利用GR6953實(shí)現電子鎮流器的預熱和無(wú)燈保護功能

　　引言
　　GR6953 是綠達光電專(zhuān)門(mén)為電子鎮流器開(kāi)發(fā)的半橋控制與驅動(dòng)功率集成電路 (內含功率場(chǎng)效晶體管)，其具有以下特點(diǎn)：
1)內含兩個(gè)功率場(chǎng)效晶體管3.5Ohm/440V可驅動(dòng)23W CFL Lamp；
2)單電源供電，內置20V穩壓線(xiàn)路；
3) 低功耗啟動(dòng)；
4)R、C 實(shí)現頻率控制；
5)低溫度系數；
6)CT端可實(shí)現關(guān)斷功能；
7)欠壓保護滯環(huán)；
8)靜電存貯放電 (ESD) 保護

　　圖1是用GR6953實(shí)現的預熱及無(wú)燈電子鎮流器電路原理圖。該電路的振蕩頻率由式(1)確定。

 
　　圖1：利用GR6953實(shí)現的預熱及無(wú)燈電子鎮流器電路原理圖

　　f = 0.7213 / (RT * CT ) ….. (1)

　　電路原理
　　并聯(lián)開(kāi)關(guān)電容法預熱
　　CT1、CT2二個(gè)電容并聯(lián)作為輸出頻率的定時(shí)電容，并且通過(guò)小信號MOS管（2N7002）控制振蕩電容的切換，使GR6953振蕩頻率從高到低變化，從而實(shí)現從預熱到觸發(fā)的過(guò)程。由Rh、Cf推遲電路的作用當Vcc電壓上升到 GR6953 工作電壓時(shí)，Q1、Q2開(kāi)始順序導通。由 VS高壓向 R1//R2//C3充電，當A點(diǎn)電壓未達2N7002柵極鉗位電壓時(shí) (約1.8V左右)，2N7002不導通。因此僅CT1工作，GR8853的振蕩頻率為：

　　f1= 0.7213 / (RT * CT1) ….. (2)

　　這里忽略了2N7002 MOS管的結電容。因為僅有CT1電容，所以振蕩頻率很高，遠離電路諧振點(diǎn)，加在燈兩端的電壓很小。進(jìn)入預熱過(guò)程。預熱時(shí)間可以由R1、R2、C3控制。預熱電壓和電流可以通過(guò)控制電容CT1來(lái)實(shí)現。如圖2所示T1時(shí)間段。

　　當A點(diǎn)電壓繼續上升，并超過(guò)2N7002柵極鉗位電壓時(shí)，2N7002導通，電容CT1、CT2并聯(lián)。振蕩頻率降至f2。f2即是正常工作頻率，如下式(3)所示：

　　f2= 0.7213 / (RT*(CT1+CT2)) …..(3)

　　工作電壓如圖2所示T2時(shí)間段。

　　至此，就實(shí)現了預熱、觸發(fā)和運行的全過(guò)程，使燈以最低的電壓觸發(fā)，提高了燈的使用壽命。

　　圖2、預熱啟動(dòng)電壓波形

　　無(wú)燈保護間歇振蕩法
　　GR6953為低功耗啟動(dòng)設計。啟動(dòng)時(shí)用降壓電阻從直流母聯(lián)機取供電電壓。啟動(dòng)后，從負載端采用電感Lr二次側饋電法C4維持GR6953的供電，如圖1中的Lr、C4 和Rx電路。當無(wú)燈負載時(shí)，電感Lr二次側感應電壓為零伏特，無(wú)法給GR6953供電，只能從降壓電阻供電。當GR6953啟動(dòng)后，功耗增加，Rh上壓降增加，Vcc下降。當Vcc下降到欠壓值下限Vccuv- 時(shí)，GR6953停止工作。這時(shí)，GR6953功耗又減小，Rh壓降也減小，Vcc開(kāi)始上升。當Vcc上升到欠壓值上限Vccuv+ 時(shí)，GR6953又開(kāi)始工作，Vcc又會(huì )因為GR6953功耗增加而再次下降到欠壓值下限，又停止工作。這樣重復就形成了圖3給出的間歇工作狀態(tài)。這樣可以減小功率Q1、Q2、MOS管在空載時(shí)對容性負載驅動(dòng)的功耗，使功率管溫度遠低于最大結溫，提高了鎮流器的壽命。

 
        圖3、無(wú)燈時(shí)半橋輸出電壓

　　結語(yǔ)
　　本文中采用的串聯(lián)開(kāi)關(guān)電容法和空載間歇振蕩法，只需要少數的元器件，就實(shí)現了燈的預熱和降低了無(wú)燈負載時(shí)的功率管開(kāi)關(guān)損耗，從而大大提高了燈的壽命和鎮流器的壽命，是一種低成本方案。

　　電路板實(shí)做，如圖4。

 
　　圖4