一种CFL驱动芯片设计

摘要

照明,一直扮演着人类历史发展里面的重要角色。自从燧木取火以来,在长达几千年的时间里,从火把到煤油灯,火光是人类唯一的照明光源。自白炽灯诞生之后,人类进入了全新的电气照明时代,一百多年来,白炽灯给人类生活带来了极大的方便,影响了人类的发展历程。而在当今,白炽灯因其低效,不节能,不环保等众多缺点,不能适应时代的需求,已经被慢慢淘汰,新型的绿色节能光源不断兴起。其中节能灯和LED已经成为照明发展的潮流,而LED目前还存在技术不够成熟,成本高等原因,还不能完全普及,所以,在这个过渡阶段,节能灯将发挥其巨大的作用。
　　根据半桥谐振电路的原理,本文设计了一种紧凑型荧光灯(CFL)的驱动电路,主要用在中小功率的电子镇流器中。该CFL驱动电路内部集成了半桥开关管,可以构成半桥谐振电路,用以驱动节能灯。电路的作用为,内部产生一定频率的低压方波,经过变换之后,高低端分别输出具有一定死区的方波,以驱动半桥功率管,最终的输出为具有一定频率的高压方波。电路特点为,输出频率可调,具有预热功能,并且预热时间可调,采用外部自举电容来浮动高端电源和地,低压电源内部产生,不需外加,正常工作电压为310V,最高工作电压达600V,内部开关管的栅极信号具有0.5μs的死区时间,防止半桥同时开启。
　　本文主要工作为:介绍了CFL的发光原理和特点,给出了CFL发光的条件,分析了半桥谐振电路的构架,工作过程和特点,给出了整体CFL驱动电路的框架设计,模块介绍和工作过程分析。着重对电路中的四个子模块电路,带隙基准电路,振荡器,欠压锁存器以及驱动电路进行详细的分析与设计,给预定的参数指标,并在华润上华的0.5μm,600V高压BCD工艺条件下,通过Spectre软件,对四个子模块电路进行了仿真验证,对仿真结果进行了分析,最后对高低端电路分并进行了整体仿真。

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第一章 绪论

1.1 节能灯概述

1.2 CFL驱动芯片介绍

1.3 本文主要工作

第二章 CFL驱动电路相关知识

2.1 CFL发光原理

2.2 半桥谐振电路

2.3 高压栅极电平浮动

2.4 本章小结

第三章 电路结构及应用

3.1 电路引脚及说明

3.2 电路内部框图和工作原理

3.3 电路的应用简介

3.4 本章小结

第四章 子电路的设计

4.1 带隙基准

4.2 振荡器

4.3 欠压锁存器

4.4 驱动电路

4.5 本章小结

第五章 整体电路仿真及分析

5.1 低压部分的仿真

5.2 高压部分的仿真

5.3 本章小结

第六章 总结

致谢

参考文献

硕士期间取得的研究成果