新的高壓集成電路為鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)鋪平道路

2005年2月A

    近年來，使用控制器集成電路和MOSFET晶體管的電子鎮(zhèn)流器已經(jīng)是司空見慣的了，這是由于加強(qiáng)了啟動(dòng)控制和保護(hù)功能，而且與普通的自振式雙極晶體管鎮(zhèn)流器相比，它的可靠性優(yōu)異。但是，直到如今，就尺寸和元件數(shù)量而言，自振式晶體管鎮(zhèn)流器仍有它的長處。最近，隨著國際整流器公司推出高壓集成電路IR2520D，這個(gè)情形有所改變。在這里，我們來看看這個(gè)產(chǎn)品，并且介紹新的參考設(shè)計(jì)，這將極大地簡(jiǎn)化用于歐洲市場(chǎng)的照明鎮(zhèn)流器的設(shè)計(jì)。

IR2520D型鎮(zhèn)流控制集成電路
    國際整流器公司的IR2520D是為了克服用分立元件設(shè)計(jì)的自振式鎮(zhèn)流器的缺點(diǎn)，同時(shí)保持成本低而設(shè)計(jì)的高壓集成電路，用于驅(qū)動(dòng)CFL燈或者用于尺寸小的鎮(zhèn)流器。IR2520D包含預(yù)熱、點(diǎn)燃、正常運(yùn)作、CFL燈故障保護(hù)、交流電網(wǎng)低電壓保護(hù)等等必不可少的功能，以及600 V半橋電路的高壓邊和低壓邊驅(qū)動(dòng)器。雖然IR2520D集成了許多功能，它只有八個(gè)引出腳，使用標(biāo)準(zhǔn)的SO8或者DIP8封裝，可以把整個(gè)鎮(zhèn)流器的元件數(shù)量減少到最多只有二十個(gè)元件。

    圖1是IR2520D的方塊圖。這種器件的核心部份是電壓控制振蕩器（VCO），可以在外面把頻率調(diào)節(jié)到最低（Fmin），并且有一個(gè)從0 V到5 V的模擬電壓輸入。這個(gè)集成電路包含適應(yīng)式零電壓切換（ZVS）和非零電壓切換（non-ZVS）保護(hù)。IR2520D的一個(gè)最大優(yōu)點(diǎn)是，它里面有電流波形系數(shù)控制的關(guān)機(jī)功能，不需要感測(cè)電流的高精度電阻器，這個(gè)電阻器一般是用于檢測(cè)電流過載。這只集成電路用VS引腳和半橋電路低壓邊MOSFET晶體管的RDSon進(jìn)行電流過載保護(hù)，以及檢測(cè)非零電壓切換狀態(tài)。在器件里面的600 V FET晶體管把VS引腳連接到VS感測(cè)電路上，而且在LO引腳處在高電平時(shí)，可以精確地對(duì)VS 引腳進(jìn)行測(cè)量，同時(shí)在開關(guān)周期的的另一半、在高壓邊FET晶體管導(dǎo)通、VS處于直流母線的電位時(shí)，可以承受直流電源母線的高電壓。

用IR2520D進(jìn)行設(shè)計(jì)
    用IR2520D進(jìn)行的設(shè)計(jì)是非常簡(jiǎn)單的，因?yàn)樗挥袃蓚€(gè)控制引腳：VCO （振蕩器的輸入電壓為直流0-5 V ）和FMIN。在把設(shè)計(jì)成用于功率不同的燈時(shí)，只需要修改幾個(gè)外接元件。

    FMIN引腳通過一只電阻器（RFMIN）接地。這個(gè)電阻器的數(shù)值確定了集成電路的最低頻率FMIN和初始頻率（大約為2.5