基于FAN7710V的新型高性能節(jié)能燈鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)

引言

　　在照明技術(shù)中，電子節(jié)能燈已經(jīng)日益成為人們的首選，因?yàn)槠鋺?yīng)用范圍廣，節(jié)能環(huán)保性能好，是政府和企業(yè)節(jié)能減排的重要舉措之一。在近幾年中，我國(guó)為了推廣電子節(jié)能燈的應(yīng)用，采取了財(cái)政補(bǔ)貼政策，就像家電下鄉(xiāng)一樣，惠及全國(guó)百姓和消費(fèi)者。

　　所謂電子節(jié)能燈，主要是指采用電子鎮(zhèn)流器的緊湊型熒光燈（CFL）。鎮(zhèn)流器和節(jié)能燈是一體化的，安裝和更換像白熾燈燈泡一樣方便。電子節(jié)能燈對(duì)鎮(zhèn)流器的基本要求是：電路盡可能簡(jiǎn)單，元件數(shù)量少，成本低，性能穩(wěn)定，安全可靠，使用壽命長(zhǎng)。本文以飛兆半導(dǎo)體推出的FAN7710V新型鎮(zhèn)流器控制IC為例。

　　1 關(guān)于FAN7710V的簡(jiǎn)介

　　FAN7710V芯片集成了頻率可編程振蕩器、燈絲預(yù)熱控制電路、死區(qū)時(shí)間（即高/低端驅(qū)動(dòng)信號(hào)之間的非交迭時(shí)間，旨在防止半橋高/低端MOSFET同時(shí)導(dǎo)通）控制電路、自適應(yīng)零電壓開關(guān)（ZVS）控制器、高/低端MOSFET柵極驅(qū)動(dòng)器和高/低端功率MOSFET等。其中，每個(gè)功率MOSFET的耐壓達(dá)440V以上，導(dǎo)通態(tài)電阻RON典型值是4.6Ω（@VGS=10V，ID=190mA）。MOSFET漏-源極之間續(xù)流二極管正向壓降≤1.4V（@380mA），正向電流為380mA（正向脈沖電流達(dá)3.04A）。

　　FAN7710V采用溫度范圍為-40℃~125℃的8引腳DIP封裝，符合歐盟RoHS指令。

　　FAN7710V各個(gè)引腳功能見表1。

表1 FAN7710V引腳功能

　　FAN7710V的啟動(dòng)電流僅約150μA，工作電流約2.6mA，在220V的AC電壓下能輸出20W的功率。這種控制IC的VDD啟動(dòng)門限為13.4V，欠壓關(guān)閉門限是11.6V，內(nèi)部齊納二極管的箝位電壓是15V。FAN7710V的預(yù)熱時(shí)間、預(yù)熱頻率和正常操作運(yùn)行頻率均可由外部阻容元件設(shè)定，并提供有源ZVS控制和過溫度及燈開路保護(hù)。

　　2 基于FAN7710V的節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器

　　2.1 電路組成

　　LF是EMI濾波電感器，RF是可熔電阻（起保險(xiǎn)絲作用），D1~D4和C1組成橋式全波整流濾波電路，Rstart為啟動(dòng)電阻，CVDD為啟動(dòng)和退耦電容，RT為預(yù)熱和運(yùn)行頻率設(shè)定電阻，CPH為預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容，DB和CB分別為自舉操作二極管和電容，DP1、DP2和CCP組成的電荷泵輔助電源電路，L、CP和CS組成LCC諧振輸出級(jí)。

　　2.2 電路啟動(dòng)

　　接通AC電源，220V的AC電壓經(jīng)D1~D4全波整流和電容C1濾波，產(chǎn)生約310V的DC電壓加至IC（FAN7710V）的引腳VDC。同時(shí)，VDC電壓經(jīng)啟動(dòng)電阻Rstart對(duì)電容CVDD充電，如圖3所示。當(dāng)IC引腳VDD上的電壓VDD因CVDD充電達(dá)到導(dǎo)通門限電平VDDTH（ST+）后（約13.4V），IC啟動(dòng)。IC引腳VDD導(dǎo)通后，CVDD放電，VDD電壓降低，在VDD降至欠電壓，關(guān)閉門限VDDTH（ST-）之前（約11.6V），電荷泵對(duì)CVDD充電，VDD電壓被箝位在VCL（15V）電平上。