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一种用于CFL的镇流器驱动芯片设计

陈涛  
【摘要】:节能与环保越来越成为时代的主题,值得我们每个人去践行。照明与每个人的生活息息相关,高效节能的照明电光源在节能减排中有着举足轻重的地位,荧光灯就是其中使用最广泛的一种。本课题的目标是设计一款用于小功率紧凑型荧光灯(CFL)的镇流器驱动芯片,单片集成高压半桥功率管与低压控制电路,芯片内部产生低压控制电路所需电源,无需外接;具有扫频与辉光时间控制功能,为灯丝提供预热,缩短荧光灯辉光放电时间,延长荧光灯寿命;内置振荡电路,振荡频率可通过外接RC调节;具有死区时间控制电路,防止高、低端功率管同时导通;带脉冲下拉式电平移位的高端功率管驱动,可减小芯片的整体功耗。芯片的使用方便,仅需要外接少量元器件,就可用于驱动小功率紧凑型荧光灯。本文所作的主要工作包括:①分析了荧光灯的灯丝模型,介绍了电子镇流器各模块子电路的工作原理及典型电路实现。②给出了芯片的内部框图及典型应用电路,分析了芯片的工作原理,介绍了典型应用中元件器参数值选取的计算方法。③详细分析了芯片内部各个电路模块的工作原理,并给出了cadence下的仿真结果,其中包括:用于生成内部低压与其他模块所需偏置的VDD控制模块,用于预热灯丝与缩短辉光放电时间的扫频与辉光时间控制模块,振荡频率可调的RC振荡器模块,输出为振荡频率一半的、具有50%占空比方波的二分频模块,防止高低端功率管同时导通的死区时间控制模块,集脉冲产生电路、高压电平位移电路、方波逆变电路与输出级电路于一体的高端驱动模块。论文最后给出了芯片的整体电路与整体电路仿真结果,整体电路仿真结果显示输出满足电路的设计要求。


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