浅析飞利浦1000w金卤灯镇流器的Buck电路的设计

　　金卤灯(MHL)作为一种绿色照明光源在室内外照明领域中逐渐得到了广泛的应用，然而，在使用这种绿色照明光源时，与之配套的飞利浦1000w金卤灯镇流器则是实现绿色金卤灯照明的关键所在。Buck电路是飞利浦1000w金卤灯镇流器的重要组成部分，主要用于在金卤灯稳态工作时的恒功率供电。因此，Buck电路的设计对整个电子镇流器的性能有非常重要的影响。
　　1、飞利浦1000w金卤灯镇流器
　　金卤灯是HID灯中性能为*的一种电光源，具有光效高、寿命长、显色性好等优点，因而具有广阔的发展前景。金卤灯的伏安特性呈负阻特性，由于具有负阻特性的气体放电灯是不能直接接人恒定电压的电网上去的，所以必须配备镇流器才能正常工作。由于金卤灯在高频下工作容易产生声谐振，而低频方波点灯的方案可以有效克服金属卤化物灯(MHL)声谐振，因此本文采用低频方波点灯的方案。传统的低频方波点灯方案是典型的三级低频方波电路，其电路原理框图如图1所示。一般来说，其级PFC电路通常采用Boost PFC电路，主要功能是提高功率因数，同时把50 Hz／220 V交流电转变成直流电(本文中为400 V直流电)；第二级DC／DC采用Buck降压电路，主要功能是控制输出电压和电流的大小，把400 V的直流电压降低到85 V；第三级为低频全桥逆变电路，用于将直流电转换为低频方波给金卤灯供电，以避免金卤灯工作在直流状态下时影响灯的寿命，同时也可避免金卤灯在高频下发生声谐振现象。这种三级低频方波电路中的点火电路用于完成金卤灯的启动和正常供电，控制和保护电路则可实现整个电路的协调工作，包括金卤灯的启动控制、电流功率控制及金卤灯的保护控制等。本文主要讨论飞利浦1000w金卤灯镇流器中新型Buck电路的设计方法。
　　2、Buck电路的设计
　　Buck电路是飞利浦1000w金卤灯镇流器的中间部分，本文采用电流峰值控制芯片UC3843来实现PWM的驱动控制，它通过检测Buck回路中的电流，也就是通过检测采样电阻R两端的电压来实现对MOS管的控制。在灯击穿前，Buck电路的输出会维持某个固定电压值，这个电压称为空载输出电压，它的取值主要由APFC的输出电压决定。一般情况下，空载输出电压有两个作用：是给点火电路提供输入电压，较高的空载电压可以减小点火电路中变压器的匝比；第二，由于空载电压可决定输出电容在金卤灯启动前的储能，而金卤灯在击穿以后，Buck变换器的响应速度还不足以提供能量给金卤灯，因此，输出电容的储能将在这一短暂的时间内向金卤灯提供能量。Buck电路的主要功能是实现金卤灯的稳态控制，即恒功率控制。所谓恒功率控制，就是在保证金卤灯正常工作时，保持其输出功率不变，从而实现良好的照明效果。