ＮＳ１８３４高性能电子分段开关控制IC的应用
2007-02-05
作者：admin
来源：照明工程师社区
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摘要： 文章介绍了NS1834分段控制集成电路的电路结构、工作原理、主要特点和基本参数，并给出了典型应用电路及使用时应注意的事项。
关键词：NS1834；电子分段控制开关；应用；
１、前言
为了节约电能，很多具有多组光源的吊灯都配有一个电子分段控制开关，目的在于不需要点亮吊灯全部光源时，可采用电子分段控制开关进行有选择的控制，这样既达到节能降耗的目的，又满足了实际生活的需要。现在市场上所用的电子分段控制开关的方案，大都是采用ＣＤ４０１３或ＣＤ４０１７数字电路再外加功率驱动三极管组成。成本较高，电路复杂，而且因元器件较多，产品稳定性也较差。
针对市场状况和产品要求，中国南科集团开发了一款用于电器分段控制的专用集成电路ＮＳ１８３４。该ＩＣ除集成了常用的数字触发电路和脉冲分配电路以及防干扰电路外，更重要的特点是利用先进的ＣＭＯＳ工艺，将功率驱动三极管直接集成在控制ＩＣ中，以确保控制电路的稳定性。该ＩＣ除可用一个开关对多个灯源进行分段控制外，还可用在白光ＬＥＤ的驱动电路以及用一个开关控制多个电器的场合。
２ ＩＣ的主要特点和基本参数
２．１ 主要特点
（1）用ＣＭＯＳ工艺制造，功耗低；
（2）内置功率三极管，可直接驱动小功率继电器；
（3）工作电压范围宽，对电源要求低；
（4）改变模式设置，可改变分段控制的组合。
２．２ 基本参数
（1）电源电压ＶＤＤ：３～１６Ｖ；
（2）工作电流ＩＤＤ：１００ｕＡ；
（3）输出电流：三组输出（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３），每组输出电流最大可达８０ｍＡ；
（4）工作温度范围：－４０℃～８５℃；
（5）封装：ＳＯＰ－８。
２．３ 管脚描述（见图1）
（1）２/８/７脚Ｑ１/Ｑ２/Ｑ３：功率输出脚；
（2）５脚ＶＤＤ：电源正极；
（3）１脚ＧＮＤ：电源负极；
（4）４脚ＣＰ：控制信号输入；
（5）６脚ＣＲ：模式设置端，ＣＲ接电源正极，有三路输出（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）；ＣＲ接电源负极，有二路输出（Ｑ１、Ｑ２）；
（6）３脚Ｒ：外部复位端。
３ 电路结构及工作原理
ＮＳ１８３４集成了ＲＣ振荡电路、分频电路、去抖电路、数字触发电路、脉冲分配电路、模式选择和ＣＭＯＳ功率输出电路，电路结构见图2。基本工作原理：当脉冲信号ＣＰ输入端有脉冲信号输入时，经去抖电路整形后送到数字触发电路，再由数字触发电路判断脉冲个数，将确认的脉冲个数送给脉冲分配电路进行分配，最后将脉冲信号经功率输出电路放大送给外电路工作。
ＩＣ电路工作的时序图见图3。
当模式选择端接在高电位时，功率输出端有三路信号输出（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）；当模式选择端接在低电位时，功率输出端有二路信号输出（Ｑ１、Ｑ２、）。在ＣＰ信号上升沿时，Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３输出信号翻转；在ＣＰ信号下降沿时，Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３输出信号保持不变。
４ 应用举例
４．１ 在白光ＬＥＤ驱动控制电路中的应用
ＣＰ为脉冲控制信号端，ＩＣ１的第６脚是模式选择端。当第６脚接高电位时，ＩＣ１可控制三路ＬＥＤ工作；当第６脚接低电位时，ＩＣ１可控制二路ＬＥＤ工作。应用电路见图4。三路工作的时序图可参考图3。
每组可驱动3只并联的２０ｍＡ ＬＥＤ。
４．２ 在灯具分段控制电路中的的应用
应用电路见图5。当ＩＣ１的模式选择端ＣＲ接高电位时，可控制三路信号输出。工作过程如下：
（1）当开关Ｋ１首次从断开到闭合时，ＩＣ１的Ｑ１输出低电位，Ｑ２、Ｑ３输出高电位，继电器Ｊ１导通，Ｊ２、Ｊ３断开。所以，与继电器触点Ｊ１－１串连的灯ＬＡ１点亮，其它灯灭。
（2）当开关Ｋ１第二次从闭合到断开再到闭合时，ＩＣ１的Ｑ１、Ｑ３输出高电位，Ｑ２输出低电位，继电器Ｊ１、Ｊ３断开，Ｊ２导通。所以，与继电器触点Ｊ２－１串连的灯ＬＡ２点亮，其它灯灭。
（3）当开关Ｋ１第三次从闭合到断开再到闭合时，ＩＣ１的Ｑ１、Ｑ２输出高电位，Ｑ３输出低电位，继电器Ｊ１、Ｊ２断开，Ｊ３导通。所以，与继电器触点Ｊ３－１串连的灯ＬＡ３点亮，其它灯灭。
（4）当开关Ｋ１第四次从闭合到断开再到闭合时，ＩＣ１的Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３都输出低电位，继电器Ｊ１、Ｊ２、Ｊ３全都导通。所以，与继电器触点Ｊ１－１、Ｊ２－１、Ｊ３－１串连的灯ＬＡ１、ＬＡ２、ＬＡ３全都点亮。
（5）当开关Ｋ１第五次从闭合到断开再到闭合时，ＩＣ１的Ｑ１又再次输出低电位，Ｑ２、Ｑ３又再次输出高电位，继电器Ｊ１又再次导通，与继电器触点Ｊ１－１串连的灯ＬＡ１又再次点亮，其它灯又再次灭。这样，如果开关Ｋ１还不断地从闭合到断开不停地翻转，那么电路就会按表1中的时序过程重复工作。
表2是ＮＳ１８３４在电子分段控制开关电路上的应用评估板ＢＯＭ清单。
４．３ 应用时的注意事项
（1）接在ＩＣ１第５脚ＶＤＤ上的电解电容的大小，对每次开关控制时间的间隔有影响，一般取值在３．３～１０μＦ之间。
（2）ＩＣ１第２、８、７脚（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）的负载是ＬＥＤ元件时，应串接一个电阻均压，电阻大小可视ＬＥＤ的功率而定（可参考图4）。
（3）ＩＣ１第２、８、７脚（Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３）的负载是感性负载时，一定要在电感元件两端接上续流二极管，以防电感在开关状态工作时产生的自感电势对ＩＣ有影响（可参考图5）。
（4）在取负载工作电压时，一定要考虑所取电压就是负载上所能承受的最大电压，因为ＩＣ１输出端输出的是低电位。
（5）ＩＣ１工作电压ＶＤＤ建议取６．１Ｖ，而且ＩＣ１的工作电流很小。这样，Ｒ３的阻值可取大一点，就不需要用大功率的电阻，这时取功率０．２５Ｗ的电阻即可（可参考图5）。
5 结束语
用ＮＳ１８３４专用集成电路生产电子分段控制开关，可简化电路的设计，缩小了产品体积，减少了成本，提高了产品的电性能。
ＮＳ１８３４除可用于电子分段控制开关以外，还可用于白光ＬＥＤ驱动控制、电器产品分段控制等。
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