安定器控制電路設計

Ballast controller DMH

(b) 震盪器電路：提供半橋換流器開關所需的頻率。

(c) 半橋開關驅動電路：提供足夠的電壓驅動半橋開關。

(d) 燈管故障偵測：偵測燈管壽命結束與燈管過電流之偵測。

(e) 偵錯邏輯：當無法啟動燈管、燈管壽命結束與輸入電壓不足等故障發生時，

停止控制器之運作。

震 盪器

預 熱時 間

功 因修 正 控制 電 路

偵錯 邏輯

燈管 故障 偵 測 半 橋開 關

驅動

燈 管 壽命 偵 測 過 電 流 偵測 半 橋 開關 設 定 輸入

PFC開 關 過 零 偵測 回 授補 償

欠 壓 關閉

圖4-2 電子安定器之積體化控制器內部重要的電路模組

4.2.2 安定器狀態圖

安定器的控制時序可用圖3-3的輸出頻率對時間之關係來做詳細的說明。在初 始啟動時，高頻的工作頻率快速地下降至可調的預熱頻率，內部的柔性啟動可預 防突然的電弧橫跨在燈管上，接著，工作頻率維持在預熱頻率值一段時間，直到 下降至更低的啟動頻率。而一旦進入工作模式，工作頻率將調整至一個較高的頻 率值。

其控制器狀態包括：欠壓關閉（Under Voltage Lock Out，UVLO）、預熱、

啟動、工作、偵錯模式。當數種操作條件都符合時才能轉換至其他模式，而且 4-4 為安定器之狀態圖。

(a)功因修正控制 (b)震盪器 (c)半橋驅動電路 (d)故障偵測 (e)偵錯邏輯

WDT_IN1 WDT_OUT VBUS

1 23in+ in-out + SSO SSIN

U16A

啟動

SD/EOL <5.0V

CPH>13.5V

SD/EOL > 5.0V (燈管故障或無燈管) VCC>UVLO+(13.5V) 或

SD/EOL > 5.0V (燈管故障或無燈管)

(2) 預熱模式(Preheat mode)：在預熱階段，若燈管跨壓過大，則會有明顯的閃 光產生，這個效應稱為燈管冷激發(cold strike)，會造成燈管壽命縮短。預

盪頻率是由外接電阻R

PH

並聯R

T

與內部電阻R

SS

和外部電容C

T

所決定。

預熱頻率則是軟起動去掉則是軟啟動去掉R

SS

。預熱時間是由電容C

PH

所決 定，進入預熱模式時，內部電流源I

2

會對C

PH

充電，當達到臨界電壓時 (>13.5V)，安定器會進入觸發啟動模式。

(3) 觸發啟動模式(Ignition mode)：內部震盪器的頻率會慢慢往運轉模式頻率移 動，原本電阻R

PH

和R

T

並聯，在此觸發期間會分開，所以運轉模式頻率是 由電阻 R

T

與電容 C

T

所決定。當電容 C

PH

之電壓大於 14V，安定器會進入 運轉模式。

(4) 運轉模式(Run mode)：在此模式下，內部震盪器的頻率進入運轉頻率，頻 率R

T

與電容C

T

所決定。此時，燈管壽命結束偵測會被致能。

(5) 故障模式(Fault mode)：當偵測到燈管故障時，偵錯邏輯送出故障訊號使控 制器內部電路停止工作，半橋開關會維持關閉狀態，功因修正部份也跟著 關閉，直流輸出電壓則下降到未升壓的情況。偵測的項目有：過電流偵測，

開關硬切換偵測與燈管壽命結束偵測，詳細的運作情況在接下來的章節詳 細探討。

(6) 自動重開(Auto restart)：電阻 R

PU

、R

SD

與電容C

SD1

組成分壓電路，用於檢 測燈管下端燈絲或燈管更換。在正常條件下，C

SD1

上電壓接近於2V。如果 下端燈絲或燈被拿開，SD 腳的電壓會昇至 5V 以上，使安定器進入欠壓關 閉模式。若更新了正常的燈管，則 SD 腳的電壓會降至臨界值以下，安定 器將自動重新啟動﹔另外電源的開關也會重置(reset)所有的故障訊號，使安 定器重新預熱、觸發啟動與運轉。

在文檔中 電子安定器控制器之研究與設計 (頁 47-51)