新型电子镇流器控制芯片IR2156

关键词：电子镇流器；控制器；IR2156

１　ＩＲ２１５６的主要特点和引脚功能

ＩＲ２１５６是由高压半桥门极驱动器和频率可调振荡器组成的一个功能完善的电子镇流器控制芯片。它具有预热频率和运行频率可调、预热时间和死区时间可调以及过流门限可调等特性。同时，该芯片还将灯管触发失败保护、灯丝故障保护以及自动重启动等功能集成在一起。ＩＲ２１５６芯片采用ＤＩＰ－１４脚及ＳＯＩＣ－１４脚两种封装形式。图１所示是ＩＲ２１５６的管脚排列。其各引脚的功能说明如表１所列。

表1 IR2156的引脚功能

２ ＩＲ２１５６的工作模式

２．１ 欠压关断模式（ＵＶＬＯ）

欠压关断模式是当供电电压ＶＣＣ低于ＩＣ的开启门限电压时的一种保护模式。ＩＲ２１５６的欠压关断模式可保证ＩＲ２１５６在供电电压不足时不致于被损坏。

２．２ 预热模式（ＰＨ）

预热模式工作于灯管灯丝开始加热直至加热到正确的点燃温度期间，它是延长灯管寿命以及降低点燃电压的一种模式。ＩＲ２１５６可在ＶＣＣ超过ＵＶＬＯ门限时进入预热模式。ＣＳ脚的过流保护在预热期间将被屏蔽掉。

预热频率通常由并联的电阻ＲＴ和ＲＰＨ以及定时电容Ｃ１来决定。ＣＴ分别在到达１／３和３／５的ＶＣＣ电压时充电和放电。在预热模式期间，当ＣＰＨ脚电压高于７．５Ｖ时，ＩＲ２１５６将产生过流保护和ＤＣ总线电压复位功能。

２．３ 触发模式?ＩＧＮ?

触发模式的任务是建立触发灯管所需的高电压并触发灯管。当管脚ＣＰＨ上的电压超过１３Ｖ时，ＩＲ２１５６进入触发模式。

２．４ 运行模式?ＲＵＮ?

当灯管成功触发后，镇流器进入运行模式，电路运行在运行模式表示灯弧已经建立，灯管以给定的功率工作在ＩＣ所处的状态。运行模式的振荡频率是由定时电阻ＲＴ和定时电容ＣＴ决定的。

２．５ ＤＣ总线欠压复位

当ＤＣ总线电压过低时，灯管的输出级将接近或低于谐振频率，这同样会造成硬开关，并破坏半桥的开关。为了防止这种现象的发生，可用管脚ＶＤＣ测量ＤＣ电压，并在管脚ＶＤＣ上的电压低于１０．９Ｖ时线性拉低管脚ＣＰＨ上的电压，以使得Ｐ沟道ＭＯＳＦＥＴ在ＤＣ降压时关断，并使频率提高到高于谐振点的一个安全的工作频率上。

２．６ 故障模式?ＦＡＵＬＴ?

在预热模式过后的任何时间，如果电流检测管脚ＣＳ上的电压超过１．３Ｖ，ＩＲ２１５６将进入故障模式，此时驱动输出ＨＯ和ＬＯ都被置为低电平。ＣＰＨ对ＣＯＭ放电以复位预热时间，同时ＣＴ也对ＣＯＭ放电以关断振荡器。要想退出故障模式，ＶＣＣ脚的电压必须下降至低于ＵＶＬＯ的下门限，或将管脚ＳＤ的电压拉高至５．１Ｖ以上。这两种方式都可以使ＩＲ２１５６进入ＵＶＬＯ模式，一旦ＶＣＣ脚电压大于开通门限，同时ＳＤ低于４．５Ｖ，ＩＲ２１５６又将重新进入预热模式并开始振荡。

图2 基于IR2156的电子镇流器电路

３　应用电路

图２所示是基于ＩＲ２１５６的电子镇流器电路。通过定时电容ＣＴ的内部死区时间电阻ＲＤＴ可以定义ＬＯ和ＨＯ的死区时间，最终的运行频率则由定时电容ＣＴ设置。由定时电阻ＲＴ和ＲＰＨ以及定时电容Ｃ可设置预热频率。预热时间的设置可由管脚ＣＰＨ上的电容从０充电到１３Ｖ的时间来决定。设计时，可用外部电阻ＲＣＳ和内部１．３Ｖ门限共同决定电路的最大触发电流。对于本电路，由于死区时间为０．６μｓ，运行频率为４３ｋＨｚ，故ＣＴ和ＲＴ应分别选为４７０ｐＦ和４３ｋΩ。

预热频率的选择要保证灯丝在预热时间内达到足够的温度，本电路将预热频率定为７０ｋＨｚ。

由于本电路的预热时间为５００ｍｓ，最大触发电流为２．０Ａ，因此有：ＣＰＨ＝０．２２μＦ，ＲＣＳ＝０．６１Ω。