用于建筑照明方面的電力管理解決辦法，如電感熒光燈，電子熒光燈，緊湊型熒光燈(CFL)，鹵素?zé)艨刂萍呻娐芬约案邏簹怏w放電燈(H1D)技術(shù)等, 用于范圍寬廣的居民區(qū)、商業(yè)和汽車中，減少了它們所需要的電力,在節(jié)能方面向前邁進(jìn)了巨大的一步。其控制集成電路中的自適應(yīng)控制技術(shù)和高電壓半導(dǎo)體結(jié)隔離技術(shù)是其中的一部分,獲得了廣泛應(yīng)用。

 

 

　　應(yīng)該說,目前照明控制IC的主要應(yīng)用領(lǐng)域?yàn)椋汗I(yè)建筑和辦公室用直管和緊湊型熒光燈照明設(shè)備;住宅和旅館用緊湊型熒光燈照明設(shè)備CFL及冷陰極熒光燈CCFL;零售照明設(shè)備市場(chǎng)的鹵素?zé)艉褪彝庹彰髟O(shè)備的HID;單白光LED及照相機(jī)閃光燈;OLED及TFT顯示器等。

 

 

　　新型建筑照明控制IC技術(shù)

 

 

　　目前，在照明控制IC(即電子變換器)設(shè)計(jì)方面，存在兩種不同的典型方法。第一種方法基于IC器件，與若干個(gè)外部無源器件一起，驅(qū)動(dòng)兩個(gè)高壓(通常高于400V)功率MOS晶體管，實(shí)現(xiàn)一個(gè)半橋變換器;第二種方法基于兩個(gè)高壓雙極晶體管和大量的無源器件，但是只能實(shí)現(xiàn)部分功能。雙極解決方案被用于成本極其低廉的中低端應(yīng)用。

 

 

　　適合于電子鎮(zhèn)流器的高壓隔離結(jié)IC技術(shù)

 

 

　　這些控制IC推動(dòng)了高壓隔離結(jié)技術(shù)以滿足節(jié)能產(chǎn)品應(yīng)用成本和可靠性的兩個(gè)要求。如今普遍將控制IC-高壓隔離結(jié)技術(shù)應(yīng)用到鎮(zhèn)流器中，生產(chǎn)出了具有競(jìng)爭(zhēng)性、高性能和高度可靠的產(chǎn)品?，F(xiàn)在面臨的挑戰(zhàn)是通過控制光源的新IC將它們擴(kuò)展到其他照明市場(chǎng)部分。

 

 

　　這項(xiàng)高壓隔離結(jié)IC技術(shù)允許電路放置在隔離的“井”里面，這個(gè)“井”到低壓電路可以有600V隔離。

 

這是因?yàn)楫?dāng)今不少照明技術(shù)均與高電壓功率MOSFET技術(shù)相聯(lián)在一起的,其分離產(chǎn)品系列包括大量不同型號(hào)的器件，范圍從橋式整流器和肖特基二極管到功率MOSFET和IGBT。

　

 

圖1 高壓隔離結(jié)IC技術(shù)示意圖

 

　　高壓隔離結(jié)IC技術(shù)的特征是,使高端及低端的驅(qū)動(dòng)功能融合于單一芯片內(nèi)，以控制多種開關(guān)轉(zhuǎn)換器的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。這些拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)之一是廣泛應(yīng)用在電子鎮(zhèn)流器中的半橋結(jié)構(gòu)。這使得該技術(shù)非常適合于電子鎮(zhèn)流器產(chǎn)業(yè)。

 

 

　　熒光燈照明的 IR2153與IR2166控制 IC

 

 

　　IC IR2153把標(biāo)準(zhǔn)555時(shí)基電路與高端和低端半橋驅(qū)動(dòng)器結(jié)合在一起。這個(gè)IC與高壓MOSFET一起,很快就被照明技術(shù)采用，并成為了電子鎮(zhèn)流器的一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)控制器,可以作為未來照明設(shè)備控制IC發(fā)展的基礎(chǔ)。由于IR2153被廣泛應(yīng)用并作改進(jìn)成為IRS2153D，其頂部更加堅(jiān)實(shí)耐用，且集成了必要的自舉二極管。

 

 

　　IR2156和IR2166控制IC是在IR2153基礎(chǔ)上改進(jìn)的鎮(zhèn)流器技術(shù)，它集成了另外的功能到IR2153中，這是更加完善控制熒光燈的要求。它們包括最大化燈壽命和提高鎮(zhèn)流器可靠性所必需的預(yù)加熱和故障保護(hù)功能。IR2166進(jìn)一步改進(jìn)，并集成了有源功率因素校正(PFC)控制，與鎮(zhèn)流器控制一起實(shí)現(xiàn)整個(gè)鎮(zhèn)流器的單芯片解決方案。因?yàn)閷?duì)于功率級(jí)別在25W以上，PFC在歐洲是強(qiáng)制的，世界的其他地方正在跟隨同樣的趨向。

 

 

　　IR2166在同一個(gè)IC中包括二個(gè)分開的振蕩器,一個(gè)用于控制鎮(zhèn)流器輸入而另一個(gè)用于控制燈。并且，為了滿足T5熒光燈的新要求，IR2166設(shè)有壽命終期(EOL)引腳以探測(cè)燈在接近壽命末期時(shí)發(fā)生的過壓，在這些高電壓產(chǎn)生損害之前安全地關(guān)閉鎮(zhèn)流器。

 

 

　　智能功率技術(shù)的熒光燈驅(qū)動(dòng)電路

 

 

　　這是采用固定頻率(高達(dá)200KHz左右)半橋拓?fù)潋?qū)動(dòng)線性熒光燈管的解決方案。該方案采用了系統(tǒng)芯片的方法：在同一個(gè)芯片VK06T上集成控制部分、保護(hù)電路和功率級(jí)。由于采用這種單片電路的方法，系統(tǒng)可靠性得到了提高，此外，系統(tǒng)集成和小型封裝還實(shí)現(xiàn)了更小。

 

 

　　VK06TL驅(qū)動(dòng)電路芯片應(yīng)用智能功率VIPovver M3-3制造技術(shù),允許在同一芯片VK06TL上集成控制部分和功率級(jí)。功率級(jí)是一個(gè)“發(fā)射極開關(guān)”，這個(gè)“發(fā)射極開關(guān)”通過在一個(gè)共射-共基放大器結(jié)構(gòu)中放置一個(gè)雙極高壓達(dá)林頓晶體管和一個(gè)低壓MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管制成的。因此，這個(gè)方案實(shí)現(xiàn)了雙極器件的低壓降與斷態(tài)時(shí)高擊穿電壓之間的平衡，以及MOS場(chǎng)效應(yīng)晶體管的開關(guān)速度快的特性。因此，這個(gè)“發(fā)射極開關(guān)”結(jié)構(gòu)可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)很高的頻率(200KHz左右)。

 

 

　　圖2為應(yīng)用VK06TL驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)熒光燈鎮(zhèn)流器專用的驅(qū)動(dòng)器,即半橋變換器設(shè)計(jì)方案。

 

 

圖2 應(yīng)用VK06TL驅(qū)動(dòng)電路的一個(gè)熒光燈鎮(zhèn)流器專用的驅(qū)動(dòng)器

 

 

　　在圖2的半橋變換器中，VK06TL被指定用于上橋臂和下橋臂。因?yàn)椴捎脙蓚€(gè)VK06TL，幾乎無需外部器件，只用兩個(gè)二次繞組就可以導(dǎo)通一次側(cè)扼流圈。所以，該熒光燈慎流器專用的驅(qū)動(dòng)器-半橋變換器是一個(gè)效率極高而成本極低的熒光燈變換器。