多频率高效率电子镇流器控制芯片XD3502的研究与设计

【摘要】：以西安电子科技大学电路CAD所的重点科研项目“深亚微米电源管理集成电路关键技术理论研究与设计”为背景,本文首先介绍了荧光灯的发光机理与工作特性,然后介绍了电子镇流器的结构组成和基本原理,并在此基础上设计了一款多频率高效率的电子镇流器控制芯片XD3502。 XD3502内部集成了多频率振荡器、死区时间控制电路、自适应零电压开关(ZVS)电路等,通过外围电容、电阻等器件的设置,可以精确的控制振荡器的频率。该芯片具有预热模式、点火模式、自适应ZVS模式以及关断模式四种工作模式。芯片模式可以通过外围电容的电压来自动进行选择,同时该电容值的大小可以决定预热时间和点火时间。在预热模式和点火模式结束后,芯片进入自适应ZVS模式,由于外围电容的电压决定死区时间大小,在该模式下,芯片通过控制外围电容的充放电电流来使得芯片达到一个最佳的死区时间,从而提高芯片的效率、减小热损耗和逆变器的EMI,当电容上的电压低于某特定值会使得芯片进入关断模式。此外,芯片还集成了过温保护、欠压锁存等多种功能。 在完成电路原理分析和电路设计的基础上,基于国外某公司BCD工艺模型,应用Cadence和Hspice软件对子模块和整体电路进行了功能特性及关键参数仿真,仿真结果达到了预定要求,验证了理论分析的正确性和设计的可行性。