[发明专利]一种适用于紧凑型节能灯的全芯片电子镇流器

说明书

技术领域

本发明涉及电源管理集成电路设计领域。 

背景技术

作为光源之一的荧光灯需要镇流器与之配合才能正常照明。荧光灯问世以来，人们一直采用电感镇流器与启辉器来时荧光灯工作。这种镇流器存在许多缺点：体积和重量大，自身功耗大且电感具有较大的噪声，同时荧光灯自身会闪烁，影响人的视力。 

电子镇流器通过将直流逆变为高频的交流电来使得荧光灯启辉并正常工作。逆变产生的高频电压频率一般为20KHz~70KHz，由于频率较高因此使用的电感较小。且随着工作频率的提高，荧光灯的发光效率也将提高。因此电子镇流器相对早期的电感镇流器具有较大的优越性。 

现有电子镇流器的主要功能模块分为整流滤波模块和高频逆变模块，辅以振荡器和无源匹配元件，上述模块多采用通过分立元件构成，分立元件的成本较高，且生产周期较长，产品的一致性较差。 

发明内容

本发明的目的就是针对现有电子镇流器上述之不足，而提供一种适用于紧凑型节能灯的全芯片电子镇流器。 

本发明由由可调电流控制模块、可调电容控制模块、振荡器、欠压锁定和过温保护控制模块、死区时间模块、脉冲产生模块、电平位移模块、欠压锁定模块、脉冲滤波模块、高边驱动模块、功率P管、底边驱动模块、功率N管组成，核心的半桥逆变元件电平位移模块、欠压锁定模块、脉冲滤波模块、高边驱动模块都集成在一个芯片内，可调电流控制模块通过外接电阻，以及片内基准电压来输出基准电流，并对可调电容控制模块连接的片外电容充电，可调电容控制模块产生的可变偏置电流送到模块；其中振荡器收到可变偏置电流后，进行频率扫描。振荡器模块产生的时钟信号送到死区时间模块模块中，进行死区控制，死区时间模块的输出信号分别送到死区时间模块模块和底边驱动模块，低边驱动电路模块控制功率N管的开关，脉冲产生模块的输出送至电平位移模块模块，电平位移模块输出的高压信号被送到脉冲滤波模块，脉冲滤波模块的输出被送到高边驱动模块，高边驱动模块控制功率P管的开关；整个芯片分别通过高低两边的驱动来控制导通功率P管和功率N管。 

其预热时间和运行频率通过外围元件进行编程设定，通过外接电容的VCO进行预热时间设定。 

本发明的优点是：该镇流器芯片仅需极少数的外围元件即可满足节能灯的应用，相对分立元件构成的镇流器而言，具有更高的效率，更小的尺寸。该电子镇流器芯片可通过外围元件设定预热时间和运行频率，且具有功率因子校正、过温和过压保护、欠压锁定、无灯保护等功能，可延长节能灯的使用寿命。 

附图说明

图1是本发明的紧凑型节能灯电子镇流器芯片的内部模块图； 

图2是镇流器内部的振荡器功能模块图；

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本发明作进一步详细说明。 

本发明由可调电流控制模块100、可调电容控制模块101、振荡器102、欠压锁定和过温保护控制模块103、死区时间模块104、脉冲产生模块105、电平位移模块106、欠压锁定模块107、脉冲滤波模块108、高边驱动模块109、功率P管M1、底边驱动模块111、功率N管M2组成，核心的半桥逆变元件电平位移模块106、欠压锁定模块107、脉冲滤波模块108、高边驱动模块109都集成在一个芯片内，可调电流控制模块100通过外接电阻RT，以及片内基准电压来输出基准电流，并对可调电容控制模块101连接的片外电容充电，可调电容控制模块101产生的可变偏置电流送到模块102；其中振荡器102收到可变偏置电流后，进行频率扫描。振荡器102模块产生的时钟信号送到死区时间模块模块104中，进行死区控制，死区时间模块104的输出信号分别送到死区时间模块模块105和底边驱动模块111，低边驱动电路模块111控制功率N管M2的开关，脉冲产生模块105的输出送至电平位移模块模块106，电平位移模块106输出的高压信号被送到脉冲滤波模块108，脉冲滤波模块108的输出被送到高边驱动模块109，高边驱动模块109控制功率P管M1的开关；整个芯片分别通过高低两边的驱动来控制导通功率P管M1和功率N管M2。 

其预热时间和运行频率通过外围元件进行编程设定，通过外接电容的VCO进行预热时间设定。 

本本发明的芯片基于高压CMOS集成电路工艺实现，分别需要5v、20v和800v的工艺。其工作方式如下：