风自适应电子镇流器控制器IR2520原理及应用.doc

自适应电子镇流器控制器IR2520原理及应用IR2520是国际整流器公司生产的自适应CFL(小型荧光灯）照明镇流器控制芯片，可使镇流器的组件数量减少20%，与传统的电子镇流器设计相比，可提高镇流器的可靠性，并可补偿由于温度和老化而引起的电灯特性变化。（1）特性IR2520依靠经过整流的线路电压来工作，并为600半桥提供栅极驱动。600 V半桥通过一个简单的谐振LC网络为灯管供电。能自我启动，并能防范灯丝烧断和灯管放电故障。IR2520的主要特点如下：集成有600 V的半桥驱动器、高压自举二极管及15.6 V的齐纳钳位二极管；内置 电压控制振荡器；由于采用自适应技术，故器件功耗很小；具有波峰因数检测过电流保护功能，可省去外部电流感测电阻；最小频率正常燃点时的工作频率，可编程；启动电流很小（)。 (2) 内部电路与引脚功能IR2520有8脚PDIP封装(IR2520D）和8脚SOIL封装(IR2520S)两种封装形式。其内部电路框图如图所示，各引脚功能见下表. IR2520引脚功能：引 脚名 称功 能1VCC电源电压2COMIC信号和电源地3FMIN最小频率设定4VCO电压控制振荡器输入5LO低端栅极驱动器输出6VS高端浮置电源回复7HO高端栅极驱动器输出8VB高端栅极驱动器浮置电源推荐工作条件符 号参数定义最小值最大值单 位VCC电源电压VCCUV+VCLAMPVICC电源电流610mARFMIN最低频率设定电阻10100kVvcoVCO脚电压05VTj结温-25125()应用电路由IR2520组成的紧凑型荧光灯电子镇流器电路框图如图所示。该镇流器的输人电压范围为180-270 V，输出端可配接7-35 W的灯管。 图中，为浪涌电流限制电阻，为桥式整流器，和组成滤波电路，和外部元件组成半 桥变换器，、和组成电荷泵电路，和等组成串联谐振网络。由于，因此，谐振电路频率 主要由和决定 。当和发生串联谐振时，上产生的高压脉冲施加到灯管上，即可使灯管击穿而点亮。一旦灯被启动，只起稳流作用。下面对图中各部分的主要功能作以说明： 欠压锁定（)模式当图中的启动电路工作时，流过启动电阻的电流将对启动电容进行充电，并使上的电压逐渐升高。在脚电压达到启动门限电平之前，电源电流约为，脚和脚上的电压和均为，半桥截止。一旦脚上的电压超过，将导通并开始振荡。 内自举二极管和脚与脚之间的电容可用于决定内高端驱动器电路的电压，外部的二极管、和电容组成的电荷泵 电路可用于为低端驱动电路提供工作电压。启动之后，脚上的驱动输出首先使功率开关导通，然后由通过自举二极管对自举电容充电。当 上的电压超过时，高端驱动器被使能。而在高端与低端驱动器之间的死区时间内，控制电路可用于保证半桥高端开关和低端功率开关不会发生直通。 频率扫描模式一旦脚上电压超过，将进入频率扫描模式。此时， 内部的电流源将对脚外部电容充电，从而使脚上的电压从线性增加，同时使振荡从最大值开始线性降低。当频率降至镇流器输出级 串联谐振频率时，电路发生谐振并产生高压将灯点亮。只要灯启动成功，脚上的电压将一直升高到，频率则降至最小值。当 超过以后，和波峰因数峰值电流与平均值电流之比值检测均被使能。当与相等时，脚上的电压为。 正常运行模式在灯点火之后，镇流器输出级变为低值电路，此时被限制在，频率降 至，实际上，这时的最低工作频率即是灯正常燃点时的工作频率。该状态下的灯功率由谐振电感(扼流圈）、谐振电容(灯启动电容）、 总线电压和共同确定。如果发生非，即在死区时间内也就是两个开关与之间的非交迭时间(电压不能回落到零（在低端开关 导通之前，会有一个电压横跨低端开关）。脚上的电压将因外部电容的充电电流减小而降低，从而引起频率升高。通过感测和自适应控制逻辑可使自动保持操作。由图可知，脚外部电容的充电电流受该脚内部晶体管控制，进而控制脚上的电压和振荡频率。当外部高端开关接通时，脚上的电压即为干线电压。的高压工艺允许脚进行精密测量，并能承受干线高压。 故障模式如果灯点火期间出现故障，灯电压和输出级电流都会增加，直到扼流圈饱和或进入电容性开关模 式。无需外部电流传感元件，而是利用低端（)的导通电阻并通过脚来感测半桥电流。如果在的个开关 周期内，也就是在低端开关导通期间，电流波峰因数超过，那么，将进入故障模式，并使两个栅极驱动器均输出低电平，从而使、均截止。若灯丝开路，半桥将