ML4831 高功率因数、高效率电子镇流器控制器.docx

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1、M1.4831高功率因数、高效率电子镇流器控制器M1.4831高功率因数、高效率虹慎流现隆M1.4831是美国MiCro1.inOar半导体公司生产的高集成度电子镇流落控制器,本文介绍这种电路的基本JJ0邈、特点及典型应用。关键词：功率因数控制（EEG：镇流器：过压保护（OVP）I.概述M1.4831是一种亮度可调的海功率因数、高效率电子钝流器控制器，它主要由功率因数控制器、振荡器、预热关断时序、控制选通逻辑、输出驱动器及过压、过热保护等部分组成（参见图1）重新启动和灯管再输出由外部时序控制，并且考虑到对不同灯管特性的综合控制，镇流器控制装理可通过频率调制（FM）来调整灯管的功率，通过补偿编程

2、调管灯管的功率,通过补偿编程来调整压控振荡器（VCO）的工作频率。这些功能淡成在一块芯片上,它可以在不同的场合卜使用。芯片的主要特点如下： 功率因数校正和功率调节功能由一块生成姬完成。 低失真，高效率，连续升压，平均电流检测功率因数。 快速启动或瞬时启动，启动时间可调。 灯管电潦反馈控制亮度 变频调光和启动。 灯管炮火情况卜.，可调再启动，以避免镇流涔发热。 内部超温关断保护代替了外部传感保护，保证了设备的安全。 PFC中过位空继可以消除因负载开路引起的失控。 采用大幅度振荡器和标准电流乘法器，提1./抗噪力.2.引脚功能M1.4831采用双列直插18引脚封装,引脚排列如图2所示。各引脚功能说

3、明如卜丁 EAOUT：PC误差放大器输出和校iE端。 IAOUT：PFC平均电潦互导放大器的输出和调整节点。 I（SINE）：PFC电流乘法器输入。 IA-：PFC平均电潦互导放大器同相输入和PFC逐周限流比较器峰值电流检测点。1.AMPF.B：灯管起弧电流取样(或谢节)误差放大黯的反相输入端，也是亮度控制输入节点。 1.FBOUT：灯管电流误差跨导放大器输出.R(SET)：外接电阻，它设定振期器的最高频率RiaX和R(X)/C(x)充电电流。INTERRUPT：用于灯管的熄灭检测和再起动。当该脚的时间间隔后再起动。RCOC(X):预热定时，亮度锁定和中断。GND：地 PGND：芯片功率接地端

4、“OUTB：镇流器的MOSFET驱动输出端B。OUTA：镇流器的MOSFCT骆动输出端A。PFCOUT：PFCMoSFET驱动输出端。 VCC：芯片正里遮“ VREF：75V参考电压缓冲输出端。 EA/OVP：PFC误差放大器反相输入和OVP比较器输入端。3.主要参数 电源匹C：75mA输出电潦。潦入或流出13、14、15脚的直流电流：250mA 3脚的乘法器输入I(SINE)：1O11引脚5、9、18输入电压:0.3VCC2V； 引脚4输入电压:-3+2Y: 引脚I、6最大过载电压：-0.37.7V； 引脚1、2、3圾大过我电潦：+2011; 引脚2最大过载电压：-0.3+6V:工作温度范围

5、：-65-+150r4M1.483I主要单元功能介绍图1为M1.4831的内部原理框图，其中几个主要单元的功能如下：4.1 功率因数部分M1.4831中的功率因数修正电路采用平均电流检测升压型功率因数控制且圆。该电路的工作原理可参考有关资粒。4.2 乘法器M1.4831的乘法器是一个线性电流输入的乘法器，是功率因数控制器的一个部分。它对大功率转换引起的干扰有很强的抑制能力。输入正弦波电压经整流后的直流电压，通过降用虫阻转换成电流，这样，很小的接地噪声在内山脉宽阔制)比较器的基准上产生微小。乘法器的输出电压加在电流放大器正相输入端.形成电流误差放大器的基准其值按下式计算.VMU1.I(S1.NE

6、)(VEA-1.IV)/4.17rw其中，1(S1.NE)为降压电阻上的电流：YEA为误差放大器的输出电压。乘法器的最高输出电压为IV64.3 平均电流和输出电压的稳定PFC控制部分的脉宽调制器(IjHM)可抑制乘法器输出引起的正电压干扰和接在4脚的电流取样电阻上的负电压干扰和接在4脚的电潦取样电阻上的负电压干扰。逐周限流用于高速电流瞬变时，保护MOSFEK当管脚4的电压低于TY时，脉宽调制罂的周期终止。4.4 过压保护(OMP)过压保护SVP)用于负载突变(灯管损坏开路)时避免电源电路承受过高的电压。直流高压经分压后过压保护值。当18脚的电压高于2.75Y时，PFC晶体管关断，而镇流器将继续

7、工作。过压保护值必须设置在既能使电源部分安全运行，乂不能过低而影响升校正回路。4.5 振荡器振荡潺控制原理如图3所示。振荡器的振荡频率范围由1.FB(灯管反馈)放大器输出(6脚)控制。当灯管电流减小时，6脚电压升高，控制做增大，虫密_C(T)充电电流减小，从而使振荡频率降低。由于镇流器输出网络衰减较高的频率，因此灯管功率提而。4. 6欠压封锁和超温关断集成电路(IC)内部包含个并联调节,它能将电压VeC限制在13.5V(YCCZhIC需要很小的电源电流，这个电流主要由镇流变压罂的辅助组供给。当VCC低于VCCZ-0.7V时，IC的南态工作电流低于1.7mA,此时输出关断。这里，IC可由交潦市电

8、整流后通过降压电阻直接供电。图4为欠压封锁及电源电流波形图。为了降低成本，V1.4831内含有个温度传感器,当IC的结温高于129时，镇流器将停止工作。为使内部徨醴安全代替外部传感器，必须将IC设置在镇流器中的适当位设，以确保准确地检测镇流器的湿度.V1.4831芯片的温度(Tj)可由下面的经验公式计算：(Tj)=TA+PDX65*CR其中，TA为环境温度：PD为芯片的耗散功率。4.7起动、重新启动、预热和关断采用M1.4831后，日光灯启动不影响灯管寿命，并且在日光灯熄火时镇流器产生的热量很小。日光灯预热和中断定时器电路如图5.CaO以电流IR(Set)/4洋电，然后通过R(X)放电。C(X

9、)两端的初始电压为0.7V(VBE),由0.7V上升到3.4V所需的时间为灯丝预热时间。在这段时间内，振荡器的充电电流(ICHG)为2.5VR(set)o这将为灯丝预热产生一个高电流，但又不会产生使灯管起动的商压。阴极灯丝预热以后，逆变器的频率降低到Fmin,并产生一个高电压来启动灯管。灯管启动后，两商电压不再降低。加到9脚的灯管反馈电压上升到而于参考电压Vref时，COO的充电电流中断并且逆变器封锁。此时，C(X)通过R(X)放电，直到C(X)两端电压下降到门限值1.2V时，逆变器乂开始工作。用这种方式关断逆变器，可以防止逆变器产生过大的热S1.选择较大阻值的R(X)可以使预热时间足够长。在

10、C(X)两端电压达到6.8V门限值以前，1.FBorr对于振荡器不起作用，所以，全部功率加到灯管上。然后调节亮度，C(X)两端电压被箝位在7.5V。各种状态下逆变器工作嫉率如右表所列。5.典型应用图6是一个采用M1.4831实现的高功率因数，高效率日光灯镇流器原理电路。输入交流电压(120V)经整流后获得直流高压。通过开关管Q2、Q3和开关变压器T2B、C1.、C2获得三组输出，可启动控制三路日光(荧光)灯，口亮度可谓。由K1619,DIO.D1.RCI6、C17构成整流取样电路，将灯管的反馈信号及亮度控制电压送到芯片的5脚，通过控制13、14脚输出脉冲援率，以实现亮度调节及自动稳定控制。Q2

11、、Q3交密导通，Q3起续流作用，从而提高电源效率。由RI及DIO、DII组成主回路电流取样电路，取样电流信号加到芯片4脚作为PFC输入信号。RI2、R13及D19D22组成过压保护取样电路,取样信号加到芯片18脚,通过】5脚输出驱动Q1.,以实现功率因数校正和过压保护。功率因数校正电路主要由QI、1.3、C7、D7组成。附图6元件参数：CR13、33：0.22UFs50V10%：C2、3：3.3nF、125VC,10%；C4：0.33pF、250VC;C28：2.2nF、50V、10%；C6t47F,25W10%；C9：IOnF、25V、10%：C7：120uF、250V20%；C1.Os5：

12、1.5nF、50V.2.5%：C1.K16：O.0047F.50V、10%；C12,20：220pF、2kV,10%；C14：O.068I160V、5%；C15：4.7F50V,20%；C17：2.2nF、50V、2%：C18：O.22uF.63V、10%：C19：O.068F,250V,5%；C21：6.8nF、630V、5%；C22：22nF、630V5%：C23：330pF、50V10%：C26：O.1F,250V,5%；C29：ImF、25W10%：C30：Q.1mF、25V,10%：C32：4.7nF、25V10%：RhO.5Q、5%.IYtR2：36ka、1.2W.5%：R3：33

13、。、14U5%；R4：360kQ、1/4W,5%：R5：17.8k7、14W.1%；R6：35.7kQ、1/4；R7：I1.OkQ1.1/4W.1%；R8：51.Ika、1/4W.1%；R9：1.96ka、14*1%；RIO：681kQ、1/41.5%；R12：5.49kQ、14U1%：R16：100kQ、1/4W,1%；R17：412kA、1/411%；R28：100kQ、11W5%；R19：9.09k。、14H1%：R21,22：22Q、1/4W、1%；R23：475kQ、1/4W.1%；R27：100Q,1/4W；R29：100kQ：R30：12kQ.14W.5%；R31：4.3ka、1

14、/4W.1%；D1.-4：1A,600V；D1922：1,600V,快速二极管;D6：20V、5%、1W；D7：3Ax400V快速二极管：DIO-13：0.1A.75V；D15,18：0.1,75V；DI6、17：1A、50V；Q1.-3：5.5,400V；Th电感20mH,抽头1、4间150匝：抽头2、3间75匝。T2A：电感3.87mH,抽头1、3间200匝，抽头5、6间200匝。T2B：电感1.66mH,抽头1、2间200匝，抽头5、6间3匝，抽头7、8间3匝。1.3：电感ImH,抽头1、4间195匝。T4：电感1.38m1.1.,抽头1、3间190匝，抽头4、6间70匝。1.I、1.2电感600H,直流电阻0.45Q。F1.：2A.