高強度放電（HID）燈以其光效高、壽命長、體積小、控光性強、顯色性好、光利用率高等特點，已成為近代照明的主流產品之一。HID燈正從特殊用途，如投影儀、汽車頭燈等，向通用領域擴展。由于HID燈的特性，其鎮(zhèn)流器也比較復雜。首先，HID燈需要數千伏的高壓脈沖來點火，因此要專門設計點火電路。另外，HID燈在高頻電源供電情況下極易產生聲諧振現象，對外表現為光強不穩(wěn)、電弧閃爍、扭曲等。此時可出現燈電壓和電流起伏，并伴隨有與激勵源同頻率的聲波，嚴重時可能熄弧，甚至造成燈管損壞，所以還需要采用專門的抑制“聲共振”的電路。

鎮(zhèn)流器基本結構
本文介紹的HID燈鎮(zhèn)流器內部結構如圖1所示。220V交流電經過整流、濾波，送到降壓開關電路。驅動脈沖發(fā)生器檢測電感的電流過零信號，驅動降壓開關工作在電流準連續(xù)狀態(tài)。在此模式下，降壓開關每次開通的電流都從零開始上升，所以是零電流開通，有效地減小了開關噪聲。在開關管關斷期間，續(xù)流二極管的電流已經降低到零，所以沒有反向恢復問題，減小了反向恢復損耗。全橋驅動電路采用Philips公司的UBA2030T。該全橋驅動電路采用24腳封裝，集成了自舉電路，能直接驅動高壓端N溝道MOSFET，使用比較方便。由單片機來的驅動信號經過電平轉換送到UBA2030T，可以方便地改變輸出頻率。

圖1 HID燈鎮(zhèn)流器框圖

諧振點火電路是這樣工作的：在點火期間，單片機控制繼電器，使一個附加的諧振LC接入主電路，同時驅動逆變器輸出與諧振頻率相同的激勵，使主電路諧振，產生交流高壓，再經過倍壓整流產生約800V直流電壓，擊穿放電管實現點火。單片機采用Microchip公司的PIC16F73，內部帶8位A/D轉換器，D/A轉換器則有單片的PORTC口加R-2R電阻網絡來實現，成本低廉。

降壓DC/DC工作在電流準連續(xù)狀態(tài)
電流準連續(xù)狀態(tài)下，降壓開關每次都是零電流開通，而且續(xù)流二極管也結束續(xù)流，不會有反向恢復電流。在輸入電壓比較高（300V直流）的情況下，如果續(xù)流二極管沒有結束續(xù)流，降壓開關就再次開通，會有一個峰值很大的“反向恢復”電流流過續(xù)流二極管和降壓開關管，造成能量損耗并產生很強的傳導和輻射干擾。

1 電路構成

圖2 簡化的電流準連續(xù)控制原理圖

圖2是簡化的“電流準連續(xù)”控制電路，主要工作波形如圖3所示。降壓開關VT1、續(xù)流二極管VD1及電感L1構成典型的降壓電路。VD1中串聯了一個電流檢測電阻（0.1Ω），用來檢測續(xù)流電流。電感L1中增加了一個輔助繞組，用來得到過零信號。N1B（1/2個LM556）用來構成一個單穩(wěn)態(tài)振蕩器，產生啟動脈沖，同時也起到最低頻率限制的作用，防止降壓電路產生可聞噪聲。過零脈沖發(fā)生電路在檢測到L1的輔助繞組送來的過零信號時發(fā)出一個負脈沖，觸發(fā)N1A（另外1/2個LM556）輸出高電平，通過隔離變壓器驅動VT1。放大器N2將VD1中的電流信號放大后加到N1A的2腳。下面詳述工作原理。

2 工作原理
上電后，單穩(wěn)振蕩器電路給出第一個脈沖，加到N1A的6腳（TRIGGER端），使N1A的5腳輸出高電平，驅動VT1導通，開始第一個周期。電感輔助繞組輸出的電壓幅度正比于輸入電壓，通過VD2、R5對C3充電。C3上電壓達到N1的3腳電壓時，5腳變成低電平，結束VT1的開通過程，VD1開始續(xù)流。VD1中的電流信號經過反向放大加到N1的2腳，從而保證2腳在二極管續(xù)流期間為高電平，5腳為低電平，防止下一次開通在續(xù)流結束之前到來。電流信號的加入起到了在續(xù)流期間封閉N1A的作用，即使有干擾信號使“過零觸發(fā)電路”誤動作，也不會使5腳給出驅動信號。保證了電路的安全可靠。

續(xù)流接近結束，N1的2腳（THRESHOLD端）的電壓低于1/2控制電壓（N1的3腳電壓）。一旦有“過零”負脈沖來到N1的觸發(fā)端（6腳，TRIGGER端），則5腳輸出為高，VT1再次開通。這樣就實現了電感電流的準連續(xù)模式。

在電路剛剛開始工作的時候，輸出電壓從零開始上升，輸出電壓比較低，二極管續(xù)流時間比較長，可能工作頻率會降低到可聞頻率（20kHz）。為了避免出現這種情況，設置了最低頻率限制電路，這個電路同時也是最初的啟動電路。把最低頻率限制在20kHz以上，不等到續(xù)流結束VT1就再次開通，續(xù)流電流已經下降到比較低，而且這種情況只在啟動初期的幾十毫秒內出現，一旦燈電壓上升到20V以上，就不再會出現這種情況。