專利名稱：Rfc鎮(zhèn)流器控制ic的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種特別用于驅(qū)動(dòng)熒光燈的鎮(zhèn)流器控制IC，更具體的說(shuō)， 該在該IC上具有附加的RFC電^各。
2. 相關(guān)技術(shù)
本發(fā)明的幾個(gè)方面相對(duì)于流行的、由國(guó)際整流器公司制造的IR 2166和IR 2167鎮(zhèn)流器控制IC提供附加的功能和穩(wěn)定性。這些器件的 說(shuō)明以及上述的申請(qǐng)和文章(特別是第60/482， 344號(hào)申請(qǐng))可以從 網(wǎng)址www.irf.com得到。因此，背景技術(shù)的詳細(xì)敘述是可以免費(fèi)得到的， 而并未包括于此。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明幾方面都實(shí)施在國(guó)際整流器公司的IRS21681D和 IRS2168D功率因數(shù)校正和鎮(zhèn)流器控制IC，并且可一皮本領(lǐng)域的技術(shù)人
員應(yīng)用到其他設(shè)備和環(huán)境當(dāng)中。
IRS 21681D是全集成和全保護(hù)的600V鎮(zhèn)流器控制IC，該IC被 設(shè)計(jì)為能夠驅(qū)動(dòng)各類熒光燈。IRS 21681D是基于流行的IR2166控制 IC,并具有附加的改進(jìn)以提高整流器的性能。PFC電路以臨界傳導(dǎo)模 式工作，并提供高的PF、低的THD和DC總線調(diào)整。IRS21681D的 技術(shù)特征包括可編程的預(yù)熱和運(yùn)行頻率、可編程的預(yù)熱時(shí)間、可編程 的點(diǎn)火斜波電壓、可編程的PFC過(guò)流保護(hù)、以及可編程的壽命終止保 護(hù)。綜合保護(hù)的技術(shù)特征，如保護(hù)電燈放電、燈絲故障、壽命終止保 護(hù)、DC總線欠壓重置、以及自動(dòng)重起功能都包括于本發(fā)明的設(shè)計(jì)中。
此外，IRS2168D具有閉環(huán)半橋點(diǎn)火電流調(diào)整功能和新穎的故障計(jì) 數(shù)器。IRS21681D與IRS2168D不同，其在點(diǎn)火期間電壓斜波上升， 并且在第 一過(guò)流故障時(shí)關(guān)閉。
參考IRS21681D狀態(tài)圖(圖4),從圖中可以看出只有管腳CS的 電壓〉1.25V時(shí)的事件需要從點(diǎn)火模式或者運(yùn)行模式轉(zhuǎn)到故障模式。在 預(yù)熱模式中，管腳CS過(guò)流會(huì)被禁止。在時(shí)序圖8中，參見底部的放 大圖。中間的圖像示出了點(diǎn)火斜波電壓，并且能夠看出電流斜升，以 及一旦CS〉1.25V，鎮(zhèn)流器就會(huì)被關(guān)閉。
參考IRS2168D的狀態(tài)圖5,從圖中能夠看出，在預(yù)熱模式和運(yùn)行 模式允許管腳CS過(guò)流，但是，需要60個(gè)周期的連續(xù)故障(內(nèi)部故障 計(jì)數(shù)器)，來(lái)達(dá)到進(jìn)入故障模式。在點(diǎn)火期間，故障模式被禁止。相反， 點(diǎn)火調(diào)整電路保持管腳CS被限制在1.25V，因此限制了鎮(zhèn)流器輸出級(jí) 的最大點(diǎn)火電流和電壓。還請(qǐng)參見時(shí)序圖9,圖9示出在點(diǎn)火期間電 流被調(diào)整。
IRS21681D和IRS2168D都可以是16管腳PDP或者16管腳窄體 SOIC封裝。
本發(fā)明IC的技術(shù)特征總結(jié)如下 ■ PFC、鎮(zhèn)流器控制和半橋驅(qū)動(dòng)位于一個(gè)IC內(nèi) ■臨界傳導(dǎo)模式增壓型PFC ■可編程的PFC過(guò)流保護(hù) 可編程的半橋過(guò)流保護(hù)
■可編程的預(yù)熱頻率
可編程的預(yù)熱時(shí)間
■可編程的點(diǎn)火斜波電壓
■可編程的運(yùn)行頻率
電壓控制振蕩器(vco) ■壽命終止窗比較器管腳
■ DC總線欠壓重置
■燈取下/自動(dòng)重啟關(guān)閉管腳 內(nèi)部引導(dǎo)MOSFET
■ VCC中的內(nèi)部15.8V (在IRS2168D中為15.6V )齊納夾二級(jí)
管
■《鼓功率啟動(dòng)(200樣i安)
■鎖存抗護(hù)C (immunity)和ESD保護(hù)
此外，IRS2168D具有: ■閉環(huán)電流調(diào)整
■內(nèi)部60個(gè)事件電流檢測(cè)上/下故障計(jì)數(shù)器
IRS21681D與IR2166的比4交 '新的PFC過(guò)流;險(xiǎn)測(cè)管腳 ■改善的VBUS調(diào)整電壓公差 ■增加的PFC工作時(shí)間范圍 ■減少的PFC最小工作時(shí)間
■新的VCO振蕩器和可編程的點(diǎn)火斜坡信號(hào)(ramp)
■固定的1.2微秒(IRS2168D為1.4微秒)內(nèi)部HO和LO (可在
時(shí)間)
■沒(méi)有CPH內(nèi)部充電電流(RCPH連接到VCC ) ■沒(méi)有故障計(jì)數(shù)器(在IRS2168D，管腳CS的故障計(jì)數(shù)器除了點(diǎn)火 模式以外，都是工作的)
■在點(diǎn)火運(yùn)行模式(在IRS2168D中為新閉環(huán)點(diǎn)火電流調(diào)整)允許
單一事件過(guò)流 ■增加的管腳SD關(guān)閉電壓閾值遲滯 ■改變的管腳EOL內(nèi)部2V偏置到30微安的OTA ■內(nèi)部引導(dǎo)MOSFET
本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)，通過(guò)參考附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方案進(jìn)行 描述后，將變得顯而易見。


圖l是表示出了 IC的典型應(yīng)用的示意圖2和圖3分別是IRS21681D和IRS2168D的方框圖4和圖5分別是IRS 21681D和IRS 2168 D的操作模式狀態(tài)圖6和圖7分別是IRS 21681D和IRS 2168 D的導(dǎo)線定義和說(shuō)明；
圖8示出了 IRS21681D的鎮(zhèn)流器部分的時(shí)序圖9示出了 IRS 2168D的鎮(zhèn)流器部分的時(shí)序圖IO示出了啟動(dòng)和供應(yīng)電路；
圖ll是顯示Vcc供應(yīng)電壓相對(duì)于啟動(dòng)時(shí)間的曲線圖12是顯示預(yù)熱電路的示意框圖13是與預(yù)熱和振蕩功能相關(guān)的時(shí)序圖14示出了點(diǎn)火電路；
圖15是與點(diǎn)火調(diào)整相關(guān)的時(shí)序圖16是故障計(jì)數(shù)器的時(shí)序圖17是增壓轉(zhuǎn)換器的示意圖18示出了線路輸入電壓半個(gè)周期的正弦線路輸入電壓(實(shí)線)、 平滑過(guò)的正弦線路輸入電流(虛線)、以及三角形的PFC電感電流； 圖19是PFC控制電路的簡(jiǎn)化示意圖； 圖20是PFC控制電路的詳細(xì)框圖21是示出了電感電流、以及管腳PFC、管腳ZX和管腳OC的信 號(hào)的時(shí)序圖22是示出在AC線路零相交附件的工作時(shí)間調(diào)制的時(shí)序圖23是用來(lái)選擇元件值的RFMIN相對(duì)于頻率的曲線圖。
具體實(shí)施例方式
在對(duì)上述實(shí)施方式的區(qū)別進(jìn)行描述后，下面的功能性描述主要用 于IRS2168D。
鎮(zhèn)流器部分
欠壓鎖定模式(UVLO)
欠壓鎖定模式(UVLO)定義為當(dāng)VCC低于開啟閾值時(shí)，IC所處 的狀態(tài)。要識(shí)別IC的不同模式，請(qǐng)參考圖5所示的狀態(tài)圖。IRS2168D 欠壓鎖定^皮設(shè)計(jì)成用來(lái)保持小于400微安的超低電流，并保證在啟動(dòng) 高側(cè)和低側(cè)輸出被啟動(dòng)之前，可以執(zhí)行IC的所有功能。圖10示出了 一種有效的電壓供應(yīng)電路，該電鴻J吏用IRS2168D農(nóng)i型功率啟動(dòng)電流
電路和來(lái)自半橋輸出(R VCC、 CvCCi、 CvcC2 、 CsNUB、 Dcpi和Dcp2)
的緩沖(snubber)充電泵。
流過(guò)供電電阻(Rvcc)的電流減去IC的啟動(dòng)電流為VCC電容 (Cvcd和CVCC2 )充電。選擇上述電阻用于設(shè)置鎮(zhèn)流器的期望AC線 路輸入電壓開啟閾值。當(dāng)VCC電壓超過(guò)IC啟動(dòng)閾值(UVLO+)并且 SD管腳的電壓低于4.5伏的時(shí)候，IC導(dǎo)通并且LO開始振蕩。由于IC 工作電流的增加，導(dǎo)致VCC處的電容開始;^文電(圖11 )。 在LO的 LO開關(guān)周期的開機(jī)時(shí)間器件，隨著電容Ces通過(guò)內(nèi)引導(dǎo)MOSFET被 充電，高側(cè)供應(yīng)電壓(VB-VS)開始增加。當(dāng)VB-VS電壓超過(guò)高側(cè)啟 動(dòng)閾值(UVBS+)時(shí)，HO開始振蕩。因?yàn)閮?nèi)引導(dǎo)MOSFET的RDSon， 需要幾個(gè)LO周期，以將VB-VS充電高于UVBS+。
當(dāng)LO和HO都在振蕩時(shí)，夕卜MOSFET ( MHS和MLS )以50% 的占空因素以及1.6/xs的非重疊空載時(shí)間進(jìn)行開關(guān)。半橋輸出(管腳 VS )開始在DC總線電壓和COM之間切換。在LO關(guān)閉和HO導(dǎo)通 之間的空載時(shí)間期間，半橋輸出電壓以緩沖電容(CSNUB)確定的速度 dv/dt從COM過(guò)渡至DC總線電壓。當(dāng)滯流電容充電時(shí)，電流會(huì)流過(guò) 電荷泵二級(jí)管(DCP2)到達(dá)VCC。在半橋輸出的多個(gè)切換周期之后，
電荷泵和IC電^各的內(nèi)部15.6V齊納夾(zenerclamp)作為電壓供應(yīng)。 電容Cvcc2在VCC放電時(shí)間里供應(yīng)IC電流，并且應(yīng)該是足夠大，以 使得在電荷泵作為電壓供應(yīng)之前，VCC不會(huì)降低到UVLO-以下。電 容CVCC1被用來(lái)過(guò)濾噪聲，并直接設(shè)置在VCC和COM之間并且盡量 與它們接近，其電容量不應(yīng)少于O.lgF。在半橋電路硬切換器件或燈 點(diǎn)火的期間，使用電阻R!和R2限制從電荷泵流向VCC的大電流。內(nèi) 部引導(dǎo)MOSFET和供電電容(Cbs)包括高側(cè)驅(qū)動(dòng)電路的供應(yīng)電壓。 在UVLO模式期間，高端驅(qū)動(dòng)輸出HO和低端驅(qū)動(dòng)輸出LO都是低的， 內(nèi)部振蕩器是不工作的，并且管腳CPH內(nèi)部地與COM連接，用于重 置預(yù)熱時(shí)間。
預(yù)熱模式(PH )
當(dāng)VCC超過(guò)UVLO的正閾值(UVLO+)的時(shí)候，IRS 2168D進(jìn) 入預(yù)熱模式。連接管腳CPH和COM的內(nèi)部MOSFET被關(guān)閉，夕卜電阻 (圖12)開始為外預(yù)熱定時(shí)電容充電(CPH)。 LO和HO在更高的軟 啟動(dòng)頻率開始振蕩，并很快下降到預(yù)熱頻率。VCO管腳通過(guò)內(nèi)部 MOSFET與COM連接，從而通過(guò)并聯(lián)RFMIN和RPH而在FMIN管 腳處形成的等價(jià)電阻而確定上述預(yù)熱頻率。頻率保持在預(yù)熱頻率不變 直到管腳CPH的電壓超過(guò)2/3+VCC,接著IC進(jìn)入點(diǎn)火模式。在預(yù)熱 模式期間，允許管腳CS的過(guò)流保護(hù)和60周期連續(xù)過(guò)流保護(hù)故障計(jì)數(shù) 器工作。RFC電路在高增益模式下工作(參見RFC部分)，并且保持 DC總線電壓調(diào)整于固定水平。
點(diǎn)火模式(IGN)
IRS 2168D點(diǎn)火模式通過(guò)從1/3*VCC到2/3*VCC的第二次CPH 充電定義。當(dāng)管腳CPH的電壓第一次超過(guò)2/3fVCC時(shí)，管腳CPH的 電壓通過(guò)內(nèi)部MOSFET快速放電到1/3*VCC (看圖13和14)。內(nèi)部 MOSFET關(guān)閉，管腳CPH上的電壓開始再一次增加。管腳FMIN上的 等價(jià)電阻從并聯(lián)組合(RPH〃RFMIN)增加到RFMIN，增加速度由管 腳VCO(CVCO)上的外電容和電阻RPH編程確定。這使得工作頻率
平滑地通過(guò)點(diǎn)火頻率從預(yù)熱頻率下降到最終運(yùn)轉(zhuǎn)頻率。在該點(diǎn)火下降 過(guò)程中，頻率掃過(guò)燈輸出級(jí)的共振頻率以將燈點(diǎn)著。
管腳CS的過(guò)流閾值保證鎮(zhèn)流器使燈不會(huì)發(fā)生不激火(non-strike ) 或者斷開燈絲(open-filament)等故障。流通過(guò)外電流感應(yīng)電阻RCS 的低半橋MOSFET的電流確定管腳CS的電壓。該電阻對(duì)鎮(zhèn)流器輸出 級(jí)的最大峰值點(diǎn)火電流(峰值點(diǎn)火電壓)進(jìn)行編程。如果電壓超過(guò)了 內(nèi)閾值1.25V，點(diǎn)火調(diào)整電路通過(guò)為VCO電壓放電，以輕微增加頻率 (參見圖15)。這種從CS管腳到VCO管腳的一個(gè)周期接周期的反饋 調(diào)整每個(gè)周期的頻率，以限制用于整個(gè)點(diǎn)火模式的電流幅度。當(dāng)CPH 第二次超過(guò)2/3*VCC的時(shí)候，IC進(jìn)入運(yùn)行模式，故障計(jì)數(shù)器開始工作。 點(diǎn)火調(diào)整器在運(yùn)行模式下保持工作狀態(tài)，但是IC將在連續(xù)60次過(guò)流 故障之后進(jìn)入故障模式，并且門驅(qū)動(dòng)器輸出HO、 LO和RFC被鎖在 低電壓處(low—)。在點(diǎn)火模式期間，RFC電路在高增益模式下工作， 并保持被恒定電壓水平調(diào)整的DC總線電壓。高增益模式防止在燈點(diǎn) 火或者點(diǎn)火調(diào)整期間降低DC總線電壓。
運(yùn)行模式(RUN )
一旦VCC第二次超過(guò)2/3*VCC， IC進(jìn)入運(yùn)行模式。CPH繼續(xù)向 VCC充電。工作頻率為最小的頻率(在點(diǎn)火斜波上升后)，并且通過(guò) 管腳FMIN上的外電阻(RFMIN)編程確定。如果在任何時(shí)候在半橋 上發(fā)生了硬切換(燈絲斷、去除燈等)，則在電流感應(yīng)電阻(RCS)上 的電壓將超過(guò)1.25V的內(nèi)部閾值，故障計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)(參見圖14)。 如果連續(xù)過(guò)流故障超過(guò)60次，則IC就會(huì)進(jìn)入故障^f莫式，HO、 LO和 PFC門驅(qū)動(dòng)輸出就會(huì)被鎖定。在運(yùn)行模式期間，允許.壽命終止窗比較 器和DC總線低欠電壓重置。
DC總線欠電壓重置
如果在線路條件使燈變暗或過(guò)載的期間，DC總線的電壓降低得 太低，則相對(duì)于燈的共振輸出級(jí)的頻率可接近或低于共振頻率，從而 導(dǎo)致在半橋處發(fā)生硬切換而損壞半橋開關(guān)，或者會(huì)使得DC總線降低得太多而將燈熄滅。為了避免這種情況，管腳VBUS包括3.0V的欠 電壓重置閾值。當(dāng)IC處于運(yùn)行模式且管腳VBUS的電壓下降到3.0V 以下時(shí)，VCC會(huì)通過(guò)內(nèi)部MOSFET放電到低于UVLO-闞值，并在這 時(shí)將所有的門驅(qū)動(dòng)器鎖定。對(duì)于合適的鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)來(lái)說(shuō)，設(shè)計(jì)者應(yīng)當(dāng) 設(shè)置PFC部分的過(guò)流限制，從而使得DC總線的電壓不會(huì)下降，直到 AC線路的輸入電壓下降到低于鎮(zhèn)流器(參見PFC部分)的最少輸入 電壓。當(dāng)正確地設(shè)置PFC過(guò)流限制時(shí)，DC總線電壓在低線路(low-line ) 期間到達(dá)過(guò)流狀態(tài)時(shí)開始下降。VBUS管腳上所測(cè)量的電壓會(huì)下降到 內(nèi)部3.0V閾值以下，整流器將完全關(guān)閉。當(dāng)AC輸入線路電壓再一次 增加到足夠高(VCC超過(guò)UVLO+)時(shí)，VCC的上拉電阻將再次導(dǎo)通 整流器。R v c c應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為以最低規(guī)定的鎮(zhèn)流器輸入電壓導(dǎo)通鎮(zhèn)流器， 而PFC過(guò)流應(yīng)當(dāng)一皮i殳置為4氐于這個(gè)水平。這個(gè)石茲滯現(xiàn)象(hysteresis) 可以完全導(dǎo)通或者關(guān)閉鎮(zhèn)流器。
SD/EOL和CS故障模式
如果在SD/EOL管腳的電壓在運(yùn)行模式期間超過(guò)3V或低于1 V，則發(fā)生.壽命終止故障，IC進(jìn)入故障模式，并且LO、 HO和PFC 門驅(qū)動(dòng)輸出都鎖在"低"狀態(tài)下。CPH放電到用于重置預(yù)熱時(shí)間的 COM,而VCO則放電到用于重置頻率的COM。為了退出故障模式， VCC可以下降到UVLO-(整流器電源關(guān)閉)以下，或者SD管腳上升 超過(guò)5V (移走電燈)。這些情況中的任何一個(gè)都會(huì)迫使IC進(jìn)入U(xiǎn)LVO 模式(參見狀態(tài)圖，圖5)。 一旦VCC大于UVLO+(鎮(zhèn)流器電源導(dǎo)通) 并且SD被拉升超過(guò)5V并下降低于3V (電燈重新插入)，IC會(huì)進(jìn)入 預(yù)熱模式，并再次開始振蕩。
只有CS管腳的電壓連續(xù)在60個(gè)LO周期期間大于1.25V之后， 電流感應(yīng)功能才迫使IC進(jìn)入故障模式。CS管腳的電壓與LO端進(jìn)行 "與(AND)"操作(參見圖16)，從而使得它與出現(xiàn)在LO工作時(shí)間 或者DC期間的脈沖工作。如果過(guò)流故障不是連續(xù)的，在沒(méi)有故障的 時(shí)候，內(nèi)部故障計(jì)數(shù)器在每個(gè)周期都減少計(jì)數(shù)。如果過(guò)流故障只在幾 個(gè)周期發(fā)生后不再發(fā)生，則計(jì)數(shù)器會(huì)最終重置為零。在預(yù)熱模式和運(yùn)
行模式期間允許過(guò)流故障計(jì)數(shù)器工作，而在點(diǎn)火模式期間不允許過(guò)流 故障計(jì)數(shù)器工作。
鎮(zhèn)流器設(shè)計(jì)公式
注意因?yàn)镮C容差、元件容差、以及由于內(nèi)部比較器響應(yīng)時(shí)間而 導(dǎo)致的振蕩器過(guò)沖擊(overshoot)和欠沖擊(under shoot)的緣故， 下述設(shè)計(jì)等式會(huì)與實(shí)際的數(shù)值有輕微的區(qū)別。
步驟1:編程運(yùn)行頻率
用管腳FMIN的定時(shí)電阻RFMIN編程控制運(yùn)行頻率。運(yùn)行頻率如
下
<formula>formula see original document page 18</formula>或<formula>formula see original document page 18</formula> (2 )
或
使用RFMIN相對(duì)于頻率的曲線圖(圖23)，為期望的運(yùn)行頻率選擇 RFMIN值。
步驟2:編程預(yù)熱頻率
用定時(shí)電阻RFMIN和RPH編程預(yù)熱頻率。定時(shí)電阻在預(yù)熱時(shí)間期 間是并聯(lián)的。因此，預(yù)熱頻率如下
<formula>formula see original document page 18</formula>3)
或<formula>formula see original document page 18</formula> (4)
或
使用RFMIN相對(duì)于頻率的曲線圖(圖23)，為期望的預(yù)熱頻率選4奪
REQUIV值。RPH如下
<formula>formula see original document page 18</formula> (5)
步驟3:編程預(yù)熱時(shí)間
通過(guò)管腳CPH上的外電容充電到2/3*VCC所用的時(shí)間預(yù)熱時(shí)間來(lái)定 義預(yù)熱時(shí)間。連接在VCC上的外電阻(RCPH)為電容CPH充電。預(yù)熱 時(shí)間io下<formula>formula see original document page 19</formula>
或
<formula>formula see original document page 19</formula> 步驟4:編程點(diǎn)火斜升時(shí)間
預(yù)熱時(shí)間由將管腳VCO的外電容充電到2V時(shí)所用時(shí)間來(lái)限定。連 接于FMIN的外定時(shí)電阻(RPH)為電容CVCO充電。點(diǎn)火斜升時(shí)間則 如下
或
<formula>formula see original document page 19</formula> (7)
步驟5:編程最大點(diǎn)火電流
最大點(diǎn)火電流由外電阻器RCS和1.25V的內(nèi)閾值編制。該閾值確定 鎮(zhèn)流器的過(guò)流限制，當(dāng)頻率向共振方向斜降時(shí)會(huì)達(dá)到該限制，并不會(huì)將 燈點(diǎn)火。最大點(diǎn)火電流如下
<formula>formula see original document page 19</formula> [安培峰值] (9)
或
<formula>formula see original document page 19</formula> (10)
PFC設(shè)計(jì)等式
步驟1:計(jì)算PFC電感值:
<formula>formula see original document page 19</formula>「亨利，(1)
丄9 2承/層U廳
其巾， VBUS=DC總線電壓
VACmmn:最小rms AC輸入電壓
- =RFC效率(通常是0.95 )
FMIN=最小AC輸入電壓的最小PFC的切換頻率
Pout =鎮(zhèn)流器輸出功率
步驟2:計(jì)算PFC電感電流峰值:
<formula>formula see original document page 20</formula>(2)
注意:PFC電感在高于規(guī)定的鎮(zhèn)流器操作溫度范圍決不能在"飽和( 在電感"&計(jì)時(shí)應(yīng)該考慮合適的》茲心(core)大小和空氣間隙。
步驟3:計(jì)算PFC過(guò)流電阻ROC值:<formula>formula see original document page 20</formula>
(3)
步驟4:計(jì)算啟動(dòng)電阻RVCC值:
<formula>formula see original document page 20</formula>[歐姆]
(4)
PFC部分
大多電子鎮(zhèn)流器來(lái)說(shuō)，非常期望具有相對(duì)于AC輸入線路電壓起 到純電阻負(fù)載的電^各。可以通過(guò)測(cè)量輸入電壓和輸入電流的相位偏移 和車敘入電流波形和正弦l命入電壓波形的相似性，測(cè)量電3各與純電阻的 匹配程度。輸入電壓和輸入電流之間的相位余弦一皮定義為功率因數(shù) (PF ),輸入電流波形和輸入電壓波形的匹配度一皮定義為總諧波失真 (THD)。功率因數(shù)為1.0 (最大)對(duì)應(yīng)于零相位偏移和0%的THD, 并表示純正弦波形(沒(méi)有失真)。因此，高PF值和低THD值是我們 所期望的。要達(dá)到這個(gè)目標(biāo)，IR2168D包括有源功率因數(shù)校正(PFC) 電路。
在IR2168D中實(shí)施的控制方法是用于CCM (critical-conduction mode,臨界傳導(dǎo)模式)下運(yùn)行的增壓型轉(zhuǎn)換器(圖17)。這意味著在 PFC MOSFET的每個(gè)切換周期中，在再次導(dǎo)通RFC MOSFET之前， 電^各會(huì)等待直到電感電流;改電到0 。 PFC MOSFET的導(dǎo)通和關(guān)閉頻率
(>10KHZ)遠(yuǎn)高于輸入線3各的頻率(50到60HZ)。
當(dāng)開關(guān)MPFC導(dǎo)通時(shí)，電感LPFC連接在整流線路輸入(+ )和(-) 之間，使LPFC中的電流線性充電。當(dāng)MPFC關(guān)閉的時(shí)候，LPFC連 接在整流線路輸入(+ )和DC總線電容CBUS (通過(guò)二才及管DPFC ) 之間，存儲(chǔ)在LPFC內(nèi)的電流流入CBUS。 MPFC高頻率地導(dǎo)通和關(guān) 閉，并且CBUS上的電壓充電到特定的電壓值。IR2168D的反饋環(huán)通 過(guò)持續(xù)監(jiān)測(cè)DC總線電壓，并且相應(yīng)調(diào)整MPFC的工作時(shí)間(on-time )， 將該電壓調(diào)整為固定的值。為了增加DC總線電壓，上電時(shí)間減少， 為了減少DC總線電壓，增加工作時(shí)間。該負(fù)反饋控制具有慢環(huán)速度 和低環(huán)增益的性能，從而使得平均電感電流平滑地跟隨低頻線路輸入 電壓，用于高功率因數(shù)和低THD。因此，MPFC的導(dǎo)通時(shí)間在線;洛電 壓的幾個(gè)周期里是固定的(并具有下面會(huì)討論附加調(diào)制)。在具有固定 的導(dǎo)通時(shí)間、以及通過(guò)將電感電流;汶電到0而確定的關(guān)閉時(shí)間后，^尋 到這樣一種系統(tǒng)，即，在該系統(tǒng)中切換頻率是自由運(yùn)行(free-running) 的，并恒定地從接近AC輸入線路電壓的零相交處的高頻改變?yōu)榉逯?處的低頻(參見圖18)。
當(dāng)線路輸入電壓為低時(shí)(接近零相交)，電感電流的充電量少，放 電時(shí)間快，這樣導(dǎo)致了高的切換頻率。當(dāng)輸入線路電壓高(接近峰值) 時(shí)，電感電流的充電量大，發(fā)放電時(shí)間長(zhǎng)，這樣就導(dǎo)致了較低的切換 頻率。
IR2168D (圖19)的PFC控制電路包括五個(gè)控制管腳VBUS, COMP， ZX, PFC和OC。管腳VBUS測(cè)量經(jīng)由外電阻電壓除法器的 DC總線電壓。管腳COMP利用外電容編程控制MPFC的工作時(shí)間和 反饋環(huán)的速度。管腳ZX使用PFC電感的次要線圈，探測(cè)每個(gè)切換周 期中電感電流放電到零的時(shí)間。管腳PFC是用于外MOSFET和MPFC 的低側(cè)門驅(qū)動(dòng)輸出。管腳OC檢測(cè)穿過(guò)MPFC的電流，執(zhí)行一個(gè)周期 接一周期的過(guò)流保護(hù)。
根據(jù)用于調(diào)整DC總線電壓的4V固定內(nèi)部參考電壓對(duì)管腳VBUS 進(jìn)行調(diào)整(圖20)。運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)進(jìn)行反饋閉環(huán)操作，該 運(yùn)算跨導(dǎo)放大器(OTA)降低或增加管腳COMP的外電容電流。在 COMP管腳得到的電壓設(shè)置用于對(duì)內(nèi)部定時(shí)電容(C1,圖20)充電的 閾值，從而編程控制了 MPFC的工作時(shí)間。在鎮(zhèn)流器部分處于預(yù)熱模 式和點(diǎn)火模期間，OTA的增益被設(shè)置為高水平，以使得DC總線電平 快速上升，并且將DC總線在點(diǎn)火期間發(fā)生的瞬變最小化。在運(yùn)行模 式期間，增益降到用于較低環(huán)速度的較低水平，用以獲得高的功率因 數(shù)和低的THD。
LPFC電流;改電至零的時(shí)間確定了 MPFC的不工作時(shí)間。LPFC的 通過(guò)外部電流限制電阻RZX與管腳ZX連接的次要線圈，檢測(cè)零電流 水平。超過(guò)2V內(nèi)部閾值的上升沿表示不工作時(shí)間的開始。當(dāng)LPFC 電流放電到零時(shí)，管腳ZX上的負(fù)下降沿降到1.7V以下，這表示不工 作時(shí)間的結(jié)束，MPFC再次導(dǎo)通(圖21)。該周期不確定地重復(fù)，直 到PFC部分因?yàn)殒?zhèn)流器部分(故障模式)檢測(cè)到故障、DC總線發(fā)生 過(guò)壓或欠壓而被禁止，或者管腳ZX的電壓負(fù)瞬變就不會(huì)發(fā)生。如果 在管腳ZX上的負(fù)邊緣沒(méi)有發(fā)生，MPFC就會(huì)保持關(guān)閉，直到看門狗 定時(shí)器迫使MPFC導(dǎo)通一^R時(shí)間，該導(dǎo)通時(shí)間由管腳COMP上的電壓 編程控制?？撮T狗的脈沖每過(guò)400微秒發(fā)生一次，直到在管腳ZX上 檢測(cè)到正確的正信號(hào)和負(fù)信號(hào)，并且恢復(fù)正常的PFC操作。如果管腳 OC的電壓在工作期間超過(guò)1.2V過(guò)流閾值，則PFC輸出就會(huì)關(guān)閉。電 路就會(huì)等待管腳ZX上的負(fù)瞬變或從看門狗定時(shí)器來(lái)的強(qiáng)迫導(dǎo)通操作， 以再次導(dǎo)通PFC輸出。
工作時(shí)間調(diào)制電路
在線路輸入電壓的整個(gè)周期里，工作時(shí)間固定的MPFC產(chǎn)生峰值 電感電流，該電流自然地遵循輸入線路電壓的正弦波形。；故平滑的平 均輸入電流與輸入電壓同相，用以獲得高的功率因數(shù)，但是電流的總 諧波失真(THD)以及單獨(dú)高諧波還是太高。這主要是因?yàn)殡娏髟诰€ 路輸入電壓的零相交附近處的跨越(cross-over)失真。為了達(dá)到國(guó)際 標(biāo)準(zhǔn)組織和通常的市場(chǎng)要求接受的低諧波，為PFC控制增加附加的工 作時(shí)間調(diào)制電路。該電路在輸入電壓接近零相交時(shí)，動(dòng)態(tài)地增加MPFC 的工作時(shí)間(圖22)。這使得峰值LPFC電流以及因此經(jīng)過(guò)平滑的輸
入電流略微增加高于線路輸入電壓的零相交。這降低了線路輸入電流
的跨越失真，從而將THD和高諧波降低到低水平。
DC總線過(guò)壓保護(hù)(OVP)
如果在DC總線產(chǎn)生過(guò)電壓并且VBUS管腳超過(guò)了內(nèi)部4.3V的閾 值，則PFC輸出就會(huì)被禁止(設(shè)置為邏輯"低")。當(dāng)DC總線再次降 低并且VBUS管腳降低到內(nèi)部4.15V閾值以下，看門狗樂(lè)P中就會(huì)到達(dá) 管腳PFC，正常的PFC操作被恢復(fù)。
DC總線欠壓重置
當(dāng)線路輸入電壓降低時(shí)，MPFC的工作時(shí)間增加以保持DC總線 電壓不變。工作時(shí)間隨電壓繼續(xù)降低而繼續(xù)增加，直到管腳OC超過(guò) 1.2V的內(nèi)部過(guò)流閾值。在這時(shí)，工作時(shí)間不再增加，PFC不再能夠提 供足夠的電流來(lái)為給定的負(fù)載功率保持DC總線固定。這會(huì)使得DC 總線開始降低。降低的DC總線會(huì)使得VBUS管腳降低到3V內(nèi)部閾 值以下(圖20)。當(dāng)這發(fā)生的時(shí)候，VCC內(nèi)部地》文電到UVLO-。IR2168D 進(jìn)入U(xiǎn)VLO模式，PFC和鎮(zhèn)流器部分被禁止。VCC的啟動(dòng)供應(yīng)電阻以 及微功率啟動(dòng)電流，應(yīng)當(dāng)被設(shè)置為鎮(zhèn)流器能夠以高于DC總線開始下 降水平的AC輸入電壓導(dǎo)通。管腳OC的電流感應(yīng)電阻設(shè)置了最大PFC 電流，因此設(shè)置了 MPFC的最長(zhǎng)工作時(shí)間。這避免了 PFC電感飽和， 并編程控制了鎮(zhèn)流器的最小的低線路輸入電壓。VCC的微功率供應(yīng)電 阻和管腳OC的電流感應(yīng)電阻編程控制用于鎮(zhèn)流器的開關(guān)輸入電壓閾 值。當(dāng)這些閾值正確設(shè)置以后，鎮(zhèn)流器就會(huì)因?yàn)楣苣_VBUS的3V欠 壓閾值而關(guān)閉，并且由于VCC的供電電阻再次在高壓(遲滯)導(dǎo)通。
雖然已經(jīng)根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施方案對(duì)本發(fā)明進(jìn)行敘述，其它各 種變體、修正和使用對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員是顯而易見的。因此，本 發(fā)明不應(yīng)由這里的具體公開內(nèi)容限制。
權(quán)利要求
1. 一種用于控制功率供應(yīng)電路的IC，所述功率供應(yīng)電路用于向負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述IC包括鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路，其向所述功率供應(yīng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，接收指示所述輸出級(jí)中的電流的電流感應(yīng)信號(hào)，以及通過(guò)修改所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào)作出響應(yīng)；所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路包括驅(qū)動(dòng)電路，提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)；故障檢測(cè)電路，當(dāng)通過(guò)所述輸出級(jí)的電流指示為故障時(shí)，接收所述電流感應(yīng)信號(hào)并提供檢測(cè)信號(hào)，以及響應(yīng)于所述檢測(cè)信號(hào)，使得所述驅(qū)動(dòng)電路停止提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
2. 如權(quán)利要求1所述IC,其中，所述整流器控制和驅(qū)動(dòng)電路具有 包括預(yù)熱、點(diǎn)火和運(yùn)行模式的多種操作模式，在所述點(diǎn)火和運(yùn)行模式 中允許所述故障檢測(cè)電路工作，并對(duì)用于終止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的單個(gè)檢 測(cè)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。
3. 如權(quán)利要求2所述IC，其中，所述故障檢測(cè)電路在預(yù)熱模式下 是不能夠工作的。
4. 如權(quán)利要求1所述IC，其中，所述鎮(zhèn)流器控制驅(qū)動(dòng)電路具有包 括預(yù)熱、點(diǎn)火、和運(yùn)行模式的多個(gè)操作模式，所述故障檢測(cè)電路在預(yù) 熱和運(yùn)行模式是允許工作的，并包括內(nèi)部故障計(jì)數(shù)器，所述內(nèi)部故障 計(jì)數(shù)器延遲所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的終止，直到預(yù)定數(shù)目的檢測(cè)信號(hào)被計(jì)數(shù)。
5. 如權(quán)利要求4所述IC，其中，所述預(yù)定數(shù)目是60。
6. 如權(quán)利要求1所述IC，其中，所述鎮(zhèn)流器控制驅(qū)動(dòng)電路具有包 括預(yù)熱、點(diǎn)火、和運(yùn)行模式的多個(gè)操作模式，所述故障檢測(cè)電路在所述點(diǎn)火模式下允許工作；所述鎮(zhèn)流器控制驅(qū)動(dòng)電路進(jìn) 一 步包括點(diǎn)火電流調(diào)整電路，在所述 點(diǎn)火模式的預(yù)定時(shí)間，所述點(diǎn)火電流調(diào)整電路向所述輸出級(jí)提供經(jīng)過(guò) 調(diào)整的電流，如果在所述預(yù)定時(shí)間未點(diǎn)火，則終止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
7. 如權(quán)利要求6所述IC,其中，所述預(yù)定時(shí)間是l/2秒。
8. —種用于控制功率供應(yīng)電路的IC，所述功率供應(yīng)電路用于向負(fù) 載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述IC包括:鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路，其向所述功率供應(yīng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 并接收指示所述輸出級(jí)中的電流的電流感應(yīng)信號(hào)，并通過(guò)修改所述驅(qū) 動(dòng)信號(hào)對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào)作出響應(yīng)；所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路包括提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路； 其中，所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路具有多個(gè)操作模式，所述模式 包括預(yù)熱和點(diǎn)火模式；進(jìn)一步包括定時(shí)電容和向所述定時(shí)電容充電的電^S 所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路保持在預(yù)熱模式下，直到所述定時(shí)電 容被充電到第 一預(yù)定電壓并接著被放電到第二預(yù)定電壓，然后保持在 點(diǎn)火模式，直到所述電容再次到達(dá)所述第一預(yù)定電壓。
9. 如權(quán)利要求8所述IC，其中，所述第一和第二預(yù)定電壓分別是 IC供應(yīng)電壓的2/3和1/3。
10. 如權(quán)利要求8所述IC,其中，所述IC具有內(nèi)部切換電路，用 于將所述定時(shí)電容放電從所述第一預(yù)定電壓快速地放電到所述第二預(yù) 定電壓。
11. 如權(quán)利要求10所述IC，其中，所述定時(shí)電容和充電電路位于 所述IC的外面。
12. 如權(quán)利要求8所述IC,其中，所述定時(shí)電容和充電電路位于 所述IC的外面。
13. 如權(quán)利要求8所述IC，其中，所述預(yù)熱模式的持續(xù)時(shí)間大約 是所述點(diǎn)火模式的持續(xù)時(shí)間的兩倍。
14. 一種用于控制功率供應(yīng)電路的IC，所述功率供應(yīng)電路用于向 負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述IC包 括鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路，其向所述功率供應(yīng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 并接收指示所述輸出級(jí)中的電流的電流感應(yīng)信號(hào)，并通過(guò)修改所述驅(qū) 動(dòng)信號(hào)對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào)作出響應(yīng)；所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路包括用于提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路；其中，所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路具有多個(gè)操作模式，所述多個(gè) 操作包括預(yù)熱、點(diǎn)火和運(yùn)行模式；所述振蕩器的操作頻率響應(yīng)于所述IC的管腳FMIN的電流，所述管腳 FMIN連接到電壓源和所述振蕩器。在運(yùn)行模式下，所述電流由所述電壓源和與所述管腳FMIN連接 的電阻RFMIN確定。
15. 如權(quán)利要求14所述IC，其中，所述電流在預(yù)熱;漠式下由電阻 RFMIN和電阻RPH的并聯(lián)決定，所述電阻RPH連接于所述IC的所 述管腳FMIN和管腳VCO，所述IC具有連4妄于管腳VCO的內(nèi)部開關(guān)， 所述內(nèi)部開關(guān)在運(yùn)行模式下是打開的，用于斷開所述電阻RPH，但是 在預(yù)熱模式下是關(guān)閉的，用于將電阻RPH和電阻RFMIN并聯(lián)。
16. 如權(quán)利要求15所述IC,其中，進(jìn)一步包括連接于所述管腳 從而在預(yù)熱模式的最大頻率和運(yùn)行模式的最小頻率之間改變頻率范 圍。
17. 如權(quán)利要求16所述IC,其中，所述頻率范圍包括用于對(duì)所述 燈點(diǎn)火的共振頻率。
18. —種用于控制功率供應(yīng)電路的IC，所述功率供應(yīng)電路用于向 負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述IC包 括鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路，其向所述功率供應(yīng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)， 并接收指示所述輸出級(jí)中的電流的電流感應(yīng)信號(hào)，并通過(guò)修改所述驅(qū) 動(dòng)信號(hào)對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào)作出響應(yīng)；所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路包括用于提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路；所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路包括壽命終止(EOL)窗比較器，其 接收管腳EOL處的燈電壓的信號(hào)，并且當(dāng)所述燈電壓大于或小于預(yù)定 范圍時(shí)，產(chǎn)生EOL故障信號(hào)；以及還包括偏置電路，其與所述管腳EOL連接，用于將所述燈電壓偏 置在所述預(yù)定范圍內(nèi)的中間水平。
19. 如權(quán)利要求18所述IC,其中，所述偏置電路包括運(yùn)算跨導(dǎo)放 大器，所述運(yùn)算跨導(dǎo)放大器參考所述中間水平的參考電壓。
20. 如權(quán)利要求18所述IC，其中，所述預(yù)定范圍約為1到3V， 所述中間水平約為2V。
21. —種用于控制功率供應(yīng)電路的IC，所述功率供應(yīng)電路用于向 負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述IC包 括鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路，其向所述功率供應(yīng)電路提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，并接收指示所述輸出級(jí)中的電流的電流感應(yīng)信號(hào)，并通過(guò)修改所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào)作出響應(yīng)；所述鎮(zhèn)流器控制和驅(qū)動(dòng)電路包括用于提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的驅(qū)動(dòng)電路；功率因數(shù)校正(PFC)電路，用于調(diào)整提供到所述共振輸出級(jí)的 DC總線電壓；所述PFC電路包括切換設(shè)備;以及過(guò)流電路，用于檢測(cè)所述PFC電路中的電流，并且當(dāng)所述電流超 過(guò)預(yù)定水平時(shí)，控制所述切換設(shè)備以限制所述電流。
22. 如權(quán)利要求21所述IC,其中，所述過(guò)流電路可操作以在一個(gè) 周期接一個(gè)周期的PFC切換期間限制所述電流。
23. 如權(quán)利要求1所述IC，其中，所述輸出級(jí)包括由所述驅(qū)動(dòng)電 路驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體開關(guān)，所述電流感應(yīng)信號(hào)指示通過(guò)所述半導(dǎo)體開關(guān)的 電流。
24. —種控制功率供應(yīng)電路的方法，所述功率供應(yīng)電路用于向負(fù) 載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述方法包 括提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)到所述功率供應(yīng)電路，接收指示所述輸出級(jí)電流的 電流感應(yīng)信號(hào)，以及通過(guò)〗務(wù)改所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào)進(jìn) 行響應(yīng)；當(dāng)通過(guò)所述輸出級(jí)的電流指示故障時(shí)，接收所述電流感應(yīng)信號(hào)并 提供檢測(cè)信號(hào)，以及響應(yīng)于對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)使所述驅(qū)動(dòng)電路停止提供 所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
25. 如權(quán)利要求24所述方法，進(jìn)一步包括提供包括預(yù)熱、點(diǎn)火和 運(yùn)行模式的多種操作模式，至少在所述點(diǎn)火和運(yùn)行模式期間對(duì)用于終 止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的單個(gè)檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)。
26. 如權(quán)利要求24所述方法，進(jìn)一步包括提供包括預(yù)熱、點(diǎn)火和運(yùn)行模式的多種操作模式，至少在所述預(yù)熱和運(yùn)行模式中，對(duì)所述檢測(cè)信號(hào)進(jìn)行計(jì)數(shù)以延遲所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的終止，直到預(yù)定數(shù)目的檢測(cè)信號(hào)被計(jì)數(shù)。
27. 如權(quán)利要求26所述方法，其中，預(yù)定數(shù)目是60。
28. 如權(quán)利要求24所述方法，進(jìn)一步包括提供包括預(yù)熱、點(diǎn)火和 運(yùn)行模式的多種搡作模式，并在所述點(diǎn)火模式下提供點(diǎn)火電流調(diào)整， 以在預(yù)定的時(shí)間向所述輸出級(jí)提供經(jīng)過(guò)調(diào)整的電流，如果在所述預(yù)定時(shí)間未點(diǎn)火，則終止所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)。
29. 如利要求28所述方法，其中，所述預(yù)定時(shí)間是l/2秒。
30. —種控制功率供應(yīng)電路的方法，所述電路功率供應(yīng)電路用來(lái)向負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述方法包括提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)到所述功率供應(yīng)電路，接收指示所述輸出級(jí)電流的電流感應(yīng)信號(hào)，以及通過(guò)修改所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)；提供多個(gè)包括預(yù)熱和點(diǎn)火模式的多個(gè)操作模式； 提供定時(shí)電容和為所述電容充電的電路；保持在所述預(yù)熱模式，直到所述定時(shí)電容被充電到第一預(yù)定電壓、 并接著被放電到第二預(yù)定電壓，然后保持在所述點(diǎn)火模式，直到所述電容再次到達(dá)所述第一預(yù)定電壓。
31. 如權(quán)利要求30所述方法，其中，所述第一和第二預(yù)定電壓分別是2/3和1/3的IC供應(yīng)電壓。
32. 如權(quán)利要求30所述方法，進(jìn)一步包括將所述定時(shí)電容從所述第 一預(yù)定電壓快速放電到所述第二預(yù)定電壓。
33. 如權(quán)利要求30所述方法，其中，所述預(yù)熱模式的持續(xù)時(shí)間大 約為所述點(diǎn)火模式持續(xù)時(shí)間的兩倍。
34. —種控制功率供應(yīng)電路的方法，所述電路功率供應(yīng)電路用來(lái) 向負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出電路，所述 方法包括提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)到所述功率供應(yīng)電路，接收指示所述輸出電路電流 的電流感應(yīng)信號(hào)，以及通過(guò)修改所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào) 進(jìn)行響應(yīng)；提供包括預(yù)熱、點(diǎn)火和運(yùn)行模式的多個(gè)操作模式； 產(chǎn)生用于提供所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)的可變頻率，并將所述管腳FMIN連接到電壓源，所述頻率響應(yīng)于所述管腳FMIN的電流；在所述運(yùn)行才莫式，將電阻RFMIN連4妄到所述FMIN管腳以確定所述電流。
35. 如權(quán)利要求34所述方法，其中，所述電流在所述預(yù)熱模式下 由所述電阻RFMIN和電阻RPH的并聯(lián)確定，所述電阻RPH連接在所 述IC的所述FMIN管腳和VCO管腳上，所述IC具有連接到所述管腳 VCO的內(nèi)部開關(guān)，所述內(nèi)部開關(guān)在所述運(yùn)行模式下被打開用于斷開所 述電阻RPH，但在所述預(yù)熱模式下被關(guān)閉用于將所述電阻RPH和電 阻RFMIN并聯(lián)。
36. 如權(quán)利要求35所述方法，進(jìn)一步包括將電容CVCO連接到所 述管腳VCO,用于在所述管腳VCO提供可變電壓，從而改變所述預(yù) 熱模式的最大頻率和運(yùn)行模式的最小頻率之間的所述頻率范圍。
37. 如權(quán)利要求36所述方法，其中，所述頻率范圍包括為所述燈 點(diǎn)火的共振頻率。
38. —種控制功率供應(yīng)電路的方法，所述電路功率供應(yīng)電路用來(lái) 向負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出電路，所述 方法包括提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)到所述功率供應(yīng)電路，接收指示所述輸出電路電流 的電流感應(yīng)信號(hào)，以及通過(guò)修改所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)所述電流感應(yīng)信號(hào) 進(jìn)行響應(yīng)；接收壽命終止(EOL)窗比較器處的燈電壓信號(hào)，以及當(dāng)所述燈 電壓信號(hào)大于或小于預(yù)定范圍時(shí)，生成EOL故障信號(hào)；將所述燈電壓的信號(hào)偏置在所述預(yù)定范圍內(nèi)的中間水平。
39. 如權(quán)利要求38所述方法，其中，所述預(yù)定范圍約為1V到3V， 所述中間水平約為2V。
40. —種控制功率供應(yīng)電路的方法，所述電路功率供應(yīng)電路用來(lái) 向負(fù)載電路提供功率，所述負(fù)載電路包括熒光燈共振輸出級(jí)，所述方 法包括提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)到所述功率供應(yīng)電路，接收指示所述共振輸出級(jí)的 電流的電流感應(yīng)信號(hào)，以及通過(guò)》務(wù)改所述驅(qū)動(dòng)信號(hào)，對(duì)所述電流感應(yīng) 信號(hào)進(jìn)行響應(yīng)；通過(guò)PFC電路調(diào)整DC總線電壓而校正提供到共振輸出級(jí)的功率 因數(shù)，所述PFC電路包括切換設(shè)備；以及檢測(cè)所述PFC電路中的電流，當(dāng)所述電流超過(guò)預(yù)定水平時(shí)，控制 所述切換設(shè)備限制所述電流。
41. 如權(quán)利要求40所述方法，進(jìn)一步包括在一個(gè)周期接一個(gè)周期 的PFC切換期間限制所述電流的步驟。
42. 如權(quán)利要求24所述方法，其中，所述輸出級(jí)包括由所述驅(qū)動(dòng) 電路驅(qū)動(dòng)的半導(dǎo)體開關(guān)，所述電流感應(yīng)信號(hào)指示通過(guò)所述半導(dǎo)體開關(guān) 的電流。
全文摘要
IRS21681D是全集成和全保護(hù)的600V鎮(zhèn)流器控制IC，該IC被設(shè)計(jì)為能夠驅(qū)動(dòng)各類熒光燈。IRS21681D是基于流行的IR2166控制IC，并具有附加的改進(jìn)以提高整流器的性能。PFC電路以臨界傳導(dǎo)模式工作，并提供高的PF、低的THD和DC總線調(diào)整。IRS21681D的技術(shù)特征包括可編程的預(yù)熱和運(yùn)行頻率、可編程的預(yù)熱時(shí)間、可編程的點(diǎn)火斜波電壓、可編程的PFC過(guò)流保護(hù)、以及可編程的壽命終止保護(hù)。此外，IRS2168D具有閉環(huán)半橋點(diǎn)火電流調(diào)整功能和新穎的故障計(jì)數(shù)器。IRS21681D與IRS2168D不同，其在點(diǎn)火期間電壓斜波上升，并且在第一過(guò)流故障時(shí)關(guān)閉。IRS21681D和IRS2168D都可以是16管腳PDP或者16管腳窄體SOIC封裝。
文檔編號(hào)H05B41/298GK101208997SQ200580014694
公開日2008年6月25日 申請(qǐng)日期2005年4月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月8日
發(fā)明者托馬斯·J·里巴里希 申請(qǐng)人:國(guó)際整流器公司