采用IR21593的可调光电子镇流器
基于IR2159的单控、群控隔离电源设计
基于IR2159的单控、群控隔离电源设计【摘要】照明节能是关系每个人的环保行为，一方面需要使用者的节能意识，另一方面更依托新器件和新技术的支持。
荧光灯因其成本低廉和高光效长寿命，所以大量应用于家庭、场馆等室内照明环境。
要实现荧光灯在使用中的进一步节能，一方面灯管技术在不断提升，另一方面镇流和调光手段也得到了长足发展。
其中，国际整流器公司生产的调光电子镇流器控制芯片——IR2159（2/3）就是其中最具代表性的器件。
本文主要讲述配套IR2159调光芯片实现荧光灯单控、群控线性调光的外部电源设计。
【关键词】IR2159、隔离电源、线性控制、锯齿波发生器荧光灯早期使用电感式镇流器配合启辉器工作，存在镇流器耗能大、启动慢，启辉时对电网存在干扰的缺点。
电子镇流器的出现解决了启动速度问题，功耗和功率因数相对提高不少，但大部分电子镇流器仍存在功耗偏大、产生谐波等缺陷。
当前，荧光灯应用于餐馆、写字楼、商场、学校教室、会议中心、展览场馆等大面积室内照明场合，如果对其进行功率调节，节能空间将是非常可观的，因此荧光灯可调光电子镇流器在近几年中得到了迅速的发展和应用。
荧光灯属于气体放电光源，不能通过简单的调压实现大范围调光。
现有的调光方法主要是调节灯管供电频率或者调节灯管供电相位。
IR2159调光控制芯片就属于后者，即相位调光。
IR2159是集调光镇流器控制器和600V半桥驱动于一体的专用IC。
其结构为无变压器灯管功率检测相位控制，并且只需做很小的改动就可将不可调光镇流器改为可调光镇流器。
外部可控参数包括预热时间和预热电流、触发至调光时间，以及一个最小至最大亮度调光接口。
保护有误触发、灯丝损坏、过热保护并具有自动重起动功能。
IR2159的核心是一个外部最小频率可调的压控振荡器。
（注1）一、增设隔离电源的优势IR公司提供的芯片外围电路如图1所示。
最简单的调光办法是引VCC到分压电路向芯片DIM端（④脚）提供0.5V至5V的调光控制电压，即可实现最小功率设置到最大功率设置之间的功率调节。
毕业论文课件基于IR2153半桥串联谐振的高压钠灯研究解析
IR2153控制电路
图6 IR2153控制电路
图6中为半桥逆变主电路和控制电路。当整流后经变压器把电压降下来 的15.6V电压对C5充电，同时也由UF4007对C4充电。当C5正极电位上升到 15.6V时，IR2153输出带有约2us的死区时间的互补调制信号，频率由IR2153 的RT（VR1）、CT（C1）决定，并通过限流电阻R1、R2对Q1、Q2触发。使得 输出恒定高频方波序列供后极由电容、电感及灯构成的谐振网络。当灯被顺 利启动后，就在灯的两端流过高频正弦电流。其中自激振荡是由电源UF4007 对C4充电和C4通过VB脚和R1放电完成。
如下面图4所示，典型的IR2153驱动MOSFET的应用图。IR2153的第2脚 RT端接的电阻和第3脚CT端接的电容共同构成振荡器的外接元件；同时通 过图中的shutdown来控制场效应管,可以让振荡器停止工作；第6脚VS、第 8脚VB端之间的电容C和VB、VCC之间的二极管D构成自举电源供电电路。由 第7脚高驱动端和第5脚低驱动端分别产生有时间间隔的两个PWM脉冲，提 供给两个MOS管。
IR2153控制电路的注意事项：
（1）驱动芯片IR2153自举电压用的隔离二极管，要用超快恢复，实验 中选择了UF4007二极管；
（2）R1、R2阻值不能太大，IRFP460栅电容那么大,只要测下栅极的波 形就可以知道，上升和下降沿都不陡峭，必然开关损耗很大，甚至造成两 管同时开通。所以建议在实验时应根据情况调到适合的值。
图4 IR2153经典电路应用
半桥结构
如图5所示的半桥结构，它是两个功率开关器件（如MOS管）以图腾柱的形 式相连接，以中间点作为输出，提供方波信号。
这种结构在电子镇流器等场合有着广泛的应用。上下两个管子由反相的信 号控制，当一个功率管开时，另一个关断，这样在输出点 OUT 就得到电压从0 到HV的脉冲信号。由于开关延时的存在，当其中的一个管子栅极信号变为低时， 它并不会立刻关断，因此一个管子必须在另一个管子关断后一定时间方可开启， 以防止同时开启造成的电流穿通，这个时间称为死区时间，如图中 Td所示。
飞利浦照明灯具调光方法大全
飞利浦照明灯具调光方法大全灯具调光方法大全2012-07-19 1、脉冲宽度调制（PWM）调光法这种调光控制法是利用调节高频逆变器中功率开关管的脉冲占空比，从而实现灯输出功率的调节。
半桥逆变器的最大占空比为，以确保半桥逆变器中的两个功率开关管之间有一个死时间，以避免两个功率开关管由于共态导通而损坏。
这种调光控制法能使功率开关管导通时工作在零电压开关（ZVS）状态，关断瞬间需采用吸收电容以达到ZCS工作条件，这样即可进入ZVS工作方式，这是它的优点，同时EMI和功率开关管的电应力可以明显降低，然而，如果脉冲占空比太小，以致电感电流不连续，将会失去ZVS工作特性，并且由于供电直流电压较高，而使功率开关管上的电应力加大，这种不连续电流导通状态将导致电子镇流器的工作可靠性降低并加大EMI辐射。
除了小的脉冲占空比外，当灯电路发生故障时，也会出现功率开关管的不连续电流工作状态，当灯负载出现开路故障时，电感电流将流过谐振电容，由于这个电容的容量较小，所以阻抗较大，而在这个谐振电容上产生较高的电压。
除非两个功率开关管有吸收保护电路，否则这时功率开关管将承受很大的电压应力。
2、改变半桥逆变器供电电压调光法利用改变半桥逆变器供电电压的方法实现调光有以下优点：①利用调节半桥逆变器供电电压来实现调光。
②脉冲占空比（约）固定，使半桥逆变器工作在软开关工作状态，并可在镇流电感电流连续的工作条件下实现宽调光范围的调光（这也可使开关控制电路简化）。
③由于开关工作频率固定，所以可以针对给定的荧光灯型号简化控制电路设计。
④由于开关工作频率刚好大于谐振频率，所以可以降低无功功率和提高电路工作效率。
⑤由于开关工作频率固定，所以可以比较方便地确定灯负载匹配电路中无源器件的参数。
⑥可在较宽的灯功率范围内（5%~100%）保持ZVS工作条件。
⑦在很低的半桥逆变器供电电压下，电子镇流器电路将会失去较开关特性，会出现镇流电感电流不连续的工作状态。
基于IR21592型控制器的调光电子镇流器的原理与设计
可 调 光 电 子 镇 流 器 必 须 以 专 用 控 制 电 路 为 基 础 。 目前可 供选 用 的调光镇 流 器控制 电路有 几 十个 类 型 的器件 ． 中包 含上 海 复旦 微 电子股 份 有 限公 其
司 生产 的 Ｆ ８ １ Ｆ ２ ２ ．美 国 Ｉ Ｍ２ １ 和 Ｍ ８ ２ Ｒ公 司推 出 的
维普资讯
基 于 Ｉ ２ ５ ２型控 制 器的调 光 电子 镇流 器的原理 与设 计 Ｒ １９
●新 特 器 件 应 用
—５ ４一
基于 Ｉ ２ ５２型控制 器 的调 光 电子 Ｒ １９ 镇 流 器 的原 理 与设计
鞲 产伟
（ 临沂 师 范 学院 ， 山 东 临 沂 ２ ６０ ） ７ ０ ５
摘 要 ： 绍 Ｉ２ ５ ２型调 光镇 流 器控 制 器 的特 点， 细 阐述 基 于 Ｉ ２ ５ ２的 ３ 荧光灯 调 光 电子 介 Ｒ １９ 详 Ｒ １９ ６Ｗ 镇 流 器 电路 的 工作 原理 与设 计 。 关 键 词 ： Ｒ １９ ； 调 光镇 流 器 ； 控制 器 ； 应 用 ； 原 理 ； 设 计 Ｉ２ ５２
１ 引言
近几 年 ． 调 光荧 光 灯 电子 镇 流 器得 到 长 足发 可 展 。 为倍 受 用 户青 睐 的典 型 “ 色照 明 ” 品 。 由 成 绿 产 于 荧光 灯是 一 种 非线 性 负载 ， 且 灯管 有 额 定导 通 并 电压 ， 如果 灯 管 上 的 电压 低 于 额 定 值 ． 会 熄 灭 或 则 不 能发 光 ． 以荧 光 灯 的调光 并 非 像 白炽 灯 调光 那 所 样 简单 。荧 光灯 调光 电子镇 流 器分为模 拟 调光 和数 字 调 光 ， 具 体 的调 光 方 法 主 要 有频 率调 制 （ 而 即调 频） 和相位 控 制 。从本 质上 讲 ， 光灯 调光 是通 过调 荧 节灯 管 电流 实现 的 。灯管 额定 功率上 有最 大输 出 电 平， 亮度 调节 不能超 过最 大输 出电平 （ １０ 。性 即 ０ ％） 能 优 良 的 调 光 电 子 镇 流 器 的 调 光 范 围 为 １０ ０ ％一
大学生毕业设计电路IR2153及应用
1.概述IR2153是一种高压、高速、带有高低端驱动的半桥驱动器。
该器件前级可调振荡器的功能与大家熟知的555时基电路相似。
驱动器的输出带有缓冲单元,可设定内部死区时间,防止桥路中的两只功率开关管直通。
高、低端管子具有延时匹配,适用于占空比为50%的场合,该器件可驱动N 沟道功率MOSF E T 或I G 2B T 。
IR2153具有以下特点:●带自举二极管的浮动设计,最大耐压为600V ;●允许瞬时负压;●欠压保护;●内部振荡器频率可调整;●高、低通道匹配的死区时间;●起动电流很小,仅为90μA ;●高、低通道的关断功能;●低通道输出电压波形与R T 端电压波形相同。
2.内部结构及引脚功能IR2153内部由放大器、触发器、逻辑控制电路、驱动器及功率电路等构成,如图1所示。
该器件采用双列8引脚封装,引脚定义及形式如图2所示。
脚1(V CC ):低端逻辑和内部MOS 管的门极驱动电源电压。
脚2(R T ):振荡器定时电阻输入端。
此端电压波形与半桥高端(脚7)相同。
脚3(C T ):振荡器●新特器件应用节能灯驱动电路IR2153及应用湖北省电子产品质量检验所胡大友摘要:IR2153是美国国际整流器公司(IR )推出的电子镇流器控制专用集成电路。
本文描述了IR2153的主要特点、引脚功能,简要介绍了该器件的电气参数,并着重讲述了实际应用电路。
关键词:电子镇流器驱动IR2153应用图2IR2153引脚图图1IR2153功能框图定时电容输入端。
应用时,该脚和COM (脚4)之间应接一电容,以便调整振荡器频率。
f =11.4(R T +75Ω)C T(式中,75Ω是输出级的等效电阻)。
脚4(COM ):低端返回端。
脚5(L O ):低端门极驱动输出端。
脚6(V S ):高端浮动电源返回端。
脚7(HO ):高端门极输出驱动端。
脚8(V S ):高端MOS 管门极驱动浮动电源。
3.电气参数3.1极限参数IR2153的极限参数如表1所列。
介绍IR2153电子镇流器的预热和无灯保护电路功能
电路原理 串联开关电容法预热 原理如图 3 所示。 CT1、CT2 和 CT3 三个电容串联作为输出频率的定时电容，并且通过小 信号 MOS 管（S3、S4）控制振荡电容的切换，使 IR2153 振荡频率从高到低 变化，从而实现从预热到触发的过程。 当 VCC 电压上升时，由于 Rd、Cd 延迟电路的作用，当 A 点电压未到 DZ2、DZ3 钳位电压时，S3、S4 不导通。因此 CT1、CT2、CT3 串联， IR2153 的振荡频率为： 这里忽略了 MOS 管的结电容。因为 3 个电容串联，所以振荡频率很高， 远离电路谐振点，加在灯两端的电压很小。如图 4 中所示 T1 时间段。 因为 DZ3 的阈值电压低于 DZ2，当 A 点电压继续上升，并超过 DZ3 和 S4 栅极阈值电压之和时，S4 先导通，将 CT3 旁路。振荡频率降至 f2，进入 预热过程。
结语 本文中采用的串联开关电容法和空载间歇振荡法，只需要少数的元器件， 就实现了灯的预热和降低了无灯负载时的功率管开关损耗，从而大大提高了 灯的寿命和镇流器的寿命，是一种低成本方案。
பைடு நூலகம்
预热时间可以由 Rd、Cd 控制。预热电压和电流可以通过控制电容 CT2 来实现。如图 4 所示 T2 时间段。当 A 点电压进一步上升，超过 DZ2 和 S3 栅极阈值电压之和时，S3 导通，旁路 CT2，振荡频率再次降低到 f3，并接近 电路谐振频率，使灯两端电压提高，达到触发灯的目的。如图 4 中 T3 时间 段。f3 也是正常工作频率，其工作频率为： 至此，就实现了预热、触发和运行的全过程，使灯以最低的电压触发，提 高了灯的使用寿命。 无灯保护间歇振荡法 IR2153 为低功耗启动设计。启动时用降压电阻从直流母线上取供电电压。 启动后，从负载端采用电容馈电法维持 IR2153 的供电，如图 3 中的 C5、DZ3 和 D5 电路。当无灯负载时，电容馈电电路开路，无法给 IR2153 供 电，只能从降压电阻供电。当 IR2153 启动后，功耗增加，R1 上压降增加， Vcc 下降。当 Vcc 下降到欠压值下限 Vccuv－时，IR2153 停止工作。这时， IR2153 功耗又减小，R1 压降也减小，Vcc 开始上升。当 Vcc 上升到欠压值 上限 Vccuv＋时，IR2153 又开始工作，Vcc 又会因为 IR2153 功耗增加而再次 下降到欠压值下限，又停止工作。这样重复就形成了图 5 给出的间歇工作状 态。这样可以减小功率 MOS 管在空载时对容性负载驱动的功耗，使功率管 结温低于最大结温，提高了镇流器的寿命。
IR21531实例应用
IR21531的实例应用: 高功率因数荧光灯电子镇流器设计——PWM型AC/DC和DC/AC变换电路综合应用专题照明技术与我们日常生活息息相关，在工厂、办公室、图书馆、餐厅、学校、商店等场所，照明技术为我们提供了宜人的工作、生活环境。
在现代照明技术中，电子镇流器由于其效率高、无频闪、无噪声、体积小等优点得到了广泛应用，此外，电子镇流器还能够实现调光，功率因数校正、同时驱动多支灯管等功能。
照明系统依赖于镇流器与灯源的协同工作，了解灯源的工作特性是设计电子镇流器的前提。
一、荧光灯的结构和工作特性1、荧光灯的结构组成家庭及工业照明用荧光灯（俗称日光灯）是一种低压汞蒸汽放电灯，其大部分光是由放电产生的紫外线激发管壁上的荧光粉涂层而发射出来的。
附图5-1是直管形荧光灯结构示意图。
荧光灯的核心部分是管形玻璃管和灯丝，其中，玻璃附图5-1 直型荧光灯管的结构示意图管的内壁上涂有荧光粉。
管内填充有惰性气体（如氩）和低气压汞蒸汽。
在灯两端各有一个电极，电极通常由钨螺旋做成，上面涂有热电子发射材料，人们将这种涂有电子发射材料的灯丝称为阴极。
灯丝两端与被称为导丝的支架相连接，导丝又与两个引出电极相连。
导丝和喇叭管等组成芯柱，其作用是保证电导线与玻璃壳进行气密性封接。
荧光灯工作时，放电发生在低气压的汞蒸汽和惰性气体的混合气中，产生很强的253.7nm的紫外辐射，经荧光粉转换成可见光。
2、荧光灯的主要特性与其它一些气体放电灯一样，荧光灯具有负阻抗特性，典型的荧光灯电压—电流（V-I）特性曲线如附图5-2所示。
当施加于荧光灯两端的电压低于触发启动电压（U strike ）时，灯呈高阻关断状态，灯中没有电流通过，一旦外加电压达到了灯的点火电压值，灯则导通，并且其两端电压立即降低，灯电流增大，呈现负阻特性。
由于外接镇流器的限流作用，使灯电流稳定在额定值，并且灯两端的导通电压降（U on ）也基本保持不变。
荧光灯的触发启动电压和正常工作时灯两端的电压降与灯管长度、灯管直径、灯管内填充气体的种类、气压、温度以及电极种类（是冷阴极还是热阴极）等因素有关。
智能照明控制系统设计论文
本科毕业论文题目：楼宇智能照明控制系统设计院（部）：信息与电气工程学院专业：电气工程与自动化班级：电本0705姓名：季田田学号：2007082315指导教师：李全民曹丽霞完成日期：2011年6月5日目录摘要 IVABSTRACT V1前言 71.1选题背景和意义 71.2课题关键问题及难点 81.3调研综述 81.3.1目前国内、国外该项目的研究状况 81.3.2目前项目的发展趋势 91.4主要研究内容 92 基于CAN总线的系统结构 102.1 CAN技术简介 102.2基于CAN总线的控制系统网络拓扑结构 11 2.3 CAN总线系统的通信方式 122.4 CAN总线的分层结构 122.5 CAN总线报文格式与类型 132.5.1 数据帧 132.5.2.远程帧 142.5.3 出错帧 142.5.4超载帧 152.5.5 错误检测 152.6 本系统结构及特点 163．智能照明系统的硬件设计 183.1 系统简介 183.2 CAN通信接口模块的设计 183.2.1 芯片介绍 183.2.2 SJA1000工作原理 203.2.3 基于SJA1000的CAN总线硬件接口电路设计 213.2.4采用MAX232芯片接口ＰＣ机与单片机的连接 223.3控制面板模块的设计 233.3.1 74HC164芯片说明 233.3.2显示部分设计 253.3.3键盘部分设计 263.3.4基于74HC164的中断串行键盘硬件设计 273.3.5矩阵式键盘的按键识别方法 283.4智能继电器模块 283.4.1电压-频率变换器LM331的介绍 293.4.2继电器模块基本原理结构 303.4.3整流模块设计 303.4.4 V/F转换器LM331模块 313.4.5光电耦合器6N137 323.4.6单片机AT89C51模块 323.5传感器模块 343.5.1热释电传感器的工作原理 343.5.2芯片介绍 363.5.3热释电传感器原理 373.5.4照度传感器的设计 383.5.5 A/D转换部分 393.6调光模块 413.6.1电子镇流器调光功能的主要实现方法 423.6.2基于IR2159的荧光灯可调光电子镇流器的电路设计 433.6.3基于IR21592的调光电子镇流器 443.7远程控制模块 463.7.1芯片介绍 463.7.2 工作原理 483.8看门狗电路 503.8.1 X5045芯片引脚及功能介绍 503.8.2 看门狗电路的工作原理 523.8.3基于X5045的复位电路硬件设计 523.9 小结 524.智能照明系统的软件电路设计 534.1 CAN通信接口模块软件设计 534.2控制面板模块软件设计 564.3智能继电器模块软件设计 594.5调光模块软件设计 624.6 小结 635 结论 645.1主要结论 645.2不足与展望 64谢辞 66参考文献 67摘要随着社会的进步,建筑设计也向着更舒适、安全和节省能源的方向发展。
IR21531实例应用
IR21531的实例应用: 高功率因数荧光灯电子镇流器设计——PWM型AC/DC和DC/AC变换电路综合应用专题照明技术与我们日常生活息息相关，在工厂、办公室、图书馆、餐厅、学校、商店等场所，照明技术为我们提供了宜人的工作、生活环境。
在现代照明技术中，电子镇流器由于其效率高、无频闪、无噪声、体积小等优点得到了广泛应用，此外，电子镇流器还能够实现调光，功率因数校正、同时驱动多支灯管等功能。
照明系统依赖于镇流器与灯源的协同工作，了解灯源的工作特性是设计电子镇流器的前提。
一、荧光灯的结构和工作特性1、荧光灯的结构组成家庭及工业照明用荧光灯（俗称日光灯）是一种低压汞蒸汽放电灯，其大部分光是由放电产生的紫外线激发管壁上的荧光粉涂层而发射出来的。
附图5-1是直管形荧光灯结构示意图。
荧光灯的核心部分是管形玻璃管和灯丝，其中，玻璃附图5-1 直型荧光灯管的结构示意图管的内壁上涂有荧光粉。
管内填充有惰性气体（如氩）和低气压汞蒸汽。
在灯两端各有一个电极，电极通常由钨螺旋做成，上面涂有热电子发射材料，人们将这种涂有电子发射材料的灯丝称为阴极。
灯丝两端与被称为导丝的支架相连接，导丝又与两个引出电极相连。
导丝和喇叭管等组成芯柱，其作用是保证电导线与玻璃壳进行气密性封接。
荧光灯工作时，放电发生在低气压的汞蒸汽和惰性气体的混合气中，产生很强的253.7nm的紫外辐射，经荧光粉转换成可见光。
2、荧光灯的主要特性与其它一些气体放电灯一样，荧光灯具有负阻抗特性，典型的荧光灯电压—电流（V-I）特性曲线如附图5-2所示。
当施加于荧光灯两端的电压低于触发启动电压（U strike ）时，灯呈高阻关断状态，灯中没有电流通过，一旦外加电压达到了灯的点火电压值，灯则导通，并且其两端电压立即降低，灯电流增大，呈现负阻特性。
由于外接镇流器的限流作用，使灯电流稳定在额定值，并且灯两端的导通电压降（U on ）也基本保持不变。
荧光灯的触发启动电压和正常工作时灯两端的电压降与灯管长度、灯管直径、灯管内填充气体的种类、气压、温度以及电极种类（是冷阴极还是热阴极）等因素有关。
低直流电压供电的36WT8灯管用可调光电子镇流器
低直流电压供电的36W/T8灯管用可调光电子镇流器利用IR2159可以构成采用低直流供电电压的可调光电子镇流器电路,下面介绍一个采用IR2159的30V直流供电电压的可调光电子镇流器电路。
电路原理如图1所示。
在图1所示的电路图中功率输出级采用推挽输出电路，由于电路的直流供电电压较低（30V），所以功率输出级的推挽变压器次级的一只引脚可以和初级电路的地共地，同样为了避免在调光过程中产生的灯光发光条纹沿灯管的一端向另一端移动的现象，在功率输出推挽变压器的次级绕组的上端通过一个电阻R16接至电源供电+30V的正极，同时电路通过电阻R10和电容C6接至IR2159的SD引脚9，以实现灯管不在位或灯管低端灯丝断路的故障保护，电阻R15和电容C10组成的RC吸收电路用以吸收由于功率开关管VT1和VT2在关断时产生的开关脉冲尖峰电压，并且也可以优化功率开关管VT1和VT2的工作条件。
为了检测功率输出级的工作电流，在功率开关管VT2的源极串接了一只0.1Ω的电流检测电阻，通过这只电流检测电阻产生的电流检测信号的相位和通过推挽变压器次级升压绕组的电流信号的相位基本一致，所以可以用作调光控制的检测控制信号。
并且通过这个0.1Ω的电流检测电阻产生的电压信号可以在灯管点火失败时作为灯电路的故障保护信号。
在这个电路中采用的功率管的型号为IRF540N，它的V ds电压额定值为100V，在25℃条件下的导通电阻R ds(on)为0.044Ω。
这对VT1和VT2在关断期间产生的60V的脉冲峰-</SPAN< p>2、IR2159有关外围电路元件参数的选择（1）电阻R6的选择（4）在本例中，可选=40kHz，这个最低工作频率将会决定灯电路的最大输出功率，这样将=40kHz代入上式后有R6=38.3kΩ，取R6=36kΩ。
（2）灯电路电流检测电阻R12的计算（5）在图1的电路中，N P=25匝，N S=125匝，灯点火电流为2A，则可计算得R12=0.16Ω，在实用中可以取0.15Ω或0.1Ω，如果取R12=0.15Ω，则电路的过电流保护功能会更为灵敏些。
IR2153
IR2153 是一种高压、高速、带有高低端驱动的半桥驱动器.该器件前级可调振荡器的功能与大家熟知的555 时基电路相似.驱动器的输出带有缓冲单元,可设定内部死区时间,防止桥路中的两只功率开关管直通.高、低端管子具有延时匹配, 适用于占空比为50 %的场合,该器件可驱动N 沟道功率MOSFET 或IG2B T .IR2153 具有以下特点:●带自举二极管的浮动设计, 最大耐压为600V ;●允许瞬时负压;●欠压保护;●内部振荡器频率可调整;●高、低通道匹配的死区时间;●起动电流很小,仅为90μA ;●高、低通道的关断功能;●低通道输出电压波形与RT 端电压波形相同.2. 内部结构及引脚功能IR2153 内部由放大器、触发器、逻辑控制电路、驱动器及功率电路等构成,如图1 所示.该器件采用双列8 引脚封装, 引脚定义及形式如图2 所示.脚1 (VCC ) :低端逻辑和内部MOS 管的门极驱动电源电压.脚2 (RT ) : 振荡器定时电阻输入端.此端电压波形与半桥高端(脚7) 相同.脚3 (CT ) : 振荡器●新特器件应用节能灯驱动电路IR2153 及应用湖北省电子产品质量检验所胡大友摘要: IR2153 是美国国际整流器公司( IR) 推出的电子镇流器控制专用集成电路.本文描述了IR2153 的主要特点、引脚功能, 简要介绍了该器件的电气参数, 并着重讲述了实际应用电路.关键词:电子镇流器驱动IR2153 应用图1 IR2153 功能框图图2 IR2153 引脚图© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved.节能灯驱动电路IR2153 及应用- 7 -定时电容输入端.应用时, 该脚和COM (脚4)之间应接一电容,以便调整振荡器频率.f =11. 4 (R T + 75Ω)CT(式中,75Ω 是输出级的等效电阻) .脚4(COM) :低端返回端.脚5(LO) :低端门极驱动输出端.脚6(VS ) :高端浮动电源返回端.脚7(HO) :高端门极输出驱动端.脚8(VS ) : 高端MOS 管门极驱动浮动电源.3. 电气参数3. 1 极限参数IR2153 的极限参数如表1 所列.3. 2 静态电气参数IR2153 的静态电气参数如表2 所列.3. 3 动态电气参数IR2153 的动态电气参数如表3 所列.4. 器件应用4. 1 典型应用电路IR2153 可驱动MOSFET 或IGB T .典型应用电路如图3 所示.图4、图5、图6 分别为电路的输入/ 输出波形、开关时间波形及死区时间波形图.表1 IR2153 的极限参数参数名称符号参数值最小值最大值单位高端浮动电压VB - 0. 3 62 V高端补偿电压V S VB - 25 VB + 0. 3 V高端输出电压V HO VS - 0. 3 VB + 0. 3 V低端输出电压VLO - 0. 3 VCC + 0. 3 VR T 电压V R T - 0. 3 VCC + 0. 3 VCT 电压V CT - 0. 3 VCC + 0. 3 V电源电流ICC — 25 mAR T 输出电流IR T - 5 5 mA耗散功率PD — 1. 0 (0. 625) W存贮温度TS - 55 150 ℃焊接温度(10s) TL — 300 ℃表2 IR2153 的静态电气参数参数名称符号参数值最小典型最大单位条件振荡频率fOSC —20. 0100— kHzR T = 35. 7kΩR T = 7. 04kΩ2/ 3 V CC 阈电压V CT+ — 8. 0 — V1/ 3 V CC 阈电压V CT - — 4. 0 — VR T 输出高电压V R T+ —0 100200 300mVIR T = - 100μAIR T = - 1mAR T 输出低电压V R T - —20 50200 300mVIR T = 100μAIR T = 1mA输出高电压V OH —— 100 mV IO = 0A输出低电压V OL —— 100 mV IO = 0A表3 IR2153 的动态电气参数参数名称符号参数值最小典型最大单位开通时间t r — 80 — ns关闭时间tf — 35 — ns高端输出电压tsd — 660 — ns低端输出电压DT — 1. 2 —μsR T 占空比D — 50 — %© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. - 8 - 《国外电子元器件》1998 年第9 期1998 年9 月电源专辑图3 IR2153 典型应用电路图5 开关时间波形图4 输入/ 输出波形图6 死区时间波形4. 2 实用电路IR2153 可应用于高性能电子镇流器.实际电路如图7 所示.4. 2. 1 功能描述该电路由功率因数校正电路、镇流器控制电路、谐振输出电路和保护电路等部分组成.功率因数校正器采用电流连续型升压变换器.镇流器控制电路为传统的RCL 串并联谐振控制电路, 适用于多种类型的灯管.保护电路包括灯管的电流检测和逻辑比较电路, 实现安全断开和平滑再启动的电路等.4. 2. 2 电子镇流器电气特性图7 所示的电子镇流器的电气特性如表4所列.4. 2. 3 镇流器控制电路镇流器控制电路由IR2153 ( IC3) 和R 18 、表4 电子镇流器电气特性表参数名称参数值单位灯管类型2/ 32 T8 2/ 40 T12输入功率65 80 W输入电流(120V AC) 0. 55 0. 67 A预热输出频率60 45 kHz预热输出电压300 300 VP预热时间1. 0 2. 0 s输出频率50 35 kHz输出电压100 100 V交流输入电压90~275V AC/ 50/ 60Hz V直流输入电压100~350 V温度0~70 ℃功率因数0. 99 /谐波总含量< 15 %最大输出电压650 VP© 1995-2004 Tsinghua Tongfang Optical Disc Co., Ltd. All rights reserved. - 9 -R 19 、R 20 、C12 、C13 、C15 、D10 、M 3 等构成.通过控制MOSFET 实现灯管预热、点亮和运行.在预热阶段, 控制电路以固定的频率驱动半桥电路中的MOSFET 管, 使灯管的阴极加热到适当的发光温度, 保证灯丝及灯管具有较长的使用寿命.预热后, 驱动信号的频率迅速降低,超过谐振频率到达最后的工作频率,在这个过程中, 灯管以额定功率工作.不同阶段的频率由IR2153 外接的RT 和CT 值决定.C13 和C15 串联决定预热频率:f ph =C13 + C151. 4 (R 20 ) (C13 ) (C15 )当C12 两端的电压达到D10 的导通电压时, M3 导通, C15 被短路, 此时的工作频率为运行频率,即:f ru n =11. 4 (R 12 ) (C13 )4. 3 应用注意事项IR2153 内部VCC和COM 脚之间有一个齐纳箝位二极管, 通常可将整流后的电源电压经一高阻值电阻加到器件的VCC脚,并在VCC脚和COM 脚之间加一个去耦电容器.应该特别注意的是: 该电路不能用输出电压高于UCL AM 的低输出阻抗的直流电源供电.。
脉冲宽度调制(PWM)调光法的工作原理
·常用调光方法与特 ·常见电光源的工作 ·采用IR21593的可调 ·采用UBA2021的电
原理与应用
电容以达到ZCS工作条件，这样即可进入ZVS工作方式，这是它的优点，同时EMI和功率开关管的电
应力可以明显降低，然而，如果脉冲占空比太小，以致电感电流不连续，将会失去ZVS工作特性，
并且由于供电直流电压较高，而使功率开关管上的电应力加大，这种不连续电流导通状态将导致电
2010-2-22
常用调光方法的工作原理
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脉冲调频调光法的局限性。
① 调光范围由调频范围决定，如果调频范围不大，则荧光灯功率调节范围也不大。
② 为了实现在低荧光灯灯功率工作条件下实现调光，则调频范围应很宽（即从25~50kHz）。由于 磁芯的工作频率范围、驱动电路、控制电路等原因都可能很限制荧光灯的调节范围。
/k-470.htm
2010-2-22
常用调光方法的工作原理
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应用可控硅相控工作原理，通过控制可控硅的导通角，将电网输入的正弦波电压斩掉一部分， 以降低输出电压的平均值，达到控制灯电路供电电压，从页实现调光。
可控硅相控调光对照明系统的电压调节速度快，调光精度高，调光参数可以分时段实光方法的工作原理
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0~wt1范围内可控硅不导通，这一范围叫做可控硅的控制角，可控硅控制角常用α表示；而在 wt1~π的相位区间可控硅导通，这一范围（见图4中的斜线部分）称为可控硅的导通角，常用φ表 示。同样在正弦交流电的负半周，对处于反向联接的另一只可控硅（相对于两个单向可控硅的反向 并联而言），在t2时刻（即相位角wt2）施加触发脉冲，使其导通。如此周而复始，对正弦波的每一 半周期控制其导通，获得相同的导通角。如果改变触发脉冲的触发时间（或相位），即改变可控硅 导通角φ（或控制角α）的大小。导通角越大电路的输出电压越高，相应灯负载的发光越亮。可 见，在可控硅调光电路中，电路输出的电压波形已经不再是正弦波了，除非调光电路工作在全导通 状态，即导通角为180°（或导通相位为π）。正是由于正弦波波形被破坏了，调光电路输出电压的 有效值发生了变化，实现了照明调光，但是由于正弦波波形被破坏，在电路中产生了许多高次谐 波，而其中只有基波电压、电流成分才做功，而高次谐波电压、电流不做功，产生了大量的无功功 率，使电源的利用率、功率因数下降，并且会由于高次谐波的引入，又会产生大量的高频谐波干 扰。所以可控硅调光法是一种较老，但又较为成熟的调光控制方法，在大功率照明调光控制应用场 合中有它的优势。
可调光式电子镇流器 使用说明
可调光式电子镇流器使用说明1、初始工作时镇流器的输出功率为标准功率，一级调光降低30%、二级调光降低50%；2、定时器：0-8小时可自行设定延时调光时间，红色为一级调光，蓝色为二级调光；3、两级调光开关档位设定时间操作相同，均请参照下表；4、一级调光以通电、亮灯后开始计时、二级调光以一级调光完成之后开始计时；5、可根据要求（客户）设定延时时间、下调镇流器输出功率；6、初始设定后，镇流器将按初始设定工作程序工作，直到下次更改为止。
附调光时间设定对照表：工作模式SW1、SW2 定时时间1 2 3 4 开关档位↑ ↑ ↑ ↑ 不设定时间↑ ↑ ↑ ↓ 1h↑ ↑ ↓ ↑ 1.5h↑ ↑ ↓ ↓ 2h↑ ↓ ↑ ↑ 2.5h↑ ↓ ↑ ↓ 3h↑ ↓ ↓ ↑ 3.5h↑ ↓ ↓ ↓ 4h↓ ↑ ↑ ↑ 4.5h↓ ↑ ↑ ↓ 5h↓ ↑ ↓ ↑ 5.5h↓ ↑ ↓ ↓ 6h↓ ↓ ↑ ↑ 6.5h↓ ↓ ↑ ↓ 7h↓ ↓ ↓ ↑ 7.5h↓ ↓ ↓ ↓ 8h 备注：调光前需保持开关档位的数字正立，所有型号镇流器的调光方式均相同。
SPECIFICATION FOR DIMMABLE BALLAST1.The output power is rated at the begining of working.The power of 30% have been reduced at the 1st dimming,and 50% decrease at the 2nd dimming.2. Timer:The dimming time can be seted from 0-8h.The 1st dimming is in red,and the2nd is in bule.3. Following is the dimming setting:4. The 1st dimming time after light working,and the 2nd time after the 1st time end.5. The dimming time and power can be seted as per customer’s requirement.6. Once the setting is be done,the electronic ballast will working as it.Time table for dimming setting：Working methodSW1、SW2 Timer1 2 3 4 Switchgear↑ ↑ ↑ ↑ No↑ ↑ ↑ ↓ 1h↑ ↑ ↓ ↑ 1.5h↑ ↑ ↓ ↓ 2h↑ ↓ ↑ ↑ 2.5h↑ ↓ ↑ ↓ 3h↑ ↓ ↓ ↑ 3.5h↑ ↓ ↓ ↓ 4h↓ ↑ ↑ ↑ 4.5h↓ ↑ ↑ ↓ 5h↓ ↑ ↓ ↑ 5.5h↓ ↑ ↓ ↓ 6h↓ ↓ ↑ ↑ 6.5h↓ ↓ ↑ ↓ 7h↓ ↓ ↓ ↑ 7.5h↓ ↓ ↓ ↓ 8h Remark：Pls keep the number in right position before dimming,and the dimming method are same for all dimmable electronic ballast.。
智能调光镇流器设计
智能化调光电子镇流器湖北襄樊学院物理创新实验室米小兵程满华摘要本文介绍了一种具有自动调光、功率因数校正、控制和保护功能的荧光灯电子镇流器。
该装置包括电子镇流器电路模块（ir2159），信号采集电路模块（tlc1549），微控制器电路模块(at89c52)。
它能根据自然光的强度，自动调整工作状态，使室内的光照度始终保持在设定值，从而实现节能的目的。
此装置，不用人为的去开灯关灯，方便了管理，也节约了资源。
关键词调光电子镇流器IR2159 TLC1549 L6561一．引言在我们日常生活中，忽略关灯的现象普遍存在, 这样就造成了不必要的能源浪费和经济损失。
另外,各种照明灯具都具有一定的使用时限,在光线充足的情况下仍继续使用,必然会缩短灯具的使用寿命。
而目前市场上的大部分电子镇流器，又存在功耗大，产生谐波的缺点。
针对其不足之处，我们设计了一款具有自动调光、功率因数校正、灯光控制和灯管保护功能的荧光灯电子镇流器，该装置包括电子镇流器电路模块，信号采集电路模块，微控制器电路模块。
它能根据自然光的强度，将光亮度自动调整到工作最合适的水平，使室内的照度始终保持在设定值附近，从而充分利用自然光实现节能的目的；通过专用功率因数校正芯片l6561,能使功率因数达到95%以上。
通过此装置，可以避免人为的开灯关灯，方便了管理，节约了能源，对电网也没有污染。
本装置可广泛用于电化教室、会议室、和普通家庭等场合。
二系统方框图整个电路包括信号采集电路，微控制器电路，电子镇流器电路三个模块，其中信号采集电路由光敏器件、AD转换及其外围电路构成的。
微控制器电路包括单片机和面板接口两部分。
电子镇流器电路由电磁兼容、整流滤波、功率因数校正、调光控制接口、半桥驱动、高频逆变、镇流器控制和荧光灯等部分。
功能模块如下：图1三工作原理当室外光变强时，智能化节能电子镇流器输出功率降低，日光灯变暗，室内光照度则保持恒定值；当室外光变弱时，智能化节能电子镇流器输出功率增加，日光灯变亮，室内光照度依旧保持恒定值。
智能调光大功率电子镇流器的设计
智能调光大功率电子镇流器的设计[摘要]基于调光镇流器IR21592的智能调光大功率电子镇流器设计，用AT20C51单片机系统控制21592调光控制电压输入端DIM，系统还加入有源功率因素校正模块，使其镇流器性能达到高功因电子镇流器的性能指标，并具有能根据自然光线强弱自动调光、能按设定时间长短进行调光、人工手控调光三种调光模式，三种调光模式可根据需要相互切换。
该设计填补了我国在智能型、大功率节能灯的空白。
1.引言在我国，缺电和照明落后成为制约经济发展的瓶颈，大部分的家庭、企事业、公用设施仍以白炽灯为主体，而在大功率的照明场所，如城市街道、广场、隧道、厂房等地方，也都采用电感式镇流器的高压钠灯、汞灯等，其具有能耗大、光色单一，显色性差、热辐射高等缺点。
荧光灯（电子节能灯）由于具有节能、光效高、光色可选择范围广、热辐射小、寿命长等优点，所以被称为照明中的“绿色照明工程”。
我国也已将“绿色照明工程”列为重点推广项目和节能产业跨世纪战略。
目前节能灯我国已形成了一定的产业规模，但其中的具有智能可调光特点的电子节能灯的研制和开发以国外相比较为落后，主要表现在产品大多数性能指标不高，且主要应用于小功率节能灯，其原因在于节能灯及其镇流器不能采用简便的电压调节方式进行调光，而智能调光应用在大功率节能灯上我国还等于空白，因为大功率还易带来镇流器性能指标低、可靠性与稳定性差、使用寿命短等问题。
本设计在大功率电子镇流器及其大功率节能灯的基础上，进行反复比较、测试及实验，设计了具有较高性能指标的智能型大功率可调光电子镇流器。
该设计智能调光大功率电子镇流器能根据使用场所的需求，可分别使用光控、定时程控、手控三种调光模式。
光控调光，即能根据自然光线强弱自动调光。
该模式可适用于如企业生产车间等场所的照明，当光线强时，节能灯关闭，当光线稍暗些时，节能灯开启，以最大功率的20﹪或40﹪照明，光线再暗时，节能灯输出功率进一步增大，天全暗时，节能灯功率达100﹪。
基于MSP430的高性能数控调光电子镇流器设计
引言据统计，世界上照明用电占了世界上产生的总电量的1/4，如仅将现用的200亿只灯泡中的50亿只换成节能的电子镇流灯泡，就可节省200GW的电能，从而少建几十个电站。
由于高频交流电子镇流器节能和巨大的市场潜力，进入20世纪90年代后，各种气体放电照明灯广泛采用高频电子镇流器，形成一个"绿色照明"的新兴产业。
"绿色照明"是90年代初国际上对节约电能、保护环境照明系统的形象说法。
美、英、法、日等主要发达国家和部分发展中国家先后制定了"绿色照明"的计划，并已经取得明显效果。
事实上，照明的质量和水平已成为衡量社会现代化的一个重要标志，成为人类社会可持续发展的一项重要标志。
由于气体放电灯（如荧光灯、霓虹灯、卤素灯、金卤灯等）是一种负阻性电光源(特性曲线如图1所示)要使其正常稳定工作，需加一个限流装置。
这个限流装置叫做镇流器。
目前气体放电灯使用的镇流器有两种：（1）电感式镇流器；（2）高频交流电子镇流器。
由于电感式镇流器工作在市电频率，体积大、笨重，还需消耗大量铜和硅钢等金属材料，散热困难、效率低、有频闪，所以现在一些电光源界的科技工作者纷纷寻找新的镇流方法，而高频交流电子镇流器就是一种有效方法。
电子镇流采用高频开关变换电子线路的方法实现镇流，具有无频闪、效率高、体积小、重量轻、可调光，不使用大量铜材和硅钢材料的特点，所以自20世纪70年代以来，高频交流电子镇流器一问世，由于它的体积小、发光效率高（发光效率与工作频率关系曲线如图2 所示）无频闪效应，适应供电电压范围宽、节能的一系列优点，受到了用户的欢迎。
一、电路设计整个电路包括EMI 滤波、整流、功率因数校正、镇流器控制部分、微控制器部分以及PC或者控制面板的接口。
电网电压通过电磁干扰滤波器滤波，输送给全波整流桥，得到近似直流，再经过有源功率滤波调整功率因子后输出给镇流器输出控制部分驱动并点燃灯管。
模拟调光-数控调光
数控调光电子镇流器同时还含有一个微控制器，机网络(如 DALI)之间的控制数据信息 传送和接收。微控制器具有以下功能： ① 存储电子镇流器的地址信息。 ② 接收用户指令。 ③ 设定调光基准电平。 ④ 接收来自电子镇流器的控制信息(如灯故障)。 ⑤ 将电子镇流器的工作状态信息再传回给用户(如灯工作状态显示 屏)。 利用数控照明调光控制系统可以实现整个照明环境的完全和精确控 制。
接线的条件下，照明格局和相关控制参数(如灯发光亮度、恒亮度照明、灯故 障检测等)易于修改，与其他控制系统(如空调、供水、火灾报警等楼宇智能 控制系统等)易于集成，易于实现照明系统软接线(softwiring)、程控、遥控和 群控等控制功能，极大地方便了照明系统的安装，使用和维护，所以数控照 明控制系统是一个很看好的发展方向。数控调光电子镇流器工作框图如图 2 所示。 IEC929《A.C.-supplied ELectronic ballasts for tubular fluorescent lampsPerformance requirements》在其附录 E(1994.11)中对电子镇流器的调光、联网 控制、组网等作出了相关的技术要求。 数字式可寻址照明接口(Digitally Addressable LighTIng Interface)标准 DALI 对电子镇流器的数控和相关技术特性作了具体规定。目前，DALI 产品 在欧洲已得到了很好的应用，通过 DALI 可以利用以太网(或其他形式的网络) 实现对照明系统的控制，实现照明系统的软接线(softwiring)，使照明系统的
接线更为灵活、方便、简化和智能化，并可实现照明系统的遥控(如红外、 WLAN 控制)、群控、恒亮度照明、照明系统故障自诊断和照明系统工作状态 的监控等控制功能，使用方便、节能效果明显。据统计使用智能调光控制可 节能 30%，同时 DALI 也可以和 DMX512、TCP/IP 进一步集成，组成更大的 照明控制系统。目前，世界上 Philips 公司、ST 法意半导体公司，德国的 Simense、OSRAM 公司，美国的 IR、KINO 等知名大公司均有 DALI 的相关 产品推出，在世界范围内形成一个前景看好的智能绿色照明产业链。 (1) 数控调光电子镇流器的组成与工作原理 数控调光电子镇流器应含有以下几部分电路：EMI 滤波器、整流 器、功率因数校正、电子镇流器的输出级和数控调光控制电路，如图 2 所 示。采用 IR2159 的可调光电子镇流器电路图如图 3 所示。
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采用IR21593的可调光电子镇流器时间:2009-01-16 09:40来源: 作者:山东照明网信息中心编辑整理点击:103次核心提示: 1、IR21593 可调光镇流器的特点 1 电子镇流器控制和半桥输出驱动器电路均集成在同一芯片中。
2 无需就可实现灯功率检测。
3 灯功率闭环控制。
4 灯预热工作电流闭环控制。
5 灯丝预热时间可编程。
6 灯丝预热电流可编程。
7 灯点火和调光时间可编程。
8 0.51、IR21593可调光镇流器的特点1电子镇流器控制和半桥输出驱动器电路均集成在同一芯片中。
2无需就可实现灯功率检测。
3灯功率闭环控制。
4灯预热工作电流闭环控制。
5灯丝预热时间可编程。
6灯丝预热电流可编程。
7灯点火和调光时间可编程。
80.5~5VDC调光控制信号输入。
9灯最小、最大功率调节。
10灯电路最低工作频率可编程。
11完善的灯故障保护控制功能。
12灯电路供电电压过低保护。
13灯电路自动再启动。
14灯电路微功率启动。
15IR21593的VCC引脚13电压由内部的稳压钳位。
16为16引脚DIP和SO封装。
2、IR21593控制功能简介IR21593是集调光控制功能和600V半桥输出驱动器为一体的电子镇流器用控制集成电路，具有无器的相位控制灯功率检测和调节控制功能，电路仅需做很小的变化就可以用于调光或非调光的应用场合。
集成电路外部的灯电路预热时间、预热电流、点火和调光时间的可编程特性、灯电路最大、最小调光范围的可设定元件使其使用灵活方便。
具有灯电路点火失败、灯丝故障、灯电路热过载、灯电路正常工作时的灯故障、灯电路自动再启动等保护控制功能。
集成电路的核心是一个压控振荡器（VCO），并且这个压控振荡器的振荡频率可由外部元件编程调节控制。
IR21593（IR21591）的死时间表为1.0μs，而IR21592（IR2159）的死时间为1.8μs，其余的控制技术指标基本相同，而IR21593的型号较IR21592的型号要新，同理，IR21592又比IR21591新，而IR21591新近推出，所以在此讨论中对IR21593、IR21592、IR21591和IR2159的型号不加以区别。
3、IR21593的引脚功能IR21593的引脚功能如表1所示。
IR21593的外形图、引脚图、工作框图、典型应用电路图和工作状态图分别如图1~图4所示。
4、设计采用IR21593控制集成电路的电子镇流器电路需注意的问题在设计采用IR21593控制集成电路的电子镇流器电路前，应首先确定以下技术要求。
（1）对灯电路的技术要求在选择电子镇流器输出级的有关元件参数值前，应事先确定表2所示的灯电路参数。
（2）电子镇流器输出级的设计电子镇流器输出级元件的选择需要用到一些设计方程式，不同电子镇流器的工作频率和相应的工作电压、电流需通过计算加以确定。
灯谐振电路的谐振L和谐振C的参数值，它们决定灯电路的工作频率、工作电流和工作电压值，灯谐振电路的谐振电感L和谐振电容C的参数值与式（5）和式（6）有关。
对给定L、C、直流供电电压和预热时间，在灯管预热工作期间的预热电压可利用下式计算：（1）在预热工作期间的灯电路工作频率可利用下式计算：(2)点火工作期间灯电路的点火工作频率可利用下式计算：(3)在灯电路点火期间的总灯负载电流可利用下式计算：I点火=f点火CV点火2（AP-P）（4）灯工作在最大功率时的工作频率可利用下式计算：(5)在最小灯功率时的灯丝预热电流可利用下式计算：（6）（3）设计限定条件应通过调节电感L、电容C的取值使其满足表3的设计限定条件。
（4）IR21593的可编程输入为了编程调光控制接口电路的MIN和MAX参数的设置，在灯最大、最小输出功率下的输出级工作频率和电流相位必须事先利用下面的式（7）和式（8）加以计算：(7)(8)根据灯管正常工作的技术要求条件、电子镇流器输出级谐振电感L、电容C的取值，计算出的最小、最大相位值，IR21593的有关外围可编程输入设定元件参数值可以利用下面的有关公式计算：（9）（10）（11）（12）根据以上的设计过程，电子镇流器可以归纳为图5所示的三步法。
5、IR21593的控制功能（1）相位控制利用图6所示的电子镇流器输出级简化电路，可以说明灯电路调光的相位控制工作原理，在图6中，灯丝和灯分别用R1、R2、R3、R4及表示。
在灯电路的预热和点火工作期间，由于灯负载还未工作，灯负载的电阻很大，LC串联谐振电路的Q值很高，并在谐振频率位置相对输入电压有一很高的输入电流，相位有一个+90°~-90°的变化。
为使工作频率比谐振频率稍高或更高，在灯电路的预热点火与点火工作期间相位固定为-90°。
在调光工作期间，电感L和，电容C的并联结构相串联。
在大的灯功率应用条件下有很小的相位变化，而在小的灯功率应用条件下有较大的相位变化。
在灯电路的预热和点火工作期间，时域中的输入电流和输入半桥电压有-90°的相位移，并且在灯电路点火后的工作期间的相位移在0~-90°之间变化，在最大功率情况下的相位移为0°，如图7所示。
灯电压和灯电流的相位与灯功率间的关系曲线如图8所示，为线性调光特性，即使在灯发光很弱的情况下，灯阻抗也会发生相应变化。
输出级传递函数与灯功率的典型曲线如图9所示。
（2）欠电压锁定输出电路（UVLO）IR21593的欠电压锁定输出电路用以确保在静态工作电流低于200μA的条件下，保证IR21593的高、低端输出被激励前的控制功能能可靠地工作。
图10为利用半桥输出级的电荷泵供电的启动电路工作原理图。
图10中启动电容C1充电电流为通过电阻R1的电流减去集成电路IR21593的启动电流的差值，为保证在电源供电电压最低的情况下集成电路能正常启动，应使通过电阻R1的电流为2倍的IR21593的启动电流，一旦电容C1上的电压达到启动阈值电压，并且VDC引脚上①的电压高于5.1V，集成电路IR21593开始工作，并且由于集成电路工作的原因，电容C1开始放电，如图11所示。
在电容C1的放电期间，来自电荷泵的整流电流使启动电容C1上的电压大于集成电路的最小工作电压，并使集成电路IR21593内的15.6V稳压二极管工作。
具体应用研究中，必须使用启动电容和缓冲电容，以确保集成电路IR21593在最坏的条件下也能可靠工作。
自举升压二极管VD3和自举升压电容C3组成高端驱动电路的供电电路。
为确保HO输出引脚在第一个工作周期可靠工作，并确保高端供电电路被充足电，第一个驱动脉冲来自于LO引脚。
在欠电压锁定输出（UVLO）工作模式下，高、低端输出驱动电路同时输出低，VCO引脚这时被拉至5V电位。
从而使启动工作频率被置于最高工作频率，并且这时CPH引脚③被内部短路至COM引脚12而使预热时间复位。
（3）输入电压过低保护除了要求VCC引脚13上的电压要大于启动阈值电压，为了确保HO、LO引脚有正常的振荡信号输出，VDC引脚1上的电压也必须大于5.1V，利用分压电阻R3和RVDC（见图10）可以检测出交流市电供电电源经整流后输出电压的高低，以确保电子镇流器的正常工作电压范围内正常工作。
同时为了减小VDC引脚①上的纹波电压，需用一个滤波电容CVDC，并且可以确保在正常的交流输入供电电压情况下不会低于内部的3V关断阈值电压。
这种检测功能是必须的，以确保在过低的交流输入供电电压情况下，在IR21593被正确复位前，灯电路熄灭的可能性。
一旦过低的交流输入供电电压情况出现，灯电路直流供电电压可能低于所需的最低电压值，而使谐振腔电路不能提供灯管正常工作的所需电压。
利用这个检测电路可以确保当灯直流供电电压下降得太低时集成电路IR21593可靠关断，并且当电源供电电压恢复正常时集成电路IR21593又回到预热工作模式。
（4）灯电路的预热当IR21593的VCC上的电压超过UVLO+阈值电压，并且VDC引脚①上的电压超过5.1V时，IR21593进入预热工作模式，HO、LO引脚开始以50%的脉冲占空比、内部设定的1μs死时间，并以最大工作频率开始振荡工作。
CPH引脚③和COM引脚12断开，并且通过内部的1μA电流源（见图12）开始为CPH引脚的外接定时电容CCPH线性充电。
这时VCO引脚2的外接电容CVCO以1μA的电流开始缓慢放电，VCO引脚2的电压开始缓慢下降。
下降的工作频率高于谐振工作频率，这时灯负载的电流开始上升。
当CS引脚10上的电压超过IPH引脚8上的电压时，接至VCO引脚的内部60μA内部电流源为其外接电容CVCO充电（工作波形如图13所示），这就迫使工作频率上升、灯负载电流下降。
一旦CS引脚的电压下降低于IPH引脚上的电压时，60μA电流源断开并且灯电路的工作频率又开始下降。
在预热工作期间，通过IPH引脚用户设定的峰值灯预热电流进行反馈调节，一个内部的电流源经一只电阻接至IPH引脚来设置峰值预热电流的参考电压，直至CPH引脚的电压超过5V后预热时间结束。
（5）灯点火当CPH引脚的电压超过5V时IR21593进入点火工作模式，峰值电流调节参考电压和IPH 引脚由用户设置的电压断开，并连接至一个内部1.6V的阈值电压，如图14所示。
当VCO引脚的电压通过一个内部1μA的电流源线性放电时，点火工作频率开始按一定斜率下降，这个频率朝高Q的电子镇流器输出级的谐振频率方向下降，导致灯管电压和灯管电流开始上升，如图15所示，灯电路工作频率继续下降，直至灯管启动或到达IR21593的限电流电平。
如果到达灯电路限电流电平，IR21593进入故障工作模式，1.6V的阈值电压和CS引脚的电流检测电阻上的电压，一起决定电子镇流器输出级的最大允许峰值点火电流（和峰值点火电压），最大峰值点火电流不应超过输出级的外接或的最大允许电流额定值，并且在任何时刻谐振电感不应磁饱和。
一旦灯管完成点火，工作频率持续下降直至VCO引脚的电压到达VDIMTH，VDIMTH对应由FMIN引脚外接电阻设定的最低工作频率，这时IR21593进入调光工作模式和相控环路闭环。
为了使灯管启动时和低调光亮度值时发光闪烁小，利用测量CS引脚的电压并将测得的电压值与IPH引脚上的电压相比较，在灯点火工作条件下，IPH引脚上的电压比在灯电路预热工作条件下的电压要高20%，当CS引脚上的电压高于IPH引脚上的电压时，IPH引脚上的电压开始下降至VIPH+10%的值，并且灯电路点火检测电路开始动作（见图15）。
（6）灯电路点火和灯电路调光当IR21593进入调光工作模式时，相控环路闭环，用户可以通过DIM引脚的外接电路调节灯电流的相位，从而实现相控调光控制功能（在点火-调光期间的有关引脚2VCO和引脚3CPH的工作波形如图16所示），当IR21593进入调光工作模式时，DIM引脚4通过内部和CPH引脚3相连，和DIM引脚相连接的电阻（RDIM）使CPH引脚3上连接的电容CPH 放电至用户设定的调光设定值，可调节电阻值来的参数以实现小的时间常数，以减小当灯实现点火后的发光闪烁现象，而较大的时间常数又可使灯管的发光亮度缓慢变化至用户的设定值。