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電子スターター。 UBA2000Tチップに基づく電子スターターの動作原理。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
PHILIPS の特殊チップに実装された電子スターターを詳しく見てみましょう - UBA2000T。 UBA2000T は、蛍光灯用電子スターターに使用される集積回路で、従来のバイメタルスターターを置き換えるように設計されています。 マイクロ回路は、ランプ電極の予熱と点火を制御します。 ランプのウォームアップ時間は、電源分周器を使用して厳密に決定されます。 ランプが故障した場合、点火試行が XNUMX 回失敗すると回路が自動的にオフになり、安定器の過熱の可能性が防止されます。 停電が発生した場合、回路は自動的に元の状態にリセットされ、ランプが再点灯します。 UBA2000T チップは、蛍光灯を点火するために必要な一連の動作を確実に実行します。 マイクロ回路をランプ電源回路に接続する方法を図に示します。 3.4にUBA2000Tの機能ブロック図を示します。 3.5. 主電源電圧は、外部カッター R1 および R2 を使用して必要なレベルまで整流および分割されます。 電源がオンになると、バッファコンデンサ C1 は抵抗分圧器と内部スイッチ S1 を介して充電されます。 コンデンサの両端の電圧は、超小型回路に電力を供給するために使用されます。 バッファコンデンサの両端の電圧がVcc 開始レベル V を超えないcc (gst)、マイクロ回路の内部回路が初期化されます。 電源電圧Vの場合cc トリガーしきい値Vに達するcc (gst)、VlN のピーク値が FigN より大きくなると (つまり、主電源電圧がそのピーク値に近くなると)、外部電源スイッチが開きます。 その結果、ランプ電極の加熱電流がランプ電極、電源スイッチ、および内蔵電流センサーを通って流れ始めます。 外部電源スイッチが閉じている間の全期間を通じて、超小型回路はバッファ コンデンサ C1 によって電力を供給されます。 ピン 6 の代表的な電圧波形 (Vcc) を図に示します。 3.6.
ランプ電極のウォームアップ期間中 コンデンサが放電します。 電流検出抵抗からの電圧はコンパレータに供給され、その出力は内部カウンタのクロック信号として使用されます。 このカウンタはランプ電極の加熱時間を決定します。これは 1,52 Hz の供給周波数で 50 秒に相当します。 カウンタの使用により、ウォームアップ時間は供給ネットワークの周波数のみに依存するため、非常に正確に維持されます。 ランプ電極の予熱後 外部電源スイッチは、電流測定抵抗器の電圧が少なくとも 285 mA の流れる電流に対応した瞬間に開きます。 誘導性負荷を含む回路の電流を遮断すると、高電圧パルスが発生し、蛍光灯が点灯します。 ランプの点火に成功した後 その電圧はネットワーク電圧よりも大幅に低くなります。 その結果、マイクロ回路の電源電圧は、その動作に必要なしきい値レベルを超えることはありません。 図では、 図 3.6 は、XNUMX 回目の試行後にランプが点火されたときの超小型回路の供給電圧の形状を示しています。 ランプ電極の暖機中 マイクロ回路はバッファコンデンサに蓄えられたエネルギーを使用して電力を供給され、供給電圧は徐々に低下します。 高電圧パルスを印加した場合 ランプが点火しなかった、その後、外部電源スイッチは閉じたままになり、バッファコンデンサの電圧は再び開始レベルを超えて上昇します。 外部電源スイッチが再び閉じ、ランプのウォームアップと点火の次のサイクルが始まります。 最初の点火を除くその後のすべての点火試行では、ウォームアップ時間は 0,64 秒に短縮されます。これは、以前の失敗した点火試行の後、ランプ電極がまだ冷えていないためです。 内部カウンターにより、点火の失敗回数は 7 回に制限されます。これにより、ランプの寿命が来たときのちらつきが防止されます。 UBA2000T チップには電流保護回路が内蔵されています。 センサー抵抗器を流れる電流が保護しきい値 (IPROT)、電源スイッチが閉じ、マイクロ回路は休止モードに入ります。 電源電圧をオフにして再度オンにすると、保護回路がリセットされます。 ランプ点火プロセス中のマイクロ回路の状態図を図に示します。 3.7.
動力源。 電源電圧がマイクロ回路に印加されると、バッファ容量が充電され、内部電流源が動作できるようになります。 マイクロ回路の内部電源電圧は安定しており、バッファ コンデンサの電圧には依存しません。 内蔵のツェナー ダイオードがピン 6 の電圧 (V) を制限します。cc) Vcc (sl) レベルで。 電圧コンパレータ。 コンパレータはバッファコンデンサの電圧を監視し、電源電圧が開始レベル - V に達するとマイクロ回路の内部回路の動作を有効にします。cc (SL)。 コンデンサの初期充電には一定の時間tが必要です。INI (図 3.6 を参照)。 この時間は、コンデンサ C1 の値、マイクロ回路の消費電流、および入力 V での外部分圧器の抵抗によって決まります。in (R1IIR2)。 コンデンサ C1 を充電した後、主電源電圧がその最大値に近づくと、外部電源スイッチを開く電流パルスが生成されます。 供給電圧が主電源電圧の欠如を示すレベルまで低下すると、マイクロ回路の内部回路がリセットされ、主電源電圧が再びオンになるとウォームアップしてランプを始動する準備が整います。 トリガー。 内部トリガーの状態は、外部電源スイッチの状態を反映します。 トリガーの取り付けプロセスは、電圧コンパレーター、点火カウンター、マイクロ回路の休止モードの状態によって決まります。 トリガーリセットはタイマー、電流センサー、電流保護回路によって制御されます。 電流センサー。 電流センサーは、電源スイッチがオフになる瞬間を制御し、マイクロ回路の内部カウンターを制御するクロック パルスを生成します (図 3.8)。
適切に動作するには、ランプ電極の加熱電流が許容範囲 I 内にある必要があります。PR。 ある程度のヒステリシスがあるため、電極加熱電流の個々のピークはメーターの状態に影響を与えません。 さらに、電流センサー回路は信号の追加の低周波フィルター処理を実行し、ランプ電極のウォームアップ時間に対する短い電流パルスの影響を排除します。 フロントセンサー。 エッジセンサーは、整流された加熱電流の立ち下がりエッジで外部電源スイッチが確実に閉じられるようにします。 カウンター。 主電源周波数の XNUMX 倍のクロック信号がカウンタに印加されると、カウンタはランプ電極の最初のウォームアップの期間を設定し、必要に応じて次の XNUMX 回のウォームアップの期間を設定します。 ウォームアップ時間制御回路。 始動回数カウンタの状態に応じて、大きい方が選択されます（tPRF = 1,25 秒) または小さい (tPRN = 0,64 秒) ウォームアップ時間。 ランカウンタ。 始動回数は別のカウンターでカウントされます。 起動試行が XNUMX 回失敗すると、チップは休止状態になります。 静止時には消費電流が増加します。これにより、スターターが電源から切断されるとバッファコンデンサが急速に放電します。 これにより、障害のあるランプがホットスワップされたときにスターターが自動的にリセットされます。 電流保護回路。 測定抵抗を流れる電流がしきい値 I を超えた場合PROT、外部電源スイッチが閉じています。 電源スイッチが開いた状態の最初の数期間 (ブロック時間 tD) 電流保護回路の動作を禁止します。 このおかげで、キーを開いたときの過渡的なプロセスによって電流保護回路がトリガーされることはありません。 電流がしきい値を超えると、電源スイッチがオフになり、マイクロ回路が休止状態になり、その後キーが開くのを防ぎます。 マイクロ回路は、電源電圧をオフにすることによってのみこの状態から抜け出すことができます。 出力バッファ。 出力バッファは、低入力電流または強力な電界効果トランジスタを使用して外部サイリスタを制御するように設計されています。 マイクロ回路がオンになると、その出力は低レベルに維持され、電源スイッチが開くのを防ぎます。 サイリスタの電源スイッチ。 すでに述べたように、UBA2000T は高電圧サイリスタ TN22 と連携して動作できます (図 3.9)。 これは、高電圧 pnpn 拡散プレーナ技術を使用して製造された高品質のシングルエンド サイリスタです。 メーカー: STMicroelectronics (st.com)。 サイリスタはプラスチック ケース IPAK (TO-251)、DPAK (TO-252) で製造され、蛍光灯用の電子始動装置での使用を目的としています。 サイリスタTN22の主な技術的特徴:
パラメータとモードの最大値TN22:
サイリスタと組み合わせてマイクロ回路を使用する典型的な例 外部電源スイッチとして使用される低入力電流（TN22 タイプ）の例を図に示します。 3.4、a. この場合、抵抗入力分圧器は共通線ではなく、外部スイッチの制御電極に接続されます。 キーの制御電極の電圧が低いため、分周比に目立った変化は生じません。 出力バッファアンプ 外部キー TN1 を開くために必要な電流パルスを生成します。 この電流パルスはピン 4 の電圧 (VIN）。 電源スイッチは、電圧 VIN レベルⅤに到達IGN。 この場合、分配器 R1 と R2 を流れる電流は、キーを開くために必要な電流の不可欠な部分です。 必要に応じて、電流パルスは主電源電圧の半サイクルごとに繰り返されます。 外部スイッチを閉じる必要がある場合、出力バッファはスイッチを確実に閉じるために必要な大きな流入電流を供給できます。 ノイズ抑制コンデンサ C2 の放電により、キーを開いたときに流れるパルス電流を制限する必要がある場合があります。 これを行うには、抵抗 R3 をコンデンサと直列に接続します。 電界効果トランジスタをベースにした電源スイッチ。 UBA2000Tマイクロ回路を電界効果トランジスタに基づく電源スイッチと組み合わせて使用する典型的な図を図に示します。 3.4、b. この場合、抵抗分割器は共通ワイヤに接続されます。 マイクロ回路の出力バッファは前の場合と同様に動作します。 出力電流パルスは電界効果トランジスタのゲートを充電します。 その結果、トランジスタが開きます。 トランジスタを導通状態に保つために、トランジスタのゲートとバッファ コンデンサ C1 の間に接続された高抵抗の抵抗が使用されます。 この抵抗が必要になるのは、出力電流がパルス状で連続的ではないためです。 注意すべきこと抵抗を使用するとバッファ容量 C1 の放電電流が増加することがわかります。 内部ツェナー ダイオードは、チップの出力、つまり FET のゲートの電圧を約 6,8 V に制限します。 どちらのアプリケーション方式でも、ブレークダウン電圧 V の電源スイッチを使用する必要があります。(BR)AC またはV(BR)DS蛍光灯の点灯電圧を超えています。 表で。 3.1 が与えられる UBA2000Tチップパラメータの限界値. 表 3.1. UBA2000T チップ パラメータの制限値
テーブルへの注意. 1. 出力は、約 6,8 V のブレークダウン電圧を持つ内部ツェナー ダイオードに接続されます。 2. このピンは、ブレークダウン電圧 130 ～ 230 V の内部ツェナー ダイオードに接続されています。ピンを流れる電流は 10 mA に制限する必要があります。 3ミリ秒のパルス持続時間のインパルス値。 著者: Koryakin-Chernyak S.L.
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