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输出功率精确控制的电子镇流器芯片设计

邓国元  
【摘要】:如今全世界能源需求不断增长,各个国家都推出了自己的节能举措。照明用电在世界的用电量中占有较大比重,我国该项比重达到了12%。所以,每个照明灯具如果能够节约一点能量,那么总节电量将是很大的值。如今,LED灯由于由于成本等各种原因尚未推广,白炽灯又浪费能源,我国目前采用仍然以荧光灯照明为主。本文设计的高频电子镇流器芯片正是荧光灯的驱动电路。 荧光灯电子镇流器是功率集成电路应用的一个重要方面,它充分展现了控制集成电路和功率器件在同一块芯片上的良好结合。因为这一种类的芯片不仅在工艺上而且在设计技术上都有它区别于普通集成电路之处,所以对它们的线路设计与器件结构特点做比较深入的研究与讨论,对我国相对落后的功率集成电路技术来说是有重要意义的。 电子镇流器芯片与外围电路比如电感,电容,电阻等元件一起构成一个系统来驱动荧光灯。在设计芯片之前,就从系统出发研究了该系统原理,研究了荧光灯的特点,荧光灯是作为这样一个完整的照明系统中主要的节能部件,所以为了能够更好发挥荧光灯的节能效应,在应用上着重研究了镇流器芯片对荧光灯的预热设置,并得到了重要的参数设置方法。本文选择了合理芯片电路结构。在进行单元模块电路的设计时,尽量使用经典与成熟的电路结构,这样可以让电路更加稳定工作。针对镇流器应用中由于外围器件值的误差或者温度等原因引起的荧光灯管电流偏离额定值的情况,本设计采用了检测与控制荧光灯管电流的方法,使得荧光灯管电流尽量靠近额定值。 采用了德国XFAB公司的1um650V工艺模型来设计,该工艺所使用的是先进的SOI工艺。对电路各个模块与整体电路进行仿真分析,其合理性得到了验证。


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