荧光灯电子启动器专用集成芯片UBA2000T
2007-02-08
作者：admin
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摘要： UBA2000T是用于荧光灯的电子启动器专用集成电路，具有很强的功能和很高的可靠性，可作为传统的辉光开关启动器的换代产品。本文介绍了UBA2000T的原理、特点、性能参数与典型应用。
关键词：电子启动器； 荧光灯； UBA2000T
1. 概述
UBA2000T是用于荧光灯的电子启动器专用集成电路，具有很强的功能，且与传统的辉光开关启动器完全兼容。该芯片可控制灯丝的预热和灯的点亮。预热时间不随环境的不同而变化，因为该预热时间决定于交流电源的频率。当灯管坏了或寿命终止时，在经七次启动无效后，启动过程自动关断。
1.1 主要特点
UBA2000T芯片具有如下特点：
●与传统的辉光开关启动器完全兼容；
●高可靠性，即时点亮；
●准确的预热时间(只取决于电力电源频率)；
●无机械运动部件，使用寿命长；
●电源中断后，在启动时系统自动复位；
●宽工作温度范围(－40℃～＋85℃)；
●对预热电流有保护功能。
UBA2000T芯片具有如下特点：
●与传统的辉光开关启动器完全兼容；
●高可靠性，即时点亮；
●准确的预热时间(只取决于电力电源频率)；
●无机械运动部件，使用寿命长；
●电源中断后，在启动时系统自动复位；
●宽工作温度范围(－40℃～＋85℃)；
●对预热电流有保护功能。
1.2 外形封装
该器件采用8脚小外形封装(SO8)，其引脚定义如表1所列，引脚排列如图1所示。
该器件采用8脚小外形封装(SO8)，其引脚定义如表1所列，引脚排列如图1所示。
2. 工作原理
2.1 工作流程图
图2所示为荧光灯启动过程的工作流程图。
2.2 工作单元介绍
UBA2000T的原理框图如图3所示。在下面，我们介绍原理框图中的各单元。
IC电源：当电力电源闭合时，外接缓冲电容器被充电，内部的电流源被启动，内部的电压稳定与缓冲电容器上的电压无关。内部的齐纳二极管可以把6脚电压Vcc限定在启动电平Vcc(sl)。
电压检测器：用来检测电容器上的电压，当此电压达到启动值时激活开关器件。电容充电所需的时间即为起始时间(tini)。该值取决于电容值的大小、集成电路电流和Vin端的源电阻(R1并联R2)。当外部电力电源接近峰值时，开关器件实际上被导通。当该电源降到一值表明电力电源被中断时，起动器准备开始预热过程，以便在电力电源又接通时点亮荧光灯。
锁存器：锁存器的内部状态表明开关器件的态。锁存器的设置取决于电压检测器的输出、启动计数器的值以及芯片是否处于旁路状态。锁存器的复位由定时器、电流检测器以及电流保护电路控制。电流检测器：在开关器件关断时，电流检测器即开始检测。电流检测器还产生时钟脉冲以激活计数器(如图4所示)。为了正常工作，预热电流应处于保护电流的范围内。由于包含了一定的滞后时间，预热电流上出现的无用电流尖峰对计数器没有影响。由于电流检测器具有低通转换函数特性，故它不受尖峰噪声的影响。这一电路消除了尖峰噪声对预热时间的影响。
2.1 工作流程图
图2所示为荧光灯启动过程的工作流程图。
2.2 工作单元介绍
UBA2000T的原理框图如图3所示。在下面，我们介绍原理框图中的各单元。
IC电源：当电力电源闭合时，外接缓冲电容器被充电，内部的电流源被启动，内部的电压稳定与缓冲电容器上的电压无关。内部的齐纳二极管可以把6脚电压Vcc限定在启动电平Vcc(sl)。
电压检测器：用来检测电容器上的电压，当此电压达到启动值时激活开关器件。电容充电所需的时间即为起始时间(tini)。该值取决于电容值的大小、集成电路电流和Vin端的源电阻(R1并联R2)。当外部电力电源接近峰值时，开关器件实际上被导通。当该电源降到一值表明电力电源被中断时，起动器准备开始预热过程，以便在电力电源又接通时点亮荧光灯。
锁存器：锁存器的内部状态表明开关器件的态。锁存器的设置取决于电压检测器的输出、启动计数器的值以及芯片是否处于旁路状态。锁存器的复位由定时器、电流检测器以及电流保护电路控制。电流检测器：在开关器件关断时，电流检测器即开始检测。电流检测器还产生时钟脉冲以激活计数器(如图4所示)。为了正常工作，预热电流应处于保护电流的范围内。由于包含了一定的滞后时间，预热电流上出现的无用电流尖峰对计数器没有影响。由于电流检测器具有低通转换函数特性，故它不受尖峰噪声的影响。这一电路消除了尖峰噪声对预热时间的影响。
边沿检测器： 由于边沿检测器的存在，保证了在整形后的预热电流处于负的下降沿时把开关器件关断。
计数器： 由于使用计数器，因此，在对计数器输入了频率为两倍于电源频率的脉冲信号后，预热时间便可确定(第一次的以及必要时的随后6次的预热时间)。
时间选择：该电路依据计数器的状态来选择长的或短的预热时间。
启动次数计数器：该计数器对启动次数计数，在7次启动尝试后，集成电路被导入旁路状态。在旁路状态，电源电流增加，由于电源电流增加，缓冲电容器的放电会更快，这可将启动器从外电源上断开。并使得当重新换上一只新的荧光灯时，启动器能够自动复位。
电流保护： 当流过传感电阻器的电流超过门限值Iprot时，开关器件即被关断。在最初的几个导通周期中，保护电流被禁止(禁止时间td)以确保瞬态电流不会触发电流保护电路。当电流超过这一门限时，开关器件被关断，集成电路进入一旁路状态，防止再次激活开关器件。只有当电源电压中断时才能使旁路状态复位。
计数器： 由于使用计数器，因此，在对计数器输入了频率为两倍于电源频率的脉冲信号后，预热时间便可确定(第一次的以及必要时的随后6次的预热时间)。
时间选择：该电路依据计数器的状态来选择长的或短的预热时间。
启动次数计数器：该计数器对启动次数计数，在7次启动尝试后，集成电路被导入旁路状态。在旁路状态，电源电流增加，由于电源电流增加，缓冲电容器的放电会更快，这可将启动器从外电源上断开。并使得当重新换上一只新的荧光灯时，启动器能够自动复位。
电流保护： 当流过传感电阻器的电流超过门限值Iprot时，开关器件即被关断。在最初的几个导通周期中，保护电流被禁止(禁止时间td)以确保瞬态电流不会触发电流保护电路。当电流超过这一门限时，开关器件被关断，集成电路进入一旁路状态，防止再次激活开关器件。只有当电源电压中断时才能使旁路状态复位。
输出驱动器：输出驱动器能够驱动一低输入电流触发器件，也能够驱动门控器件。在启动时输出被保持为低，以防止打开外部的开关器件。
触发器件： 使用低输入电流触发器件作为开关器件的典型应用如图5所示。电阻分压器没有连接到地而是连接到触发器件的门控端上。这样对电压分配比的影响最小，因为触发器件的门控端的电压很低。输出驱动器产生的电流脉冲，是激活外部开关器件TH1所必须的。这一电流脉冲与4脚的电(Vin)同步。当电压Vin达到启动电平Vign时，开关器件被触发。这样通过电阻R1和R2的电流只是激活开关器件所需电流的一部分。必要的话，电流脉冲在外电源的每半周期中发出。当开关器件必须关断时，输出驱动器能够吸收开关器件的门关断电流。这可能限制开关器件打开时的电流尖峰，这一电流由抑制电容器(C2)放电所产生。为达此目的，使用电阻R3。也可使用门输入器件(因受篇幅限制，这里从略)。
3. 电特性参数
表2所列为UBA2000T的主要电特性参数。
4. 应用电路
图5所示为UBA2000T的一例典型应用电路。
触发器件： 使用低输入电流触发器件作为开关器件的典型应用如图5所示。电阻分压器没有连接到地而是连接到触发器件的门控端上。这样对电压分配比的影响最小，因为触发器件的门控端的电压很低。输出驱动器产生的电流脉冲，是激活外部开关器件TH1所必须的。这一电流脉冲与4脚的电(Vin)同步。当电压Vin达到启动电平Vign时，开关器件被触发。这样通过电阻R1和R2的电流只是激活开关器件所需电流的一部分。必要的话，电流脉冲在外电源的每半周期中发出。当开关器件必须关断时，输出驱动器能够吸收开关器件的门关断电流。这可能限制开关器件打开时的电流尖峰，这一电流由抑制电容器(C2)放电所产生。为达此目的，使用电阻R3。也可使用门输入器件(因受篇幅限制，这里从略)。
3. 电特性参数
表2所列为UBA2000T的主要电特性参数。
4. 应用电路
图5所示为UBA2000T的一例典型应用电路。
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