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译者:叶鸣UBA2032用于用于用于用于70W高强度气体放电（高强度气体放电（高强度气体放电（高强度气体放电（HID）灯）灯）灯）灯目录目录目录目录1．．．．引言引言引言引言2．．．．特点特点特点特点3．．．．应用照片应用照片应用照片应用照片4．．．．电路图电路图电路图电路图5．．．．元件清单元件清单元件清单元件清单6．．．．灯驱动电路尺寸灯驱动电路尺寸灯驱动电路尺寸灯驱动电路尺寸7．．．．快速测量快速测量快速测量快速测量译者:叶鸣1。引言。引言。引言。引言这个报告包含驱动紧凑型MHN-TD70W金卤灯电路。同低压水银灯TL和节能灯CFL相比，HID灯是高压放电灯。在灯泡内添加碘使得它比前面的低压放电灯更难启动。正常情况下需要4~5KV的启动电压，在热态重新启动时，点火电压需要达到25KV才能重新点亮它。在点火到工作的转换期间是非常关键的。HID灯用于许多场合，如：汽车（MPXL）,投影机（UHP）和普通照明（橱窗和场地照明），所有的应用都使用相同类型的灯，但是工作要求有很大的区别，实际的电路拓扑由实际的场合决定，本报告中的演示电路对于普通的照明给出了一个驱动的概念。HID灯和CFL,TL灯一样，在交流电源下工作，但和它们相比，HID灯的工作频率要低，HID灯不能在高频下工作，因为灯电弧可产生10KHz-1MHz范围的声共振，所以一定要求避免产生声共振现象，基于这个原因，灯制造商规定安全工作区域是50Hz-10KHz的频率范围，实际上设计工程师把工作频率限制在100-400Hz。再和CFL和TL灯相比，HID驱动的拓扑和它们不同，这是由HID灯的工作要求决定的。我们用其他不同的结构来代替半桥。HID灯的驱动电路由三个部分组成的：1。电源转换器，2。启动点火器，3。低频交流镇流器。图1给出基本方框图。UBA2032IC给出全桥驱动器的例子，这个报告给出了基于UBA2032驱动IC的镇流器。2．特点．特点．特点．特点灯驱动特性灯驱动特性灯驱动特性灯驱动特性•主要的功能模块是转换器（电源控制）；点火器；全桥镇流器（灯工作于低频交流状况）。•灯的驱动器要有良好的启动和运行工作状态。灯要经过4个时域：点火，停止，启动和运行。•最大的点火电压是5KV峰值（脉冲点火），这足以使冷态灯在10ns内被击穿，对于热态点火需用25KV的电压，这个演示版的点火器不能提供这个电压。注意，也可以做热启动，但这需要高电压脉冲点火器。•在启动结束期间，也许在1ms之内，形成了导电通道，灯电压是20V-rms。这时灯驱动器要产生数百A的电流产生电弧，灯电流要由灯的击穿电阻来决定。译者:叶鸣•HID灯需要数百A的电流来防止灯熄火，注意太高的电流会引起电极融化，在启动的时间内，灯电压会逐渐上升到85V-rms,这大约需要2分钟的时间。•在工作状态下，灯工作在85V-rms和820mA的状态下（＝70W）。灯的工作频率（＝镇流器频率）设定在115Hz，误差范围在110－120Hz之间。UBA2032驱动驱动驱动驱动IC特性特性特性特性•UBA2032是全桥拓扑。•集成两对高低驱动（高压转换功能，含自举电极）。•规定IC启动时经过高压（最大550V）和内部电源（低压和自举电源）。•全桥停止和启动延迟输入。•可调振荡频率，已设在115Hz典型值（镇流器）3．应用照片．应用照片．应用照片．应用照片4．电路图．电路图．电路图．电路图译者:叶鸣5．元件清单．元件清单．元件清单．元件清单转换器TR1,D1,L1,C1,R28/R29,control点火器和全桥镇流器D2,Z4/Z5/Z6/Z7,L3,L2,C2,C3/C4,TR1/TR2/TR3/TR4,R30/R31/R32/R33,C14/C15,C13,C16,R26,ICUBA2032,LampMHN-TD70W6.灯驱动电路计算灯驱动电路计算灯驱动电路计算灯驱动电路计算灯驱动电源控制管理由转换器担任。这个转换器担任电流源和在灯正常点亮时工作在70KHz的SOPS标准模式。选择SOPS标准模式是让MOSFET电源三极管的开关损耗最小（400V,0.55Ohm）,转换器电感是490uH，用EF32-3C85磁芯（直流电阻240mOhm）.灯的功率由反馈信号来稳定，形成由附加灯电压和灯电流来得到由功率控制的电流源。灯功率和灯电压的函数是抛物线，在抛物线的顶点我们设定正常灯电压Vn和灯功率Pn(Pn,Vn)=(70W,85V),最大的灯电流限定在1A，这时转换器的最大输出电压按抛物线函数限制在170V(2X85V).在点火期间，转换器先输出高压（大于170V），增加一个点火电压控制电路来代换当输出电压大于140V时由电压控制的功率。在这里，我们使转换器在140－340V范围内作为电压源，340V用于产生最大的点火脉冲5KV.控制电路的设计超出本文的范围。点火器连在全桥的两中点之间，产生持续100ns的115Hz的重复频率，4－5KV峰值的点火脉冲，击穿装置D2或击穿二极管的典型击穿电压为340V。L2是270uH的电感，它限制通过击穿二极管的电流持续在2A，在饱和后，电感的数值是20uH，L3是点火变压器，它提供5KV的最大点火电压，稳压二极管Z4-Z7限制通过点火线圈初级和次级的电压来防止电晕（点火电压小于5KV）。译者:叶鸣HID灯的低频运行取决于全桥镇流器，全桥镇流器的功率元件由4个功率MOSFETTR2-TR5,灯电路和UBA2032IC组成。C3和C4电容器是限定dV/dt的（EMI和功率MOSFET保护），最大的dV/dt是在最大电流30A下的4V/ns的速率，如达到这个结果，最小的dV/dt电容是7。5nF，所以选择C3和C4为10nF.C14和C15是自举电路悬浮供电缓冲器，它们提供足够两边栅极驱动的能量，C13是低电压供电缓冲器和低端驱动电容。电压的供给是通过UBA2032的第五脚HV来提供的。电阻R26和C16构成RC振荡，R26为100K,C16为82n组成115Hz的典型（固定）的镇流器频率，UBA2032内部无自动重叠计时。7．快速测量．快速测量．快速测量．快速测量