采用L6574的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器的工作原理與應(yīng)用

一、L6574的電路特點(diǎn)與控制功能

1、 L6574的電路特點(diǎn)

　　L6574電子鎮(zhèn)流器用控制集成電路可應(yīng)用于高達(dá)600V供電電壓的電子鎮(zhèn)流器電路，它的驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出電流可達(dá)250mA，灌入電流可達(dá)450mA，輸出驅(qū)動(dòng)控制脈沖信號(hào)的上升、下降時(shí)間可低至80ns/40ns，可以驅(qū)動(dòng)容性為1nF的負(fù)載，具有欠電壓鎖定輸出控制功能，L6574的輸出驅(qū)動(dòng)信號(hào)的頻率可以隨燈電路的預(yù)熱、點(diǎn)火和正常工作的要求而自動(dòng)變化。為了確保L6574集成電路可靠工作，在L6574的引腳12的內(nèi)部電路中添加了穩(wěn)壓箝位二極管，并且將自舉升壓二極管也集成到了L6574集成電路內(nèi)，從而簡化了L6574的外圍電路，L6574可以驅(qū)動(dòng)半橋功率輸出電路，通過外接定時(shí)元件參數(shù)的選擇可以獲得所需的燈電路的預(yù)熱和點(diǎn)火時(shí)間。同時(shí)L6574內(nèi)部的運(yùn)算放大器可以用作電子鎮(zhèn)流器電路的閉環(huán)控制，確保電子鎮(zhèn)流器電路穩(wěn)定、可靠工作。L6574有DIP16和SO16N兩種封裝形式，外形圖和引腳圖分別如圖1和圖2所示，L6574的工作框圖如圖3所示，L6574的工作流程圖如圖4所示，引腳功能如表1所示。

2、  L6574的內(nèi)部單元電路功能簡介{{分頁}}

（1）       L6574的高、低端驅(qū)動(dòng)電路

　　L6574中的高、低端驅(qū)動(dòng)電路用于為外接的兩只半橋功率晶體管MOSFET提供驅(qū)動(dòng)信號(hào)，由于可以提供450mA的灌入電流和250mA的輸出電流能力，可以可靠地驅(qū)動(dòng)外接的兩只功率晶體管MOSFET。

（2）       自舉升壓電路部分

　　由于采用了專門的技術(shù)，在L6574中集成了自舉升壓二極管，和外接的自舉升壓電容一起可以為高端功率晶體管MOSFET供電。為了使L6574可靠工作，不允許流入VBOOT引腳16電流。

（3）       有關(guān)定時(shí)電路

　　為了確保燈電路有適當(dāng)?shù)念A(yù)熱時(shí)間（=），在L6574的CPRE引腳1外接電容的充電電流為恒定值，在燈電路的預(yù)熱工作期間（），燈電路的工作頻率為，當(dāng)燈電路的預(yù)熱時(shí)間結(jié)束時(shí)，L6574的CPRE引腳1的外接電容開始放電，放完電后又重新被充電，通過這種操作可以得到燈電路的預(yù)熱到燈電路的點(diǎn)火這段時(shí)間，在t_SH時(shí)間內(nèi)，燈電路的工作頻率由到變化，一般取=。

（4）       振蕩電路

　　利用電壓控制的振蕩器（VCO）可以得到和的工作頻率。在環(huán)路開路的條件下，為最高振蕩工作頻率，而是最低振蕩工作頻率，在燈電路進(jìn)入正常工作條件下，燈電路閉環(huán)，這可以通過運(yùn)算放大器的輸出端使用一個(gè)電阻和二極管的電路與RING引腳4相連接的方法實(shí)現(xiàn)，這樣燈電路的工作頻率可以自動(dòng)由燈電路調(diào)節(jié)控制，從而完成燈電流的自動(dòng)控制。

（5）       運(yùn)算放大器電路部分電路

　　L6574內(nèi)集成的運(yùn)算放大器具有低輸出阻抗、寬的工作頻率、高的輸入阻抗的寬的共模輸入電壓工作范圍的特點(diǎn)，利用它可以完成燈電流的閉環(huán)控制。

（6）       EN1和EN2比較器電路

　　EN1和EN2是兩個(gè)CMOS的比較器電路，它的典型閾值電壓值為0.6V，利用這兩個(gè)比較器可以完成燈電路的過電壓和燈管不在位故障的保護(hù)。只要在這兩個(gè)比較器的輸入端有大于200ns的觸發(fā)脈沖信號(hào)輸入，就可以可靠地觸發(fā)比較器電路。

　　利用EN1比較器（高電平輸入有效）可以在欠電壓工作條件下完成L6574的關(guān)斷控制功能（即LVG和HVG引腳均為低電壓輸出，振蕩電路停振的控制），在EN2的輸入為高電位或電路又重新加電后L6574又恢復(fù)正常工作。同樣，如果EN2的輸入為高電位時(shí)，L6574又開始它的預(yù)熱工作狀態(tài)（參見L6574的定時(shí)圖5）。{{分頁}}

二、采用L6574的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器電路與工作原理分析

　　采用L6574的可調(diào)光電子鎮(zhèn)流器典型應(yīng)用電路工作原理如圖6所示。電路工作原理如下。

　　要使電子鎮(zhèn)流器電路可靠工作、燈管的使用壽命得到保證，電子鎮(zhèn)流器電路的工作頻率隨時(shí)間的變化規(guī)律應(yīng)符合圖7所示的變化關(guān)系圖。

　　圖7中所示的就是燈電路的預(yù)熱工作頻率，這個(gè)工作頻率應(yīng)在電子鎮(zhèn)流器電路一開始工作的時(shí)間內(nèi)保持一段時(shí)間，即燈電路的預(yù)熱時(shí)間，然后開始下降至()，這段過渡時(shí)間就是燈電路的點(diǎn)火時(shí)間（），一般取=。L6574的CPRE引腳1、RPRE引腳2、CF引腳3和RING引腳4就是用于確定燈電路頻率和、參數(shù)用的引腳。連接到CPRE引腳1的電容就是用于設(shè)定預(yù)熱時(shí)間的電容。可以利用下式計(jì)算：

t                                             (1)

{{分頁}}

　　而連接到CF引腳3的電容的充、放電電流就可以決定外接半橋功率晶體管MOSFET的驅(qū)動(dòng)信號(hào)頻率。在預(yù)熱期間，CF引腳3的外接電容的充電電流由流入、流出引腳2和引腳4的電流決定。引腳2、引腳4的電壓為2V時(shí)，流出引腳2（RPRE）和（RING）引腳4的電流反比于它們外接的電阻值。有下列的公式成立：

                                    (2)

                                             (3)

　　通過選擇不同的電阻、電容值就可以得到所需要的電路工作頻率和所需要的和時(shí)間。

　　L6574的EN1引腳8和EN2引腳9是用于電子鎮(zhèn)流器電路故障保護(hù)的引腳，EN1和EN2引腳的有效控制電平均為高電平。當(dāng)EN2的輸入為高電平信號(hào)時(shí)，迫使電路按重新預(yù)熱點(diǎn)火工作的循環(huán)開始工作，而當(dāng)EN1引腳為高電平時(shí)則關(guān)斷L6574。一般EN2引腳用于燈電路的“點(diǎn)火”故障控制，而EN1引腳可以用于檢測(cè)燈不在位/更換燈管的燈電路故障保護(hù)。

　　在L6574內(nèi)部有一個(gè)燈電路工作狀態(tài)檢測(cè)用運(yùn)算放大器，它可以用于燈電路的閉環(huán)控制（如圖8所示）。對(duì)圖8所示電路，可以在它的同相信號(hào)輸入端7加一個(gè)基準(zhǔn)電壓，而將一個(gè)和燈電流成正比的信號(hào)加到它的反相信號(hào)輸入端6，通過一只二極管VD₃和電阻R₁₈將L6574的第4、5引腳連接。這樣，如果燈負(fù)載的電流變化超過同相端7所定的基準(zhǔn)電壓值時(shí)，二極管VD導(dǎo)通，這樣流出L6574引腳4RING的電流又加大了一部分，致使電容C_F的充電電流加大，即半橋驅(qū)動(dòng)電路的頻率上升，由于鎮(zhèn)流電感的作用，從而使燈負(fù)載的電流下降。所以如果變L6574引腳7的基準(zhǔn)電壓值就可以改變燈電流，達(dá)到調(diào)光的目的。

　　在圖5所示電路中的L6561及外圍元件VT₁等組成PFC電路，而電阻R₁₀、R₁₁和R₁₂用以設(shè)定PFC輸出電壓值，T1為PFC電感。

　　而在L6574的第7引腳連接的電位器R₁₄就是用于調(diào)光的電位器。