GR8853 是綠達光電專門為電子鎮流器開發的半橋控制與驅動功率集成電路,其具有以下特點:
1) 可同時驅動600V半橋電路中的上下兩個功率器件;
2) 單電源供電,內置20V穩壓線路;
3) 低功耗啟動;
4) R、C 實現頻率控制;
5) 低溫度系數;
6) CT端可實現關斷功能;
7) 欠壓保護滯環;
8) 靜電存貯放電 (ESD) 保護
電路原理
并聯開關電容法預熱
CT1、CT2二個電容并聯作為輸出頻率的定時電容,并且通過小信號MOS管(2N7002)控制振蕩電容的切換,使GR8853振蕩頻率從高到低變化,從而實現從預熱到觸發的過程.由Rh、Cf推遲電路的作用當Vcc電壓上升到 GR8853 工作電壓時,Q1、Q2開始順序導通.由 LO電流向 R1//R2//C3充電,當A點電壓未達2N7002柵極鉗位電壓時 (約1.8V左右),2N7002不導通.因此僅CT1工作,GR8853的振蕩頻率為:
f1= 0.7213 / (RT * CT1) ….. (2)
這里忽略了2N7002 MOS管的結電容.因為只有CT1電容值,所以振蕩頻率很高,遠離電路諧振點,加在燈兩端的電壓很小.進入預熱過程.預熱時間可以由R1、R2、C3控制.預熱電壓和電流可以通過控制電容CT1來實現.如圖2所示T1時間段.
當A點電壓繼續上升,并超過2N7002柵極鉗位電壓時,2N7002導通,電容CT1、CT2并聯.振蕩頻率降至f2.f2即是正常工作頻率,如下式(3)所示:
f2= 0.7213 / (RT*(CT1+CT2)) …..(3)
工作電壓如圖2所示T2時間段.至此,就實現了預熱、觸發和運行的全過程,使燈以最低的電壓觸發,提高了燈的使用壽命.
圖2、預熱啟動電壓波形
無燈保護間歇振蕩法
GR8853為低功耗啟動設計.啟動時用降壓電阻從直流高壓端取供電電壓.啟動后,從電感端采用二次側繞組感應電壓法C4維持GR8853,VCC的供電經Rx,如圖1中的Lr、Cr 和C4,Rx電路.當無燈負載時,電感饋電二次側繞組感應電壓為0v,無法給GR8853供電,只能從降壓電阻供電.當GR8853啟動后,功耗增加,Rh上壓降增加,Vcc下降.當Vcc下降到欠壓值下限Vccuv- 時,GR8853停止工作.這時,GR8853功耗又減小,Rh壓降也減小,Vcc開始上升.當Vcc上升到欠壓值上限Vccuv+ 時,GR8853又開始工作,Vcc又會因為GR8853功耗增加而再次下降到欠壓值下限,又停止工作.這樣重復就形成了圖3給出的間歇工作狀態.這樣可以減小功率Q1、Q2、MOS管在空載時對容性負載驅動的功耗,使功率管溫度遠低于最大結溫,提高了鎮流器的壽命.
結語
本文中采用的并聯開關電容法和空載間歇振蕩法,只需要少數的元器件,就實現了燈的預熱和降低了無燈負載時的功率管開關損耗,從而大大提高了燈的壽命和鎮流器的壽命,是一種低成本方案.
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