镇流器驱动半桥电路中零电压开关技术的讨论.Stamped

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1、中国照明电器CHINALIGHT＆LIGHTING212010年第3期镇流器驱动半桥电路中零电压开关技术的讨论陈聪王小明康明利李民立(上海贝岭股份有限公司，上海200233)摘要本文首先介绍死区时间和续流电容在镇流器驱动半桥中的工作原理，并据此引出零电压开关技术对半桥电路的重要意义。从零电压开关技术的角度，通过运用MATLAB进行计算，我们讨论了死区时间、续流电容和开关频率的设计原则。关键词零电压开关半桥电路死区时间续流电容开关频率MATLABZeroVoltageSwitchingintheDrivi

2、ngHalf-bridgeCircuitofBallastChenCongWangXiaomingKangMingliLiMinli(ShanghaiBellingCo．，Ltd．，Shanghai200233)Abstract：Inthebeginning，thisarticleintroducesdead-timeandcontinuedflowcapacitorsinthedrivinghalf-bridgeofballast，andaccordinglyintroducesthesignific

3、anceofzero—voltageswitching(ZVS)technologytohalf-bridgecircuit．IntermsofZVStechnology，throughtheuseofMATLABcalculation，wediscussedthedesignprinciplesofdead-time，continuedflowcapacitorandswitching~equencyofthepowertransistor．Keywords：ZVS；half-bridgecircui

4、t；dead—time；continuedflowcapacitor；switching~equency；MATI．AB引言半桥驱动电路是电子镇流器和电子节能灯中常用的电路，有关这一电路工作原理及相关计算方法的讨论已经获得了广泛的关注。本文将从一个全新的——功率开关管零电压开关(ZeroVoltageSwitch，英文简称ZVS)——的角度来探讨死区时间、续流电容以及开关频率对半桥驱动电路的影响。图1芯片驱动半桥电路示意图1死区时间与续流电容芯片比如BL8305A、BL8307、ST6574、IR215

5、3等输出在半桥驱动电路中，组成半桥结构的功率开关管的逻辑控制中往往设置了死区时间：即向欲导通的不能同时处于导通状态，否则，由400V供电干线至MOS功率器件发出触发脉冲的时刻，至少比向欲关地将产生很大的穿刺电流，不仅增大功耗，而且容易断的MOS功率器件发出关断脉冲的时刻延后一段时损害功率器件。为了避免这种共态导通的情况，驱动间t。22中国照明电器2010年第3期图1中的电容C在半桥电路中起续流作用，保端电压不断下降。证流过灯管的电流是连续的(实际应用中，可由芯片(3)当M。截止、M导通时电源电荷泵电路中

6、的馈电电容取代)。下面我们分电容C。，灯管R¨通过电感L，电容C，，功率管阶段来简单描述C的作用。M，到地放电，灯管电流由下向上流，如图2(c)。此(1)当M导通、M截止时时电容C两端电压约为OV。由供电干线送出的电流通过上管M．，经过隔直(4)当M尚未导通、M：已截止时电容C，、电感L、灯管(以R¨表示)和电容c到地，电感L两端将产生左正右负的感应电动势，电灯管电流由上向下流，如图2(a)。此时电容c被充容c。、灯管R通过电感L、电容c，对续流电容c：电至两端电压等于400V电源电压。充电，同时保证电

7、感L的电流不产生突变，如图2(2)当M。已截止、M尚未导通时(d)。在这个过程中，C，两端电压不断升高。由于流过电感L的电流不能突变，电感L两端从以上各个分阶段的描述中可以看到，续流电容将产生左负右正的感应电动势。续流电容C：将对电c：的作用是在功率开关管M和M：同时不导通的死感L放电，以保证电感L的电流不产生突变，并且对区时间内，为保证电感L电流不产生突变而提供一电容C，进行充电，如图2(b)。在这个过程中，C两个充放电回路。Cl(a)阶段1(b)阶段2C1C1(c)阶段3(d)阶段4图2根据M、M：

8、通断组合划分的4个阶段违背。理想情况下，我们希望当M：刚导通的时刻，2零电压开关电容C，两端电压为0，这样就达到了功率管零电压以上描述中，我们提到在阶段2，电容c两端电开关的目的。类似地，在阶段4，电容c：两端电压不压不断下降。当阶段2结束，阶段3刚开始时，驱动断升高，如果能升高到干线电压400V左右，就能保芯片控制下管M导通，此时续流电容c两端的电证当阶段1开始，功率管M．刚导通的时刻，M。的漏压即为加在M漏源之间的电压。如果这个电压过源