NE5565是飛利浦公司推出的電子鎮(zhèn)流器控制器,。這種雙極型單片IC中集成了功率因數(shù)校正(PFC)控制器和具有各種控制及保護(hù)功能的自振蕩半橋驅(qū)動(dòng)器,。利用NE5565設(shè)計(jì)熒光燈電子鎮(zhèn)流器可減少元件數(shù)目,縮小體積,,減輕重量,,提高鎮(zhèn)流器的可靠性與安全性,。
1. NE5565的內(nèi)部結(jié)構(gòu)及其主要特點(diǎn)
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EN5565采用20腳雙列直插式窄體塑料封裝,如圖1所示,。
NE5565主要由功率因素(PF)放大器,、DC誤差放大器、PWM控制器、半橋振蕩器,、輸出緩沖器,、電壓調(diào)節(jié)器、燈電壓調(diào)節(jié)器,、燈電流整流器和欠壓鎖定保護(hù),、電容性負(fù)載保護(hù)、過(guò)電流保護(hù)等電路組成,,如圖2所示,。
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NE5565引腳功能及引腳輸入、輸出額定值如表1所列,。
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NE5565控制器包括兩個(gè)開(kāi)關(guān)電源控制電路:第一個(gè)是PFC升壓變換器控制器,,它可以將電子鎮(zhèn)流器功率因素提高到0.99以上,電流諧波畸變極低,,同時(shí)對(duì)AC瞬態(tài)電壓提供保護(hù),;第二個(gè)是半橋振蕩器電路,它將PFC輸出的DC高壓變換成高頻AC電壓,。半橋控制器驅(qū)動(dòng)兩只外接高壓功率MOSFET,,以實(shí)現(xiàn)燈電流調(diào)節(jié)、峰值燈電壓限制和功率開(kāi)關(guān)保護(hù)等功能,。NE5565的工作溫度范圍為0~+85℃,。
NE5565的主要特點(diǎn)是:
●同一芯片可完成PFC和鎮(zhèn)流器調(diào)光控制;
●AC電流諧波畸變很低,;
●可變頻率模式,;
●可編程預(yù)熱和點(diǎn)火,實(shí)現(xiàn)三步軟啟動(dòng),;
●燈過(guò)壓保護(hù),;
●可消除負(fù)載切斷時(shí)產(chǎn)生的過(guò)沖,實(shí)現(xiàn)過(guò)壓保護(hù),。
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2. NE5565的主要功能
NE5565的典型應(yīng)用電路如圖3所示,。T1為半橋振蕩器的高頻變壓器,T2為燈電流檢測(cè)變壓器,。
2.1 電壓調(diào)整(穩(wěn)壓)器
VREF腳輸出的7.42V參考電壓作為控制邏輯電壓的基準(zhǔn)。Vcc通常為12.7V,,輸出VREF之前,,Vcc至少為9.3V。在0~85℃范圍內(nèi),,VREF的精度為±3.5%,。
2.2 燈電壓調(diào)節(jié)器
在預(yù)熱、點(diǎn)火和燈關(guān)斷等條件下,必須限制燈負(fù)載兩端的最高開(kāi)路電壓,。在穩(wěn)壓工作期間,,燈電壓由燈的弧光電壓控制,不受控制電路控制,。VLAMP腳電壓超過(guò)VREF時(shí),,燈電壓比較器檢測(cè)VLAMP腳電壓。此間,,燈電壓達(dá)到最高允許開(kāi)路電壓值,,通過(guò)快速頻率增加電路使VLAMP電壓減少。RXCX時(shí)間常數(shù)決定啟動(dòng)電路的頻率偏移時(shí)間(比率為2∶1),。
2.3 低壓鎖定保護(hù)
當(dāng)PFC和半橋控制電路應(yīng)該導(dǎo)通或關(guān)閉時(shí),,保護(hù)電路利用施密斯觸發(fā)器檢測(cè)Vcc腳的DC電源電壓,并決定電源電壓的上限和下限解扣點(diǎn),。當(dāng)Vcc從零伏升高到上限電壓值(11V)之前,,PFC和半橋控制電路維持關(guān)斷狀態(tài),一旦Vcc超過(guò)上限電壓,,PFC和半橋振蕩器電路就開(kāi)始工作,。當(dāng)Vcc低于下限電壓(10V)時(shí),PFC和半橋電路則關(guān)斷,。Vcc超過(guò)上限解扣點(diǎn)之前,, 不允許PFC和半橋振蕩器工作。最小的延時(shí)由DMAX腳外部的元件設(shè)定,。
2.4 燈啟動(dòng)與PFC過(guò)電壓保護(hù)
半橋欠壓鎖定電路取樣PFC的DC輸出電壓,。PFC輸出電壓達(dá)到設(shè)定值(如400VDC)之前,欠壓封鎖電路禁止燈點(diǎn)火,,當(dāng)OV腳輸入電壓超過(guò)5/7 VREF時(shí),,逆變器頻率就從燈預(yù)熱時(shí)的最大值向燈正常點(diǎn)燃時(shí)的較低頻率偏移,于是開(kāi)始點(diǎn)火程序,。
過(guò)壓保護(hù)電路可防止PFC DC輸出電壓超過(guò)設(shè)定值,。過(guò)壓比較器輸入腳OV電壓遠(yuǎn)高于VREF時(shí),PFC緩沖器柵極驅(qū)動(dòng)輸出OUTP被關(guān)斷,,以阻止PFC DC輸出電壓進(jìn)一步增加,。過(guò)壓保護(hù)電路只保護(hù)PFC電路產(chǎn)生的過(guò)電壓或過(guò)沖,不能抑制AC線路的瞬態(tài)電壓,。
2.5 容性負(fù)載保護(hù)
容性負(fù)載保護(hù)電路用來(lái)防止燈移開(kāi)時(shí)半橋功率晶體管失效,。頻率超過(guò)半橋LC負(fù)載網(wǎng)絡(luò)的諧振頻率時(shí),初級(jí)電壓將超前初級(jí)電流,。保護(hù)邏輯檢測(cè)LC網(wǎng)絡(luò)諧振電流與電壓之間的相位關(guān)系,。IPRIM腳輸入電壓為L(zhǎng)C網(wǎng)絡(luò)的初級(jí)電流信號(hào),。如果IPRIM腳電壓高于-100mV(正),即柵極驅(qū)動(dòng)信號(hào)為高電平時(shí),,系統(tǒng)則出現(xiàn)故障,,半橋振蕩器的頻率升高。
2.6 半橋振蕩器
半橋振蕩器是一個(gè)三角波產(chǎn)生器,,用來(lái)產(chǎn)生方波信號(hào),,以驅(qū)動(dòng)緩沖器電路。振蕩頻率由RT和CT腳的電阻值與電容值決定,,CT腳電壓為三角波電壓,。
2.7 輸出緩沖器驅(qū)動(dòng)
輸出緩沖器用作電平轉(zhuǎn)換,將半橋振蕩器和脈寬調(diào)制器的低電平邏輯信號(hào)變換成10V驅(qū)動(dòng)信號(hào),,以驅(qū)動(dòng)外部半橋電路的兩只功率開(kāi)關(guān)管,。OUTH半橋緩沖器/驅(qū)動(dòng)電路驅(qū)動(dòng)外部電平移位電路,然后驅(qū)動(dòng)半橋功率開(kāi)關(guān),。OUTP輸出能直接驅(qū)動(dòng)MOSFET或外部電平移位與功率MOSFET相結(jié)合的電路,。
2.8 脈寬調(diào)制器
PWM控制電路用于控制PFC的占空系數(shù)。PWM頻率由半橋振蕩器決定,。斜坡電壓出現(xiàn)在CP輸出腳,,并與半橋振蕩器同步。因此,,在CT三角波的谷點(diǎn)處,,CP腳斜坡電壓開(kāi)始。當(dāng)CP腳斜坡電壓超過(guò)DC腳輸出電壓時(shí),,接在CP腳的電容放電,。接于DMAX腳的電阻和電容控制最大占空比、軟啟動(dòng)功能和半橋截止時(shí)間,。
2.9 過(guò)流保護(hù)
通過(guò)接于CSI腳的電阻可檢測(cè)電流值,。CSI電壓為-500mV時(shí),過(guò)電流保護(hù)電路被觸發(fā),,OUTP輸出關(guān)斷,。當(dāng)PFC輸入電路發(fā)生過(guò)電流時(shí),強(qiáng)迫DMAX腳上的電容放電,。
2.10 功率因數(shù)放大器
為調(diào)制PFC功率開(kāi)關(guān)的占空因數(shù),,經(jīng)整流的峰值A(chǔ)C電壓和相位由PF放大器檢測(cè),功率因數(shù)輸入通過(guò)PF腳接收,。當(dāng)AC電壓達(dá)到峰值和過(guò)零時(shí),,PF腳輸入電壓分別是1V和0V。
2.11 DC誤差放大器
該電路用來(lái)提供PFC DC輸出電壓負(fù)反饋,。PFC的DC輸出電壓通過(guò)電阻分壓器和濾波網(wǎng)絡(luò)輸入到DC腳,。DC誤差放大器的參考電壓為VREF。DC誤差放大器輸出應(yīng)接入濾波電容,,以消除開(kāi)關(guān)噪聲,。
2.12 燈電流整流器
燈電流整流器用來(lái)提供平均燈電流的負(fù)反饋控制。燈電流變壓器(T2)和負(fù)載電阻將燈電流信號(hào)變換成電壓,,加到L1和L12腳,,CRECT腳提供全波整流輸出。外接電阻和電容決定電路的增益和時(shí)間常數(shù),。差分誤差放大器將CRECT腳電壓與內(nèi)部2/7 VREF參考電壓比較,,并調(diào)節(jié)半橋振蕩器的頻率,使誤差電壓最小,,以迫使平均燈電流為常量,。
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