高功率因素、效率高电子镇流器控制板ML4831

引言：ML4831是英国Micro Linear半导体公司制造的高集成度电子镇流器控制板。文中详细介绍这类电源电路的主要原理、特性及经典运用。
关键字：功率因素操纵（PFC）；电子镇流器；过电压保护（OVP）

　

1. 简述

　　ML4831是一种色度可调式的高功率因素、效率高电子镇流器控制板。它主要是由功率因素控制板、震荡器、加热关闭时钟频率、操纵选通逻辑性、輸出控制器及过压、超温维护等部份构成（参照图1）。重启和led灯管再輸出由外界时钟频率操纵，而且充分考虑对不一样led灯管特点的整体操纵，电子镇流器操纵设备可根据頻率调配（FM）来调节led灯管的输出功率，根据赔偿程序编写调节led灯管的输出功率，根据赔偿程序编写来调节压控振荡器（VCO）的输出功率。这种作用集合在一块集成ic上，它还可以在不一样的场所下应用。

　　集成ic的主要特点以下：
　　●功率因素校准和输出功率控制作用由一块集成电路芯片进行。
　　●低失帧，效率高，持续变压，均值电流量检验功率因素。
　　●开机启动项或瞬间运行，开机时间可调式。
　　●led灯管电流量反馈调节色度。
　　●变频式变光和运行。
　　●led灯管灭掉状况下，可调式重新启动，以防止电子镇流器发烫。
　　●內部过热关闭维护替代了外界感测器维护，确保了机器设备的安全性。
　　●PFC中过电压电压比较器能够清除因负荷引路引发的无法控制。
　　●选用大幅震荡器和规范电流量乘法器，提升了抗噪力。

2.　脚位作用

　　ML4831选用调心轴承直插18脚位封裝，脚位排序如图2所显示。各针脚作用表明以下：
　　●EA　OUT：PC误差放大器輸出和校准端。
　　●IA　OUT：PFC均值电流量互导放大仪的输入输出和调节连接点。
　　●I（SINE）：PFC电流量乘法器键入。
　　●IA ：PFC均值电流量互导放大仪同相键入和PFC逐周过流保护电压比较器最高值电流量检测点。
　　●LAMP　F.B：led灯管起弧电流量抽样(或调整)误差放大器的反向键入端，也是色度操纵键入连接点。
●LFB OUT：led灯管电流量偏差跨导放大仪輸出。
●R(SET)：外接电阻器，它设置震荡器的最大頻率Fmax和R(X)/C(x)电流。
●INTERRUPT：用以led灯管的灭掉检验和再启动。当该脚的间隔时间后再启动。
●R(X)/C(X)：加热按时，色度锁住和终断。
●GND：地
●P GND：集成ic输出功率接地装置端。
●OUT B：电子镇流器的MOSFET推动輸出端B。
●OUT A：电子镇流器的MOSFET推动輸出端A。
●PFC OUT：PFC MOSFET推动輸出端。
●VCC：集成ic正开关电源。
●VREF：7.5V参照工作电压缓存輸出端。
●EA_/OVP：PFC误差放大器正相反键入和OVP电压比较器键入端。

3. 基本参数

●开关电源ICC：75mA
●輸出电流量。注入或排出13、14、15脚的直流电流：250mA
●3脚的乘法器键入I(SINE)：10mA
●脚位5、9、18键入工作电压：0.3VCC～-2V；
●脚位4键入工作电压：-3～ 2V；
●脚位1、6较大负载工作电压：-0.3～ 7.7V；
●脚位1、2、3较大负载电流量：±20mA；
●脚位2较大负载工作电压：-0.3～ 6V；
●操作温度范畴：-65～ 150℃

4. ML4831关键模块功能介绍

图1为ML4831的内部结构基本原理框架图，在其中好多个关键模块的作用以下：
4.1 功率因素一部分
ML4831中的功率因素调整电源电路选用均值电流量检验变压型功率因素控制回路。该控制电路的原理可参照相关材料。
4.2 乘法器
ML4831的乘法器是一个线形电流量导入的乘法器，是功率因素控制板的一个一部分。它对功率大的变换引发的影响有较强的控制工作能力。键入正弦波形工作电压经变压器后的交流电压，根据降血压电阻器转化成电流量，那样，不大的接地装置噪音在PWM(脉冲宽度调制)电压比较器的标准上造成细微。乘法器的输出电压加在电流量放大仪正相输进端，产生电流量误差放大器的标准。其傎按住式测算。
VMUL≈[I(SINE)×(VEA-1.1V)]/4.17mA
在其中，I(SINE)为降血压电阻器上的电流量；VEA为误差放大器的输出电压。乘法器的最大输出电压为1V。
4.3 均值电流量和输出电压的平稳
PFC操纵部位的脉冲宽度调制器(PWM)能抑制乘法器輸出造成的正工作电压影响和接进4脚的电流量取样电阻上的负工作电压影响和接进4脚的电流量取样电阻上的负工作电压影响。逐周过流保护用以快速电流量瞬变时，维护MOSFET。当引脚4的工作电压小于-1V时，脉冲宽度调制器的周期时间停止。
4.4 过电压保护(OVP)
过电压保护(OVP)用以负荷基因突变(led灯管毁坏引路)时防止电路承担过高的工作电压。直流高压电源经分压电路后过电压保护值。当18脚的工作电压高过2.75V时，PFC晶体三极管关闭，而电子镇流器将再次工作中。过电压保护值务必安装在即能使开关电源一部分安全性运作，又无法过低而危害升校准控制回路。

4.5 震荡器

震荡器操纵机理如图所示3所显示。震荡器的振动頻率范畴由LFB(led灯管意见反馈)放大仪輸出(6脚)操纵。当led灯管电流量减少时，6脚工作电压上升，操纵数据信号扩大，电容器C(T)电流减少，进而使震荡頻率减少。因为电子镇流器輸出互联网衰减系数较高的頻率，因而led灯管输出功率提升。

4.6 欠压保护封禁和过热关闭

集成电路芯片(IC)內部包括一个串联调整，它能将工作电压VCC限定在13.5V(VCCZ)。IC必须较小的开关电源电流量，这一电流量主要是由镇流变电器的輔助组提供。当VCC小于VCCZ-0.7V时，IC的静止工作中电流量小于1.7mA，这时輸出关闭。这儿，IC可由沟通交流电压整流器后根据降血压电阻器立即供电系统。图4为欠压保护封禁及开关电源电流量波形。
为了更好地控制成本，ML4831内带有一个温度感应器，当IC的结温高过12℃时，电子镇流器将停止工作。为使內部感应器安全性替代外界感应器，务必将IC设定在电子镇流器中的合理部位，以保证精确地检验电子镇流器的溫度。ML4831集成ic的溫度(Tj)可由下边的工作经验计算公式：
(Tj)=TA PD×65℃/W
在其中，TA为工作温度；PD为集成ic的损耗输出功率。

4.7 启动、重启、加热和关闭

选用ML4831后，日日光灯运行不危害led灯管使用寿命，而且在日日光灯灭掉时电子镇流器造成的发热量不大。
日日光灯加热和终断定时器电路如图所示5。C(X)以电流量IR(set)/4译电，随后根据R(X)充放电。C(X)两边的起始工作电压为0.7V(VBE)，由0.7V升高到3.4V需要的时长为钨丝加热時间。在这段时间内，震荡器的电流(ICHG)为2.5V/R(set)。这将为钨丝加热造成一个高电流量，但又不容易造成使led灯管启动的髙压。
负极钨丝加热之后，逆变电源的頻率减少到Fmin，并造成一个高电压来运行led灯管。led灯管运行后，两商工作电压不会再减少。加进9脚的led灯管意见反馈工作电压升高到高过参照工作电压Vref时，C(X)的电流终断而且逆变电源封禁。这时，C(X)根据R(X)充放电，一直到C(X)两直流电压降低到门限制值1.2V时，逆变电源又开始工作。用这个方法关闭逆变电源，能够避免 逆变电源造成过大的发热量。
挑选很大电阻值的R(X)能够使加热時间非常长。在C(X)两直流电压做到6.8V门限制值之前，LFB OUT针对震荡器失灵，因此 ，所有输出功率加到led灯管上。随后调节亮度，C(X)两直流电压被箝位在7.5V。
各种各样情况下逆变电源输出功率如右表列出。

5. 典型性运用

图6是一个选用ML4831完成的高功率因素，效率高日日光灯电子镇流器基本原理电源电路。键入交流电流(120V)经变压器后得到直流高压电源。根据开关管Q2、Q3和开关变压器T2B、C1、C2得到三组輸出，可运行操纵三路日光(莹光)灯，且色度可调式。由R16～R19，D10，D11、C16、C17组成整流器抽样电源电路，将led灯管的反应数据信号及色度操纵工作电压送至集成ic的5脚，根据操纵13、14脚輸出单脉冲頻率，以完成屏幕亮度调节及全自动平稳操纵。Q2、Q3更替通断，Q3起续流功效，进而提升电源效率。
由R1及D10、D11构成主控制回路电流量抽样电源电路，抽样电流量数据信号加到集成ic4脚做为PFC键入数据信号。R12、R13及D19～D22构成过电压保护抽样电源电路，抽样数据信号加到集成ic18脚。根据15脚輸出推动Q1，以完成功率因素校准和过电压保护。功率因素校准电源电路主要是由Q1、L3、C7、D7构成。
图下6元器件主要参数：

C1、13、33：0.22μF、50V、10%；
C2、3：3.3nF、125VAC、10%；
C4：0.33μF、250VAC；
C28：2.2nF、50V、10%；
C6：47μF、25V、10%；
C9：10nF、25V、10%；
C7：120μF、250V、20%；
C10、5：1.5nF、50V、2.5%；
C11、16：0.0047μF、50V、10%；
C12、20：220pF、2kV、10%；
C14：0.068μF、160V、5%；
C15：4.7μF、50V、20%；
C17：2.2nF、50V、2%；
C18：0.22μF、63V、10%；
C19：0.068μF、250V、5%；
C21：6.8nF、630V、5%；
C22：22nF、630V、5%；
C23：330pF、50V、10%；
C26：0.1μF、250V、5%；
C29：1μF、25V、10%；
C30：0.1μF、25V、10%；
C32：4.7nF、25V、10%；
R1：0.5Ω、5%、1W；
R2：36kΩ、1/2W、5%；
R3：33Ω、1/4W、5%；
R4：360kΩ、1/4W、5%；
R5：17.8kΩ、1/4W、1%；
R6：35.7kΩ、1/4；
R7：110kΩ、1/4W、1%；
R8：51.1kΩ、1/4W、1%；
R9：1.96kΩ 、1/4W、1%；
R10：681kΩ、1/4W、5%；
R12：5.49kΩ、1/4W、1%；
R16：100kΩ、1/4W、1%；
R17：412kΩ、1/4W、1%；
R28：100kΩ、1/4W、5%；
R19：9.09kΩ、1/4W、1%；
R21、22：22Ω、1/4W、1%；
R23：475kΩ、1/4W、1%；
R27：100Ω、1/4W；
R29：100kΩ；
R30：12kΩ、1/4W、5%；
R31：4.3kΩ、1/4W、1%；
D1-4：1A、600V；
D19-22：1A、600V、迅速二极管；
D6：20V、5%、1W；
D7：3A、400V、迅速二极管；
D10-13：0.1A、75V；
D15、18：0.1A、75V；
D16、17：1A、50V；
Q1-3：5.5A、400V；
T1：电感器20mH，抽头1、4间150匝；抽头2、3间75匝。
T2A：电感器3.87mH，抽头1、3间200匝，抽头5、6间200匝。
T2B：电感器1.66mH，抽头1、2间200匝，抽头5、6间3匝，抽头7、8间3匝。
L3：电感器1mH，抽头1、4间195匝。
T4：电感器1.38mH，抽头1、3间190匝，抽头4、6间70匝。
L1、L2电感器600μH，电阻测量0.45Ω。
F1：2A。

　

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