《電子技術(shù)應(yīng)用》
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利用GR6953实现节能灯的预热和无灯保护功能
摘要: 本文中采用的串联开关电容法和空载间歇振荡法,只需要少数的元器件,就实现了灯的预热和降低了无灯负载时的功率管开关损耗,从而大大提高了灯的寿命和镇流器的寿命,是一种低成本方案。
關(guān)鍵詞: GR6953 节能灯 保护
Abstract:
Key words :

GR6953是綠達(dá)光電專門為電子鎮(zhèn)流器開發(fā)的半橋控制與驅(qū)動功率集成電路 (內(nèi)含功率場效晶體管),其具有以下特點(diǎn):

1)內(nèi)含兩個功率場效晶體管3.5Ω/440V可驅(qū)動23W CFL Lamp;

2)單電源供電,內(nèi)置20V穩(wěn)壓線路;

3) 低功耗啟動;

4)R、C 實(shí)現(xiàn)頻率控制;

5)低溫度系數(shù);

6)CT端可實(shí)現(xiàn)關(guān)斷功能;

7)欠壓保護(hù)滯環(huán);

8)靜電存貯放電 (ESD) 保護(hù)

9)GR6953 提供8管腳封裝 (DIP-8)

圖1是用GR6953實(shí)現(xiàn)的預(yù)熱及無燈電子鎮(zhèn)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(xiàn)的預(yù)熱及無燈電子鎮(zhèn)流器電路原理圖

f = 0.7213 / (RT * CT ) ….. (1)

電路原理

并聯(lián)開關(guān)電容法預(yù)熱

CT1、CT2二個電容并聯(lián)作為輸出頻率的定時電容,并且通過小信號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(xiàn)從預(yù)熱到觸發(fā)的過程。由Rh、Cf推遲電路的作用當(dāng)Vcc電壓上升到 GR6953 工作電壓時,Q1、Q2開始順序?qū)āS?VS高壓向 R1//R2//C3充電,當(dāng)A點(diǎn)電壓未達(dá)2N7002柵極鉗位電壓時 (約1.8V左右),2N7002不導(dǎo)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(jié)電容。因?yàn)閮H有CT1電容,所以振蕩頻率很高,遠(yuǎn)離電路諧振點(diǎn),加在燈兩端的電壓很小。進(jìn)入預(yù)熱過程。預(yù)熱時間可以由R1、R2、C3控制。預(yù)熱電壓和電流可以通過控制電容CT1來實(shí)現(xiàn)。如圖2所示T1時間段。

當(dāng)A點(diǎn)電壓繼續(xù)上升,并超過2N7002柵極鉗位電壓時,2N7002導(dǎo)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時間段。

至此,就實(shí)現(xiàn)了預(yù)熱、觸發(fā)和運(yùn)行的全過程,使燈以最低的電壓觸發(fā),提高了燈的使用壽命。



圖2、預(yù)熱啟動電壓波形

無燈保護(hù)間歇振蕩法

GR6953為低功耗啟動設(shè)計。啟動時用降壓電阻從直流母聯(lián)機(jī)取供電電壓。啟動后,從負(fù)載端采用電感Lr二次側(cè)饋電法C4維持GR6953的供電,如圖1中的Lr、C4 和Rx電路。當(dāng)無燈負(fù)載時,電感Lr二次側(cè)感應(yīng)電壓為零伏特,無法給GR6953供電,只能從降壓電阻供電。當(dāng)GR6953啟動后,功耗增加,Rh上壓降增加,Vcc下降。當(dāng)Vcc下降到欠壓值下限Vccuv- 時,GR6953停止工作。這時,GR6953功耗又減小,Rh壓降也減小,Vcc開始上升。當(dāng)Vcc上升到欠壓值上限Vccuv+ 時,GR6953又開始工作,Vcc又會因?yàn)镚R6953功耗增加而再次下降到欠壓值下限,又停止工作。這樣重復(fù)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管在空載時對容性負(fù)載驅(qū)動的功耗,使功率管溫度遠(yuǎn)低于最大結(jié)溫,提高了鎮(zhèn)流器的壽命。


                                        圖3

結(jié)語

本文中采用的串聯(lián)開關(guān)電容法和空載間歇振蕩法,只需要少數(shù)的元器件,就實(shí)現(xiàn)了燈的預(yù)熱和降低了無燈負(fù)載時的功率管開關(guān)損耗,從而大大提高了燈的壽命和鎮(zhèn)流器的壽命,是一種低成本方案。

電路板實(shí)做,如圖4。



                                                      圖4

 

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