綠達(dá)光電GR8853實(shí)現(xiàn)電子鎮(zhèn)流器的預(yù)熱和無燈保護(hù)功能

引言
　　GR8853 是綠達(dá)光電專門為電子鎮(zhèn)流器開發(fā)的半橋控制與驅(qū)動(dòng)功率集成電路，其具有以下特點(diǎn)：
　　1)可同時(shí)驅(qū)動(dòng)600V半橋電路中的上下兩個(gè)功率器件；
　　2)單電源供電，內(nèi)置20V穩(wěn)壓線路；
　　3)低功耗啟動(dòng)；
　　4)R、C 實(shí)現(xiàn)頻率控制；
　　5)低溫度系數(shù)；
　　6)CT端可實(shí)現(xiàn)關(guān)斷功能；
　　7)欠壓保護(hù)滯環(huán)；
　　8)靜電存貯放電 (ESD) 保護(hù)

　　圖1是用GR8853實(shí)現(xiàn)的預(yù)熱及無燈電子鎮(zhèn)流器電路原理圖。該電路的振蕩頻率由式(1)確定。

　　f = 0.7213 / (RT * CT ) ….. (1)

電路原理

　　并聯(lián)開關(guān)電容法預(yù)熱
　　C_T1、C_T2二個(gè)電容并聯(lián)作為輸出頻率的定時(shí)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(shí)現(xiàn)從預(yù)熱到觸發(fā)的過程。由Rh、Cf推遲電路的作用當(dāng)Vcc電壓上升到 GR8853 工作電壓時(shí)，Q1、Q2開始順序?qū)?。?LO電流向 R1//R2//C3充電，當(dāng)A點(diǎn)電壓未達(dá)2N7002柵極鉗位電壓時(shí) (約1.8V左右)，2N7002不導(dǎo)通。因此僅C_T1工作，GR8853的振蕩頻率為：

　　f1= 0.7213 / (R_T * C_T1) ….. (2)

　　這里忽略了2N7002 MOS管的結(jié)電容。因?yàn)橹挥蠧_T1電容值，所以振蕩頻率很高，遠(yuǎn)離電路諧振點(diǎn)，加在燈兩端的電壓很小。進(jìn)入預(yù)熱過程。預(yù)熱時(shí)間可以由R1、R2、C3控制。預(yù)熱電壓和電流可以通過控制電容C_T1來實(shí)現(xiàn)。如圖2所示T1時(shí)間段。

　　當(dāng)A點(diǎn)電壓繼續(xù)上升，并超過2N7002柵極鉗位電壓時(shí)，2N7002導(dǎo)通，電容C_T1、C_T2并聯(lián)。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*(C_T1+C_T2)) …..(3)

　　工作電壓如圖2所示T2時(shí)間段。至此，就實(shí)現(xiàn)了預(yù)熱、觸發(fā)和運(yùn)行的全過程，使燈以最低的電壓觸發(fā)，提高了燈的使用壽命。
 

　　無燈保護(hù)間歇振蕩法

　　GR8853為低功耗啟動(dòng)設(shè)計(jì)。啟動(dòng)時(shí)用降壓電阻從直流高壓端取供電電壓。啟動(dòng)后，從電感端采用二次側(cè)繞組感應(yīng)電壓法C4維持GR8853,VCC的供電經(jīng)Rx，如圖1中的Lr、Cr 和C4,Rx電路。當(dāng)無燈負(fù)載時(shí)，電感饋電二次側(cè)繞組感應(yīng)電壓為0v，無法給GR8853供電，只能從降壓電阻供電。當(dāng)GR8853啟動(dòng)后，功耗增加，Rh上壓降增加，Vcc下降。當(dāng)Vcc下降到欠壓值下限Vccuv- 時(shí)，GR8853停止工作。這時(shí)，GR8853功耗又減小，Rh壓降也減小，Vcc開始上升。當(dāng)Vcc上升到欠壓值上限Vccuv+ 時(shí)，GR8853又開始工作，Vcc又會(huì)因?yàn)镚R8853功耗增加而再次下降到欠壓值下限，又停止工作。這樣重復(fù)就形成了圖3給出的間歇工作狀態(tài)。這樣可以減小功率Q1、Q2、MOS管在空載時(shí)對容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)的功耗，使功率管溫度遠(yuǎn)低于最大結(jié)溫，提高了鎮(zhèn)流器的壽命。

       圖3、無燈時(shí)半橋輸出電壓

 結(jié)語
　　本文中采用的并聯(lián)開關(guān)電容法和空載間歇振蕩法，只需要少數(shù)的元器件，就實(shí)現(xiàn)了燈的預(yù)熱和降低了無燈負(fù)載時(shí)的功率管開關(guān)損耗，從而大大提高了燈的壽命和鎮(zhèn)流器的壽命，是一種低成本方案。