全桥驱动器UBA2030T及其运用 1前语 飞利浦公司运用“BCD750功率逻辑工艺办法”制作的UBA2030T,是为驱动全桥拓扑结构中的功率MOSFET而专门规划的高压IC。UBA2030T只需用很少数的外部元件,即可组成高强度放电(HID)灯电子镇流器电路,而且为HID灯驱动电路的规划供给了解决方案。 2封装、内部结构及引脚功用 UBA2030T选用24脚SO封装,顶视图如图1所示。 UBA2030T芯片集成了自举二极管、振动器、高压和低压电平移相器、高端(左、右)和低端(左、右)驱动器及操控逻辑等电路,其内部结构框图如图2所示。 表1列出了UBA2030T的引脚功用。 2主要参数及特色 2.1主要参数 UBA2030T的主要参数及参阅数据如表2所列。 2.2主要特色
图1SO24封装顶视图 UBA2030T的主要特色如下: 内置自举二极管,用作驱动全桥电路可使外部元件削减到最低极限; 高压输入直达570V,为驱动内部电路和全桥
图2UBA2030T的内部结构框图 表1引脚功用
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表2主要参数及参阅数据
符号 | 参数 | 条件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 |
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高压 | ||||||
VHV | 高压电源(电压) | | 0 | - | 570 | V |
发动(经脚HV施加) | ||||||
Istrtu | 发动电流 | | - | 0.7 | 1.0 | mA |
Vth(osc,strt) | 发动振动门限电压 | 在fbridge=500Hz下,无载 | 14.0 | 15.5 | 17.0 | V |
Vth(osc,strt) | 中止振动门限电压 | 在fbridge=500Hz下,无载 | 11.5 | 13.0 | 14.5 | V |
输出驱动器 | ||||||
Io(source) | 输出源电流 | VDD=VFSL=VFSR=15VVGHR=VGHL=VGLR=VGLL=0V | 140 | 190 | 240 | mA |
Io(sink) | 输出灌电流 | VDD=VFSL=VFSR=15VVGHR=VGHL=VGLR=VGLL=15V | 200 | 260 | 320 | mA |
内部振动器 | ||||||
fbridge | 桥路振动器频率 | EXQ脚衔接到SGND | 50 | - | 50000 | Hz |
外部振动器 | ||||||
fosc(ext) | 外部振动器频率 | RC脚衔接到SGNDfbridge=fosc(ext)/2 | 100 | - | 100000 | Hz |
死区时刻 | ||||||
tdead | 死区时刻操控规模(外部可调) | | 0.4 | - | 4 | μs |
桥路使能 | ||||||
IIH | 高电平输入电流 | 使能激活 | 100 | - | 700 | μA |
IIL | 低电平输入电流 | 使能堵塞 | 0 | - | 20 | μA |
封闭 | ||||||
VIH | 高电平输入电压 | 封闭激活:1ΔVSD/Δt1>5V/ms | 4.5 | - | VDD? | V |
VIL | 低电平输入电压 | 封闭堵塞:1ΔVSD/Δt1>5V/ms | 0 | - | 0.5 | V |
II(SD) | 输入电流 | | 0 | - | 50 | μA |
?VDD规模:0V~18V
中的MOSFET,IC供给自己发生的低电源电压;
运用在DTC脚和SGND脚之间衔接的电阻器RDT来设定死区时刻tdead,而且RDT=270tdead-70,RDT(min)=50kΩ,RDT(max)=1MΩ(RDT的单位为kΩ时,tdead的单位为μs);
振动器频率可调,当运用内部振动器时,桥路(bridge)频率可运用外部电阻器ROSC和电容器COSC设定:fbridge=1/(2×8×ROSC×COSC),并要求ROSC=200kΩ~2MΩ;
内置PMOS高压移相器,以操控桥路使能功用;
具有封闭功用,只要在SD脚上的输入到达4.5V,全桥中的4只MOSFET则被关断。
3运用介绍
UBA2030T典型运用主要是在高压的(HPS)灯和金属卤灯这类HID灯电子镇流器电路中作为全桥驱动器。
3.1根本运用电路
用UBA2030T作驱动器和HID灯为负载的全桥根本拓扑结构如图3所示。在这个运用电路中,
图3UBA2030T作驱动器、HID灯为负载的全桥根本电路
图4带外部操控电路的HID灯全桥拓扑结构
图5操控电路以桥路高端作参阅的HID灯驱动器电路
图6用低压DC电源为内部电路
供给电流的HID灯全桥驱动器电路
BER脚、BE脚、EXO脚和SD脚都接体系地,没有运用桥路使能和封闭功用。当运用内部振动器时,桥路换向频率由ROSC和COSC的取值决议。当HV施加电压超越振动触发门限(典型值是15.5V)时,振动器开端振动。如果在HV脚上的电压降至振动器中止门限(典型值是13V)电压,IC将从头进入发动状况。
一旦IC开端正常作业,在功率开关HL(Q1)和LR(Q4)导通时,HR(Q3)和LL(Q2)则截止;当HR(Q3)和LL(Q2)导通时,HL(Q1)和LR(Q4)则截止。UBA2030T供给的换向逻辑,确保了在HID灯中能发生交变电流。
HID灯的发动需求施加一个3kV~10kV的高压脉冲。由带负阻特性的触发元件、电容器和升压线圈等组成的点火器电路,在通电之后能发生满足使HID灯击穿的高电压,使灯点燃。为避免HID灯呈现“声共振”现象,导致电弧不稳,烧坏灯管,关于HID灯驱动电路,往往还要采纳“声共振”按捺办法。
3.2带外部振动器操控的运用电路
图4示出的是带外部振动器操控电路的HID灯全桥拓扑结构。在该运用电路中,UBA2030T的RC脚、BER脚和BE脚衔接体系地,桥路换向频率由外部振动器决议,封闭输入脚(SD脚)能够用作关断全桥电路中的悉数MOSFET。
3.3操控电路以桥路高端作参阅的HID灯全桥驱动器电路
UBA2030T在驱动HID灯全桥体系中作为换向器元件运用。HID灯的运用寿命依赖于经过石英壁的钠搬迁量。为使钠搬迁比率减至最小,HID灯以体系地为参阅时,必须在负压下作业。图5示出的是操控单元以桥路高端作参阅的HID灯全桥驱动器电路。在该运用电路中,BER脚和HV脚都衔接到体系地。
图6所示的以桥路高端作为参阅的又一种HID灯全桥驱动电路。BER脚衔接体系地,经过HV脚流入IC内部低压电路的电流能够由低压DC电源(如电池)供给,如图6中虚线所示。RDT的数值在50kΩ与1000kΩ之间。当RDT=220KΩ时,死区时刻tdead是1μs.
在任何运用中,在IC脚HV上的电压不能低于在VDD脚上的电压。不然,不论是在发动状况仍是进入正常作业期间,全桥都不会正确作业。在发动阶段,IC的EXO脚和SD脚都应处于低电平。在EXO脚和SD脚的电压为时刻函数时,其改变速率应大于5V/ms。