用户灯”组，然后单击“编辑列表”按钮即可。将打开一个用于编辑灯列表及其参数的窗口。

步骤3——电子镇流器控制器芯片的选择。屏幕上打开“选择目标 1C”窗口。通过移动滑块，选择所建议的微电路之一。如果计算机上安装了Adobe Acrobat Reader，则通过单击主窗口上部的“数据表”按钮（见图1），可以查看所选微电路的英文描述和参考数据。在撰写本文时有效的程序版本中，提供了以下微电路：

IR21571——为最简单的电子镇流器，比较容易适应各种类型的荧光灯。该芯片的数据表-a 的俄语翻译.

IR2157 - 提供启动阴极预热、点火和灯操作以及自动模式更改的最佳模式。它配备了用于监视灯丝状态和保护的装置、低电源电压保护、更换灯时故障保护、热过载保护、静电放电保护以及其他一些确保电子镇流器及其可靠运行的装置。退出紧急情况后自动重启。

IP2156 - “妹妹”IP2157，与它的不同之处在于缺少一些保护功能。

IR2159 - 与 IR2157 功能相同，此外还允许您通过将提供给特殊输入的控制电压从 0,5 V 更改为 5 V 来调节灯的亮度。亮度变化的限制（在 1 ... 100% 范围内）由连接到微电路输出的电阻器设置。已经实施了一种用于控制提供给灯的电源的方法，该方法不需要隔离变压器。数据表的俄语翻译-a on a Chip.

IR2166、IR2167 - 如前所述，配备了内置功率因数校正器控制器，可动态适应电子镇流器工作模式。在标称电压为10V和0,99V的网络供电时，总谐波系数小于120%，功率因数大于220，超过大多数欧洲国家标准的要求，超过许多国家的性能专门的校正器控制微电路。

步骤 4 - 选择灯的数量及其与电子镇流器的连接方案。屏幕上出现“选择灯配置”窗口，其中需要通过移动滑块来选择一盏或两盏灯的适当方案。所有可能的选项如图所示。 4、a-zh。

（点击放大）

步骤5——电子镇流器的自动设计。按下“设计镇流器”按钮后，屏幕上会出现一个带有国际整流器标志的窗口，其中显示了设计过程的进度，整个过程只需几秒钟。完成后，将打开窗口，其中一个窗口包含所设计设备的示意图。

合成电路的一个例子如图 5 所示。 XNUMX. 它与原版的不同之处仅在于使用了杂志读者熟悉的元素的常规符号。以颜色突出显示的电路应使用尽可能短且粗的电线。原始图表上元素的类型和名称不存在；相反，它们的列表在单独的窗口中给出（例如物料清单，BOM）。

荧光灯电子镇流器的设计

另外一个或几个（根据元件数量）窗口包含有关所设计的电子镇流器中可用的电感元件的数据。这种窗口的一个示例如图 6 所示。 XNUMX、除了标称电感、最大电流和温度外，这里还标明了制造扼流圈或变压器所需的所有数据：推荐的标准尺寸（磁芯尺寸）和磁路材料（磁芯材料）的品牌、非磁隙长度（间隙长度）、匝数（匝数）和绕组的线径。甚至给出了结论的设计和布局的草图。

荧光灯电子镇流器的设计

要切换到主程序窗口中的高级设计程序（见图1），请单击“高级”按钮。结果，主窗口将变成如图所示的窗口。 7.

荧光灯电子镇流器的设计

它提供对设计过程中可以更改的各种参数值的访问。可以通过图形方式获得灯在各种模式下的工作点（在电压-频率坐标中）的位置以及它们变化时的运动轨迹（图8）。可以打开用于设计电感元件（“电感器”按钮）或选择设置电子镇流器控制器操作模式的元件额定值（“程序 1C”按钮）的窗口。

荧光灯电子镇流器的设计

在准备本文时，使用了在以下地址的 Internet 上找到的信息： , , , , , 。

作者：Yu.Davidenko，卢甘斯克，乌克兰

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