采用L6574的可调光电子镇流器的工作原理与应用

采用L6574的可调光电子镇流器的工作原理与应用

一、L6574的电路特点与控制功能

1、 L6574的电路特点

L6574电子镇流器用控制集成电路可应用于高达600V供电电压的电子镇流器电路，它的驱动信号输出电流可达250mA，灌入电流可达450mA，输出驱动控制脉冲信号的上升、下降时间可低至80ns/40ns，可以驱动容性为1nF的负载，具有欠电压锁定输出控制功能，L6574的输出驱动信号的频率可以随灯电路的预热、点火和正常工作的要求而自动变化。为了确保L6574集成电路可靠工作，在L6574的引脚12的内部电路中添加了稳压箝位二极管，并且将自举升压二极管也集成到了L6574集成电路内，从而简化了L6574的外围电路，L6574可以驱动半桥功率输出电路，通过外接定时元件参数的选择可以获得所需的灯电路的预热和点火时间。同时L6574内部的运算放大器可以用作电子镇流器电路的闭环控制，确保电子镇流器电路稳定、可靠工作。L6574有DIP16和SO16N两种封装形式，外形图和引脚图分别如图1和图2所示，L6574的工作框图如图3所示，L6574的工作流程图如图4所示，引脚功能如表1所示。

2、 L6574的内部单元电路功能简介

（1） L6574的高、低端驱动电路

L6574中的高、低端驱动电路用于为外接的两只半桥功率晶体管MOSFET提供驱动信号，由于可以提供450mA的灌入电流和250mA的输出电流能力，可以可靠地驱动外接的两只功率晶体管MOSFET。

（2） 自举升压电路部分

由于采用了专门的技术，在L6574中集成了自举升压二极管，和外接的自举升压电容一起可以为高端功率晶体管MOSFET供电。为了使L6574可靠工作，不允许流入VBOOT引脚16电流。

（3） 有关定时电路

为了确保灯电路有适当的预热时间（=），在L6574的CPRE引脚1外接电容的充电电流为恒定值，在灯电路的预热工作期间（），灯电路的工作频率为，当灯电路的预热时间结束时，L6574的CPRE引脚1的外接电容开始放电，放完电后又重新被充电，通过这种操作可以得到灯电路的预热到灯电路的点火这段时间，在t_SH时间内，灯电路的工作频率由到变化，一般取=。

（4） 振荡电路

利用电压控制的振荡器（VCO）可以得到和的工作频率。在环路开路的条件下，为最高振荡工作频率，而是最低振荡工作频率，在灯电路进入正常工作条件下，灯电路闭环，这可以通过运算放大器的输出端使用一个电阻和二极管的电路与RING引脚4相连接的方法实现，这样灯电路的工作频率可以自动由灯电路调节控制，从而完成灯电流的自动控制。

（5） 运算放大器电路部分电路

L6574内集成的运算放大器具有低输出阻抗、宽的工作频率、高的输入阻抗的宽的共模输入电压工作范围的特点，利用它可以完成灯电流的闭环控制。

（6） EN1和EN2比较器电路

EN1和EN2是两个CMOS的比较器电路，它的典型阈值电压值为0.6V，利用这两个比较器可以完成灯电路的过电压和灯管不在位故障的保护。只要在这两个比较器的输入端有大于200ns的触发脉冲信号输入，就可以可靠地触发比较器电路。

利用EN1比较器（高电平输入有效）可以在欠电压工作条件下完成L6574的关断控制功能（即LVG和HVG引脚均为低电压输出，振荡电路停振的控制），在EN2的输入为高电位或电路又重新加电后L6574又恢复正常工作。同样，如果EN2的输入为高电位时，L6574又开始它的预热工作状态（参见L6574的定时图5）。

二、采用L6574的可调光电子镇流器电路与工作原理分析

采用L6574的可调光电子镇流器典型应用电路工作原理如图6所示。电路工作原理如下。

要使电子镇流器电路可靠工作、灯管的使用寿命得到保证，电子镇流器电路的工作频率随时间的变化规律应符合图7所示的变化关系图。

图7中所示的就是灯电路的预热工作频率，这个工作频率应在电子镇流器电路一开始工作的时间内保持一段时间，即灯电路的预热时间，然后开始下降至()，这段过渡时间就是灯电路的点火时间（），一般取=。L6574的CPRE引脚1、RPRE引脚2、CF引脚3和RING引脚4就是用于确定灯电路频率和、参数用的引脚。连接到CPRE引脚1的电容就是用于设定预热时间的电容。可以利用下式计算：

t (1)

而连接到CF引脚3的电容的充、放电电流就可以决定外接半桥功率晶体管MOSFET的驱动信号频率。在预热期间，CF引脚3的外接电容的充电电流由流入、流出引脚2和引脚4的电流决定。引脚2、引脚4的电压为2V时，流出引脚2（RPRE）和（RING）引脚4的电流反比于它们外接的电阻值。有下列的公式成立：

(2)

(3)

通过选择不同的电阻、电容值就可以得到所需要的电路工作频率和所需要的和时间。

L6574的EN1引脚8和EN2引脚9是用于电子镇流器电路故障保护的引脚，EN1和EN2引脚的有效控制电平均为高电平。当EN2的输入为高电平信号时，迫使电路按重新预热点火工作的循环开始工作，而当EN1引脚为高电平时则关断L6574。一般EN2引脚用于灯电路的“点火”故障控制，而EN1引脚可以用于检测灯不在位/更换灯管的灯电路故障保护。

在L6574内部有一个灯电路工作状态检测用运算放大器，它可以用于灯电路的闭环控制（如图8所示）。对图8所示电路，可以在它的同相信号输入端7加一个基准电压，而将一个和灯电流成正比的信号加到它的反相信号输入端6，通过一只二极管VD₃和电阻R₁₈将L6574的第4、5引脚连接。这样，如果灯负载的电流变化超过同相端7所定的基准电压值时，二极管VD导通，这样流出L6574引脚4RING的电流又加大了一部分，致使电容C_F的充电电流加大，即半桥驱动电路的频率上升，由于镇流电感的作用，从而使灯负载的电流下降。所以如果变L6574引脚7的基准电压值就可以改变灯电流，达到调光的目的。

在图5所示电路中的L6561及外围元件VT₁等组成PFC电路，而电阻R₁₀、R₁₁和R₁₂用以设定PFC输出电压值，T1为PFC电感。

而在L6574的第7引脚连接的电位器R₁₄就是用于调光的电位器。