[发明专利]一种基于UBA2014的荧光灯变频调光方法

说明书

技术领域

本发明属于电工电子技术领域，涉及一种基于UBA2014的荧光灯变频调光方法。

背景技术

荧光灯的电子镇流器电路调光，目前存在以下3种方案：①降低电子镇流器逆变电路的直流供电电压；②改变电子镇流器逆变电路输出脉宽来控制总电流；③控制电子镇流器逆变电路的工作频率，通过调节镇流电感的阻抗来调光。

第一种方案的工作原理简单直观，但无法直接使用成熟并普及应用的晶闸管白炽灯调光电路；第二种方案的脉宽调制法存在大范围改变脉冲宽度，造成电流不连续、逆变器输出晶体管应力大、EMI大，以及荧光灯管的电压降加大的缺陷。

Philips、NXP公司用于驱动荧光灯的电子镇流器控制集成电路UBA2014，可直接驱动两个功率MOS管，形成的半桥输出电路后接镇流器电感模块(由电感器组成)，荧光灯、谐振电路模块；集成电路内部含有电平移位元电路、自激振荡器、驱动控制电路、灯电压检测传感器、灯电流控制电路、定时功能以及保护功能电路等。

数据手册给出的电子荧光灯典型外围电路，按实际各功能模块简化后，如图1所示。电路通过控制预热的时间、电流和振荡频率，定制启动时间和工作电流，延长了灯丝寿命。集成电路的检测-反馈电路引脚：引脚12ACM为自适应非交叠定时与电容性模式保护检测器，其外围信号产生模块为第一反馈模块；引脚13为灯电压传感器LVS输入端，接由灯管压降经滤波形成的第二反馈模块；R14是驱动管的电流取样电阻，由其形成第三反馈模块，经R8、R9分别反馈到引脚8的PCS，进入预热电流传感器，以及引脚16的CSN，进入平均电流传感器负端。UBA2014具有控制灯丝电流及预热时间、电容性模式保护功能确保功率MOS管(TR1和TR2)处于安全工作模式。在灯点亮阶段，控制灯的平均电流。改变集成电路输出频率和脉宽，可大幅度地改变灯的平均电流，实现调光功能。

UBA2014在启动阶段具有控制频率的功能，工作阶段采用脉宽调制的形式控制灯管电流恒定。集成电路的输出工况分别反馈到引脚12ACM、引脚13LVS。按数据手册，UBA2014集成电路在如图1所示的典型参数下，其输出振荡频率f_min约为40kHz，f_max为100kHz，其中f_max仅在上电启动的数秒钟内出现，平时为输出频率恒定的脉宽调制波。f_min和f_max的计算式如下：

fmin=125×103CCF×RIREF(kHz)---(1)]]>

f_max＝2.5×f_min  (kHz)    (2)

其中R_IREF即为图1中的电阻R12，单位为kΩ，C_CF即为图1中的电容C14，单位为pF。

UBA2028是在UBA2014IC的基础上，将图1UBA2014集成电路外围的两只MOSFET功率管TR1、TR2集成到芯片内部，形成属于半桥电路、带功率输出的集成电路，可直接驱动荧光灯；集成电路的外围电路与UBA2014相似。

可用基于UBA2014或者2028集成电路实现荧光灯调光电子镇流器，通过控制电流反馈信号输入端CSP、CSN的信号，集成电路自动通过内部脉宽调制功能限制工作电流。目前常用晶闸管白炽灯调光器结合脉宽调光。这一类调光方案需要外加一部分器件，脉宽调制的电流不连续，调整范围大会引起电流停顿时间长，造成灯管瞬间熄弧，加大了灯管压降；此外开关管上的电压应力大以及EMI大也是需要解决的设计问题，这些均增加了电路的复杂性和工业化生产的工艺控制难度。

发明内容