нагрузку, происходит генерация высоковольтного импульса, который осуществляет поджиг люминесцентной лампы.

После успешного поджига лампы напряжение на ней становится значительно ниже сетевого. В результате напряжение питания микросхемы не превышает порогового уровня, необходимого для ее работы.

На рис. 2.8 приведена форма напряжения питания микросхемы при поджиге лампы после второй попытки.

Во время прогрева электродов лампы питание микросхемы осуществляется за счет энергии, запасенной в буферном конденсаторе, и напряжение питания постепенно снижается. Если после подачи высоковольтного импульса не произошло поджига лампы, то внешний силовой ключ остается закрытым, и напряжение на буферном конденсаторе снова повышается выше стартового уровня. Внешний силовой ключ снова замыкается и начинается следующий цикл прогрева и поджига лампы. При всех последующих попытках поджига, кроме первой, время прогрева уменьшено до 0,64 с, поскольку электроды лампы еще не остыли после предыдущих неудачных попыток поджига. Внутренний счетчик ограничивает число неудачных попыток поджига до 7. Это предотвращает мигание лампы в конце срока ее службы.

Микросхема UBA2000T содержит встроенные цепи защиты по току. Когда ток через резистор датчика превышает порог защиты (/pRox). силовой ключ закрывается, и микросхема переходит в режим покоя. Выключение и повторное включение напряжения питания приводят к сбросу цепей защиты.

Диаграмма состояний микросхемы в процессе поджига лампы приведена на рис. 2.9.

Источник питания

При подаче напряжения питания на микросхему происходит заряд буферной емкости и разрешается работа внутреннего источника тока. Внутреннее напряжение питания микросхемы стабилизировано и не зависит от напряжения на буферном конденсаторе. Встроенный стабилитрон ограничивает напряжение на выводе 6 {Vqq) на уровне Vqq (si).

Компараторы напряжения

Компараторы отслеживают напряжение на буферном конденсаторе и разрешают работу внутренних цепей микросхемы при достижении напряжением питания стартового уровня - Vqq (si). Для первона-

Детектор пониженного напряжения питания

Размыкание внешнего ключа если был замкнут I

Замыкание внутренних

ключей. Размыкание внешнего ключа. Генерация высоковольтного сигнала поджига лампы

Защита потоку

;ита гоку

Размыкание внутренних ключей

Замыкание внутренних ключей

Размыкание внешнего ключа если бызамкнут

Замыкание внешнего ключа

Внешний ключ замкнут, если напряжение питания вблизи пикового значения

Рис. 2.9. Диаграмма состояний микросхемы иВАгбООТв процессе поджига i

чальной зарядки конденсатора требуется некоторый период времени rjNi (см. рис. 2.8). Это время зависит от номинала конденсатора С1, тока потребления микросхемы и сопротивления внешнего делителя на входе (R11 R2). После заряда конденсатора С1 и при условии, что сетевое напряжение находится вблизи своего максимального значения, генерируется импульс тока, открывающий внешний силовой ключ.

В случае если напряжение питания падает до уровня, указывающего на отсутствие сетевого напряжения, внутренние цепи микросхемы сбрасываются, и она становится готова для осуществления прогрева и пуска лампы при повторном включении сетевого напряжения.

Триггер

Состояние внутреннего триггера отражает состояние внешнего силового ключа. Процесс установки триггера определяется состоянием компараторов напряжения, счетчика числа поджигов и режимом покоя микросхемы. Сброс триггера управляется таймером, датчиком тока и цепями защиты по току.

Датчик тока

Датчик тока управляет моментом выключения силового ключа и осуществляет генерацию тактовых импульсов для управления внутренними счетчиками микросхемы (рис. 2.10).

Для правильной работы ток прогрева электродов лампы должен находиться в пределах допустимого диапазона /р. Благодаря некоторому гистерезису отдельные пики тока прогрева электродов не оказывают влияния на состояние счетчика. Кроме того, цепи датчика тока осуществляют дополнительную низкочастотную фильтрацию сигнала, устраняющую влияние коротких импульсов тока на время прогрева электродов лампы.

Датчик фронта

Датчик фронта обеспечивает закрывание внешнего силового ключа на падающем фронте выпрямленного тока прогрева.

Счетчик

При подаче на счетчик тактового сигнала с удвоенной частотой питающей сети счетчик задает длительность первого прогрева электродов лампы и, если необходимо, длительность последующих шести прогревов.

Схема управления временем прогрева

В зависимости от состояния счетчика числа запусков выбирается большое (fpRF = 1,25 с) или малое (Гр, = 0,64 с) время прогрева.

Гистерезис

17--Д/ V V \ ток через

/ Н I I I резистор

I I I I I датчика

Тактовый сигнал (на счетчик)

Генерация тактового сигнала при прогреве

Закрывание внешнего ключа при прогреве

Рис. 2.10. Генерация тактовых импульсов

Счетчик числа запусков

Число запусков подсчитывается отдельным счетчиком. После семи неудачных попыток запуска микросхема переводится в состояние покоя. В состоянии покоя потребляемый ток увеличивается, благодаря чему буферный конденсатор быстро разряжается при отключении стартера от источника питания. Это обеспечивает автоматический сброс стартера при «горячей» замене неисправной лампы.

Цеп и защиты п о току \

Если ток через измерительный резистор превышает пороговое значение /pROT> внешний силовой ключ закрывается. На протяжении несколь-

ких первых периодов открытого состояния силового ключа (времени блокировки Гр) работа цепей защиты по току запрещается. Благодаря этому переходные процессы при открывании ключа не приводят к срабатыванию цепей токовой защиты. В случае превыщения током порогового значения происходит отключение силового ключа, и микросхема переводится в состояние покоя, предотвращая последующее открывание ключа. Из этого состояния микросхема может быть выведена только путем отключения напряжения питания.

Выходной буфер

Выходной буфер предназначен для управления внещним тиристором с малым входным током либо мощным полевым транзистором. В процессе включения микросхемы на ее выходе поддерживается низкий уровень, предотвращающий открывание силового ключа.

Силовой ключ на тиристоре

Как уже упоминалось, UBA2000T может работать совместно с высоковольтным тиристором TN22. Он представляет собой высококачественный несимметричный тиристор, изготовленный по высоковольтной р-п-р-п диффузионной планарной технологии. Производитель - фирма STMicroelectronics (www.st.com). Тиристор вьшускается в пластмассовых корпусах IPAK (ТО-251), DPAK (ТО-252) и предназначен для использования в электронных пусковых устройствах люминесцентных ламп.

2, TAB 1

DPAK(TO-2S2) (TN22-B)

1РАКПО-251) (TN22-H)

Основные технические характеристики тиристора TN22:

напряжение лавинного пробоя KgR....................1200...1500 В;

ток удержания в открытом состоянии /н, не менее...........175 мА;

управляющий ток Iqj, не более............................1,5 мА.

Максимальные значения параметров и режимов TN22: повторяющееся значение напряжения в закрытом состоянии

(при температуре кристалла 7j = 110 °С) Krm............... 400 В;

среднеквадратичное значение тока открытого тиристора (при угле проводимости 180° и температуре корпуса

ТЬ = 95 °С)/т (rms)..........................................2 А;

среднее значение тока открытого тиристора (при угле проводимости 180° и температуре корпуса Tq = 95 °С) (av) .. 1,8 А; неповторяющееся пиковое значение тока открытого тиристора (при начальной температуре перехода 7] = 25 °С):

• при /р = 8,3 мс............................................22 А;

• при /р = 10 мс............................................20 А;

предельное значение /2/при Гр = 10 мс......................2 А2-с;

критическая скорость нарастания тока в открытом

состоянии (при /д = 5 мА и d/o / dt = 70 мА/мкс)..........50 А/мкс;

рабочая температура кристалла 7]....................-40...-t-110 °С;

температура хранения Г-ро.........................-40...-1-150 °С.

Типичный пример использования микросхемы совместно с тиристором с малым входным током (типа TN22), используемым в качестве внещнего силового ключа, приведен на рис. 2.6,а. При этом резистивный делитель входного напряжения подключается не к общему проводу, а к управляющему электроду внещнего ключа. Поскольку напряжение на управляющем электроде ключа мало, это не приводит к заметному изменению коэффициента деления.

Выходной буферный усилитель осуществляет генерацию импульса тока, необходимого для открывания внещнего ключа ТН1. Этот импульс тока синхронизирован с напряжением на выводе 4 (Уц). Силовой ключ открывается, когда напряжение F,n достигнет уровня Viq. При этом ток через делитель R1 и R2 является составной частью тока, необходимого для открывания ключа. Если необходимо, то импульс тока повторяется каждые полпериода сетевого напряжения. Когда требуется закрыть внещний ключ, выходной буфер способен обеспечить большой втекающий ток, необходимый для надежного закрывания ключа.

Иногда бывает необходимо ограничить импульсный ток, протекающий при открывании ключа за счет разряда помехоподавляющего конденсатора С2. Для этого последовательно с конденсатором может быть включен резистор R3. , \