利用GR6953實(shí)現(xiàn)電子鎮(zhèn)流器的預(yù)熱和無(wú)燈保護(hù)功能

　　引言
　　GR6953 是綠達(dá)光電專(zhuān)門(mén)為電子鎮(zhèn)流器開(kāi)發(fā)的半橋控制與驅(qū)動(dòng)功率集成電路 (內(nèi)含功率場(chǎng)效晶體管)，其具有以下特點(diǎn)：
1)內(nèi)含兩個(gè)功率場(chǎng)效晶體管3.5Ohm/440V可驅(qū)動(dòng)23W CFL Lamp；
2)單電源供電，內(nèi)置20V穩(wěn)壓線(xiàn)路；
3) 低功耗啟動(dòng)；
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)

　　圖1是用GR6953實(shí)現(xiàn)的預(yù)熱及無(wú)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(wú)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(kāi)關(guān)電容法預(yù)熱
　　CT1、CT2二個(gè)電容并聯(lián)作為輸出頻率的定時(shí)電容，并且通過(guò)小信號(hào)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(guò)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(shí)，Q1、Q2開(kāi)始順序?qū)?。?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(shí) (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(guò)程。預(yù)熱時(shí)間可以由R1、R2、C3控制。預(yù)熱電壓和電流可以通過(guò)控制電容CT1來(lái)實(shí)現(xiàn)。如圖2所示T1時(shí)間段。

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

　　至此，就實(shí)現(xiàn)了預(yù)熱、觸發(fā)和運(yùn)行的全過(guò)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(dòng)電壓波形

　　無(wú)燈保護(hù)間歇振蕩法
　　GR6953為低功耗啟動(dòng)設(shè)計(jì)。啟動(dòng)時(shí)用降壓電阻從直流母聯(lián)機(jī)取供電電壓。啟動(dòng)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(wú)燈負(fù)載時(shí)，電感Lr二次側(cè)感應(yīng)電壓為零伏特，無(wú)法給GR6953供電，只能從降壓電阻供電。當(dāng)GR6953啟動(dòng)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(shí)，GR6953停止工作。這時(shí)，GR6953功耗又減小，Rh壓降也減小，Vcc開(kāi)始上升。當(dāng)Vcc上升到欠壓值上限Vccuv+ 時(shí)，GR6953又開(kāi)始工作，Vcc又會(huì)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(shí)對(duì)容性負(fù)載驅(qū)動(dòng)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、無(wú)燈時(shí)半橋輸出電壓

　　結(jié)語(yǔ)
　　本文中采用的串聯(lián)開(kāi)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(wú)燈負(fù)載時(shí)的功率管開(kāi)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