NE5565电子镇流器控制器电路

NE5565组成的电子镇流器控制器电路

NE5565是飞利浦公司推出的集PFC与半桥驱动器于一体的电子镇流器控制器。本文介绍了它的内部结构、主要特征和功能，给出了典型应用电路。
关键词：镇流器控制IC; PFC; 半桥驱动; 三步软启动; NE5565
　

　

NE5565是飞利浦公司推出的电子镇流器控制器。这种双极型单片IC中集成了功率因数校正(PFC)控制器和具有各种控制及保护功能的自振荡半桥驱动器。利用NE5565设计荧光灯电子镇流器可减少元件数目，缩小体积，减轻重量，提高镇流器的可靠性与安全性。

1. NE5565的内部结构及其主要特点

　　EN5565采用20脚双列直插式窄体塑料封装，如图1所示。
　　NE5565主要由功率因素(PF)放大器、DC误差放大器、PWM控制器、半桥振荡器、输出缓冲器、电压调节器、灯电压调节器、灯电流整流器和欠压锁定保护、电容性负载保护、过电流保护等电路组成，如图2所示。
　　NE5565引脚功能及引脚输入、输出额定值如表1所列。

　　NE5565控制器包括两个开关电源控制电路：第一个是PFC升压变换器控制器，它可以将电子镇流器功率因素提高到0.99以上，电流谐波畸变极低，同时对AC瞬态电压提供保护；第二个是半桥振荡器电路，它将PFC输出的DC高压变换成高频AC电压。半桥控制器驱动两只外接高压功率MOSFET，以实现灯电流调节、峰值灯电压限制和功率开关保护等功能。NE5565的工作温度范围为0～＋85℃。
　　NE5565的主要特点是：
　　●同一芯片可完成PFC和镇流器调光控制；
　　●AC电流谐波畸变很低；
　　●可变频率模式；
　　●可编程预热和点火，实现三步软启动；
　　●灯过压保护；
　　●可消除负载切断时产生的过冲，实现过压保护。

2. NE5565的主要功能

　　NE5565的典型应用电路如图3所示。T1为半桥振荡器的高频变压器，T2为灯电流检测变压器。

2.1 电压调整(稳压)器
　　VREF脚输出的7.42V参考电压作为控制逻辑电压的基准。Vcc通常为12.7V，输出VREF之前，Vcc至少为9.3V。在0～85℃范围内，VREF的精度为±3.5％。
2.2 灯电压调节器
　　在预热、点火和灯关断等条件下，必须限制灯负载两端的最高开路电压。在稳压工作期间，灯电压由灯的弧光电压控制，不受控制电路控制。VLAMP脚电压超过VREF时，灯电压比较器检测VLAMP脚电压。此间，灯电压达到最高允许开路电压值，通过快速频率增加电路使VLAMP电压减少。RXCX时间常数决定启动电路的频率偏移时间(比率为2∶1)。
2.3 低压锁定保护
　　当PFC和半桥控制电路应该导通或关闭时，保护电路利用施密斯触发器检测Vcc脚的DC电源电压，并决定电源电压的上限和下限解扣点。当Vcc从零伏升高到上限电压值(11V)之前，PFC和半桥控制电路维持关断状态，一旦Vcc超过上限电压，PFC和半桥振荡器电路就开始工作。当Vcc低于下限电压(10V)时，PFC和半桥电路则关断。Vcc超过上限解扣点之前， 不允许PFC和半桥振荡器工作。最小的延时由DMAX脚外部的元件设定。
2.4 灯启动与PFC过电压保护
　　半桥欠压锁定电路取样PFC的DC输出电压。PFC输出电压达到设定值(如400VDC)之前，欠压封锁电路禁止灯点火，当OV脚输入电压超过5/7 VREF时，逆变器频率就从灯预热时的最大值向灯正常点燃时的较低频率偏移，于是开始点火程序。
　　过压保护电路可防止PFC DC输出电压超过设定值。过压比较器输入脚OV电压远高于VREF时，PFC缓冲器栅极驱动输出OUTP被关断，以阻止PFC DC输出电压进一步增加。过压保护电路只保护PFC电路产生的过电压或过冲，不能抑制AC线路的瞬态电压。
2.5 容性负载保护
　　容性负载保护电路用来防止灯移开时半桥功率晶体管失效。频率超过半桥LC负载网络的谐振频率时，初级电压将超前初级电流。保护逻辑检测LC网络谐振电流与电压之间的相位关系。IPRIM脚输入电压为LC网络的初级电流信号。如果IPRIM脚电压高于－100mV(正)，即栅极驱动信号为高电平时，系统则出现故障，半桥振荡器的频率升高。
2.6 半桥振荡器
　　半桥振荡器是一个三角波产生器，用来产生方波信号，以驱动缓冲器电路。振荡频率由RT和CT脚的电阻值与电容值决定，CT脚电压为三角波电压。
2.7 输出缓冲器驱动
　　输出缓冲器用作电平转换，将半桥振荡器和脉宽调制器的低电平逻辑信号变换成10V驱动信号，以驱动外部半桥电路的两只功率开关管。OUTH半桥缓冲器/驱动电路驱动外部电平移位电路，然后驱动半桥功率开关。OUTP输出能直接驱动MOSFET或外部电平移位与功率MOSFET相结合的电路。
2.8 脉宽调制器
　　PWM控制电路用于控制PFC的占空系数。PWM频率由半桥振荡器决定。斜坡电压出现在CP输出脚，并与半桥振荡器同步。因此，在CT三角波的谷点处，CP脚斜坡电压开始。当CP脚斜坡电压超过DC脚输出电压时，接在CP脚的电容放电。接于DMAX脚的电阻和电容控制最大占空比、软启动功能和半桥截止时间。
2.9 过流保护
　　通过接于CSI脚的电阻可检测电流值。CSI电压为－500mV时，过电流保护电路被触发，OUTP输出关断。当PFC输入电路发生过电流时，强迫DMAX脚上的电容放电。
2.10 功率因数放大器
　　为调制PFC功率开关的占空因数，经整流的峰值AC电压和相位由PF放大器检测，功率因数输入通过PF脚接收。当AC电压达到峰值和过零时，PF脚输入电压分别是1V和0V。
2.11 DC误差放大器
　　该电路用来提供PFC DC输出电压负反馈。PFC的DC输出电压通过电阻分压器和滤波网络输入到DC脚。DC误差放大器的参考电压为VREF。DC误差放大器输出应接入滤波电容，以消除开关噪声。
2.12 灯电流整流器
　　灯电流整流器用来提供平均灯电流的负反馈控制。灯电流变压器(T2)和负载电阻将灯电流信号变换成电压，加到L1和L12脚，CRECT脚提供全波整流输出。外接电阻和电容决定电路的增益和时间常数。差分误差放大器将CRECT脚电压与内部2/7 VREF参考电压比较，并调节半桥振荡器的频率，使误差电压最小，以迫使平均灯电流为常量。