美国镇流器电路图

2011-04-09 11:14:30来源: 互联网 关键字:功率因数控制(PFC)  镇流器  过压保护(OVP)

1. 概述

  ML4831是一种亮度可调的高功率因数、高效率电子镇流器控制器。它主要由功率因数控制器、振荡器、预热关断时序、控制选通逻辑、输出驱动器及过压、过热保护等部分组成(参见图1)。重新启动和灯管再输出由外部时序控制,并且考虑到对不同灯管特性的综合控制,镇流器控制装置可通过频率调制(FM)来调整灯管的功率,通过补偿编程调整灯管的功率,通过补偿编程来调整压控振荡器(VCO)的工作频率。这些功能集成在一块芯片上,它可以在不同的场合下使用。



  芯片的主要特点如下:
  ●功率因数校正和功率调节功能由一块集成电路完成。
  ●低失真,高效率,连续升压,平均电流检测功率因数。
  ●快速启动或瞬时启动,启动时间可调。
  ●灯管电流反馈控制亮度。
  ●变频调光和启动。
  ●灯管熄灭情况下,可调再启动,以避免镇流器发热。
  ●内部超温关断保护代替了外部传感保护,保证了设备的安全。
  ●PFC中过压比较器可以消除因负载开路引起的失控。
  ●采用大幅度振荡器和标准电流乘法器,提高了抗噪力。

2. 引脚功能


  ML4831采用双列直插18引脚封装,引脚排列如图2所示。各引脚功能说明如下:
  ●EA OUT:PC误差放大器输出和校正端。
  ●IA OUT:PFC平均电流互导放大器的输出和调整节点。
  ●I(SINE):PFC电流乘法器输入。
  ●IA+:PFC平均电流互导放大器同相输入和PFC逐周限流比较器峰值电流检测点。
  ●LAMP F.B:灯管起弧电流取样(或调节)误差放大器的反相输入端,也是亮度控制输入节点。
●LFB OUT:灯管电流误差跨导放大器输出。
●R(SET):外接电阻,它设定振荡器的最高频率Fmax和R(X)/C(x)充电电流。
●INTERRUPT:用于灯管的熄灭检测和再起动。当该脚的时间间隔后再起动。
●R(X)/C(X):预热定时,亮度锁定和中断。
●GND:地
●P GND:芯片功率接地端。
●OUT B:镇流器的MOSFET驱动输出端B。
●OUT A:镇流器的MOSFET驱动输出端A。
●PFC OUT:PFC MOSFET驱动输出端。
●VCC:芯片正电源。
●VREF:7.5V参考电压缓冲输出端。
●EA_/OVP:PFC误差放大器反相输入和OVP比较器输入端。

3. 主要参数

●电源ICC:75mA
●输出电流。流入或流出13、14、15脚的直流电流:250mA
●3脚的乘法器输入I(SINE):10mA
●引脚5、9、18输入电压:0.3VCC~-2V;
●引脚4输入电压:-3~+2V;
●引脚1、6最大过载电压:-0.3~+7.7V;
●引脚1、2、3最大过载电流:±20mA;
●引脚2最大过载电压:-0.3~+6V;
●工作温度范围:-65~+150℃

4. ML4831主要单元功能介绍

图1为ML4831的内部原理框图,其中几个主要单元的功能如下:
4.1 功率因数部分
ML4831中的功率因数修正电路采用平均电流检测升压型功率因数控制电路。该电路的工作原理可参考有关资料。
4.2 乘法器
ML4831的乘法器是一个线性电流输入的乘法器,是功率因数控制器的一个部分。它对大功率转换引起的干扰有很强的抑制能力。输入正弦波电压经整流后的直流电压,通过降压电阻转换成电流,这样,很小的接地噪声在PWM(脉宽调制)比较器的基准上产生微小。乘法器的输出电压加在电流放大器正相输入端,形成电流误差放大器的基准。其傎按下式计算。
VMUL≈[I(SINE)×(VEA-1.1V)]/4.17mA
其中,I(SINE)为降压电阻上的电流;VEA为误差放大器的输出电压。乘法器的最高输出电压为1V。
4.3 平均电流和输出电压的稳定
PFC控制部分的脉宽调制器(PWM)可抑制乘法器输出引起的正电压干扰和接在4脚的电流取样电阻上的负电压干扰和接在4脚的电流取样电阻上的负电压干扰。逐周限流用于高速电流瞬变时,保护MOSFET。当管脚4的电压低于-1V时,脉宽调制器的周期终止。
4.4 过压保护(OVP)
过压保护(OVP)用于负载突变(灯管损坏开路)时避免电源电路承受过高的电压。直流高压经分压后过压保护值。当18脚的电压高于2.75V时,PFC晶体管关断,而镇流器将继续工作。过压保护值必须设置在既能使电源部分安全运行,又不能过低而影响升校正回路。


4.5 振荡器



振荡器控制原理如图3所示。振荡器的振荡频率范围由LFB(灯管反馈)放大器输出(6脚)控制。当灯管电流减小时,6脚电压升高,控制信号增大,电容C(T)充电电流减小,从而使振荡频率降低。由于镇流器输出网络衰减较高的频率,因此灯管功率提高。


4.6 欠压封锁和超温关断



集成电路(IC)内部包含一个并联调节,它能将电压VCC限制在13.5V(VCCZ)。IC需要很小的电源电流,这个电流主要由镇流变压器的辅助组供给。当VCC低于VCCZ-0.7V时,IC的静态工作电流低于1.7mA,此时输出关断。这里,IC可由交流市电整流后通过降压电阻直接供电。图4为欠压封锁及电源电流波形图。
为了降低成本,ML4831内含有一个温度传感器,当IC的结温高于12℃时,镇流器将停止工作。为使内部传感器安全代替外部传感器,必须将IC设置在镇流器中的适当位置,以确保准确地检测镇流器的温度。ML4831芯片的温度(Tj)可由下面的经验公式计算
(Tj)=TA+PD×65℃/W
其中,TA为环境温度;PD为芯片的耗散功率。


4.7 起动、重新启动、预热和关断



采用ML4831后,日光灯启动不影响灯管寿命,并且在日光灯熄灭时镇流器产生的热量很小。
日光灯预热和中断定时器电路如图5。C(X)以电流IR(set)/4译电,然后通过R(X)放电。C(X)两端的初始电压为0.7V(VBE),由0.7V上升到3.4V所需的时间为灯丝预热时间。在这段时间内,振荡器的充电电流(ICHG)为2.5V/R(set)。这将为灯丝预热产生一个高电流,但又不会产生使灯管起动的高压。
阴极灯丝预热以后,逆变器的频率降低到Fmin,并产生一个高电压来启动灯管。灯管启动后,两商电压不再降低。加到9脚的灯管反馈电压上升到高于参考电压Vref时,C(X)的充电电流中断并且逆变器封锁。此时,C(X)通过R(X)放电,一直到C(X)两端电压下降到门限值1.2V时,逆变器又开始工作。用这种方式关断逆变器,可以防止逆变器产生过大的热量。
选择较大阻值的R(X)可以使预热时间足够长。在C(X)两端电压达到6.8V门限值以前,LFB OUT对于振荡器不起作用,所以,全部功率加到灯管上。然后调节亮度,C(X)两端电压被箝位在7.5V。
各种状态下逆变器工作频率如右表所列。

 

5. 典型应用

图6是一个采用ML4831实现的高功率因数,高效率日光灯镇流器原理电路。输入交流电压(120V)经整流后获得直流高压。通过开关管Q2、Q3和开关变压器T2B、C1、C2获得三组输出,可启动控制三路日光(荧光)灯,且亮度可调。由R16~R19,D10,D11、C16、C17构成整流取样电路,将灯管的反馈信号及亮度控制电压送到芯片的5脚,通过控制13、14脚输出脉冲频率,以实现亮度调节及自动稳定控制。Q2、Q3交替导通,Q3起续流作用,从而提高电源效率。
由R1及D10、D11组成主回路电流取样电路,取样电流信号加到芯片4脚作为PFC输入信号。R12、R13及D19~D22组成过压保护取样电路,取样信号加到芯片18脚。通过15脚输出驱动Q1,以实现功率因数校正和过压保护。功率因数校正电路主要由Q1、L3、C7、D7组成。
附图6元件参数:


 


C1、13、33:0.22μF、50V、10%;
C2、3:3.3nF、125VAC、10%;
C4:0.33μF、250VAC;
C28:2.2nF、50V、10%;
C6:47μF、25V、10%;
C9:10nF、25V、10%;
C7:120μF、250V、20%;
C10、5:1.5nF、50V、2.5%;
C11、16:0.0047μF、50V、10%;
C12、20:220pF、2kV、10%;
C14:0.068μF、160V、5%;
C15:4.7μF、50V、20%;
C17:2.2nF、50V、2%;
C18:0.22μF、63V、10%;
C19:0.068μF、250V、5%;
C21:6.8nF、630V、5%;
C22:22nF、630V、5%;
C23:330pF、50V、10%;
C26:0.1μF、250V、5%;
C29:1μF、25V、10%;
C30:0.1μF、25V、10%;
C32:4.7nF、25V、10%;
R1:0.5Ω、5%、1W;
R2:36kΩ、1/2W、5%;
R3:33Ω、1/4W、5%;
R4:360kΩ、1/4W、5%;
R5:17.8kΩ、1/4W、1%;
R6:35.7kΩ、1/4;
R7:110kΩ、1/4W、1%;
R8:51.1kΩ、1/4W、1%;
R9:1.96kΩ 、1/4W、1%;
R10:681kΩ、1/4W、5%;
R12:5.49kΩ、1/4W、1%;
R16:100kΩ、1/4W、1%;
R17:412kΩ、1/4W、1%;
R28:100kΩ、1/4W、5%;
R19:9.09kΩ、1/4W、1%;
R21、22:22Ω、1/4W、1%;
R23:475kΩ、1/4W、1%;
R27:100Ω、1/4W;
R29:100kΩ;
R30:12kΩ、1/4W、5%;
R31:4.3kΩ、1/4W、1%;
D1-4:1A、600V;
D19-22:1A、600V、快速二极管;
D6:20V、5%、1W;
D7:3A、400V、快速二极管;
D10-13:0.1A、75V;
D15、18:0.1A、75V;
D16、17:1A、50V;
Q1-3:5.5A、400V;
T1:电感20mH,抽头1、4间150匝;抽头2、3间75匝。
T2A:电感3.87mH,抽头1、3间200匝,抽头5、6间200匝。
T2B:电感1.66mH,抽头1、2间200匝,抽头5、6间3匝,抽头7、8间3匝。
L3:电感1mH,抽头1、4间195匝。
T4:电感1.38mH,抽头1、3间190匝,抽头4、6间70匝。
L1、L2电感600μH,直流电阻0.45Ω。
F1:2A。

关键字:功率因数控制(PFC)  镇流器  过压保护(OVP)

编辑:神话 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/mndz/2011/0409/article_6704.html
本网站转载的所有的文章、图片、音频视频文件等资料的版权归版权所有人所有,本站采用的非本站原创文章及图片等内容无法一一联系确认版权者。如果本网所选内容的文章作者及编辑认为其作品不宜公开自由传播,或不应无偿使用,请及时通过电子邮件或电话通知我们,以迅速采取适当措施,避免给双方造成不必要的经济损失。

上一篇:电感镇流器电路图
下一篇:电瓶车充电器电路图

关注eeworld公众号 快捷获取更多信息
关注eeworld公众号
快捷获取更多信息
关注eeworld服务号 享受更多官方福利
关注eeworld服务号
享受更多官方福利
推荐阅读
全部
功率因数控制(PFC)
镇流器
过压保护(OVP)

小广播

独家专题更多

东芝在线展会——芯科技智社会创未来
东芝在线展会——芯科技智社会创未来
2017东芝PCIM在线展会
2017东芝PCIM在线展会
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
TI车载信息娱乐系统的音视频解决方案
汇总了TI汽车信息娱乐系统方案、优质音频解决方案、汽车娱乐系统和仪表盘参考设计相关的文档、视频等资源
电子工程世界版权所有 京ICP证060456号 京ICP备10001474号 电信业务审批[2006]字第258号函 京公海网安备110108001534 Copyright © 2005-2017 EEWORLD.com.cn, Inc. All rights reserved