汽車HID燈中UCC2305的應(yīng)用研究

　　LOADISENSE—恰如ISENSEIN接傳感電阻監(jiān)測電池電流，LOADISENSE接傳感電阻監(jiān)測燈的電流。結(jié)合VOUTSENSE傳感到的燈電壓。控制器將給出不同溫度下向燈提供的功率。

　　LPOWER—LOADISENSE直接驅(qū)動UCC3305中一個運放的輸入，對負載電流預(yù)期和實際值之差放大并在LPOWER產(chǎn)生饋送給誤差放大器的輸出信號。

　　NOTON—燈處于錯誤條件之下，如燈電壓過份高或低時，NOTON管腳電位將被抬高至VCC。當(dāng)VOUTSENSE管腳電壓在83mV到2V窗口之內(nèi)時，NOTON電位則被拉低。

　　OSC—該管腳接電容至GND設(shè)定UCC3305中PWM的頻率。典型200pF電容的頻率為100kHz。

　　PUMPOUT—雖然UCC3305由VCC供電，但器件的多數(shù)功能均從與BOOST連接的近似10V的電源電壓取得。該10V電源電壓采用PUMPOUT作交流信號與外接二極管作開關(guān)的倍壓器產(chǎn)生。PUMPOUT輸出為擺幅從VCC至GND，頻率為OSC頻率之半的方波。

　　PWMOUT—脈寬度調(diào)制器的輸出。正常系統(tǒng)中，PWMOUT可與N溝功率MOSFET柵極直接連接。

　　QOUT—振蕩器頻率的邏輯輸出與QOUT相位差180度。

　　SLOPEC—為跟蹤燈的升溫和冷卻，UCC3305須連接充電和放電兩個電容。其一連接SLOPEC，以由ISET接GND電阻控制的速率充電至5V。VCC去電，SLOPEC以標稱100nA恒定電流放電。另一連接WARMUPC。

　　VCC—為UCC3305的主供電電源。一般應(yīng)通過外接zener二極管鉗位于6.8V。

　　VOUTSENSE—該管腳用于通過120:1分壓器傳感燈電壓，正常運行的HID燈，燈的端電壓在60V和110V之間。高于300V燈將擊穿，故須限制起輝器輸入電壓到達600V最大值。燈電壓低于10V則表示燈已短路。

　　WARMUPC—該管腳到GND所接電容的電壓可估計燈的溫度。燈點亮?xí)r，電容先由200nA電流源充電至4.2V，再由100nA電流源從4.2V充電至10V;燈熄滅時，電容先由39nA電流阱放電至2.5V，再由11nA電流阱放電至GND。

　　WARMUPV—WARMUPC端口的電壓用于調(diào)制通過FB饋送到誤差放大器的信號。但是，直接地使用阻抗太高。UCC3305內(nèi)含緩沖放大器對WARMUPC電壓進行緩沖處理后送至WARMUPV，以使信號適合驅(qū)動FB。

　　2 典型應(yīng)用電路分析

　　鎮(zhèn)流器的輸出系全橋逆變結(jié)構(gòu)。反激變換器的輸出直流通過全橋逆變結(jié)構(gòu)輸出級導(dǎo)向交流燈管。該全橋輸出級以從PWM振蕩器獲得的典型195Hz低頻切換工作，故平均燈電壓為零。UCC3305有一個稱NOTON的邏輯輸出，燈不運行(NotOn)時為高電平，燈運行時為低電平。因該輸出與DIVPAUSE輸入相連，故當(dāng)燈充分點亮后此低頻切換便即終止。UCC3305控制集成電路有二個低頻輸出：QOUT和QOUT，均具有直接以195Hz驅(qū)動低端MOSFET的能力。高端MOSFET則需要電平位移驅(qū)動。

　　UCC3305的LPOWER輸出是一個大致與燈的輸入功率成比例的電壓。UCC3305能在燈電壓的較大范圍內(nèi)對燈實施恒功率調(diào)控。產(chǎn)生燈恒功率的燈電壓范圍通過對VOUTSENSE端口放大器作限定的方法來設(shè)定。

　　當(dāng)VOUTSENSE的輸入低于0.5V，恰如燈已短路，環(huán)路調(diào)控負載電流使之恒定。當(dāng)VOUTSENSE的輸入高于0.82V，燈開路或未點燃時發(fā)生，環(huán)路也對負載電流調(diào)控，但小于短路狀態(tài)。在上述情況之間，驅(qū)動LPOWER管腳的放大器將相加負載電流和負載電壓并產(chǎn)生大致與負載功率成比例的信號。

　　UCC3305除包含完整電流型PWM外，內(nèi)部還包含率斜報償，一種改進電流環(huán)穩(wěn)定性非常有價值的功能。率斜報償通過芯片內(nèi)的鋸齒電流和芯片外RSL電阻實現(xiàn)，RSL值越大，給出的斜率補償越大，反饋環(huán)路越穩(wěn)定。

　　該典型應(yīng)用中，UCC3305從6.8V齊納管取得供電。齊納管還能以較少元件和加低成本提供過壓保護，電池反接保護。齊納管的輸出驅(qū)動UCC3305的VCC管腳。VCC輸入到UCC3305電荷泵。電荷泵在BOOST輸出產(chǎn)生10V已調(diào)整電源電壓驅(qū)動UCC3305的其它所有功能。

　　考慮到汽車環(huán)境里最顯著的應(yīng)力是發(fā)生在負載轉(zhuǎn)換和雙電池突然啟動期間的過壓，因為此時進入鎮(zhèn)流器的電壓可能高得足以使特意設(shè)計的功率級受損。采用齊納管調(diào)整的供電電壓UCC3305對此種損傷有固有免疫力。另外，當(dāng)BAT輸入處出現(xiàn)過壓時，UCC3305還能通過關(guān)閉PWM保護鎮(zhèn)流器元件。