直流低压应用场合下的电子镇流器设计

　　0　引言

　　紧凑荧光节能灯用电子镇流器,要求其电路体积小、电路结构尽可能简单和成本尽可能低廉。电子镇流器经过多年发展,出现了许多实用电路,本文特别针对12V低压直流供电的应用场合,基于低廉和抗干扰性强的上海海尔HR6P67L单片机,提出并设计了一种新型的紧凑荧光节能灯用电子镇流器。

　　1　电子镇流器硬件电路构成

　　电子镇流器的硬件电路如图1所示,主要功能电路说明如下: (1)C1、L1、C2构成电源输入端的EMI滤波电路。电路中C2容值较大,除实现滤波功能外,还可以为单片机在一定时间内提供稳定可靠的工作电源。(2)基于HR6P67L单片机的功能控制电路。单片机工作时采用了内部复位电路和内部时钟振荡电路。图中,R1、DW1、C3构成稳压电路,为单片机产生5.0V的工作电压; R2、R3、C4是输入电源电压取样电路,通过HR6P67L单片机内部的ADC(PA0/AN0引脚)模块实现模数转换,用于电源电压的检测。由PC0和PC1输出2路互补性的PWM方波信号,用以驱动后端逆变电路,该信号频率即为逆变电路的工作频率。R4和C5用于抑制电路干扰,提高单片机复位端口抗干扰性能。(3)T1、T2和TB1组成逆变电路。将直流电源电压转换成高频开关电压,直接用来驱动荧光灯,使之发光。(4)C7、LAMP(荧光灯管)和TB1构成谐振电路,实现荧光灯开启时的正常启辉。(5)异常状态保护电路。除FU1具有过流保护功能外,单片机通过检测电源电压,可实现过压和欠压等保护功能。

　　使用单片机软件程序,能灵活地对荧光灯工作过程进行控制,特别是易于调整和控制逆变电路工作频率,保证电子镇流器与荧光灯之间的最佳匹配。与市场上由分立元件或专用集成电路构成电子镇流器相比,本文电路设计克服了电子元器件差异、电路参数差异可能引起的产品质量分散性、稳定性和可靠性等影响。

　　2　电子镇流器电路工作原理

　　2.1　HR6P67L单片机简介

　　HR6P67L是上海海尔集成电路有限公司开发的一款高性能8位COMS微控制器, 3.5~5.5V宽工作电压范围,工业级工作温度范围,且具有强的抗电磁干扰等性能。采用RISC结构,高达1MIPS/MHz单时钟周期指令,为实现快速的荧光灯过程控制提供了条件。芯片内部包含精密电源基准源和8路10位ADC,简化了电源电压检测电路。片内具有独立预分频器的8位定时器,易于生成PWM输出信号,简化了荧光灯逆变电路驱动回路的设计,极大地增强了逆变电路工作频率的控制能力。具有独立的片内振荡器、片内增强型上电复位电路、强驱动能力I/O端口、可编程看门狗定时器、可编程的掉电检测、2K×15字节可编程ROM等特性,简化了电子镇流器硬件电路结构。14引脚SOP