淺析飛利浦1000w金鹵燈鎮流器的Buck電路的設計

　　金鹵燈(MHL)作為一種綠色照明光源在室內外照明領域中逐漸得到了廣泛的應用，然而，在使用這種綠色照明光源時，與之配套的飛利浦1000w金鹵燈鎮流器則是實現綠色金鹵燈照明的關鍵所在。Buck電路是飛利浦1000w金鹵燈鎮流器的重要組成部分，主要用于在金鹵燈穩態工作時的恒功率供電。因此，Buck電路的設計對整個電子鎮流器的性能有非常重要的影響。
　　1、飛利浦1000w金鹵燈鎮流器
　　金鹵燈是HID燈中性能為*的一種電光源，具有光效高、壽命長、顯色性好等優點，因而具有廣闊的發展前景。金鹵燈的伏安特性呈負阻特性，由于具有負阻特性的氣體放電燈是不能直接接人恒定電壓的電網上去的，所以必須配備鎮流器才能正常工作。由于金鹵燈在高頻下工作容易產生聲諧振，而低頻方波點燈的方案可以有效克服金屬鹵化物燈(MHL)聲諧振，因此本文采用低頻方波點燈的方案。傳統的低頻方波點燈方案是典型的三級低頻方波電路，其電路原理框圖如圖1所示。一般來說，其級PFC電路通常采用Boost PFC電路，主要功能是提高功率因數，同時把50 Hz／220 V交流電轉變成直流電(本文中為400 V直流電)；第二級DC／DC采用Buck降壓電路，主要功能是控制輸出電壓和電流的大小，把400 V的直流電壓降低到85 V；第三級為低頻全橋逆變電路，用于將直流電轉換為低頻方波給金鹵燈供電，以避免金鹵燈工作在直流狀態下時影響燈的壽命，同時也可避免金鹵燈在高頻下發生聲諧振現象。這種三級低頻方波電路中的點火電路用于完成金鹵燈的啟動和正常供電，控制和保護電路則可實現整個電路的協調工作，包括金鹵燈的啟動控制、電流功率控制及金鹵燈的保護控制等。本文主要討論飛利浦1000w金鹵燈鎮流器中新型Buck電路的設計方法。
　　2、Buck電路的設計
　　Buck電路是飛利浦1000w金鹵燈鎮流器的中間部分，本文采用電流峰值控制芯片UC3843來實現PWM的驅動控制，它通過檢測Buck回路中的電流，也就是通過檢測采樣電阻R兩端的電壓來實現對MOS管的控制。在燈擊穿前，Buck電路的輸出會維持某個固定電壓值，這個電壓稱為空載輸出電壓，它的取值主要由APFC的輸出電壓決定。一般情況下，空載輸出電壓有兩個作用：是給點火電路提供輸入電壓，較高的空載電壓可以減小點火電路中變壓器的匝比；第二，由于空載電壓可決定輸出電容在金鹵燈啟動前的儲能，而金鹵燈在擊穿以后，Buck變換器的響應速度還不足以提供能量給金鹵燈，因此，輸出電容的儲能將在這一短暫的時間內向金鹵燈提供能量。Buck電路的主要功能是實現金鹵燈的穩態控制，即恒功率控制。所謂恒功率控制，就是在保證金鹵燈正常工作時，保持其輸出功率不變，從而實現良好的照明效果。