风扇7710 紧凑型荧光灯镇流器控制芯片

元器件信息   2022-11-23 10:44   195   0  

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特征 :集成半桥mosfet浮动通道,用于+550V以下的引导操作低启动和工作电流:120μA,2.6MA欠压闭锁,滞后1.8V运行频率和预热时间可调内部主动ZVS控制内部保护功能(无灯)内部钳位齐纳二极管高精度振荡器软启动功能

应用 :紧凑型荧光灯镇流器 说明 :Fan7710采用Fairchild独特的高压工艺和封装系统(SIP)概念开发,是一种紧凑型镇流器控制集成电路荧光灯(CFL)。FAN7710控制内部高压应力,在310V直流电压。风扇7710包含预热/点火功能,由用户选择的外部控制电容器,延长灯泡寿命。风扇7710检测到从点火后模式切换到内部有源零电压开关(zvs)控制电路。此控制方案使FAN7710能够检测一个打开的灯的状态,不需要花费外部电路,防止对mosfet的压力。这个FAN7710内置的高端驱动器有一个共模噪声消除电路,提供强大的抗高dv/dt噪声侵入的操作。

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典型应用信息 :1.欠压锁定(uvlo)功能风扇7710的高压侧和低压侧电路。当vdd达到vddth(st+),uvlo松开,风扇7710正常工作。在uvlo状态,fan7710消耗的电流很小,注意是的。一旦释放uvlo,fan7710就会工作通常直到vdd低于vddth(st-),uvlo迟滞。在uvlo条件下,所有确定IC的状态被重置。当集成电路在关闭模式,IC可以通过降低VDD重新启动电压低于VDDTH(ST-)。FAN7710具有高压侧栅极驱动电路。供给在vb和vout之间应用了高端驱动程序。在低电源条件下防止驱动器故障在vb和vout之间的电压,fan7710提供供电轨之间的附加uvlo电路。如果vb-vout低于vhsth(st+),则驱动程序保持低状态至关闭高压侧开关,如图所示。作为只要vb-vout之后vb-vout高于vhsth(st-)超过vhsth(st+),司机继续工作。2.振荡器荧光灯的镇流器电路基于lcc谐振槽和半桥逆变电路如图所示。实现零电压半桥逆变电路的开关(ZVS)lcc的驱动频率高于其谐振频率频率,由l、cs、cp和rl确定;式中,rl是等效灯的阻抗。

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lcc谐振腔的传递函数很大取决于灯阻抗rl,如FAN7710中的振荡器产生有效的辅助灯点火和改进的驱动频率灯寿命长。因此,振荡频率按以下顺序更改:预热频率->点火频率->正常运行频率。在灯被点燃之前,灯的阻抗非常高很高。一旦灯打开,灯的阻抗显著减少。因为共振峰非常由于灯在瞬间的高电阻开灯时,必须把灯开得更高频率大于共振频率,如(a)所示在此模式下,由逆变器主要通过CP。CP连接两个灯丝和使电流路径接地。作为一个结果,电流使灯丝容易升温点火。电流的大小可以通过控制振荡频率或改变Cp的电容。驱动频率fpre被称为预热频率由以下公式得出:方程2仅在vcph介于3v和风扇7710进入运行模式前5伏。一次VCPH达到5V,内部锁存器记录从点火模式。除非vdd低于vddth(st-),否则预热和点火模式在灯启动转换。最后,灯由外部电阻,Rt,如图中的(c)所示。如果VDD是高于vddth(st+)且uvlo被释放,则RT引脚的电压被调节到4V。这个电压根据因为这个电流和一个电容器设置振荡频率,FAN7710不需要任何外部电容器。提出的振荡特性由以下公式给出:bac7ae8a-6ad8-11ed-bcbf-b8ca3a6cb5c4.png

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3.操作模式FAN7710有四种工作模式:(a)预热模式,(b)点火模式,(c)主动零电压开关模式,和(d)关闭模式,如图所示。模式是由cph电容电压自动选择如图所示。在模式(a)和(b)中,cph动作作为定时器来确定预热和点火时间。在预热和点火模式后,CPH的作用改变以稳定主动zvs控制电路。在此模式下,逆变器的死区时间由cph的电压。仅当FAN7710处于激活ZVS时模式,是否可以使用CPH管脚。将CPH销拉到2.6V以下激活ZVS模式使风扇7710进入关机状态模式。在关机模式下,所有活动操作都将停止除了紫外线和一些偏压电路。关闭模式由外部CPH控制或有源零电压开关电路。有源zvs电路的自动控制检测灯拆卸(打开灯状态)和将CPH电压降低到2.6V以下以保护逆变器开关损坏。

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3.1预热方式(t0~t1)当VDD超过VDDTH(ST+)时,风扇7710启动操作。此时,内部电流源(IPH)收取CPH。cph电压从0v增加到3v预热模式。因此,振荡频率方程式4。在这种模式下,灯不点火,但为了容易点燃而预热。预热时间取决于CPH的大小根据预热过程,点燃的灯减少了,灯的寿命也缩短了增加。在这种模式下,死区时间固定在最大值。3.2点火方式(T1~T2)当CPH电压超过3V时,内部电流充电源的cph增加了大约6倍比iph,被称为iig,导致cph快速增加电压。内部振荡器减小振荡从fpre到fosc的频率随cph电压的增加而增加。降低频率会增加灯,如图所示。最后,灯点燃了。当CPH电压介于3V和5V。一旦CPH电压达到5V,风扇7710不返回点火模式,即使CPH电压在这个范围内,直到风扇7710从下面重新启动VDDTH(ST-)。因为CPH时点火模式继续从3V到5V,点火时间由下式给出:bac7ae8d-6ad8-11ed-bcbf-b8ca3a6cb5c4.png3.3运行方式及有功零电压切换(AZVS)模式(T2~)当CPH电压超过5V时,工作频率通过RT固定到FOSC。然而,主动ZVS操作是在CPH达到~6V时才启动。风扇7710准备从瞬时CPH开始的主动ZVS操作T2到T3期间超过5V。当cph升高时t3时大于~6v时,激活zvs操作。到确定开关状态,FAN7710检测到逆变器输出(输出引脚)的转换时间使用vb引脚。从输出转换信息,FAN7710控制死区时间以满足ZVS条件。如果ZVS满意,则风扇7710稍微增加CPH电压以减少死区时间和找到最佳死区时间,从而提高效率降低了逆变器开关。如果ZVS失败,风扇7710将减小cph电压增加死区时间。CPH电压为调整以满足最佳零电压开关操作。在主动zvs模式,充电量/放电电流与iph相同。图描绘了正常工作波形。

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3.4关机模式如果电容器cph的电压降低到~2.6V,通过外部应用电路或内部应用电路保护电路,IC进入关机模式。一次IC进入关机模式,此状态持续到内部锁存器通过将vdd降低到VDDTH(ST-)。图显示了一个外部关闭控制电路。

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CPH充电电流的大小与iph,可以用小型的信号晶体管。FAN7710提供主动零电压开关根据cph的电压。如果ZVS即使在最大死区也失时间到了,FAN7710停止驱动变频器。风扇7710热关机电路感测到集成电路的结温。如果温度超过约160°C,热关机电路停止风扇7710的操作。关闭模式和欠压锁定状态的当前用法不同。在关机模式下,一些电路块,如偏置电路,保持活性。因此,目前的消费量略高在欠电压锁定期间。4.自动打开灯检测FAN7710可以自动检测到一个打开的灯条件。当灯打开时,谐振槽无法对地形成闭环,如图.使用输出引脚提供的电流对电荷泵电容器进行充放电。因为开灯状态意味着谐振槽不存在时,不可能满足ZVS条件。在这个条件,风扇7710的功耗,原因是电容负载驱动,估计为:bac7ae90-6ad8-11ed-bcbf-b8ca3a6cb5c4.png

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假设Cp、Vdc和F为1nF、311V和50kHz,功耗分别达到2.4W左右风扇7710的温度迅速升高。如果不提供保护,IC可能会被热攻击。注意硬开关条件在容性负载驱动过程中会引起电磁干扰。图显示了在打开灯状态下的波形。在这种情况下,充电和阴极保护放电电流直接由并考虑了硬开关条件。这个FAN7710通过降低增加死区时间的cph电压。如果ZVS失败,CPH低于2.6V,即使死区时间达到最大值,FAN7710关闭IC以保护防止损坏。要重新启动FAN7710,VDD必须低于vddth(st-)重置内部锁存电路记住IC的状态。

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5.电源当vdd低于vddth(st+)时,消耗非常大小电流,IST,使电流能够供给使用高电阻电阻的VDD引脚(R启动图)。一旦uvlo被释放,电流消耗增加,整个电路运行,需要额外的电源稳定运行。补给必须至少运送几个。电荷泵电路是一种经济有效的方法创建一个额外的电源并允许CP用来降低电磁干扰。

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电流沿着路径(1)流动。它向CVDD收费,它是一个旁路电容器,用来降低供电轨。如果CVDD充电超过阈值电压在内部分路调节器中,分路调节器是打开并用触发电压调节VDD。当外界由高变低时,中国共产党通过DP2排出,如图27中的路径(2)所示。这些充放电操作将继续进行直到风扇7710被关闭操作停止。这个充电电流,i,必须足够大,以供应风扇7710的工作电流。高压侧闸门驱动器的电源由引导带技术,如图28所示。当低压侧的mosfet连接在输出端pgnd管脚打开,vb的充电电流流经数据库。每一次低潮都有机会给断路器充电。因此,CB电压只会增加风扇7710正常工作时。当输出电压过高时,二极管的分贝反向偏置断路器向高压侧驱动器提供电流。在这一次,由于CB放电,VB-VOUT电压减少。如果vb-vout低于vhsth(st-),则由于高侧uvlo,高侧驾驶员无法操作保护电路。必须选择足够大的CB不在紫外线范围内,因为振荡周期的一半,特别是当高边mosfet打开时。

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