基于FAN7710V的新型高性能節(jié)能燈鎮(zhèn)流器設計

引言

　　在照明技術中，電子節(jié)能燈已經日益成為人們的首選，因為其應用范圍廣，節(jié)能環(huán)保性能好，是政府和企業(yè)節(jié)能減排的重要舉措之一。在近幾年中，我國為了推廣電子節(jié)能燈的應用，采取了財政補貼政策，就像家電下鄉(xiāng)一樣，惠及全國百姓和消費者。

　　所謂電子節(jié)能燈，主要是指采用電子鎮(zhèn)流器的緊湊型熒光燈（CFL）。鎮(zhèn)流器和節(jié)能燈是一體化的，安裝和更換像白熾燈燈泡一樣方便。電子節(jié)能燈對鎮(zhèn)流器的基本要求是：電路盡可能簡單，元件數量少，成本低，性能穩(wěn)定，安全可靠，使用壽命長。本文以飛兆半導體推出的FAN7710V新型鎮(zhèn)流器控制IC為例。

　　1 關于FAN7710V的簡介

　　FAN7710V芯片集成了頻率可編程振蕩器、燈絲預熱控制電路、死區(qū)時間（即高/低端驅動信號之間的非交迭時間，旨在防止半橋高/低端MOSFET同時導通）控制電路、自適應零電壓開關（ZVS）控制器、高/低端MOSFET柵極驅動器和高/低端功率MOSFET等。其中，每個功率MOSFET的耐壓達440V以上，導通態(tài)電阻RON典型值是4.6Ω（@VGS=10V，ID=190mA）。MOSFET漏-源極之間續(xù)流二極管正向壓降≤1.4V（@380mA），正向電流為380mA（正向脈沖電流達3.04A）。

　　FAN7710V采用溫度范圍為-40℃~125℃的8引腳DIP封裝，符合歐盟RoHS指令。

　　FAN7710V各個引腳功能見表1。

表1 FAN7710V引腳功能

　　FAN7710V的啟動電流僅約150μA，工作電流約2.6mA，在220V的AC電壓下能輸出20W的功率。這種控制IC的VDD啟動門限為13.4V，欠壓關閉門限是11.6V，內部齊納二極管的箝位電壓是15V。FAN7710V的預熱時間、預熱頻率和正常操作運行頻率均可由外部阻容元件設定，并提供有源ZVS控制和過溫度及燈開路保護。

　　2 基于FAN7710V的節(jié)能燈電子鎮(zhèn)流器

　　2.1 電路組成

　　LF是EMI濾波電感器，RF是可熔電阻（起保險絲作用），D1~D4和C1組成橋式全波整流濾波電路，Rstart為啟動電阻，CVDD為啟動和退耦電容，RT為預熱和運行頻率設定電阻，CPH為預熱時間設置電容，DB和CB分別為自舉操作二極管和電容，DP1、DP2和CCP組成的電荷泵輔助電源電路，L、CP和CS組成LCC諧振輸出級。

　　2.2 電路啟動

　　接通AC電源，220V的AC電壓經D1~D4全波整流和電容C1濾波，產生約310V的DC電壓加至IC（FAN7710V）的引腳VDC。同時，VDC電壓經啟動電阻Rstart對電容CVDD充電，如圖3所示。當IC引腳VDD上的電壓VDD因CVDD充電達到導通門限電平VDDTH（ST+）后（約13.4V），IC啟動。IC引腳VDD導通后，CVDD放電，VDD電壓降低，在VDD降至欠電壓，關閉門限VDDTH（ST-）之前（約11.6V），電荷泵對CVDD充電，VDD電壓被箝位在VCL（15V）電平上。