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TL鎮流器電子驅動(dòng)器VK06TL的應用
摘要：VK06TL是ST公司生產(chǎn)的帶有控制電路和復合功率開(kāi)關(guān)的TL電子鎮流器驅動(dòng)器。用該器件設計電子鎮流器時(shí)，其燈預熱頻率、穩態(tài)工作頻率及燈壽終定時(shí)保護等一些參數均可通過(guò)外部元件來(lái)設定。文中介紹了VK06TL的結構與特點(diǎn)，給出了其工作原理和典型應用電路。１ 概述
意法半導體公司?ＳＴ?生產(chǎn)的ＶＫＯ５ＣＦＬ芯片自投放市場(chǎng)以來(lái)，已被廣泛應用于緊湊型熒光燈?ＣＦＬ?電子鎮流器中，而不久前ＳＴ公司又推出了ＶＫ０６ＴＬ單片ＩＣ，該芯片的主要應用是直管形熒光燈?ＴＬ?電子鎮流器。使用兩塊ＶＫ０６ＴＬ和少量元件即可組成６０Ｗ以下ＴＬ電子鎮流器半橋逆變器。采用ＶＫ０６ＴＬ作為半橋驅動(dòng)器的ＴＬ鎮流器，其燈預熱頻率、穩態(tài)工作頻率及燈壽終定時(shí)保護等一些參數均可通過(guò)ＩＣ外部元件進(jìn)行設定，而且還帶有過(guò)熱關(guān)斷功能。此外，ＶＫ０６ＴＬ之間的參數匹配性非常好，因而使用時(shí)不必進(jìn)行挑選“配對”，而且器件堅固耐用，高溫性能極佳。
２ 結構與特點(diǎn)
ＶＫ０６ＴＬ驅動(dòng)器采用１６引腳ＳＯ封裝形式，由于９～１６腳均為集電極，故有效引腳為９個(gè)，圖１為其引腳排列。
ＶＫ０６ＴＬ電子鎮流器驅動(dòng)器內部除集成有控制電路和保護電路外，還集成了被稱(chēng)作“發(fā)射器開(kāi)關(guān)”(Ｅｍｉｔｔｅｒ ｓｗｉｔｃｈ)的功率驅動(dòng)輸出級，ＶＫ０６ＴＬ的內部電路組成如圖２所示。
ＶＫ０６ＴＬ的主要性能特點(diǎn)如下：
●內部帶有高壓雙極型ＮＰＮ復合晶體管和一個(gè)低壓ＭＯＳＦＥＴ組成的“發(fā)射器開(kāi)關(guān)”，級聯(lián)功率開(kāi)關(guān)器件的擊穿電壓ＢＶＣＳＯ不小于５２０Ｖ，集電極電流Ｉｃ?ｒｍｓ?為０．５Ａ，峰值集電極電流ＩＣＭ為５Ａ，開(kāi)關(guān)頻率可達２００ｋＨｚ；
●內含續流二極管?連接于ＶＫ０６ＴＬ內部源極或地與片內復合晶體管的集電極之間?和擊穿值約３０Ｖ的雙向交流開(kāi)關(guān)二極管ＤＩＡＣ(連接于ＶＫ０６ＴＬ的４腳與片內復合晶體管集電極之間)；
●由ＶＫ０６ＴＬ組成的電子鎮流器驅動(dòng)電路的預熱頻率、預熱時(shí)間、穩態(tài)工作頻率和燈壽終保護定時(shí)等功能參數均可通過(guò)外部元件設定；
●電源電壓Ｖｄｄ被內部箝位在７Ｖ。
３ 應用電路及工作原理
圖３所示是由兩塊ＶＫ０６ＴＬ芯片組成的?４０Ｗ?ＴＬ電子鎮流器驅動(dòng)電路。該鎮流器的輸入端Ｍ１、Ｍ２可連接４００Ｖ的ＤＣ電壓，而輸入端ＡＣ１、ＡＣ２則可以連接１８５～２６５Ｖ的ＡＣ電壓。因此，該電子鎮流器的ＤＣ干線(xiàn)電壓范圍為２５０～４００Ｖ。高端ＶＫ０６ＴＬ（ＩＣ１）和低端ＶＫ０６ＴＬ（ＩＣ２）的腳６(腳Ｖｄｄ)上的電源電壓可分別通過(guò)Ｒ５－Ｃ５和Ｒ１－Ｃ１網(wǎng)絡(luò )獲得。將電阻Ｒ１通過(guò)燈絲連接到ＤＣ干線(xiàn)電壓的目的是便于在更換燈管之后電路能夠自動(dòng)重啟。
通過(guò)Ｒ２可對Ｃ２進(jìn)行充電。當Ｃ２上的電壓達到３０Ｖ時(shí)，ＩＣ２腳４內的ＤＩＡＣ擊穿，功率開(kāi)關(guān)器件導通，振蕩器啟動(dòng)。而高端ＩＣ１腳４上連接的２０Ｖ齊納二極管Ｄ３則可用于避免ＩＣ１內的ＤＩＡＣ擊穿，從而使ＩＣ１Ａ功率開(kāi)關(guān)能夠可靠接通。
繞在扼流圈上的兩個(gè)次級繞組?Ｎ２、Ｎ３?用于驅動(dòng)ＩＣ１和ＩＣ２的開(kāi)／關(guān)。當ＶＫ０６ＴＬ腳５上的電壓超過(guò)２．２Ｖ時(shí)，驅動(dòng)器導通；而在該腳電壓低于０．８Ｖ時(shí)，驅動(dòng)器截止。此外，通過(guò)Ｒ４－Ｃ４和Ｒ３－Ｃ３組成的濾波電路，可保證電路正常工作，同時(shí)也可以避免硬開(kāi)關(guān)現象發(fā)生。
ＩＣ１腳１上的電容Ｃ７和ＩＣ２腳１上的電容Ｃ９可用來(lái)設定預熱階段的工作頻率。通過(guò)ＶＫ０６ＴＬ腳１內部的一個(gè)３５０μＡ的電流源可對外部電容Ｃ７和Ｃ９充電。Ｃ７和Ｃ９均選８２０ｐＦ時(shí)，系統占空比為５０％。由于扼流圈(ＮＩ)的電感值Ｌ為１．８ｍＨ，而燈啟動(dòng)電容Ｃ１６為８．２ｎＦ，預熱頻率為５３ｋＨｚ。因此，該電路的ＤＣ電壓為３００Ｖ時(shí)，其峰值電流為１Ａ。
圖3
當電容Ｃ１１、Ｃ１２的充電電壓達到４．２Ｖ時(shí)，預熱階段結束，此后７腳內部的開(kāi)關(guān)與地接通，以使Ｃ８和Ｃ１０分別與Ｃ７和Ｃ９相并聯(lián)而使頻率漸減，從而引起輸出級扼流圈?Ｎ１?和Ｃ１６?由于Ｃ１５?Ｃ１６，Ｃ１５影響可忽略?組成的ＬＣ串聯(lián)電路發(fā)生諧振，并在Ｃ１６兩端產(chǎn)生高壓以對燈點(diǎn)火，爾后頻率下降到穩壓工作頻率。當選擇Ｃ１１和Ｃ１２為４．７μＦ時(shí)，預熱時(shí)間約為１ｓ。當Ｃ８和Ｃ１０均為８２０ｐＦ時(shí)，穩態(tài)工作頻率為３７ｋＨｚ。ＤＣ母線(xiàn)電壓為４００Ｖ時(shí)，ＩＣ的峰值電流為７５０ｍＡ。
眾所周知，當熒光燈達到壽命終結?ｅｎｄ ｏｆ ｌｉｆｅ?時(shí)，鎮流器將使燈連續工作，從而引起燈管過(guò)熱并產(chǎn)生放電“煙霧”，同時(shí)在燈陰極上產(chǎn)生非常高的電壓，以使燈和鎮流器處于異常和危險的狀態(tài)。因此，設計時(shí)，在鎮流器中必須設置燈壽終保護電路。
在實(shí)際應用中，ＩＣ１的８腳接半橋中點(diǎn)，燈壽終保護由ＩＣ２及其腳８與地之間的電容Ｃ１３?和Ｒ９?來(lái)實(shí)現。圖４所示是燈壽終(ＥＯＬ)保護電路。其中電流感測電阻Ｒｓｅｎｓｅ用于檢測最大燈峰值電流。當Ｒｓｅｎｓｅ兩端電壓超過(guò)０．１Ｖ(相當于１．８Ａ的燈電流)時(shí)，比較器Ｃ１將使開(kāi)關(guān)Ｔ１接通，以使內部充電電流對８腳外部電容ＣａｐＥ０１(即Ｃ１３)充電。當Ｃ１３上的充電電壓達到４．２Ｖ時(shí)，比較器Ｃ２使Ｔ２接通并維持電容充電。Ｃ１３為４７０ｎＦ時(shí)，電路可在預
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