高压钠灯电子镇流器的研制
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600W高压钠灯电子镇流器的研制高压钠灯(HPSL)是一种性能优异的高强度气体放电灯(HIDL),其优点是光效高、寿命长、光色好,所以应用广泛。
与所有的气体放电电光源一样,高压钠灯呈负V-I特性,需要镇流器来抑制灯电流,而且启动时需要5~20kV的气体击穿电压。
传统的电感镇流器体积大,功率因数低(只能达到0.3~0.4),而且对电网电压波动的适应能力不强,所以,研制性价比较高的电子镇流器以取代电感镇流器是大势所趋。
现已研制的高压钠灯电子镇流器大都是高频电子镇流器,在高频状态下,高压钠灯容易熄弧,并存在声共振问题。
为避免声共振,现已研制的600W高压钠灯高频电子镇流器采用了频率调制技术,使高压钠灯的电流工作频率时刻围绕中心频率上下变化。
启动部分采用LC串联谐振电路产生高压,简单可靠。
1 整体控制策略 电路原理框图如图1所示。
主电路分为两级,第一级为整流及有源功率因数校正电路(AP FC),第二级为逆变电路。
可以看出,电子镇流器实质上是一个典型的AC/DC/AC变换电路。
辅助电源由UC3844组成的单端反激式电源构成,输出电压18V给芯片供电。
图1 600W电子镇流器整体结构图2 整流和APFC部分 交流电经二极管整流,虽然输入电压是正弦的,但输入电流却严重畸变,效率很低,大量使用会给电网造成严重危害,同时输入电流谐波生成的噪声也会影响电路运行。
APFC能使电路输入功率因数提高到0.95以上,使输入电流基本为正弦波,谐波含量大大减少。
本文采用F AN7527B控制的Boost电路作为APFC电路如图2所示。
FAN7527B是Fairchild Semiconductor 公司生产的简单高效的功率因数校正器,内含R/C滤波器,故外围电路不需接R/C滤波器。
变压器T1副边有两个作用:给芯片供电,同时作为电流过零的检测信号。
此芯片采用电压电流双闭环控制,内环使用电流断续不定频率模式控制。
电压检测信号(脚1)和同步信号(脚3)相乘作为电流给定,R5为电流检测电阻。
高压钠灯电子镇流器的研究的开题报告一、选题的背景和意义:随着人们对照明环境质量要求的不断提高,智能控制照明系统在各类场合中得到越来越广泛的应用。
高压钠灯作为一种节能环保的高效光源,在道路照明、工厂照明、广场照明等大面积场所中被大量的使用。
然而,高压钠灯在使用过程中需要使用电子镇流器进行控制,而传统的电子镇流器常常存在功率因数低、电磁干扰大、寿命短等诸多问题。
因此,研究和设计一种高效、可靠、稳定的高压钠灯电子镇流器具有重要的实际应用价值和理论意义。
二、选题的研究目标和内容:本文拟研究高压钠灯电子镇流器的工作原理和设计方法,旨在探索一种高效、可靠、稳定的电子镇流器方案。
具体内容包括:1. 对高压钠灯的工作原理及控制方式进行研究,了解高压钠灯电子镇流器所需的电气参数和性能要求。
2. 综合运用电路理论、控制理论、热学理论等知识,设计一种高效的高压钠灯电子镇流器,实现电能转化和控制电路的优化。
3. 运用仿真软件进行模拟和实验验证,测试和分析高压钠灯电子镇流器的性能指标和特性,如功率因数、电磁兼容性、损耗等。
三、论文的研究思路和方法:本文将采用文献调查、实验分析和仿真模拟等方法对高压钠灯电子镇流器的电路设计和性能进行研究。
具体思路和方法如下:1. 对高压钠灯的工作原理和电气参数进行调查和分析,了解电子镇流器所需的电学性能指标和控制要求。
2. 运用电路理论、控制理论等相关知识,设计高效的高压钠灯电子镇流器电路方案,并利用仿真软件进行模拟分析。
3. 搭建高压钠灯电子镇流器的实验平台,测试和分析电子镇流器的性能指标和特性,如功率因数、电磁兼容性、损耗等。
四、预期研究结果和成果:通过对高压钠灯电子镇流器的研究,预期获得如下研究结果和成果:1. 总结高压钠灯电子镇流器的工作原理和特点,并制定高压钠灯电子镇流器的设计指南和规范。
2. 设计出一种高效、稳定、可靠的高压钠灯电子镇流器,并比较分析其与传统电子镇流器的性能优劣。
400W太阳能高压钠灯电子镇流器的研制李桂臣苏建徽张国荣合肥工业大学高压钠灯(HPS)是一种性能优异的高压气体放电灯(HID),其优点是光效高,寿命长,光的穿透力强,所以被广泛应用于码头、铁路、机场、矿山、车库、广场、体育馆等大面积室外的照明,因而高压钠灯逐渐取代,白炽灯、汞灯、金卤灯而成为第三代节能灯中的代表。
由于传统的电感镇流器体积大、笨重、功率因数低、存在工频闪烁、发光效率低,而且对电网的波动适应能力差。
同时随着能源的紧缺和国家绿色照明工程战略的实施,研制高效、环保、体积小、长寿命、性价比高的太阳能高压钠灯电子镇流器已成为大势所趋。
与所有的镇流器一样,高压钠灯呈现负阻特性,当工作时出现非常有害的声共振现象。
现已研制的太阳能高压钠灯高频电子镇流器采用了频率调制技术,使高压钠灯的电流工作频率时刻围绕中心频率上下变化,从而避免了声共振。
并且采用恒流控制,实现了恒功率点灯。
太阳能高压钠灯镇流器与普通的镇流器最大的区别是采用太阳电池来供电,而不是直接来自电网。
太阳电池吸收太阳能存于蓄电池,再由蓄电池供电给高压钠灯,这个过程采用了智能化控制。
一、控制部分1.整体控制策略图1 太阳能电子镇流器整体结构图太阳能高压钠灯电子镇流器基本结构如下图1所示。
白天太阳电池经过蓄电池充电器给蓄电池供电,晚上到了设定时间蓄电池上电压经DC/DC升压电路升压。
主电路基本分为二部分,第一部分是DC/DC升压电路,第二部分为逆变部分。
从本质上讲,它是一个DC/DC/AC变换电路。
结构为太阳能电池板→蓄电池充电器→蓄电池→升压→逆变→启动→灯,各种芯片的工作电源来自蓄电池,结构简单。
启动部分采用555定时器启动电路,结构简单,便于调试。
2.太阳能高压钠灯电子镇流器技术特点及要求太阳能高压钠灯电子镇流器是由太阳电池阵列来供电,由于太阳电池阵列具有非线性的电源特性,为保证阵列在任何日照和环境温度下都将提供相应可能的最大功率输出,必须引入该环节,在太阳能光伏技术中称它为“最大功率点跟踪器(MPPT— Maximal Power Point Tracker),其意思是“真正的最大功率跟踪”控制,即保证系统不论在何种日照及温度条件下,始终使太阳电池工作在最大功率点处。
第4章高压钠灯电子镇流器设计实现4.1 原理框图高压钠灯(HPSL)电子镇流器电路方框图如图4-1所示。
图4-1 HPSL镇流器电路方框图4.2 实现电路根据图4-1,我们得到高压钠灯(HPSL)电子镇流器具体实现电路如图4-2所示。
图4-2 HPSL电子镇流器电路图下面对图4-2的各部分电路进行详细说明。
4.2.1 市电输入保护电路市电输入保护电路如图4-3所示。
图4-3 市电输入保护电路图中,FU为保险丝,在短路过流时起保护作用。
RT为负温度系数热敏电阻元件,用于抑制电源接通瞬间的浪涌电流冲击。
常温下RT呈高阻态,随着流过电流的增高,其温度也升高,而电阻值却下降,在负载电流达到稳定时,其阻值下降至最小,对电流产生的影响可忽略不计。
RV为压敏电阻,其阻值随电压的增高而急剧减小,可吸收诸如雷电等原因引起的电网瞬时高电压冲击。
因其耐受瞬时功率能力强,可长期工作。
正常状态下,RV接近开路,故对电路的影响可忽略。
本电路简单、低廉、有效。
4.2.2 EMI滤波器电磁干扰包括射频干扰(RFI)和各式各样的电磁脉冲干扰,它们的危害正受到愈来愈多的重视。
来自电网和电子镇流器逆变电路大功率高频振荡的射频传导干扰必须采用EMI滤波器加以隔离,以消除两者之间的互相干扰。
本电路采用双π型EMI滤波器,如图4-4所示。
其中,L1 = L2 , C1 = C2 ,C3 = C4 。
由于电感对射频干扰起阻流作用,而小容量电容则对射频干扰起近似短路作用,故EMI滤波器对射频传导干扰的抑制作用是明显的。
图4-4 双π型EMI滤波器电磁脉冲干扰在相线与中线间产生差模(对称模式)干扰,与地线无关, L1 、L2 对此干扰电流呈高阻抗;而在每条电源线与地线之间会产生共模(非对称模式)干扰, C3 、C4 对此干扰呈低阻抗,所以EMI滤波器对电磁干扰能有效抑制。
如果EMI滤波器的阻抗设计与干扰源的阻抗不匹配,则EMI滤波器还能将干扰源的干扰沿其进入的路径反射回去,这样EMI滤波器的滤波效果更佳。
2.2声谐振问题及其解决方法随着电子镇流器在低压气体放电灯如荧光灯领域的成功推广,人们将电子镇流器推广至UHID灯领域,但由此产生了一个新的问题,这就是声谐振问题。
声谐振是指HID灯高频工作时出现电弧不稳定的现象。
发生声谐振时,HID灯光输出发生波动并伴以电流电压起伏,实验研究表明,此时灯电压电流有效值会出现一个低频(5~20Hz)的波动,这种能为人肉眼所察觉的低频波动导致灯光闪烁,严重影响了照明效果。
声谐振时灯电弧会发生扭曲和抖动,严重时电弧会熄灭,甚至导致电弧管炸裂.图2.6和图2.7a)、b)分别是稳定工作下和发生声谐振时的灯电弧。
a)电感式镇流器图2-6稳定时的灯电弧”电子镇流器图2.7声谐振时的灯电弧产生声谐振的因素有很多,如放电管的形状、尺寸、管中气体压力、温度、灯的使用寿命等等【6】,而且对于不同厂家,不同批号的灯,甚至是同一批号的,每一支灯的声谐振频率范围也不相同,更重要的是,随着灯的使用寿命的延长,声谐振点会有所改变,因此解决声谐振问题有很大的难度,因此解决声谐振问题导通,cl电压全部加在变压器的原边,在变压器副边感应出几千伏的脉冲电压,经过Lc谐振,在电容C(C,《c.)上产生高压,从而击穿HID灯。
击穿后灯阻抗较小,K经工,、e给HID灯提供一个稳定的交变电流源。
图3.5是镇流器启动时高压触发二极管上的电压,可见峰值电压在300V以上,这个电压加在脉冲变压器的原边,若变压器有效匝比为1:10,贝}j会在副边产生3kV以上的高压,从而击穿HID灯,这种触发方式比单纯的LC谐振触发更可靠。
图3.5启动时高压触发二极管上的电压3.1.4控制电路设计控制电路是电子镇流器极为关键的部分,本设计中利用SG3525芯片产生逆变所需的驱动信号,并通过周围辅助电路实现相应的控制和保护功能。
逆变驱动和频率调制电路如图3-6所示。
整流1图3-6逆变控制电路图3·14150W高压钠灯电子镇流器实物用杭州远方仪器有限公司的镇流器专用测试仪HB一3A对电子镇流器进行了测试,其中250W高压钠灯电子镇流器测试结果如图3.15、3.16、3.17、3.18所示。
250W高压钠灯电子镇流器DC/AC变换器的设计对高压钠灯电子镇流器DC/AC变换器的工作原理做了说明。
分析了电子镇流器负载电路在谐振点火阶段和稳态限流阶段的工作特性。
给出了主要元件参数和相关波形。
实验证明了该电路的可行性。
1、前言高压钠灯属于绿色节能照明产品,已被全国大中城市道路照明广泛采用,在全国城市亮化工程中已收到较好的节能效果。
但是它不能单独工作,必须和镇流器配套才能可靠点亮和稳定工作。
由于电子镇流器相对于传统的镇流器具有许多独特的优点,比如,功率因数高,体积小,重量轻,节省原材料,成本低, 使灯具有更高的发光效率等,因此,人们正在积极研制高性能、低价格的电子镇流器。
高压钠灯电子镇流器通常由前级的低率因数校正(PFC)变换器和后级的高频逆变点亮电路组成,其原理框图如图本文主要介绍250W高压钠灯电子镇流器DC/AC变换器的原理和参数设计,为设计高压钠灯电子镇流器提供参考。
2、高压钠灯电子镇流器DC/AC变换器电路及其工作过程分析2.1主电路原理250W高压钠灯电子镇流器DC/AC变换器原理电路如图2所示。
400V的直流电压经半桥式高频逆变1所示。
后,输出一高频方波。
而起弧点亮电路、镇流电路和灯一起组成了该高频电压源的负载电路。
图 2 中C1、C2是容量相等的两个电解电容,A点对地电压为UIN/2。
S1、S2是两个带反并联二极管D1、D2 的MOS 管,负载电路由电容CS、电感LS组成的镇流电路与灯(稳态电阻为R)串联组成。
CP是一个小容量的高压电容,并联在灯的两端,它的作用是在启动时获得很高的电压(对于250W高压钠灯一般需要高于2400V的瞬时电压,才能保证灯的可靠点亮),点亮后,它在电路中的作用可以略去。
CS起着隔离直流分量的作用。
S1、S2在周期为T的方波UG1和UG2控制下,将直流电压UIN变换成峰-峰值为UIN,周期为T的高频方波电压,并由A、B两端输出给负载电路,将此方波电压做频谱分析,有:Udi = Y (Asin dt式中:U, =2 t/j■/3. =2n7r/ r;n= 135,可见,逆变电路的输出电压是由增值为2UIN/n、周期为T的基波和一些奇次谐波所组成。
高压钠灯电子镇流器的研制摘要高压钠灯电子镇流器相比于电感式镇流器具有许多优势,但众多的设计方法难以达到实用。
介绍了采用美国公司的专用芯片2305设计的高压钠灯电子镇流器,并描述了其原理和方法。
关键词绿色照明;高压钠灯;功率因素;恒功率引言高压钠灯[1]是高强度放电灯——中的一种,因其具有极好的光效80~140和合适的光波长,而被广泛用于户外照明,如广场、道路、码头等。
但是,传统的电感式的镇流器存在功率因数低和自身损耗大的缺点。
大量低功率因数电器的使用,对电网造成谐波污染,不但增加了供发电设备的负荷,使供发电设施得不到充分利用,而且严重影响其它用电设备的正常运行。
绿色照明事业在世界范围的蓬勃发展,推进了电子镇流器的广泛使用。
电子镇流器不但可以做到很高的功率因数接近1,而具有显著的节能效果,而且还能在很宽的电压范围内点灯工作,很好地解决了电感式镇流器的缺点。
因为,的功率相对于荧光灯大得多,用量也极大,所以,电子镇流器的开发应用,具有更加深远的意义。
范文先生网收集整理1对高压钠灯电子镇流器的要求电子镇流器因使用场所和其本身的特性,要求较为严格。
它的基本要求是1较高的功率因数≥099;2适应温度范围-20~50℃,且防雨雪;3输出到灯的功率必须恒定;4为防电极极化,灯的电流必须是交流,而且须防声共振;5必须有25~4的点灯触发电压,灯点亮后高压须消除,不影响灯的正常工作;6较高的功率一般人行道为75,道路为250,广场为400,最高达1000;7对各种故障灯短路、灯开路或无灯、弧光不正常、灯过压、灯过流以及电路本身的故障的识别及保护功能完善。
2方案的选择能够实现上述基本功能的方法有好多种,虽然许多厂商竞相研制生产,但能做到实用较为困难,因为,简单的电路难以满足要求,复杂的电路成本昂贵。
通过对电子镇流器的大量研究,本文介绍采用美国公司专门为控制器设计的专用芯片——2305[2]制作的250镇流器,其基本的框图如图1所示。
高压钠灯电子镇流器的研制0 引言高压钠灯(HPSL)[1]是高强度放电灯(HIDL——High Intensity Discharge Lamp)中的一种,因其具有极好的光效(80~140lm/W)和合适的光波长,而被广泛用于户外照明,如广场、道路、码头等。
但是,传统的电感式的镇流器存在功率因数低和自身损耗大的缺点。
大量低功率因数电器的使用,对电网造成谐波污染,不但增加了供发电设备的负荷,使供发电设施得不到充分利用,而且严重影响其它用电设备的正常运行。
绿色照明事业在世界范围的蓬勃发展,推进了电子镇流器的广泛使用。
电子镇流器不但可以做到很高的功率因数(接近1),而具有显著的节能效果,而且还能在很宽的电压范围内点灯工作,很好地解决了电感式镇流器的缺点。
因为,HPSL的功率相对于荧光灯大得多,用量也极大,所以,HPSL电子镇流器的开发应用,具有更加深远的意义。
1 对高压钠灯电子镇流器的要求HPSL电子镇流器因使用场所和其本身的特性,要求较为严格。
它的基本要求是:1)较高的功率因数(≥0.99);2)适应温度范围-20~50℃,且防雨雪;3)输出到灯的功率必须恒定;4)为防电极极化,灯的电流必须是交流,而且须防声共振;5)必须有2.5~4kV的点灯触发电压,灯点亮后高压须消除,不影响灯的正常工作;6)较高的功率(一般人行道为75W,道路为250W,广场为400W,最高达1000W);7)对各种故障(灯短路、灯开路或无灯、弧光不正常、灯过压、灯过流以及电路本身的故障)的识别及保护功能完善。
2 方案的选择能够实现上述基本功能的方法有好多种,虽然许多厂商竞相研制生产,但能做到实用较为困难,因为,简单的电路难以满足要求,复杂的电路成本昂贵。
通过对HPSL电子镇流器的大量研究,本文介绍采用美国UNITROD公司专门为HIDL控制器设计的专用芯片——UCC2305[2]制作的250W镇流器,其基本的框图如图1所示。
图1 HPS电子镇流器框图它主要由功率因数校正(PFC)电路、UCC2305控制电路、触发电路和辅助电源4部分组成,电路较为简单。
2.1 功率因数校正实现功率因数校正的方法很多[1][2][3][4][5],本案选择UC3854B作为控制芯片,建立了固定频率平均电流型有源功率因数校正电路,如图2所示。
在图2中,整流桥B1、储能电感L1、功率开关器件S1、升压二极管D1、输出滤波电容C1和电流取样电阻R1组成了PFC主电路。
图2 功率因数校正示意图跟UC3854一样,UC3854B提供了有源功率因数校正的全部功能,这些功能包括电压放大器、模拟乘法/除法器、电流放大器和固定频率PWM,另外,还含有功率MOSFET栅极驱动器、7.5V基准电压、总线预测器、加载赋能比较器、低电压检测器和过流比较器等。
平均电流模式的控制使正弦化线电流稳定、低失真而不象峰值电流控制需要斜率补偿。
交流176~264V输入电压经B1整流成为100Hz的正弦半波电压,为了迫使线电流跟随电压变化,UC3854B的脚6经R5引入这个正弦半波线电压取样,内部乘法器将此信号(设为B)与输出电压放大器的输出(设为A)相乘,产生电流控制环的基准信号。
同时正弦半波电压又经由R2,R3,C3,R4和C4组成的分压电路产生与线电压的均方根值成正比的电压值,这个电压送到UC3854B的脚8,在其乘法器中平方(此值设为C)。
乘法器将实际线电流与电压放大器输出的乘积除以线电压的均方根值的平方,即乘法器的输出I M=AB/C。
脚8的输入可对线电压的变化作出补偿,使PFC能够在85~255V的输入电压范围内工作。
R1是线电流取样电阻,它的负端与乘法器的输出一起接到电流放大器的正向端,正端接到电流放大器的反向端。
该电流放大器有较高的低频增益,但控制环路的带宽很大,使线电流跟随线电压变化成为可能。
UC3854B相比于UC3854,提供了一个宽的带宽、低偏置的电流放大器、具有快速响应的“能使”比较器、判断基准好坏的比较器以及一个改进的乘法器/除法器,低电压保护改为10V,启动电压为10.5V,而不再是UC3854的16V,启动电流更低。
由于这方面的资料和文献极多,本文不再作更详细的叙述和计算表达。
电路中主要元器件B1为4A/600V整流桥,L1=1.2mH,S1为IRFP840,D1为MUR086。
2.2 UCC2305控制器UCC2305集成了控制和驱动HIDL所有的功能需要,它适用于金属卤素灯(如汽车大灯、放映机灯等)、高压汞灯和高压钠灯等高强度放电灯控制器的驱动和控制。
它包含一个完全的电流模式脉宽调制器、一个灯功率调节器、灯温补偿器和所有故障保护。
UCC2305的内部结构和功能如图3所示。
其单端驱动脚19(PWMOUT)可驱动正激式、反激式、升压式、降压式等不同类型的电路。
主输出脚9(QOUT)和脚15(QOUT)采用大电流推拉电路,可以驱动半桥和全桥电路。
桥路输出采用低频交流,UCC2305内置分频器将单端驱动的频率(一般取100kHz)除以512,得到195Hz的低频,因此消除了声共振。
声共振是HIDL在高频电源供电时出现的放电电弧不稳的现象,其机理是灯管内压力波的脉动从管内壁反射回来,如果与高频电流的脉动成分相位相同,则形成驻波,产生声共振,轻则灯光抖动,重则烧毁灯管和镇流器。
图3 UCC2305的内部功能图图4给出了采用UCC2305作为控制芯片的250WHPSL电子镇流器的原理图。
由于HIDL的阻抗非线性(其阻抗特性见图5),在灯未点亮之前处于高阻,一旦外加高压触发点亮以后灯就导通,其两端电压迅速降低,灯电流增大,呈现负阻特性。
如果还以平常的电压加于灯上,灯将烧毁。
而HIDL在刚启动的冷态和长时间工作的热态的阻抗又有很大差别,因此,HIDL控制器必须是一个电流模式控制下的恒功率输出。
在本方案中,单端采用了降压式Buck电路,将PFC输出的400V电压,在恒电流下降至HPSL所需的工作电压。
由于是高端驱动,所以需将PWM信号电平移位,采用IR2117或者TLP250等IC均能实现。
电流取样采用电流互感器T1,因为开关频率较高,因此只需很小的磁芯,初次级匝比为1:100。
电流信号经D10整流后送到UCC2305的脚23(ISENSE端)。
在UCC2305中HIDL功率的调节是计算灯电流和电压,指令适当的输入电流保持灯功率的恒定。
而灯的电压由分压比为120:1的分压电阻R36与R37得到,送到芯片的脚11(VOUT-SENSE);灯的电流由取样电阻R18得到,这个信号送到芯片的脚5(LOADISENSE)。
UCC2305的电流模式PWM类似于工业标准的UC3842和UCC3802电路,使用高增益开环放大器,LOADISENSE信号直接送入该放大器,放大器放大了预期灯电流和实际灯电流之差,并在反馈误差放大器脚LPOWER产生一个粗略地比例于灯功率的输出信号。
开环放大器驱动一个高速PWM比较器,这个比较器将控制器的输入电流,即脚23的ISENSE信号跟开环放大器的输出电流比较,用这个信号设置占空比。
因此,控制器的输出调节在恒定的功率,以使灯光的强度相对恒定。
图4 采用UCC2305作为控制芯片的HPS电子镇流器原理图图5 HIDL阻抗特性S3、L2和C14的确定在文献[3]有详细的计算,对于一个250W的HPSL,S3采用IRFP840、L2选用EE30铁氧体磁芯,电感量1.5mH,C14为100μF、400V的电解电容。
控制器的输出采用全桥逆变器。
逆变器工作在195Hz的低频,灯的平均电压为零。
桥路的驱动由脚QOUT和QOUT输出,它们均以50%的占空比工作,相差180°。
采用IR2110驱动高端和低端的MOSFET管。
这样的方法成本较贵,也可以低端直接驱动,高端采用一个高压晶体管、一个上拉电阻以及正确的相位。
灯在正常点燃时,需要变换灯的极性,但当灯还未点亮时交流电压将干扰启动。
UCC2305有一个“NOTON”的逻辑输出,当灯还未点亮时为高电平,点亮后为低电平。
将该输出连到脚DIVPAUSE,点灯时使低频逆变停止,直至灯彻底点亮。
UCC2305的供电来自于一只6.8V的稳压管D8,它可以防止供电过电压及有可能出现的反向供电。
6.8V电压接到VCC端,但器件工作的许多功能供电须来自于连接到脚BOOST的近似于10V的电压。
将脚PUMPOUT当作一个交流信号和将外部的二极管当作开关器件,通过电压倍压器,在脚BOOST可得到这个10V供电,满足包括MOSFET驱动等在内的其它所有功能需要。
用阻抗大于10kΩ的分压器从脚VCC接到脚BAT,对芯片具有可靠的保护。
UCC2305控制器PWM振荡器由脚ISET和脚OSC接地的电阻和电容决定振荡频率f OSC=2/R28C20。
对于100kHz,R28应为100kΩ、C20应为200pF。
UCC2305中所有电路均工作在R28所设置的偏置电流下,最佳工作状态时应在75~150kΩ之间。
UCC2305内部含有复杂的电路来预测灯温、补偿灯温,当灯处于冷态时,给灯较高的功率,当灯温升高时减少功率到一般的水平。
这样可以满足象汽车大灯等需要开启时就很快达到满亮度的要求。
这个功能的实现是在开灯时,通过检测连接于脚SLOPEC和脚WARMUPC上的电容C S和C W上的充电电压,预测灯温,关灯时,这两个电容以一个可控制的速度放电,放电电流通过UCC2305内的电流源所设定。
控制这些电容放电的能量来自于连接到BYPASS的一个电容C22存储的能量。
所需电容的值可以假定一个最大5μA的BYPASS电流、60s的放电时间以及5V最大可允许的下跌电压,估算,即C=IΔt/ΔV=5μA60s/5V=60μF。
C S及C W必须是精密薄膜电容,与灯的“时间-温度”关系相匹配。
从冷灯峰值电流到热灯峰值电流的额定值,通过脚ADJ的电压控制,从脚ADJ到地连接一个电阻来设置这个电压。
冷灯的短路电流到热灯的短路电流的值,也被这个电阻设置。
脚VOUTSENSE的电压比例于灯的电压,UCC2305检测脚VOUTSENSE的电压,将它与内部83mV的低门槛电压和2V的高门槛电压进行比较,如果电压不在这个范围,说明灯还未点燃或者开路或者短路,IC将用接近250nA的电流拉升接在脚FLTC和地之间的电容C19的电压。
如果故障的时间足够长,使C19的电压超过5V,表明有灾害性故障,并关断IC,直至从脚BOOST撤除供电。
如果故障在C19达到5V之前查明,电容即被放电直至0V,进入正常工作状态。
放电电流50nA,放电时间比充电时间长5倍。
正常工作的灯电压在60~110V之间,短路时在10V,启动时最高限制在600V。