ｉｒ２１５ｘ在熒光燈電子鎮(zhèn)流器中的應(yīng)用 摘要：介紹一種新型的功率ｍｏｓｆｅｔ驅(qū)動集成電路ｉｒ２１５ｘ，并給出了使用該芯片的熒光燈電子鎮(zhèn)流器實際應(yīng)用電路。 關(guān)鍵詞：電子鎮(zhèn)流器 功率ｍｏｓｆｅｔ驅(qū)動電路 功率因數(shù)校正 目前國內(nèi)生產(chǎn)的熒光燈電子集成電路應(yīng)用鎮(zhèn)流器在驅(qū)動功率ｍｏｓｆｅｔ時絕大部分采用驅(qū)動變壓器式的半橋拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，兩支功率ｍｏｓｆｅｔ管在驅(qū)動變壓器的作用下交替導(dǎo)通給燈管提供電流，開關(guān)頻率由ｌ－ｃ共振頻率決定。盡管這種代表性的電路已經(jīng)在電子鎮(zhèn)流器中應(yīng)用了許多年，但存在著以下幾個缺點：（１）電路本身不能自啟動，通常的方法是在低側(cè)功率ｍｏｓｆｅｔ管柵極加上雙向觸發(fā)二極管，從而在電路接通瞬間觸發(fā)低側(cè)功率ｍｏｓｆｅｔ管；（２）由于驅(qū)動變壓器的存在，限制了電子鎮(zhèn)流器的進一步小型化；（３）驅(qū)動變壓器的生產(chǎn)成本高，在大規(guī)模生產(chǎn)中很難降低成本。

為了解決以上缺陷，ｉｒ公司生產(chǎn)出低成本的ｉｒ２１５ｘ系列控制集成電路，取代了傳統(tǒng)的變壓器驅(qū)動方式。ｉｒ２１５ｘ系列芯片為高壓、高速功率ｍｏｓｆｅｔ或ｉｇｂｔ驅(qū)動集成電路，可驅(qū)動高側(cè)和低側(cè)ｍｏｓｆｅｔ或ｉｇｂｔ，能夠提供高達６００ｖ的直流偏置電壓，具有自振蕩或外接同步振蕩功能，振蕩頻率的設(shè)置和ｃｍｏｓ５５５定時芯片類似，由定時元件ｒｔ和ｃｔ決定：

其中，ｒｓ為芯片內(nèi)部定時電阻。芯片內(nèi)部設(shè)有死區(qū)時間控制，死區(qū)時間通常設(shè)為１．２μｓ，以免高低側(cè)在交替導(dǎo)通時刻產(chǎn)生直通現(xiàn)象。

ｉｒ２１５ｘ系列芯片有ｉｒ２１５１、ｉｒ２１５２、ｉｒ２１５３和ｉｒ２１５５。ｉｒ２１５５具有更大輸出容量，能驅(qū)動１０００ｐｆ的容性負(fù)載，開通時間為８０ｎｓ，關(guān)斷時間為４０ｎｓ，ｒｓ為１５０ω；ｉｒ２１５１的開通時間為１００ｎｓ，關(guān)斷時間為５０ｎｓ，ｒｓ為７５ω；ｉｒ２１５２的參數(shù)和ｉｒ２１５１相同，但芯片的ｒｔ端和ｌｏ端相位相反。ｉｒ２１５３的開通時間為８０ｎｓ，關(guān)斷時間為３５ｎｓ，ｒｓ為７５ω，并具有輸出關(guān)斷功能，輸出關(guān)斷滯后時間為６６０ｎｓ。圖１為ｉｒ２１５ｘ的典型應(yīng)用電路。

圖２為４０ｗ熒光燈電子鎮(zhèn)流器的實際應(yīng)用電路，只需對輸出部分稍加改動就可以應(yīng)用到雙４０ｗ熒光燈中。電路中ｃ１和ｔ１組成ｅｍｉ濾波器，它既可以減小鎮(zhèn)流器對電網(wǎng)的干擾，又可以防止其它電器設(shè)備對鎮(zhèn)流器造成干擾。ｄ１～ｄ４組成橋式整流器，ｃ２、ｃ３、ｄ５～ｄ７和ｒ１組成無源功率因數(shù)校正電路，電路的功率因數(shù)可達到０．９５以上，輸入電壓范圍為１８０～２８０ｖ。一般情況下無源功率因數(shù)校正電路的峰值因數(shù)（ｃｆ）很高（大于２．１），這將直接影響燈的使用壽命，燈管生產(chǎn)商推薦電路的峰值因數(shù)不應(yīng)大于１．７，為了保證在功率因數(shù)校正的同時能夠降低電路的峰值因數(shù)，電路采用了閉環(huán)控制方法。由ｔ２檢測燈工作電流的變化，經(jīng)ｄ１３、ｃ１０和ｒ６控制ｉｒ２１５１的定時電容ｃ８的偏置電壓，從而控制ｉｒ２１５１的輸出頻率，達到控制輸出功率的目的。ｄ９、ｄ１０起溫度補償作用。燈絲預(yù)熱功能由ｑ３、ｒ４和ｃ９完成，預(yù)熱時間由ｒ４、ｃ９時間常數(shù)決定。在電源接通后，由于ｑ３開路，定時電容的偏置電壓較高，輸出頻率也較高，隨電容ｃ９充電，ｑ３的門電壓不斷升高，一旦ｑ３門電壓大于閾值電壓，ｑ３導(dǎo)通，定時電容的偏置電壓降低，從而輸出頻率降低，燈正常啟動