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自振荡半桥驱动逆变控制器XD3168的研究与设计

王雪燕  
【摘要】:电子镇流器作为荧光灯正常启动和稳定工作不可缺少的重要附件,也是节约照明用电的重要途径。随着能源和环境保护问题日益突出,节源减排已成为世界的共识,因此开发具有高性能的电子镇流器刻不容缓。本论文的设计思路来源于西安电子科技大学电路CAD研究所的科研项目“基于BCD工艺的DC/AC关键理论研究与设计”。 本论文概述了电子镇流器的基本组成和工作原理,介绍了电子镇流器逆变电路的基本拓扑结构和控制方法,并详细分析了输出谐振网络的工作特性。通过选取系统方案、制定电路功能及性能指标,设计了一款自振荡半桥驱动逆变控制器芯片XD3168。该芯片采用了高压LDMOS与普通CMOS兼容的高压集成电路(HVIC)工艺技术,将高压器件和低压控制电路集成在同一芯片上,使其在重量、价格、体积等方面都大大减小。该芯片具有自振荡功能,振荡频率可以通过外部元件设定,振荡频率范围为20KHz~100KHz。为保证图腾柱输出的功率器件能安全工作而不发生直通现象,内设典型值为1.1μs的死区时间。此外,内部还集成了自举电路,使芯片的集成度更高。采用先进的浮动电源供电方式,能耐600V的高压。该电路可以应用在高频开关电源、高频电子镇流器中。芯片XD3168与外围器件一起完成基本电子镇流器的的功能,控制荧光灯的点火和正常工作。 采用Cadence仿真软件,基于超高压600V 0.5μm BCD工艺对芯片XD3168在不同的模型、电源电压、温度组合下进行仿真验证。仿真结果表明,设计的芯片性能良好,满足预定的设计要求。


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