專利名稱：一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種節(jié)能燈用電子鎮(zhèn)流器，尤其是涉及一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片(IC，Integrated Circuit)。
背景技術(shù)：
為了延長(zhǎng)節(jié)能燈的使用壽命，通常在電子鎮(zhèn)流器點(diǎn)亮節(jié)能燈的燈管之前都會(huì)對(duì)燈管進(jìn)行預(yù)熱。早期的很多電子鎮(zhèn)流器控制芯片都采用掃頻預(yù)熱的方式完成對(duì)燈管的預(yù)熱，也就是采用變化的頻率對(duì)燈管進(jìn)行預(yù)熱。但是，這種掃頻預(yù)熱方式存在以下問(wèn)題一方面，為了達(dá)到合適的燈絲溫度，這種掃頻預(yù)熱方式需要較長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)間，預(yù)熱時(shí)間不夠就會(huì)影 響節(jié)能燈的開(kāi)關(guān)次數(shù)，進(jìn)而影響節(jié)能燈的使用壽命；另一方面，這種掃頻預(yù)熱方式較長(zhǎng)的預(yù)熱時(shí)間產(chǎn)生了延時(shí)的感覺(jué)，然而根據(jù)普通人的使用習(xí)慣，一般都希望在開(kāi)燈后就能立即看到燈被點(diǎn)亮了，而不希望有延時(shí)的感覺(jué)。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種在保證節(jié)能燈的開(kāi)關(guān)次數(shù)和使用壽命的前提下，能夠有效縮短預(yù)熱時(shí)間，且預(yù)熱效果更好的預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片。本實(shí)用新型解決上述技術(shù)問(wèn)題所采用的技術(shù)方案為一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，包括封裝體，其特征在于所述的封裝體中封裝設(shè)置有模式控制電路、壓控振蕩器及半橋驅(qū)動(dòng)電路，所述的模式控制電路用于實(shí)現(xiàn)該芯片的恒頻預(yù)熱，所述的模式控制電路具有預(yù)熱頻率控制端和預(yù)熱時(shí)間控制端，所述的壓控振蕩器具有運(yùn)行頻率控制端，所述的預(yù)熱頻率控制端與芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻連接，所述的預(yù)熱時(shí)間控制端與芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容連接，所述的運(yùn)行頻率控制端與芯片外接的運(yùn)行頻率設(shè)置電阻連接，所述的模式控制電路的輸出端與所述的壓控振蕩器的信號(hào)控制端連接，所述的壓控振蕩器的輸出端與所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別與外部應(yīng)用電路的功率器件連接；所述的模式控制電路根據(jù)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓和所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓，輸出一個(gè)用于決定所述的壓控振蕩器的振蕩頻率的電壓信號(hào)，并提供該電壓信號(hào)給所述的壓控振蕩器，所述的壓控振蕩器產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)，并傳輸該方波信號(hào)給所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路輸出高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部應(yīng)用電路的功率器件。所述的封裝體上設(shè)置有九個(gè)管腳，分別為芯片電源電壓管腳、芯片地管腳、預(yù)熱頻率控制管腳、預(yù)熱時(shí)間控制管腳、運(yùn)行頻率控制管腳、高側(cè)電源電壓管腳、高側(cè)浮地管腳、高側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳和低側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳，所述的預(yù)熱頻率控制端通過(guò)所述的預(yù)熱頻率控制管腳與芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻連接，所述的預(yù)熱時(shí)間控制端通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制管腳與芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容連接，所述的運(yùn)行頻率控制端通過(guò)所述的運(yùn)行頻率控制管腳與芯片外接的運(yùn)行頻率設(shè)置電阻連接，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端通過(guò)所述的高側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳與外部應(yīng)用電路的功率器件中的高側(cè)開(kāi)關(guān)管的控制端連接，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端通過(guò)所述的低側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳與外部應(yīng)用電路的功率器件中的低側(cè)開(kāi)關(guān)管的控制端連接。該芯片具有四種工作模式，分別為軟啟動(dòng)模式、恒頻預(yù)熱模式、點(diǎn)亮模式和運(yùn)行模式；當(dāng)該芯片啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)后，該芯片處于軟啟動(dòng)模式，此時(shí)所述的模式控制電路通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較大電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容充電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓快速上升以達(dá)到所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓，在軟啟動(dòng)模式下所述的模式控制電路的輸出端處的電壓與所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓一致；當(dāng)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓達(dá)到所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓時(shí)，該芯 片進(jìn)入恒頻預(yù)熱模式，此時(shí)所述的模式控制電路通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較小電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容充電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓緩慢上升以達(dá)到4. 8V電壓，再提供一個(gè)較小電流讓芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容放電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓緩慢減低到所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓，在恒頻預(yù)熱模式下所述的模式控制電路的輸出端處的電壓與所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓一致，并且保持不變，實(shí)現(xiàn)恒頻預(yù)熱；當(dāng)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓低于所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓時(shí)，該芯片進(jìn)入點(diǎn)亮模式，此時(shí)所述的模式控制電路通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較大電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容充電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓快速上升以達(dá)到
4.8V電壓，同時(shí)使所述的壓控振蕩器的振蕩頻率平滑快速達(dá)到該芯片的運(yùn)行頻率，在點(diǎn)亮模式下所述的模式控制電路的輸出端處的電壓與所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓一致；當(dāng)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓達(dá)到4. 8V電壓后，該芯片進(jìn)入運(yùn)行模式。所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓小于4. 8V。所述的模式控制電路包括第一比較器、第二比較器、第一 RS觸發(fā)器、第二 RS觸發(fā)器、第三RS觸發(fā)器、第一或非門、第二或非門、反相器、第一電流源、第二電流源、第三電流源、電流沉、第一 PMOS開(kāi)關(guān)管、第二 PMOS開(kāi)關(guān)管、第三PMOS開(kāi)關(guān)管、第一 NMOS開(kāi)關(guān)管、第二NMOS開(kāi)關(guān)管和二選一數(shù)據(jù)選擇器，所述的第一比較器的負(fù)輸入端接入4. 8V電壓，所述的第一比較器的正輸入端和所述的第二比較器的負(fù)輸入端連接，且其公共連接端為所述的預(yù)熱時(shí)間控制端，所述的第二比較器的正輸入端為所述的預(yù)熱頻率控制端，所述的第一比較器的輸出端分別與所述的第一 RS觸發(fā)器的R輸入端及所述的第二 RS觸發(fā)器的S輸入端連接，所述的第二比較器的輸出端分別與所述的第一 RS觸發(fā)器的S輸入端、所述的第三RS觸發(fā)器的S輸入端、所述的反相器的輸入端及所述的第二或非門的第二輸入端連接，所述的第二 RS觸發(fā)器的R輸入端接入復(fù)位信號(hào)，所述的第三RS觸發(fā)器的R輸入端與所述的第二 RS觸發(fā)器的Q非輸出端連接，所述的第一 RS觸發(fā)器的Q輸出端與所述的第一或非門的第一輸入端連接，所述的第三RS觸發(fā)器的Q輸出端分別與所述的第一或非門的第二輸入端及所述的第二或非門的第一輸入端連接，所述的第三RS觸發(fā)器的Q非輸出端與所述的第二 PMOS開(kāi)關(guān)管的柵極連接，所述的第一或非門的輸出端分別與所述的第一 PMOS開(kāi)關(guān)管的柵極及所述的第一匪OS開(kāi)關(guān)管的柵極連接，所述的第一 NMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的電流沉的負(fù)端連接，所述的電流沉的正端接芯片地，所述的第一 NMOS開(kāi)關(guān)管的漏極分別與所述的第一PMOS開(kāi)關(guān)管的漏極、所述的第二 PMOS開(kāi)關(guān)管的漏極、所述的第三PMOS開(kāi)關(guān)管的漏極及所述的第二 NMOS開(kāi)關(guān)管的漏極連接，且其公共連接端分別與所述的第一比較器的正輸入端和所述的第二比較器的負(fù)輸入端的公共連接端及所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的第一輸入端連接，所述的第二 NMOS開(kāi)關(guān)管的柵極接入復(fù)位信號(hào)，所述的第二 NMOS開(kāi)關(guān)管的源極接芯片地，所述的第三PMOS開(kāi)關(guān)管的柵極與所述的反相器的輸出端連接，所述的第一 PMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的第一電流源的正端連接，所述的第二 PMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的第二電流源的正端連接，所述的第三PMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的第三電流源的正端連接，所述的第一電流源的負(fù)端、所述的第二電流源的負(fù)端和所述的第三電流源的負(fù)端均接芯片電源電壓，所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的第二輸入端與所述的第二比較器的正輸入端連接，所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的控制端與所述的第二或非門的輸出端連接，所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的輸出端為所述的模式控制電路的輸出端。所述的第一 RS觸發(fā)器、所述的第二 RS觸發(fā)器和所述的第三RS觸發(fā)器均由或非門組成。所述的復(fù)位信號(hào)由該芯片產(chǎn)生，其初始值為高電平，當(dāng)該芯片啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)后所述的復(fù)位信號(hào)為低電平。所述的第一電流源的電流值II、所述的第二電流源的電流值13和所述的第三電流源的電流值14的大小關(guān)系為11〈13〈14 ;所述的電流沉的電流值12、所述的第二電流源的電流值13和所述的第三電流源的電流值14的大小關(guān)系為12〈13〈14。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于通過(guò)在芯片內(nèi)設(shè)置模式控制電路、壓控振蕩器和半橋驅(qū)動(dòng)電路，并根據(jù)模式控制電路的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓和預(yù)熱頻率控制端處的電壓，模式控制電路輸出一個(gè)用于決定壓控振蕩器的振蕩頻率的電壓信號(hào)，使芯片依次工作于軟啟動(dòng)、恒頻預(yù)熱、點(diǎn)亮和運(yùn)行工作模式，在芯片進(jìn)入工作狀態(tài)后芯片的工作頻率由最大頻率平滑減低到預(yù)熱頻率，再以恒定頻率進(jìn)行預(yù)熱，再由恒定頻率平滑減低到運(yùn)行頻率，由于頻率都是平滑變化的，因此能夠有效提高節(jié)能燈的使用壽命；同時(shí)，由于對(duì)節(jié)能燈的預(yù)熱采用了恒定頻率方式，因此不僅縮短了預(yù)熱時(shí)間，減少了開(kāi)燈到燈亮的時(shí)間，而且保證了節(jié)能燈的開(kāi)關(guān)次數(shù)，另一方面，在相同的預(yù)熱時(shí)間內(nèi)能夠使預(yù)熱效果更好。

圖I為本實(shí)用新型的預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片的原理圖；圖2為本實(shí)用新型的預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片的工作模式示意圖；圖3為本實(shí)用新型的預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片中的模式控制電路的電路圖；圖4a為模式控制電路在復(fù)位時(shí)的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖；圖4b為模式控制電路在軟啟動(dòng)模式下的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖；圖4c為模式控制電路在恒頻預(yù)熱模式下(對(duì)應(yīng)表I中的工作順序3)的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖；圖4d為模式控制電路在恒頻預(yù)熱模式下(對(duì)應(yīng)表I中的工作順序4)的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖；圖4e為模式控制電路在恒頻預(yù)熱模式下(對(duì)應(yīng)表I中的工作順序5)的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖；圖4f為模式控制電路在模式轉(zhuǎn)換時(shí)的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖；圖4g為模式控制電路在點(diǎn)亮模式下的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖；圖4h為模式控制電路在運(yùn)行模式下的信號(hào)邏輯電平標(biāo)示圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步詳細(xì)描述。本實(shí)用新型提出的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，如圖I所示，其包括封裝體I和設(shè)置于封裝體I的兩側(cè)邊緣的九個(gè)管腳，封裝體I中封裝設(shè)置有模式控制電路2、壓控振 蕩器3及半橋驅(qū)動(dòng)電路4。在此，九個(gè)管腳分別為芯片電源電壓管腳VDD、芯片地管腳GND、預(yù)熱頻率控制管腳PH、預(yù)熱時(shí)間控制管腳VC0、運(yùn)行頻率控制管腳FMIN、高側(cè)電源電壓管腳VB、高側(cè)浮地管腳VS、高側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳HO和低側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳LO ;模式控制電路2用于實(shí)現(xiàn)該芯片的恒頻預(yù)熱，模式控制電路2具有預(yù)熱頻率控制端和預(yù)熱時(shí)間控制端，壓控振蕩器3具有運(yùn)行頻率控制端，預(yù)熱頻率控制端通過(guò)預(yù)熱頻率控制管腳PH與芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻RPH連接，預(yù)熱時(shí)間控制端通過(guò)預(yù)熱時(shí)間控制管腳VCO與芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO連接，運(yùn)行頻率控制端通過(guò)運(yùn)行頻率控制管腳FMIN與芯片外接的運(yùn)行頻率設(shè)置電阻RFMIN連接，模式控制電路2的輸出端與壓控振蕩器3的信號(hào)控制端連接，壓控振蕩器3的輸出端與半橋驅(qū)動(dòng)電路4的輸入端連接，半橋驅(qū)動(dòng)電路4的高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端通過(guò)高側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳HO與外部應(yīng)用電路的功率器件中的高側(cè)開(kāi)關(guān)管Ml的控制端連接(如果高側(cè)開(kāi)關(guān)管Ml采用NMOS管，則與該NMOS管的柵極連接)，半橋驅(qū)動(dòng)電路4的低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端通過(guò)低側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳LO與外部應(yīng)用電路的功率器件中的低側(cè)開(kāi)關(guān)管M2的控制端連接(如果低側(cè)開(kāi)關(guān)管M2采用NMOS管，則與該NMOS管的柵極連接)，半橋驅(qū)動(dòng)電路4的電源端與高側(cè)電源電壓管腳VB連接，半橋驅(qū)動(dòng)電路4的接地端與高測(cè)浮地管腳VS連接。在此具體實(shí)施例中，如圖I所示，芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻RPH的另一端、芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO的另一端和芯片外接的運(yùn)行頻率設(shè)置電阻RFMIN的另一端均接地，芯片地管腳GND接地，芯片電源電壓管腳VDD通過(guò)一個(gè)電容CVDD接地，芯片電源電壓管腳VDD通過(guò)一個(gè)二極管D與高側(cè)電源電壓管腳VB連接；通過(guò)改變芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻RPH的電阻值的大小可以調(diào)整芯片的預(yù)熱頻率，當(dāng)芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻RPH的電阻值的大小固定后，模式控制電路2的預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph也就是一個(gè)固定值；通過(guò)改變芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO的電容值的大小可以調(diào)整芯片的預(yù)熱時(shí)間，模式控制電路2通過(guò)對(duì)芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO的充放電實(shí)現(xiàn)對(duì)節(jié)能燈的恒頻預(yù)熱；通過(guò)改變芯片外接的運(yùn)行頻率設(shè)置電阻RFMIN的電阻值的大小可以調(diào)整芯片的最小工作頻率即運(yùn)行頻率。本實(shí)用新型的預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片在實(shí)際應(yīng)用時(shí)，模式控制電路2根據(jù)預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra和預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph (預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph小于4.8V)，輸出一個(gè)用于決定壓控振蕩器3的振蕩頻率的電壓信號(hào)VF，并提供該電壓信號(hào)VF給壓控振蕩器3,壓控振蕩器3產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)，并傳輸該方波信號(hào)給半橋驅(qū)動(dòng)電路4，半橋驅(qū)動(dòng)電路4輸出高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部應(yīng)用電路的功率器件。本實(shí)用新型的芯片根據(jù)模式控制電路2輸出的電壓信號(hào)VF使芯片依次工作于軟啟動(dòng)、恒頻預(yù)熱、點(diǎn)亮和運(yùn)行工作模式，如圖2所示。當(dāng)該芯片啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)后，該芯片處于軟啟動(dòng)模式，此時(shí)模式控制電路2通過(guò)預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較大電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO充電，使預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra快速上升以達(dá)到預(yù)熱頻率控制端處的電壓VPH，在軟啟動(dòng)模式下模式控制電路2的輸出端處的電壓與預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra—致，該芯片輸出信號(hào)的頻率平滑而快速的達(dá)到預(yù)熱頻率。當(dāng)預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra達(dá)到預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph時(shí)，該芯片進(jìn)入恒頻預(yù)熱模式，此時(shí)模式控制電路2通過(guò)預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較小電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO充電，使預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra緩慢上升以達(dá)到4. 8V電壓，再提供一個(gè)較小電流讓芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO放電，使預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra緩慢減低到預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph，在恒頻預(yù)熱模式下模式控制電路2的輸出端處的電壓VF與預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph —致，并且保持不變，實(shí)現(xiàn)恒頻預(yù)熱。當(dāng)預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vvro低于預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph時(shí)，該芯片進(jìn)入點(diǎn)亮模式，此時(shí)模式控制電路2通過(guò)預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較大電流(該電流小于軟啟動(dòng)模式下的電流)向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO充電，使預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vvro快速上升以達(dá)到4. 8V電壓，同時(shí)使壓控振蕩器3的振蕩頻率平滑快速達(dá)到該芯片的運(yùn)行頻率，在點(diǎn)亮模式下模式控制電路2的輸出端處的電壓VF與預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra —致，該芯片的工作頻率也平滑而快速的達(dá)到芯片的最小工作頻率即運(yùn)行頻率。當(dāng)預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra達(dá)到4. 8V電壓后，該芯片進(jìn)入運(yùn)行模式。本實(shí)用新型的芯片在上述四種不同的工作模式之間轉(zhuǎn)換時(shí)，芯片的工作頻率都是平滑的變化的，該芯片從開(kāi)始啟動(dòng)到運(yùn)行后，模式控制電路2的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vvro隨著對(duì)芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容CVCO進(jìn)行充放電發(fā)生變化，圖2給出了預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vvro變化和壓控振蕩器3的振蕩頻率的對(duì)應(yīng)關(guān)系曲線，從圖2中可以看出，在芯片進(jìn)入工作狀態(tài)后芯片的工作頻率由最大頻率Fmax平滑減低到預(yù)熱頻率，再以恒定頻率Fph進(jìn)行預(yù)熱，再由恒定頻率Fph平滑減低到運(yùn)行頻率即最小工作頻率Fniin,由于頻率都是平滑變化的，因此能夠有效提高節(jié)能燈的使用壽命；由于對(duì)節(jié)能燈的預(yù)熱采用了恒定頻率方式，因此不僅縮短了預(yù)熱時(shí)間，減少了開(kāi)燈到燈亮的時(shí)間，而且保證了節(jié)能燈的開(kāi)關(guān)次數(shù)，另一方面，在相同的預(yù)熱時(shí)間內(nèi)能夠使預(yù)熱效果更好，。在此具體實(shí)施例中，模式控制電路如圖3所示，其包括第一比較器101、第二比較器102、第一 RS觸發(fā)器103、第二 RS觸發(fā)器104、第三RS觸發(fā)器105、第一或非門106、第二或非門108、反相器107、第一電流源IDC1、第二電流源IDC3、第三電流源IDC4、電流沉IDC2、第一 PMOS開(kāi)關(guān)管Ρ1、第二 PMOS開(kāi)關(guān)管Ρ2、第三PMOS開(kāi)關(guān)管Ρ3、第一 NMOS開(kāi)關(guān)管NI、第二 NMOS開(kāi)關(guān)管Ν2和二選一數(shù)據(jù)選擇器109，第一比較器101的負(fù)輸入端接入4. 8V電壓，第一比較器101的正輸入端和第二比較器102的負(fù)輸入端連接，且其公共連接端為預(yù)熱時(shí)間控制端，第二比較器102的正輸入端為預(yù)熱頻率控制端，第一比較器101的輸出端分別與第一 RS觸發(fā)器103的R輸入端及第二 RS觸發(fā)器104的S輸入端連接，第二比較器102的輸出端分別與第一 RS觸發(fā)器103的S輸入端、第三RS觸發(fā)器105的S輸入端、反相器107的輸入端及第二或非門108的第二輸入端連接，第二 RS觸發(fā)器104的R輸入端接入復(fù)位信號(hào)RST，第三RS觸發(fā)器105的R輸入端與第二 RS觸發(fā)器104的Q非輸出端連接，第一 RS觸發(fā)器103的Q輸出端與第一或非門106的第一輸入端連接,第三RS觸發(fā)器105的Q輸出端分別與第一或非門106的第二輸入端及第二或非門108的第一輸入端連接,第三RS觸發(fā)器105的Q非輸出端與第二 PMOS開(kāi)關(guān)管P2的柵極連接，第一或非門106的輸出端分別與第一PMOS開(kāi)關(guān)管Pl的柵極及第一 NMOS開(kāi)關(guān)管NI的柵極連接，第一 NMOS開(kāi)關(guān)管NI的源極與電流沉IDC2的負(fù)端連接，電流沉IDC2的正端接芯片地，第一 NMOS開(kāi)關(guān)管NI的漏極分別與第一 PMOS開(kāi)關(guān)管Pl的漏極、第二 PMOS開(kāi)關(guān)管P2的漏極、第三PMOS開(kāi)關(guān)管P3的漏極及第二NMOS開(kāi)關(guān)管N2的漏極連接，且其公共連接端分別與第一比較器101的正輸入端和第二比較器102的負(fù)輸入端的公共連接端及二選一數(shù)據(jù)選擇器109的第一輸入端連接，第二 NMOS開(kāi)關(guān)管N2的柵極接入復(fù)位信號(hào)RST，第二 NMOS開(kāi)關(guān)管N2的源極接芯片地，第三PMOS開(kāi)關(guān)管P3的柵極與反相器107的輸出端連接，第一 PMOS開(kāi)關(guān)管Pl的源極與第一電流源IDCl的正端連接，第二 PMOS開(kāi)關(guān)管P2的源極與第二電流源IDC3的正端連接，第三PMOS開(kāi)關(guān)管P3的源極與第三電流源IDC4的正端連接，第一電流源IDCl的負(fù)端、第二電流源IDC3的負(fù)端和第三電流源IDC4的負(fù)端均接芯片電源電壓，二選一數(shù)據(jù)選擇器109的第二輸入端與第二比較器102的正輸入端連接，二選一數(shù)據(jù)選擇器109的控制端與第二或非門108的輸出端連接，二選一數(shù)據(jù)選擇器109的輸出端為模式控制電路2的輸出端，當(dāng)?shù)诙蚍情T108的輸出端輸出的信號(hào)為低電平時(shí)，即輸入到二選一數(shù)據(jù)選擇器109的控制端的信號(hào)為低電平時(shí)，二選一數(shù)據(jù)選擇器109的輸出端輸出的信號(hào)為二選一數(shù)據(jù)選擇器109的第一輸入端輸 入的信號(hào)；當(dāng)?shù)诙蚍情T108的輸出端輸出的信號(hào)為高電平時(shí)，即輸入到二選一數(shù)據(jù)選擇器109的控制端的信號(hào)為高電平時(shí),二選一數(shù)據(jù)選擇器109的輸出端輸出的信號(hào)為二選一數(shù)據(jù)選擇器109的第二輸入端輸入的信號(hào)。在此，復(fù)位信號(hào)RST由該芯片產(chǎn)生，其初始值為高電平1，當(dāng)該芯片啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)后復(fù)位信號(hào)RST為低電平O。本實(shí)用新型的芯片應(yīng)用時(shí)，模式控制電路2中的二選一數(shù)據(jù)選擇器109從預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra和預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph中選擇一個(gè)電壓信號(hào)(即模式控制電路2的輸出端輸出的電壓信號(hào)為Vra或Vph)提供給壓控振蕩器3的信號(hào)控制端，從而決定壓控振蕩器3的振蕩頻率。模式控制電路2的工作過(guò)程為模式控制電路2在剛開(kāi)始工作的時(shí)候，預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra為零電壓，復(fù)位信號(hào)RST為高電平，整個(gè)芯片不工作；當(dāng)復(fù)位信號(hào)RST為低電平時(shí)，由于預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra為0V，整個(gè)模式控制電路2開(kāi)始進(jìn)入工作狀態(tài)，依次進(jìn)入軟啟動(dòng)模式、恒頻預(yù)熱模式、點(diǎn)亮模式和運(yùn)行模式，最后把節(jié)能燈的燈管正常點(diǎn)亮。其中，在恒頻預(yù)熱模式階段，壓控振蕩器3的信號(hào)控制端與模式控制電路2的預(yù)熱頻率控制端連接，即控制壓控振蕩器3的信號(hào)控制端的電壓信號(hào)VF的電壓值和預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph相等，由于此預(yù)熱頻率控制端處的電壓Vph由芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻RPH預(yù)先設(shè)定，所以輸入到壓控振蕩器3的信號(hào)控制端的電壓信號(hào)VF的電壓保持不變，這樣壓控振蕩器3的振蕩頻率也就保持不變，完成恒頻預(yù)熱功能；在其它工作模式階段，壓控振蕩器3的信號(hào)控制端與模式控制電路2的預(yù)熱時(shí)間控制端連接，隨著預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓Vra的變化，壓控振蕩器3的振蕩頻率跟隨著發(fā)生變化。在此，第一 RS觸發(fā)器103、第二 RS觸發(fā)器104和第三RS觸發(fā)器105均由或非門組成，第一 RS觸發(fā)器103、第二 RS觸發(fā)器104和第三RS觸發(fā)器105的真值表關(guān)系為R、S、Q嚴(yán)格符合或非門形成的RS觸發(fā)器邏輯，Q非始終為Q的邏輯反電平。在此，第一電流源IDCl的電流值II、第二電流源IDC3的電流值13和第三電流源IDC4的電流值14的大小關(guān)系為11〈13〈14 ;電流沉IDC2的電流值12、第二電流源IDC3的電流值13和第三電流源IDC4的電流值14的大小關(guān)系為12〈13〈14。[0036]表I給出了圖2所示的模式控制電路2工作時(shí)的真值表，按照工作順序依次完成軟啟動(dòng)、恒頻預(yù)熱、點(diǎn)亮和運(yùn)行四個(gè)工作模式。圖4a給出了模式控制電路2在復(fù)位時(shí)的信號(hào)邏輯電平，圖4b給出了模式控制電路2在軟啟動(dòng)模式下的信號(hào)邏輯電平，圖4c給出了模式控制電路2在恒頻預(yù)熱模式下(對(duì)應(yīng)工作順序3)的信號(hào)邏輯電平，圖4d給出了模式控制電路2在恒頻預(yù)熱模式下(對(duì)應(yīng)工作順序4)的信號(hào)邏輯電平，圖4e給出了模式控制電路2在恒頻預(yù)熱模式下(對(duì)應(yīng)工作順序5)的信號(hào)邏輯電平，圖4f給出了模式控制電路2在模式轉(zhuǎn)換時(shí)的信號(hào)邏輯電平，圖4g給出了模式控制電路2在點(diǎn)亮模式下的信號(hào)邏輯電平，圖4h給出了模式控制電路2在運(yùn)行模式下的信號(hào)邏輯電平。在圖4a至圖4h中，“=1”表示RS觸 發(fā)器保持前面的高電平狀態(tài)，“=0”表示RS觸發(fā)器保持前面的低電平狀態(tài)。表I模式控制電路工作時(shí)的真值表。
權(quán)利要求1.一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，包括封裝體，其特征在于所述的封裝體中封裝設(shè)置有模式控制電路、壓控振蕩器及半橋驅(qū)動(dòng)電路，所述的模式控制電路用于實(shí)現(xiàn)該芯片的恒頻預(yù)熱，所述的模式控制電路具有預(yù)熱頻率控制端和預(yù)熱時(shí)間控制端，所述的壓控振蕩器具有運(yùn)行頻率控制端，所述的預(yù)熱頻率控制端與芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻連接，所述的預(yù)熱時(shí)間控制端與芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容連接，所述的運(yùn)行頻率控制端與芯片外接的運(yùn)行頻率設(shè)置電阻連接，所述的模式控制電路的輸出端與所述的壓控振蕩器的信號(hào)控制端連接，所述的壓控振蕩器的輸出端與所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的輸入端連接，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端和所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端分別與外部應(yīng)用電路的功率器件連接；所述的模式控制電路根據(jù)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓和所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓，輸出一個(gè)用于決定所述的壓控振蕩器的振蕩頻率的電壓信號(hào)，并提供該電壓信號(hào)給所述的壓控振蕩器，所述的壓控振蕩器產(chǎn)生一個(gè)方波信號(hào)，并傳輸該方波信號(hào)給所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路輸出高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)和低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)驅(qū)動(dòng)外部應(yīng)用電路的功率器件。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，其特征在于所述的封裝體上設(shè)置有九個(gè)管腳，分別為芯片電源電壓管腳、芯片地管腳、預(yù)熱頻率控制管腳、預(yù)熱時(shí)間控制管腳、運(yùn)行頻率控制管腳、高側(cè)電源電壓管腳、高側(cè)浮地管腳、高側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳和低側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳，所述的預(yù)熱頻率控制端通過(guò)所述的預(yù)熱頻率控制管腳與芯片外接的預(yù)熱頻率設(shè)置電阻連接，所述的預(yù)熱時(shí)間控制端通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制管腳與芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容連接，所述的運(yùn)行頻率控制端通過(guò)所述的運(yùn)行頻率控制管腳與芯片外接的運(yùn)行頻率設(shè)置電阻連接，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的高側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端通過(guò)所述的高側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳與外部應(yīng)用電路的功率器件中的高側(cè)開(kāi)關(guān)管的控制端連接，所述的半橋驅(qū)動(dòng)電路的低側(cè)驅(qū)動(dòng)信號(hào)輸出端通過(guò)所述的低側(cè)驅(qū)動(dòng)輸出管腳與外部應(yīng)用電路的功率器件中的低側(cè)開(kāi)關(guān)管的控制端連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，其特征在于該芯片具有四種工作模式，分別為軟啟動(dòng)模式、恒頻預(yù)熱模式、點(diǎn)亮模式和運(yùn)行模式； 當(dāng)該芯片啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)后，該芯片處于軟啟動(dòng)模式，此時(shí)所述的模式控制電路通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較大電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容充電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓快速上升以達(dá)到所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓，在軟啟動(dòng)模式下所述的模式控制電路的輸出端處的電壓與所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓一致； 當(dāng)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓達(dá)到所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓時(shí)，該芯片進(jìn)入恒頻預(yù)熱模式，此時(shí)所述的模式控制電路通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較小電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容充電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓緩慢上升以達(dá)到4. 8V電壓，再提供一個(gè)較小電流讓芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容放電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓緩慢減低到所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓，在恒頻預(yù)熱模式下所述的模式控制電路的輸出端處的電壓與所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓一致，并且保持不變，實(shí)現(xiàn)恒頻預(yù)熱； 當(dāng)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓低于所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓時(shí)，該芯片進(jìn)入點(diǎn)亮模式，此時(shí)所述的模式控制電路通過(guò)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端提供一個(gè)較大電流向芯片外接的預(yù)熱時(shí)間設(shè)置電容充電，使所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓快速上升以達(dá)到4. 8V電壓，同時(shí)使所述的壓控振蕩器的振蕩頻率平滑快速達(dá)到該芯片的運(yùn)行頻率，在點(diǎn)亮模式下所述的模式控制電路的輸出端處的電壓與所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓一致； 當(dāng)所述的預(yù)熱時(shí)間控制端處的電壓達(dá)到4. 8V電壓后，該芯片進(jìn)入運(yùn)行模式。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，其特征在于所述的預(yù)熱頻率控制端處的電壓小于4. 8V。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，其特征在于所述的模式控制電路包括第一比較器、第二比較器、第一 RS觸發(fā)器、第二 RS觸發(fā)器、第三RS觸發(fā)器、第一或非門、第二或非門、反相器、第一電流源、第二電流源、第三電流源、電流沉、第一 PMOS開(kāi)關(guān)管、第二 PMOS開(kāi)關(guān)管、第三PMOS開(kāi)關(guān)管、第一 NMOS開(kāi)關(guān)管、第二 NMOS開(kāi)關(guān)管和二選一數(shù)據(jù)選擇器，所述的第一比較器的負(fù)輸入端接入4. 8V電壓，所述的第一比較器的正輸入端和所述的第二比較器的負(fù)輸入端連接，且其公共連接端為所述的預(yù)熱時(shí)間控制端，所述的第二比較器的正輸入端為所述的預(yù)熱頻率控制端，所述的第一比較器的輸出端分別與所述的第一 RS觸發(fā)器的R輸入端及所述的第二 RS觸發(fā)器的S輸入端連接，所述的第二比較器的輸出端分別與所述的第一 RS觸發(fā)器的S輸入端、所述的第三RS觸發(fā)器的S輸入端、所述的反相器的輸入端及所述的第二或非門的第二輸入端連接，所述的第二 RS觸發(fā)器的R輸入端接入復(fù)位信號(hào)，所述的第三RS觸發(fā)器的R輸入端與所述的第二 RS觸發(fā)器的Q非輸出端連接，所述的第一 RS觸發(fā)器的Q輸出端與所述的第一或非門的第一輸入端連接，所述的第三RS觸發(fā)器的Q輸出端分別與所述的第一或非門的第二輸入端及所述的第二或非門的第一輸入端連接，所述的第三RS觸發(fā)器的Q非輸出端與所述的第二 PMOS開(kāi)關(guān)管的柵極連接，所述的第一或非門的輸出端分別與所述的第一 PMOS開(kāi)關(guān)管的柵極及所述的第一 NMOS開(kāi)關(guān)管的柵極連接，所述的第一 NMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的電流沉的負(fù)端連接，所述的電流沉的正端接芯片地，所述的第一 NMOS開(kāi)關(guān)管的漏極分別與所述的第一 PMOS開(kāi)關(guān)管的漏極、所述的第二 PMOS開(kāi)關(guān)管的漏極、所述的第三PMOS開(kāi)關(guān)管的漏極及所述的第二 NMOS開(kāi)關(guān)管的漏極連接，且其公共連接端分別與所述的第一比較器的正輸入端和所述的第二比較器的負(fù)輸入端的公共連接端及所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的第一輸入端連接，所述的第二 NMOS開(kāi)關(guān)管的柵極接入復(fù)位信號(hào)，所述的第二 NMOS開(kāi)關(guān)管的源極接芯片地，所述的第三PMOS開(kāi)關(guān)管的柵極與所述的反相器的輸出端連接，所述的第一 PMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的第一電流源的正端連接，所述的第二 PMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的第二電流源的正端連接，所述的第三PMOS開(kāi)關(guān)管的源極與所述的第三電流源的正端連接，所述的第一電流源的負(fù)端、所述的第二電流源的負(fù)端和所述的第三電流源的負(fù)端均接芯片電源電壓，所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的第二輸入端與所述的第二比較器的正輸入端連接，所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的控制端與所述的第二或非門的輸出端連接，所述的二選一數(shù)據(jù)選擇器的輸出端為所述的模式控制電路的輸出端。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，其特征在于所述的第一RS觸發(fā)器、所述的第二 RS觸發(fā)器和所述的第三RS觸發(fā)器均由或非門組成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，其特征在于所述的復(fù)位信號(hào)由該芯片產(chǎn)生，其初始值為高電平，當(dāng)該芯片啟動(dòng)進(jìn)入工作狀態(tài)后所述的復(fù)位信號(hào)為低電平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，其特征在于所述的第一電流源的電流值II、所述的第二電流源的電流值13和所述的第三電流源的電流值14的大小關(guān)系為11〈13〈14 ;所述的電流沉的電流值12、所述的第二電流源的電流值13和所述的第三電流源的電流值14的大小關(guān)系為12〈13〈14?！?br> 專利摘要本實(shí)用新型公開(kāi)了一種預(yù)熱式電子鎮(zhèn)流器控制芯片，包括封裝體，封裝體中封裝設(shè)置有模式控制電路、壓控振蕩器及半橋驅(qū)動(dòng)電路，模式控制電路具有預(yù)熱頻率控制端和預(yù)熱時(shí)間控制端，壓控振蕩器具有運(yùn)行頻率控制端，應(yīng)用時(shí)模式控制電路根據(jù)預(yù)熱時(shí)間控制端處電壓和預(yù)熱頻率控制端處電壓，輸出一個(gè)用于決定壓控振蕩器的振蕩頻率的電壓信號(hào)，使芯片依次工作于軟啟動(dòng)、恒頻預(yù)熱、點(diǎn)亮和運(yùn)行模式，在芯片進(jìn)入工作狀態(tài)后芯片的工作頻率由最大頻率平滑減低到預(yù)熱頻率，再以恒定頻率進(jìn)行預(yù)熱，再由恒定頻率平滑減低到運(yùn)行頻率，由于采用了恒頻預(yù)熱方式且頻率變化平滑，因此在相同預(yù)熱時(shí)間內(nèi)預(yù)熱效果更好，縮短了預(yù)熱時(shí)間，且保證了節(jié)能燈的開(kāi)關(guān)次數(shù)和使用壽命。
文檔編號(hào)H05B41/282GK202750322SQ201220308498
公開(kāi)日2013年2月20日 申請(qǐng)日期2012年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2012年6月26日
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