IR电子镇流器设计软件的应用

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电子镇流器作为传统照明领域的一项变革,在我国经历了近二十年的历程,伴随着我国稀土工业技术的不断进步,它已经成为了绿色照明工程的主体。

用计算机辅助设计电子镇流器,首先要明确设计的目标,就是决定电子镇流器的电路结构、供电的电压、PEC校正与否、EMC选择否、主电路结构、所用IC的型号、功率输出级的器件型号、预热启动电路、异常保护电路和荧光灯管参数等。电子镇流器在不同的使用环境、不同的国家、不同的地区、不同的行业,就有不同的要求和标准。但是它已经系列化和标准化,功率从几瓦到上百瓦,从单管、双管到多管,形式也各异,要根据自己的实际需要设计。

使用本文介绍的电子镇流器设计软件,设计人员可以不需要深入地了解电子镇流器的电路结构和各个电路模块的工作原理,也不需要很深入地了解电子镇流器的技术标准和行业标准,更不需要学会PCB设计。只需要根据具体的使用环境的电网电压要求和电子镇流器的基本指示,按照电子镇流器设计软件菜单分步提示的内容,逐项选择便可。最后完成电子镇流器电路的综合设计和参数的优化,提供电路图、元件表和PCB图输出。下面以IR公司的IR21571电子镇流器专用IC设计一款电子镇流器为例,来介绍该软件的使用。需要该软件的读者可到www.irf.com.cn网站上的“产品项目/照明”的链接页面中下载“Ballast Design software”一项。

本软件安装后,点击Windows窗口左下角的“开始”菜单,在“程序”下点击“International Rectifier”,再点击“Ballast Design Assistant”,此时窗口出现图1所示的界面。

图1
图1 🔍原图 (184×525)

第一步:点击“Step1”,则显示图2界面。在灯管的浏览库中,可按照自己的实际需要用鼠标拖动图2左下脚的滑块,浏览和选择灯管的大小,型号及功率等。这是设计电子镇流器的初步程序。

图2
图2 🔍原图 (413×398)

若选择T8 40W的日光灯管,则点击图3中的T8 40W项,接着出现图4中所示的内容。

图3
图3 🔍原图 (413×400)
图4
图4 🔍原图 (188×523)

第二步:点击“Step2”,出现图5所示的界面。该栏要根据所在地区的电网电压和电子镇流器使用地的供电电压范围来选取,通常我国的电网电压范围为185~265V AC 50Hz。点击“185-265VAC INPUT/400VDC”项(INPUT/400VDC为220V的交流电压经过全桥整流滤波后的直流电压值)后,出现如图6所示内容。

图5
图5 🔍原图 (413×400)
图6
图6 🔍原图 (183×523)

第三步:点击“Step3”实现“Design Ballast”的功能,这是设计输出的关键一步。相应出现图7。点击图7中的“Show Schematic”产生图8所示的电路图,该图可以放大、缩小、浏览和打印。

图7
图7 🔍原图 (236×224)
图8
图8 🔍原图 (555×326)

图9为所设计的电子镇流器的印制板图(Protel格式的PCB图),选择显示分层的图形,也可以分别选择元件面、焊接面、焊接面丝印及图形的放大、缩小和打印等。

图9
图9 🔍原图 (567×202)

点击“Show B.O.M”则出现图10所示的电子镇流器元件表。

图10
图10 🔍原图 (425×270)

点击“Advanced Display”功能键,就出现图11所示的图表。其中详细地描述了所设计的电子镇流器的主要直流、交流参数、启动频率、工作频率、APFC电路工作频率和主回路元器件参数等。对电子镇流器设计人员来说,下列各个参数很有必要了解和掌握。电子镇流器的技术性能就体现在这个图表里面。

点击图11中所示的“Show Points”功能选项,出现如图12所示的Vlamp/Vin及Frequency(kHz)曲线图。图中白色箭头线的轨迹为:灯在启动过程中,首先以70kHz左右的频率起振,逐步降低频率进入预热过程,预热结束快速进入灯管点燃状态,这时电子镇流器的工作频率已自动调整到正常频率处,大约在35kHz处稳定下来。红色线是指示灯电流的轨迹线。蓝色线是指示灯电压从启动到建立稳定工作所运行的轨迹线。

点击“Electrical Data”功能项出现图13所示的电子镇流器设计参数数据库。

点击“Product Family”功能项则会出现电子镇流器系列库,如图14所示。每一次的设计结果都可以存入此表内,当然,也可以随时增加和删除。

以上是用电子镇流器设计软件设计电子镇流器的一个全过程。大家可根据自己的具体情况,选择不同的灯管、供电电压等参数设计,设计出符合自己实际需要的电子镇流器。

(李姝江)