恩智浦(NxP)半導體推出的UBA2025功率IC，適用于5～25w的節(jié)能緊湊型熒光燈(CFL)電子鎮(zhèn)流器。UBA2025芯片集成了電流控制振蕩器(CCO)、控制電路和半橋驅(qū)動器及兩個600V、≤3Ω的功率MOSFET．芯片電路組成如圖1所示。UBA2025采用16引腳塑料小外形(SO)封裝(引腳配置見圖2)。
節(jié)能燈鎮(zhèn)流器---方框圖UBA2025 CFL Ballast" height="383" src="http://files.chinaaet.com/images/20111206/d920af20-de3c-41bb-86f8-e1a9980ac670.jpg" width="510" />
基于UBA2025的23w節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器電路如圖2所示。在接通AC電源后，AC電壓經(jīng)D1～D4橋式全波整流和L1、C1濾波。產(chǎn)生約300V的DC電壓輸出。輸入端上串接的R1，是浪涌電流限制電阻(或保險電阻)。流過電阻Rhv的電流經(jīng)IC(UBA2025)內(nèi)部的一個二極管從Ic引腳vs流出，對電容C6充電。當C6上的充電電壓達到5.5V時，內(nèi)部電壓復位。當Ic引腳vs上的電壓達到12v時，電路在預熱模式開始振蕩．產(chǎn)生2倍于燈負載頻率的鋸齒波，如圖3所示。在Ic啟動后，Ic內(nèi)低端(下部)MOSFET(T2)首先導通。在T2導通時，VVS經(jīng)Ic內(nèi)自舉二極管和開關(guān)對電容Croot充電。一旦Croot上電壓達到IC中高端(上部)驅(qū)動器導通門限，IC內(nèi)高端MOSFET(T1)導通，T1則截止。T2一旦導通，Croot放電。當Croot上的電壓低于高端驅(qū)動器關(guān)斷電平后．T1截止．T2導通。如此周而復始，T1和T2(見圖1)輪流導通，帶一個50％的占空比。T1和T2關(guān)斷時的非交迭時間(即死區(qū)時間)tno，主要由IC引腳1ref外部電阻R1ref設定，其值為：
若選擇R1ref=30kΩ，tno則為1.4μs。
在預熱模式，振蕩器在起始頻率fstart上開始振蕩，該頻率(fs—tart)的計算公式如下：
如果選擇Cf=100pF，R1ref=30kΩ．fstart則約為108kHz。
振蕩器啟動后，頻率從fstart開始迅速下降到預熱頻率fph，如圖4所示。頻率下降斜率，由Ic引腳CI外部電容CI決定。預熱頻率fph約為fstart的84％，即90kHz。預熱頻率fph高于由L2、C4和燈電極電阻組成的負載諧振頻率。在預熱期間，電路通過感測電阻Rs上的電壓來監(jiān)視負載電流。燈絲預熱時間tph．由Ic引腳⑨外部電容CCPAV和引腳(11)上的R1ref決定，計算公式是：
在Ccpav=100nF和R1ref=30kΩ條件下，tph≈0.67s．
預熱結(jié)束后．頻率從fph向底部點燃頻率fbtm斜偏。當頻率通過負載(L2、C4和燈絲電阻)的諧振頻率時．將發(fā)生串聯(lián)諧振，在C4上產(chǎn)生一個足夠高的電壓將燈管擊穿而引燃。燈引燃時間tign為：
燈一旦被點亮，則在點燃頻率上工作。底部點燃頻率fbtm為開始振蕩頻率的40％，即
在IC啟動進入預熱模式后．IC引腳VS由C5、D3和D4組成的電荷泵輔助電源供電．從而可大大減少啟動電阻Rhv上的功率損耗，致使Rhv可以使用0.25w的電阻。通過調(diào)整L2等元件．穩(wěn)態(tài)半橋電流可達280mA。在引燃時的半橋電流可達1.5A，鎮(zhèn)流器可以驅(qū)動25w的CFL。
基于UBA2025的CFL電子鎮(zhèn)流器在較高AC線路電壓上能對燈管內(nèi)溫度應力提供保護。此外，還提供電容性模式保護，并對功率MOSFET驅(qū)動電壓過低提供保護。
作者：毛興武
