採用L6574的可調光電子鎮流器的工作原理與應用

一、L6574的電路特點與控制功能

1、 L6574的電路特點

　　L6574電子鎮流器用控制集成電路可應用於高達600V供電電壓的電子鎮流器電路，它的驅動信號輸出電流可達250mA，灌入電流可達450mA，輸出驅動控制脈衝信號的上升、下降時間可低至80ns/40ns，可以驅動容性為1nF的負載，具有欠電壓鎖定輸出控制功能，L6574的輸出驅動信號的頻率可以隨燈電路的預熱、點火和正常工作的要求而自動變化。為了確保L6574集成電路可靠工作，在L6574的引腳12的內部電路中添加了穩壓箝位二極體，並且將自舉升壓二極體也集成到了L6574集成電路內，從而簡化了L6574的外圍電路，L6574可以驅動半橋功率輸出電路，通過外接定時元件參數的選擇可以獲得所需的燈電路的預熱和點火時間。同時L6574內部的運算放大器可以用作電子鎮流器電路的閉環控制，確保電子鎮流器電路穩定、可靠工作。L6574有DIP16和SO16N兩種封裝形式，外形圖和引腳圖分別如圖1和圖2所示，L6574的工作框圖如圖3所示，L6574的工作流程圖如圖4所示，引腳功能如表1所示。

2、  L6574的內部單元電路功能簡介{{分頁}}

（1）       L6574的高、低端驅動電路

　　L6574中的高、低端驅動電路用於為外接的兩隻半橋功率電晶體MOSFET提供驅動信號，由於可以提供450mA的灌入電流和250mA的輸出電流能力，可以可靠地驅動外接的兩隻功率電晶體MOSFET。

（2）       自舉升壓電路部分

　　由於採用了專門的技術，在L6574中集成了自舉升壓二極體，和外接的自舉升壓電容一起可以為高端功率電晶體MOSFET供電。為了使L6574可靠工作，不允許流入VBOOT引腳16電流。

（3）       有關定時電路

　　為了確保燈電路有適當的預熱時間（=），在L6574的CPRE引腳1外接電容的充電電流為恆定值，在燈電路的預熱工作期間（），燈電路的工作頻率為，當燈電路的預熱時間結束時，L6574的CPRE引腳1的外接電容開始放電，放完電後又重新被充電，通過這種操作可以得到燈電路的預熱到燈電路的點火這段時間，在t_SH時間內，燈電路的工作頻率由到變化，一般取=。

（4）       振蕩電路

　　利用電壓控制的振蕩器（VCO）可以得到和的工作頻率。在環路開路的條件下，為最高振蕩工作頻率，而是最低振蕩工作頻率，在燈電路進入正常工作條件下，燈電路閉環，這可以通過運算放大器的輸出端使用一個電阻和二極體的電路與RING引腳4相連接的方法實現，這樣燈電路的工作頻率可以自動由燈電路調節控制，從而完成燈電流的自動控制。

（5）       運算放大器電路部分電路

　　L6574內集成的運算放大器具有低輸出阻抗、寬的工作頻率、高的輸入阻抗的寬的共模輸入電壓工作範圍的特點，利用它可以完成燈電流的閉環控制。

（6）       EN1和EN2比較器電路

　　EN1和EN2是兩個CMOS的比較器電路，它的典型閾值電壓值為0.6V，利用這兩個比較器可以完成燈電路的過電壓和燈管不在位故障的保護。只要在這兩個比較器的輸入端有大於200ns的觸發脈衝信號輸入，就可以可靠地觸發比較器電路。

　　利用EN1比較器（高電平輸入有效）可以在欠電壓工作條件下完成L6574的關斷控制功能（即LVG和HVG引腳均為低電壓輸出，振蕩電路停振的控制），在EN2的輸入為高電位或電路又重新加電後L6574又恢復正常工作。同樣，如果EN2的輸入為高電位時，L6574又開始它的預熱工作狀態（參見L6574的定時圖5）。{{分頁}}

二、採用L6574的可調光電子鎮流器電路與工作原理分析

　　採用L6574的可調光電子鎮流器典型應用電路工作原理如圖6所示。電路工作原理如下。

　　要使電子鎮流器電路可靠工作、燈管的使用壽命得到保證，電子鎮流器電路的工作頻率隨時間的變化規律應符合圖7所示的變化關係圖。

　　圖7中所示的就是燈電路的預熱工作頻率，這個工作頻率應在電子鎮流器電路一開始工作的時間內保持一段時間，即燈電路的預熱時間，然後開始下降至()，這段過渡時間就是燈電路的點火時間（），一般取=。L6574的CPRE引腳1、RPRE引腳2、CF引腳3和RING引腳4就是用於確定燈電路頻率和、參數用的引腳。連接到CPRE引腳1的電容就是用於設定預熱時間的電容。可以利用下式計算：

t                                             (1)

{{分頁}}

　　而連接到CF引腳3的電容的充、放電電流就可以決定外接半橋功率電晶體MOSFET的驅動信號頻率。在預熱期間，CF引腳3的外接電容的充電電流由流入、流出引腳2和引腳4的電流決定。引腳2、引腳4的電壓為2V時，流出引腳2（RPRE）和（RING）引腳4的電流反比於它們外接的電阻值。有下列的公式成立：

                                    (2)

                                             (3)

　　通過選擇不同的電阻、電容值就可以得到所需要的電路工作頻率和所需要的和時間。

　　L6574的EN1引腳8和EN2引腳9是用於電子鎮流器電路故障保護的引腳，EN1和EN2引腳的有效控制電平均為高電平。當EN2的輸入為高電平信號時，迫使電路按重新預熱點火工作的循環開始工作，而當EN1引腳為高電平時則關斷L6574。一般EN2引腳用於燈電路的「點火」故障控制，而EN1引腳可以用於檢測燈不在位/更換燈管的燈電路故障保護。

　　在L6574內部有一個燈電路工作狀態檢測用運算放大器，它可以用於燈電路的閉環控制（如圖8所示）。對圖8所示電路，可以在它的同相信號輸入端7加一個基準電壓，而將一個和燈電流成正比的信號加到它的反相信號輸入端6，通過一隻二極體VD₃和電阻R₁₈將L6574的第4、5引腳連接。這樣，如果燈負載的電流變化超過同相端7所定的基準電壓值時，二極體VD導通，這樣流出L6574引腳4RING的電流又加大了一部分，致使電容C_F的充電電流加大，即半橋驅動電路的頻率上升，由於鎮流電感的作用，從而使燈負載的電流下降。所以如果變L6574引腳7的基準電壓值就可以改變燈電流，達到調光的目的。

　　在圖5所示電路中的L6561及外圍元件VT₁等組成PFC電路，而電阻R₁₀、R₁₁和R₁₂用以設定PFC輸出電壓值，T1為PFC電感。

　　而在L6574的第7引腳連接的電位器R₁₄就是用於調光的電位器。