基于FAN7710V的新型高性能节能灯镇流器设计

引言

　　在照明技术中，电子节能灯已经日益成为人们的首选，因为其应用范围广，节能环保性能好，是政府和企业节能减排的重要举措之一。在近几年中，我国为了推广电子节能灯的应用，采取了财政补贴政策，就像家电下乡一样，惠及全国百姓和消费者。

　　所谓电子节能灯，主要是指采用电子镇流器的紧凑型荧光灯（CFL）。镇流器和节能灯是一体化的，安装和更换像白炽灯灯泡一样方便。电子节能灯对镇流器的基本要求是：电路尽可能简单，元件数量少，成本低，性能稳定，安全可靠，使用寿命长。本文以飞兆半导体推出的FAN7710V新型镇流器控制IC为例。

　　1 关于FAN7710V的简介

　　FAN7710V芯片集成了频率可编程振荡器、灯丝预热控制电路、死区时间（即高/低端驱动信号之间的非交迭时间，旨在防止半桥高/低端MOSFET同时导通）控制电路、自适应零电压开关（ZVS）控制器、高/低端MOSFET栅极驱动器和高/低端功率MOSFET等。其中，每个功率MOSFET的耐压达440V以上，导通态电阻RON典型值是4.6Ω（@VGS=10V，ID=190mA）。MOSFET漏-源极之间续流二极管正向压降≤1.4V（@380mA），正向电流为380mA（正向脉冲电流达3.04A）。

　　FAN7710V采用温度范围为-40℃~125℃的8引脚DIP封装，符合欧盟RoHS指令。

　　FAN7710V各个引脚功能见表1。

表1 FAN7710V引脚功能

　　FAN7710V的启动电流仅约150μA，工作电流约2.6mA，在220V的AC电压下能输出20W的功率。这种控制IC的VDD启动门限为13.4V，欠压关闭门限是11.6V，内部齐纳二极管的箝位电压是15V。FAN7710V的预热时间、预热频率和正常操作运行频率均可由外部阻容元件设定，并提供有源ZVS控制和过温度及灯开路保护。

　　2 基于FAN7710V的节能灯电子镇流器

　　2.1 电路组成

　　LF是EMI滤波电感器，RF是可熔电阻（起保险丝作用），D1~D4和C1组成桥式全波整流滤波电路，Rstart为启动电阻，CVDD为启动和退耦电容，RT为预热和运行频率设定电阻，CPH为预热时间设置电容，DB和CB分别为自举操作二极管和电容，DP1、DP2和CCP组成的电荷泵辅助电源电路，L、CP和CS组成LCC谐振输出级。

　　2.2 电路启动

　　接通AC电源，220V的AC电压经D1~D4全波整流和电容C1滤波，产生约310V的DC电压加至IC（FAN7710V）的引脚VDC。同时，VDC电压经启动电阻Rstart对电容CVDD充电，如图3所示。当IC引脚VDD上的电压VDD因CVDD充电达到导通门限电平VDDTH（ST+）后（约13.4V），IC启动。IC引脚VDD导通后，CVDD放电，VDD电压降低，在VDD降至欠电压，关闭门限VDDTH（ST-）之前（约11.6V），电荷泵对CVDD充电，VDD电压被箝位在VCL（15V）电平上。