荧光灯电子镇流器数字调光方案研究
发布时间:2008/5/29 0:00:00 访问次数:532
关键词:镇流器;数字调光;微控制器;数字可寻址照明接口(dali)
o 引言
可调光荧光灯电于镇流器具有明显的节电效果,故在近几年中得到了迅速发展和应用。荧光灯是一种低压气体放电灯,是非电阻性负载。因此,荧光灯调光控制技术要比白炽灯调光复杂得多。荧光灯调光技术分模拟调光和数字调光两种类型。对于紧凑型节能灯台灯的调光,通常采用模拟技术。而对于用于家庭、办公室、商场、车间等场所照明的调光荧光灯,则采用数字调光方案。数字调光电子镇流器,代表了该照明电器未来发展的方向。
荧光灯调光通过调节灯管功率实现。灯功率调节又有两种方法:一种是调节频率改变镇流器输出级lc网络的阻抗来调节灯电流,从而改变灯功率和灯亮度;另一种是通过凋节灯电流与灯电压之间的相位,来调节灯功率。ir公司生产的调光镇流器ir21592/ir21593,则采用相位调光方案。
1 数字可寻址照明接口(dali)
数字可调光电子镇流器需利用dali。数字可寻址照明接口(dali)国际标准priec929,是一种在两线网络上去接口照明装置的通信协议和方法。dali协议为16位,支持高达64个镇流器各自的寻址,16组群被播散到整个照明网络上。除协议之外,dali还支持光衰减、对数调光、现场实况和故障检测。
对于全部照明环境,dali允许不同的控制和管理。dali利用同一个控制系统,可以控制(发送和接收)64个不同的电子镇流器。发射指令既可以到达单个镇流器,也可以到达一组镇流器,并实现从100%到l%的调光范围。通过数字控制,可根据不同的照明需要精密调节光电平。dali包含256个亮度等级和一个对数调光曲线,如图l所示。在较低的光电平上易于更好地控制,而且对人的眼睛也更加敏感。
2 数字调光电子镇流器设计方案
2.1 数字调光电子镇流器的组成
数字调光电子镇流器组成框图如图2所示。该方案主要包括3个部分,即基于控制器l6561的有源功率因数校正(pfc)升压预变换器,基于控制器ir21592的镇流器电路和数字调光控制电路。此外,还包含输入emt滤波器、桥式整流器以及保护电路。数宁控制电路提供dali和软件,镇流器可以直接连接到dali 2一线输入或其所依从的系统。利用rs232/dali变换器连接到pc,目的是用于演示。微控制器picl6f628控制基于ir21592的镇流器电路,ir21592依据从微控制器接收的信号控制镇流器电路。
2.2 微控制器与外界及ir21592之间的通信
微控制器在dali和ir21592之间充当一个界面。微控制器与外界的通信利用tx和rx两个信号实现。tx是从网络发送到微控制器的信号,rx是从微控制器发送到网络的信号,如图3所示。一个数字接口保证在dali输入与镇流器输出级之间的高压隔离。
在微控制器picl6f628与ir21592之间的通信利用4个信号完成。其中,从picl6f628脚9发送到ir21592脚4的信号用于调光,从微控制器脚10发送到ir21592脚9的信号用于镇流器关闭或导通,在picl6f628脚ll和脚12上接收的信号用于故障检测。微控制器控制ir21592的3个引脚。即脚4(dim,控制灯亮度)、脚9(sd,有源高电平使ir21592关闭)和脚7(fmin,逻辑“0”使ir21592禁止)。
ir21592脚4(dim)需要0.5~5v的模拟调光电压,相应的灯功率电平为1%~100%。在o.5v的输入上,灯电流相位移最大,灯功率最低,灯光最暗;在5v的输入时,对应最小相位移和最大灯功率,灯输出为“满光”(100%)。picl6f628脚9输出一个pwm信号,通过r25和c17滤波转换为模拟电压输入到ir21592的脚4(dim),提供256个不同电平的电压。瘦子从数字调光需要,输出电压为对数而不是线性关系。在较低光电平上由于趋于线性,人的眼睛对于其更加敏感。最低灯功率和最大灯功率,可由ir21592脚6(min)和脚5(max)上外部电阻设置。
2.3 软件
dali执行软件容量较大,图4所示为软件在简单形式下的流程图。详细的源代码密封在cd中,可供设计时使用。
在程序从初始化启动之后,微控制器被置于环路中,并对输入数据进行检查。如果接收到有效数据,并且地址与镇
关键词:镇流器;数字调光;微控制器;数字可寻址照明接口(dali)
o 引言
可调光荧光灯电于镇流器具有明显的节电效果,故在近几年中得到了迅速发展和应用。荧光灯是一种低压气体放电灯,是非电阻性负载。因此,荧光灯调光控制技术要比白炽灯调光复杂得多。荧光灯调光技术分模拟调光和数字调光两种类型。对于紧凑型节能灯台灯的调光,通常采用模拟技术。而对于用于家庭、办公室、商场、车间等场所照明的调光荧光灯,则采用数字调光方案。数字调光电子镇流器,代表了该照明电器未来发展的方向。
荧光灯调光通过调节灯管功率实现。灯功率调节又有两种方法:一种是调节频率改变镇流器输出级lc网络的阻抗来调节灯电流,从而改变灯功率和灯亮度;另一种是通过凋节灯电流与灯电压之间的相位,来调节灯功率。ir公司生产的调光镇流器ir21592/ir21593,则采用相位调光方案。
1 数字可寻址照明接口(dali)
数字可调光电子镇流器需利用dali。数字可寻址照明接口(dali)国际标准priec929,是一种在两线网络上去接口照明装置的通信协议和方法。dali协议为16位,支持高达64个镇流器各自的寻址,16组群被播散到整个照明网络上。除协议之外,dali还支持光衰减、对数调光、现场实况和故障检测。
对于全部照明环境,dali允许不同的控制和管理。dali利用同一个控制系统,可以控制(发送和接收)64个不同的电子镇流器。发射指令既可以到达单个镇流器,也可以到达一组镇流器,并实现从100%到l%的调光范围。通过数字控制,可根据不同的照明需要精密调节光电平。dali包含256个亮度等级和一个对数调光曲线,如图l所示。在较低的光电平上易于更好地控制,而且对人的眼睛也更加敏感。
2 数字调光电子镇流器设计方案
2.1 数字调光电子镇流器的组成
数字调光电子镇流器组成框图如图2所示。该方案主要包括3个部分,即基于控制器l6561的有源功率因数校正(pfc)升压预变换器,基于控制器ir21592的镇流器电路和数字调光控制电路。此外,还包含输入emt滤波器、桥式整流器以及保护电路。数宁控制电路提供dali和软件,镇流器可以直接连接到dali 2一线输入或其所依从的系统。利用rs232/dali变换器连接到pc,目的是用于演示。微控制器picl6f628控制基于ir21592的镇流器电路,ir21592依据从微控制器接收的信号控制镇流器电路。
2.2 微控制器与外界及ir21592之间的通信
微控制器在dali和ir21592之间充当一个界面。微控制器与外界的通信利用tx和rx两个信号实现。tx是从网络发送到微控制器的信号,rx是从微控制器发送到网络的信号,如图3所示。一个数字接口保证在dali输入与镇流器输出级之间的高压隔离。
在微控制器picl6f628与ir21592之间的通信利用4个信号完成。其中,从picl6f628脚9发送到ir21592脚4的信号用于调光,从微控制器脚10发送到ir21592脚9的信号用于镇流器关闭或导通,在picl6f628脚ll和脚12上接收的信号用于故障检测。微控制器控制ir21592的3个引脚。即脚4(dim,控制灯亮度)、脚9(sd,有源高电平使ir21592关闭)和脚7(fmin,逻辑“0”使ir21592禁止)。
ir21592脚4(dim)需要0.5~5v的模拟调光电压,相应的灯功率电平为1%~100%。在o.5v的输入上,灯电流相位移最大,灯功率最低,灯光最暗;在5v的输入时,对应最小相位移和最大灯功率,灯输出为“满光”(100%)。picl6f628脚9输出一个pwm信号,通过r25和c17滤波转换为模拟电压输入到ir21592的脚4(dim),提供256个不同电平的电压。瘦子从数字调光需要,输出电压为对数而不是线性关系。在较低光电平上由于趋于线性,人的眼睛对于其更加敏感。最低灯功率和最大灯功率,可由ir21592脚6(min)和脚5(max)上外部电阻设置。
2.3 软件
dali执行软件容量较大,图4所示为软件在简单形式下的流程图。详细的源代码密封在cd中,可供设计时使用。
在程序从初始化启动之后,微控制器被置于环路中,并对输入数据进行检查。如果接收到有效数据,并且地址与镇