CC BY
71Компоненты и технологии, № 8'2002 Компоненты
Микросхемы Philips Semiconductors
для электронных балластов люминесцентных ламп
Разработка и изготовление компонентов для электронных балластов люминесцентных ламп является одним из приоритетных направлений деятельности практически всех крупных производителей. В статье рассмотрены микросхемы производства Philips Semiconductors, предназначенные для электронных балластов.
Андрей Колпаков
kai@megacip.ru
Виктор Алексеев
Alekseev@megacip.ru
Хорошо знакомо раздражающее действие мерцающих люминесцентных ламп, которые к тому же часто еще и гудят. Однако немногие понимают, что такое качество люминесцентных ламп обеспечивается главным образом электромагнитным балластом. Отсюда и традиционное прохладное отношение к люминесцентным лампам. Сейчас редко у кого в квартире можно встретить светильники с люминесцентными лампами.
Вместе с тем в мире уже давно и успешно используются люминесцентные светильники с электронным балластом, позволяющие получать безопасное, надежное и дешевое освещение. На рис. 1 приведен прогноз роста производства интегральных схем для электронных балластов [1]. Видно, что к 2005 году общий объем продаж этой продукции может достигнуть 400 млн евро в год.
Поэтому разработкой и изготовлением компонентов для электронных балластов люминесцентных ламп занимаются практически все крупные производители электронных компонентов, такие например, как Philips Semiconductors, International Rectifier, Analog Devices и Texas Instruments.
Для Philips Semiconductors (PHs) разработка компонентов для электронных балластов является одним из приоритетных направлений деятельности. Этот вид
200
loU
IbU ■ ню
□ CCFL □ CFL
g VU
ш 100
о U ■ HF "П. Low cost
□ HF TL Med /High
40
zU 0 J
2001 2002 2003 2004 2005
Рис. 1
микросхем PHs разрабатывает и производит практически для всех типов ламп — термолюминесцентных (TL), компактных флуоресцентных (CFL — Compact Fluorescent Lamp), ламп с холодным катодом для подсветки LCD-мониторов (Cold Cathode Fluorescent Lamp) и новейших ксеноновых ламп для автомобильной техники (HID — High Intensity Discharge).
Драйверы разрабатываются с учетом особенностей эксплуатации в различных регионах (по частоте и напряжению) и удовлетворяют самым строгим требованиям по электромагнитной совместимости и показателям энергосбережения.
Последние разработки Philips в данной области позволяют создавать малогабаритные устройства, требующие минимального количества внешних компонентов и имеющие полный набор защитных и сервисных функций.
Электронные стартеры
Серия UBA2000, предназначенная для электронных стартеров термолюминесцентных (TL) ламп, обеспечивает все функции, необходимые для плавного и надежного зажигания.
Электронные стартеры серии UBA2000, обладая рядом несомненных преимуществ, полностью заменяют электромагнитные стартеры.
Из основных преимуществ стартеров серии UBA2000 следует прежде всего отметить следующие:
• точная установка времени предварительного подогрева, определяемого по основной частоте;
• увеличенный срок жизни стартера за счет отсутствия механических частей;
• отсутствие «эффекта мерцаний»;
• низкий уровень электромагнитных помех (в соответствии со стандартом IEC926 10.5);
• автоматический перезапуск при перебоях питания;
• расширенный температурный диапазон от -40 до +85 °C;
• защита от перегрузок по току при разогреве;
• автоматическое отключение зажигания при выходе лампы из строя.
Компоненты и технологии, № 8'2002
Основные характеристики стартеров серии иВА2000 приведены в таблице 1.
Таблица 1. Технические характеристики стартеров серии ІІВА2000
Компоненты
Параметры UBA2000
Напряжение питания стартера, В 44
Режим пуска 9
Режим сброса
Ток потребления стартера в рабочем режиме, мкА 32
Пиковое значение тока при выходе в рабочий режим, мА 10
Напряжение И-лампы, В 50-140
Время первичного прогрева, с 1.52
Защита от перегрузок по току при разогреве, А 3.4
Внутреннее сопротивление, МОм 26
Корпус 308
Электронные драйверы для люминесцентных ламп
В классической схеме включения люминесцентных ламп с электромагнитным балластом в качестве стартера используется миниатюрная газоразрядная трубка, работающая от основного напряжения питания постоянной частоты. Для стабилизации тока люминесцентной лампы применяются мощные дроссели. После зажигания лампы напряжение на ней становится меньше основного напряжения питания. Недостатками классической схемы включения являются сильная зависимость параметров лампы от напряжения и частоты основного напряжения питания, мерцающий свет, недолговечность.
Указанные недостатки практически полностью устраняются при использовании современных электронных драйверов и стартеров.
Драйверы для компактных флуоресцентных ламп
Электронные драйверы иВА2021 и иВА2022 предназначены для работы с компактными флуоресцентными лампами. Структурная схема ИВА2021 показана на рисунке 2.
Электронные драйверы ИВА2021 и ИВА2022 предназначены для работы с компактными флуоресцентными лампами. В состав ИВА2021 и ИВА2022 входят схемы управления внешним силовым полумостовым каскадом, плавного запуска, предварительного нагрева, поджига, контроля горения, защиты, задающего генератора. В драйвере ИВА2021 предусмотрен режим прямой связи, предназначенный для защиты от тепловых ударов при высоких рабочих напряжениях.
Характерными особенностями ИВА2021 и ИВА2022 являются:
• регулируемое время прогрева и поджига;
• регулируемый ток прогрева;
• управление выходной мощностью;
• защита от падения напряжения управления;
• защита от перегрузки и обрыва выхода. Основные технические характеристики
ИВА2021 и ИВА2022 приведены в таблице 2.
Микросхема ИВА2024Т является одной из последних разработок этого типа драйверов.
В данной модели впервые реализована функция
ЯРЕР СР СІ
Рис. 2
Таблица 2. Технические характеристики драйверов серии УБА202х
Параметры UBA2021 UBA2022
Напряжение высоковольтного 630 630
каскада,В
Параметры режима пуска
Начальное напряжение 11,95 11,95
генератора, В
Конечное напряжение 10,15 10,15
генератора, В
Ток покоя, мкА 200 200
Режим подогрева
Начальная частота, кГц 108 108
Время прогрева, мс 666 666
Развертка частоты
в режиме зажигания
Частота насыщения, кГц 43 43
Время зажигания, мс 625 625
Рабочий режим
Частота насыщения, кГц 42,9 42,9
Сопротивление в режиме
«включено», Ом 126 126
Сопротивление в режиме
«выключено», Ом 75 75
Потребляемый ток, мА 1 1
Режим прямой связи -
Частота, кГц при №НУ = 0,75 мА 64
Частота, кГц при №НУ = 1 мА 84,5
Входной ток
на входе МУ, №НУ, мкА 0-1000
Корпус 30Р14/Р!Р14 30Р14/Р!Р14
Таблица 3. Технические характеристики драйвера УБА2070
Тип драйвера UBA2070
Напряжение высоковольтного каскада, В 600
Режим пуска Начальное напряжение генератора, В Ток покоя, мкА 13 170
Задающий генератор Макс. частота, кГц Мин. частота, кГц 100 40
Выходной каскад Макс. ток, мА 300
Контроль напряжения Напряжение срабатывания защиты, В Рабочее макс. напряжение, В 5 6 СЧ Ьч
Напряжение опорного источника, В 2,95
Корпус 3016/Р!Р14
развертки частоты в режимах холодного и горячего зажигания с использованием полумосто-вой схемы на мощных МО8РЕТ-транзисторах. Микросхема выпускается в миниатюрном корпусе 8014 и идеально подходит для работы с компактными флуоресцентными лампами.
Электронный драйвер для ССРЬ-балластов
Микросхема ИВА2070 предназначена для работы с флуоресцентными лампами с холодным катодом и напряжением до 277 В. Она содержит схему управления двумя силовыми МО8РЕТ-транзисторами, задающий генератор, управляемый напряжением, схему сдвига уровня, схему контроля напряжения и тока лампы, устройство защиты.
Основные особенности:
• регулируемый рабочий ток;
• встроенный высоковольтный каскад сдвига уровня;
• защита от повреждения и обрыва лампы.
Электронные драйверы для ИЮ-ламп
Микросхемы ИВА2030 и ИВА2032 предназначены для работы с полным мостовым МО8БЕТ-каскадом, управляющим ксеноно-выми лампами. Они содержат схему управления внешним силовым мостовым каскадом, задающий генератор и делитель частоты, обеспечивающий фиксированное значение коэффициента заполнения — 50%. В микросхемах предусмотрена возможность регули-
Таблица 4. Технические характеристики драйверов серии УБА203х
Тип драйвера UBA2030 UBA2032
Напряжение высоковольтного каскада, В 0-570 0-570
Режим пуска Начальное напряжение генератора, В Начальный ток, мкА 15 700 15 700
Выходной каскад Макс. ток, мА 260 260
Задающий генератор Мин. частота, Гц Макс. частота, кГц 50 50 50 50
Время задержки переключения транзисторов полумоста, мкс 0,4-4 -
Корпус 3024 3024/330Р28
Компоненты и технологии, № 8'2002
ровки времени задержки переключения транзисторов полумоста для исключения сквозных токов. В микросхеме иВА2032 время задержки изменяется автоматически при изменении рабочей частоты.
Основные особенности:
• встроенная бутстрепная схема питания;
• встроенный высоковольтный каскад сдвига уровня;
• регулируемая частота задающего генератора;
• регулируемое время задержки переключения.
Компоненты
Электронный драйвер для ламп типа НР-Н
Микросхема ИВА2014 предназначена для работы с полумостовым МОЗБЕТ-каскадом, управляющим высокочастотными флуорес-
центными лампами. Она изготовлена по технологии 650 В BCD и рассчитана на напряжение питания до 277 В. В состав микросхемы входит каскад сдвига уровня, генератор, схема мониторинга выходного тока и напряжения, таймер и устройство защиты.
Основные особенности:
• регулируемое время прогрева и поджига;
• регулируемый ток прогрева;
• режим ограничения тока;
• адаптивный таймер;
• защита от перегрузки и обрыва выхода. Подробную информацию о новых разработках Philips Semiconductors можно найти по адресу http://www-eu3.semiconductors.com/news. Отдел технической поддержки фирмы МегаЭлектроника проводит регулярную рассылку обзоров Philips News на русском языке в виде
Таблица 5. Технические характеристики драйвера UBA2014
Тип драйвера UBA2014
Напряжение высоковольтного каскада, В 600
Режим пуска Начальное напряжение генератора, В Начальный ток, мкА 13 170
Выходной каскад Макс. ток, мА 180-300
Задающий генератор Мин. частота, Гц Макс. частота, кГц 40 100
Напряжение опорного источника, В 2,95
Выходной ток включения/выключения драйвера М03РЕТ, А 0,18/0,3
Корпус SO24
pdf-фaйлов.Для того, чтобы подписаться на эту рассылку, достаточно подать заявку по адресу alekseev@megachip.ru.
