NE5565器件的特性分析
發布時間:2013-05-31 責任編輯:lynn
【導讀】飛利浦公司推出NE5565組成的電子鎮流控製器。本文主要通過對它的結構、功能特點做一個具體的分析來讓大家對其有個深入的了解。
NE5565是飛利浦公司推出的電子鎮流器控製器。這種雙極型單片IC中集成了功率因數校正(PFC)控製器和具有各種控製及保護功能的自振蕩半橋驅動器。利用NE5565設計熒光燈電子鎮流器可減少元件數目,縮小體積,減輕重量,提高鎮流器的可靠性與安全性。
1. NE5565的內部結構及其主要特點

圖1NE5565項視圖
EN5565采用20腳雙列直插式窄體塑料封裝,如圖1所示。
NE5565主要由功率因素(PF)放大器、DC誤差放大器、PWM控製器、半橋振蕩器、輸出緩衝器、電壓調節器、燈電壓調節器、燈電流整流器和欠壓鎖定保護、電容性負載保護、過電流保護等電路組成,如圖2所示。
NE5565引腳功能及引腳輸入、輸出額定值如表1所列。

圖2 NE5565內部結構方框圖

圖三:表NE5565引腳功能及引腳輸入或輸出最大額定值
NE5565控製器包括兩個開關電源控製電路:第一個是PFC升壓變換器控製器,它可以將電子鎮流器功率因素提高到0.99以上,電流諧波畸變 極低,同時對AC瞬態電壓提供保護;第二個是半橋振蕩器電路,它將PFC輸出的DC高壓變換成高頻AC電壓。半橋控製器驅動兩隻外接高壓功率 MOSFET,以實現燈電流調節、峰值燈電壓限製和功率開關保護等功能。NE5565的工作溫度範圍為0~+85℃。
NE5565的特點
●同一芯片可完成PFC和鎮流器調光控製;
●AC電流諧波畸變很低;
●可變頻率模式;
●可編程預熱和點火,實現三步軟啟動;
●燈過壓保護;
●可消除負載切斷時產生的過衝,實現過壓保護。

圖4 NE5565典型應用電路方框圖
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2. NE5565的主要功能
NE5565的典型應用電路如圖3所示。T1為半橋振蕩器的高頻變壓器,T2為燈電流檢測變壓器。
2.1 電壓調整(穩壓)器
VREF腳輸出的7.42V參考電壓作為控製邏輯電壓的基準。Vcc通常為12.7V,輸出VREF之前,Vcc至少為9.3V。在0~85℃範圍內,VREF的精度為±3.5%。
2.2 燈電壓調節器
在預熱、點火和燈關斷等條件下,必須限製燈負載兩端的最高開路電壓。在穩壓工作期間,燈電壓由燈的弧光電壓控製,不受控製電路控製。VLAMP 腳電壓超過VREF時,燈電壓比較器檢測VLAMP腳電壓。此間,燈電壓達到最高允許開路電壓值,通過快速頻率增加電路使VLAMP電壓減少。RXCX時 間常數決定啟動電路的頻率偏移時間(比率為2∶1)。
2.3 低壓鎖定保護
當PFC和半橋控製電路應該導通或關閉時,保護電路利用施密斯觸發器檢測Vcc腳的DC電源電壓,並決定電源電壓的上限和下限解扣點。當Vcc 從零伏升高到上限電壓值(11V)之前,PFC和半橋控製電路維持關斷狀態,一旦Vcc超過上限電壓,PFC和半橋振蕩器電路就開始工作。當Vcc低於下 限電壓(10V)時,PFC和半橋電路則關斷。Vcc超過上限解扣點之前, 不允許PFC和半橋振蕩器工作。最小的延時由DMAX腳外部的元件設定。
2.4 燈啟動與PFC過電壓保護
半橋欠壓鎖定電路取樣PFC的DC輸出電壓。PFC輸出電壓達到設定值(如400VDC)之前,欠壓封鎖電路禁止燈點火,當OV腳輸入電壓超過5/7 VREF時,逆變器頻率就從燈預熱時的最大值向燈正常點燃時的較低頻率偏移,於是開始點火程序。
過壓保護電路可防止PFC DC輸出電壓超過設定值。過壓比較器輸入腳OV電壓遠高於VREF時,PFC緩衝器柵極驅動輸出OUTP被關斷,以阻止PFC DC輸出電壓進一步增加。過壓保護電路隻保護PFC電路產生的過電壓或過衝,不能抑製AC線路的瞬態電壓。
2.5 容性負載保護
容性負載保護電路用來防止燈移開時半橋功率晶體管失效。頻率超過半橋LC負載網絡的諧振頻率時,初級電壓將超前初級電流。保護邏輯檢測LC網絡 諧振電流與電壓之間的相位關係。IPRIM腳輸入電壓為LC網絡的初級電流信號。如果IPRIM腳電壓高於-100mV(正),即柵極驅動信號為高電平 時,係統則出現故障,半橋振蕩器的頻率升高。
2.6 半橋振蕩器
半橋振蕩器是一個三角波產生器,用來產生方波信號,以驅動緩衝器電路。振蕩頻率由RT和CT腳的電阻值與電容值決定,CT腳電壓為三角波電壓。
2.7 輸出緩衝器驅動
輸出緩衝器用作電平轉換,將半橋振蕩器和脈寬調製器的低電平邏輯信號變換成10V驅動信號,以驅動外部半橋電路的兩隻功率開關管。OUTH半橋 緩衝器/驅動電路驅動外部電平移位電路,然後驅動半橋功率開關。OUTP輸出能直接驅動MOSFET或外部電平移位與功率MOSFET相結合的電路。
2.8 脈寬調製器
PWM控製電路用於控製PFC的占空係數。PWM頻率由半橋振蕩器決定。斜坡電壓出現在CP輸出腳,並與半橋振蕩器同步。因此,在CT三角波的 穀點處,CP腳斜坡電壓開始。當CP腳斜坡電壓超過DC腳輸出電壓時,接在CP腳的電容放電。接於DMAX腳的電阻和電容控製最大占空比、軟啟動功能和半 橋截止時間。
2.9 過流保護
通過接於CSI腳的電阻可檢測電流值。CSI電壓為-500mV時,過電流保護電路被觸發,OUTP輸出關斷。當PFC輸入電路發生過電流時,強迫DMAX腳上的電容放電。
2.10 功率因數放大器
為調製PFC功率開關的占空因數,經整流的峰值AC電壓和相位由PF放大器檢測,功率因數輸入通過PF腳接收。當AC電壓達到峰值和過零時,PF腳輸入電壓分別是1V和0V。
2.11 DC誤差放大器
該電路用來提供PFC DC輸出電壓負反饋。PFC的DC輸出電壓通過電阻分壓器和濾波網絡輸入到DC腳。DC誤差放大器的參考電壓為VREF。DC誤差放大器輸出應接入濾波電容,以消除開關噪聲。
2.12 燈電流整流器
燈電流整流器用來提供平均燈電流的負反饋控製。燈電流變壓器(T2)和負載電阻將燈電流信號變換成電壓,加到L1和L12腳,CRECT腳提供 全波整流輸出。外接電阻和電容決定電路的增益和時間常數。差分誤差放大器將CRECT腳電壓與內部2/7 VREF參考電壓比較,並調節半橋振蕩器的頻率,使誤差電壓最小,以迫使平均燈電流為常量。
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