專利名稱：內(nèi)部和外部元件最少的鎮(zhèn)流控制集成電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明的背景1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及控制熒光燈或高亮度放電燈的電子鎮(zhèn)流器，更具體地涉及需要較少內(nèi)部和外部元件的電子鎮(zhèn)流器。
2.相關(guān)工藝的描述控制熒光燈或高亮度放電(HID)燈的電子鎮(zhèn)流器通過需要電子裝置來預加熱燈絲，使燈放電，驅(qū)動燈到設定功率，檢測燈的故障條件，并且安全地去激活電路。
最近，因為功率MOSFET開關(guān)器件和絕緣門雙極晶體管(“IGBTs”)可以替換現(xiàn)在使用的功率雙極開關(guān)器件，用于氣體放電電路的電子鎮(zhèn)流器取得了廣泛應用。在電子鎮(zhèn)流器中設計了單片集成電路門驅(qū)動電路來驅(qū)動功率MOSFETs或IGBTs，諸如由國際鎮(zhèn)流器公司銷售的IR2155并且由美國專利5,545,955描述，在這里引用合并使其完整。
IR2155門驅(qū)動IC有優(yōu)于現(xiàn)有電路的明顯優(yōu)點該驅(qū)動器可封裝在常規(guī)的DIP或SOIC封裝中。該封裝包含內(nèi)部電平移位電路，欠電壓鎖定電路，空載時間延遲電路和附加的邏輯電路和輸入，這樣該驅(qū)動器可以在由外部電阻RT和電容CT確定的頻率中自激振蕩。
雖然IR2155提供了優(yōu)于現(xiàn)有鎮(zhèn)流控制電路的很大改進，但它缺乏許多所需要的特性，諸如(i)在沒有通過燈的初始高電壓脈沖時確保無閃爍啟動的啟動過程，(ii)非零電壓開關(guān)保護電路，(iii)過溫度關(guān)閉電路，(iv)DC總線和開/關(guān)控制電路，和(v)接近或低于振蕩的檢測電路。
公布于2001年4月3日的美國專利6,211,623，和本發(fā)明一樣由Willhelm等發(fā)明，它揭示了存在上述IR2155缺陷的電子鎮(zhèn)流器。該電子鎮(zhèn)流器由國際整流器公司的代理人標識為IR2157。
‘623專利的鎮(zhèn)流控制電路，通常稱作鎮(zhèn)流器，需要使用預加包括了用于比較CPH引腳和固定閾值的比較器的熱定時器。另外，該振蕩器電路需要不只一個比較器。上述和其它結(jié)構(gòu)的指標都需要在芯片內(nèi)部和外部增加附加元件。因此，在使內(nèi)部和外部元件數(shù)量最小化的情況下，通過提供具有基本鎮(zhèn)流功能的鎮(zhèn)流控制IC來改進現(xiàn)有技術(shù)。這類鎮(zhèn)流器的應用包括線性熒光燈，小型熒光燈(CFL)，冷陰極熒光燈(CCFL)，高亮度放電(HID)燈，和平面熒光燈。
更具體地說，本發(fā)明的芯片包括了只需要一個比較器電路的振蕩器電路。另外，燈預加熱電路使用平行于定時電容器的預加熱電阻來設定預加熱頻率，并且MOSFET開關(guān)柵極的電壓與頻率定時輸入的預加熱引腳(和預加熱電阻)逐步分離。預加熱電路接線夾也用作觸發(fā)燈的接線夾，從而節(jié)省了電路元件。另外，預加熱輸入電容用作連接DC總線傳感電阻到DC總線傳感輸入端的適宜延遲。
本發(fā)明的集成電路包括用于執(zhí)行下面功能的電路微功率啟動電流，可設定預加熱頻率，可設定引燃電流或過載電流，可設定預加熱時間，可設定引燃接線夾，可設定運行或最小化頻率，可設定空載時間，可設定低DC總線頻率移動復位，外部關(guān)閉引腳，和用于驅(qū)動以傳統(tǒng)的圖騰柱結(jié)構(gòu)連接的兩個MOSFETs或IGBTs的高側(cè)和低側(cè)600V半橋驅(qū)動器輸出。
本發(fā)明的其它特點和優(yōu)點將通過參考附圖的本發(fā)明下面的描述而變得清楚。
圖2是由本發(fā)明的鎮(zhèn)流控制電路驅(qū)動單個熒光燈的典型連接圖。
圖3是本發(fā)明鎮(zhèn)流控制電路的基礎(chǔ)方框圖。
圖4是根據(jù)本發(fā)明集成鎮(zhèn)流控制電路的振蕩電路的詳細示意圖。
圖5是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的預加熱電路的示意圖。
圖6是本發(fā)明集成鎮(zhèn)流控制電路的啟動和低DC總線頻率移動復位電路的示意圖。
圖7是本發(fā)明鎮(zhèn)流控制電路的時序圖。
本發(fā)明實施例的詳細描述概述參考

圖1，狀態(tài)圖示出合并到本發(fā)明集成電路(IC)2以控制電子(快速啟動)熒光燈鎮(zhèn)流的操作。圖2示出采用本發(fā)明集成電路2驅(qū)動單個熒光燈4的典型連接圖。圖3示出本發(fā)明集成電路2的原理方框圖。在圖1-3中示出的本發(fā)明許多方面類似于2001年4月3日公布的Willelm等等發(fā)明的美國專利6,211,623，在這里引用合并使其完整，并且在下面將進一步描述。但是，本發(fā)明的重要方面和優(yōu)點，特別是在圖3中示出的關(guān)于振蕩器10，預加熱電路40和啟動電路50的特點將在下面討論振蕩器圖4是根據(jù)本發(fā)明的振蕩器10的詳細示意圖。與現(xiàn)有的鎮(zhèn)流ICs相比，振蕩電路僅僅只需要一個比較器12，從而明顯地減小了采用硅片實現(xiàn)所需的版圖面積。因此，IC的整個尺寸可以減小。
在操作上，比較器12的負(-)輸入Vth最初在3/5VCC，它通過在VCC和COM間串聯(lián)連接著的等電阻值的五個電阻14，16，18，20和22形成的電壓分壓器形成。開/關(guān)控制信號ENABLE是邏輯‘高’，從而‘開啟’MOSFET24使得定時電容CT通過空載時間電阻28向COM放電。引腳CT用作比較器12的‘正’輸入并在COM初始化，因此比較器12輸出為邏輯‘低’。
當ENABLE為高時，由于或門32的輸出為‘高’開關(guān)30開始為‘關(guān)’。因此由于引腳RT和引腳CT通過定時電阻RT相互連接，它們等電勢。一旦ENABLE變‘低’，(見時序圖7)，MOSFET開關(guān)24為‘開’并且開關(guān)30為‘關(guān)’。作為結(jié)果，定時電容CT通過定時電阻RT以下式給出速率指數(shù)充電至VccVCT(t)＝VCC(1-e-t/RC)其中，R＝定時電阻RT的阻值 〔歐姆〕C＝定時電容CT的電峰值 〔法拉〕t＝時間 〔秒〕當引腳CT的電壓超過3/5VCC時，電容器12的輸出變‘高’，導致開關(guān)36‘關(guān)’，開關(guān)30‘開’，并且開關(guān)24‘關(guān)’。定時電容器CT接著通過空載時間電阻28以下式給出速率向COM指數(shù)放電VCT(t)=(3/5VCC)e-t/RC]]>關(guān)閉開關(guān)36把引腳CT的閾值從3/5VCC改變到1/3VCC。這樣做時，內(nèi)部正反饋使得比較器輸出以單邊模式快速轉(zhuǎn)換。當電容器CT放電到低于1/3VCC時，比較器12的輸出再次變‘低’，并且重復循環(huán)。
CT在3/5VCC和1/3VCC間的充電和放電無限持續(xù)著直到ENABLE信號再次變‘高’。在穩(wěn)態(tài)振蕩中，充放電時間為充電VcT(t)=(VCC-1/3VCC)(1-e-t/RC-CT)]]>放電Vcr(t)=3/5VCCe-t/RT-CT]]>充電時間決定了門驅(qū)動信號HO和LO的‘開’時間(見時序圖7)。放電時間確定在門驅(qū)動信號HO和LO之間的空載時間(見時序圖7)。本發(fā)明該較佳的振蕩器導致現(xiàn)有鎮(zhèn)流ICs相比采用較少電路，特別是只需要一個比較器。該振蕩器和VCC等比例，從而獨立于VCC。該閾值所選值是任意的。預加熱定時器和觸發(fā)接線夾圖5是根據(jù)本發(fā)明較佳實施例的預加熱電路40的示意圖。有利的是，預加熱電路40不需要任意電容器。
在預加熱中，需要IC以較高的預加熱頻率振蕩。接著是通過觸發(fā)頻率平滑向下掃描到最終運行或最小的頻率。為了完成這個，外部電容CPH通過流過CPH引腳的內(nèi)部5μA電流源44從COM線性充電到VCC。該CPH引腳也連接到PMOOS晶體管46的門，后者將引腳RPH與引腳RT相連接。在這個結(jié)構(gòu)中，電阻RT與電阻RPH相互并行連接，這樣在預加熱中振蕩頻率較高。雖然PMOS的閾值大約1.5伏，預加熱周期定義為電容CPH所占的從COM到(VCC-1.5伏)的時間。當電容CPH持續(xù)從(VCC-1.5V)充電到VCC時，開關(guān)46緩慢打開，這使引腳RPH與RT緩慢斷開。引起頻率從預加熱頻率向最終運行頻率緩慢轉(zhuǎn)換。(見時序圖7)預加熱電路40的有益優(yōu)點為1)使用平行于電阻RT的電阻RPH來對預加熱頻率設定；2)在PMOS46柵極上的斜波電壓使RPH引腳與RT引腳平滑地斷開；和3)，所現(xiàn)存的電容器CPH的斜波也與觸發(fā)的斜波相同。預加熱定時器的典型應用需要比較器進行CPH引腳和固定閾值的比較。通過結(jié)合本發(fā)明預加熱電路40的上述三種功能，實現(xiàn)了‘較少比較器’的預加熱定時器，從而減小了整個IC尺寸。啟動電路和低DC總線頻率移動復位在圖6中示出了啟動和低DC總線頻率移動復位電路50。如果DC總線下降到燈會熄滅的程度以下時，該電路檢測DC總線并且適宜地將電路復位到預加熱模式。在降低電壓的線路條件下，該操作的失敗的導致燈的熄滅并且當AC輸入返回時也不再被點燃。DC總線的減小也導致在半橋輸出的硬切換，這會損害或毀壞功率MOSFETs或IGBTs。因此隨著DC總線的減小，而適當?shù)卦黾宇l率，使得鎮(zhèn)流工作點始終保持上述振蕩并且沒有硬切換發(fā)生。
本發(fā)明的電路50通過使用VDC引腳檢測DC總線來獲得這樣的目的。如果VDC下降到(VCC-10.9V)以下，CPH引腳與VDC引腳線性下降。這逐慚地將RPH和RT再連接上，從而逐漸地將頻率升高。
采用PNP晶體管52與兩個5.1齊納二極管54和56串聯(lián)可獲得10.9V閾值。晶體管52的基極連接到引腳VDC，晶體管52的集電極連接到COM，而發(fā)射極連接到下面二極管54的陽極。而上面二極管的陰極連接到引腳CPN。在這個結(jié)構(gòu)中，在VDC下降到兩個齊納器電壓(10.2V)加晶體管52的發(fā)射極-基極電壓(≈0.7)＝10.9V以下之前頻率不會增加。圖8對其進行了圖示。
為了對發(fā)生頻率移動的DC總線電平設定，外部電阻58(RSUPPLY)和內(nèi)部電阻60在引腳VDC形成DC總線的電壓分壓率。為了進一步減小外部元件數(shù)量，電阻58也向IC提供微功率啟動電流。隨著DC總線在鎮(zhèn)流開啟處增加時，從DC總線流出的電流通過電阻58進入引腳VDC，并通過在VDC和VCC間連接的存在ESD二極管62。
一旦VCC超過正向欠電壓鎖定閾值UVLO(+)，通過外部二極管63連接到VCC上的外部充電泵源(或其它形式的電源)作為VCC的電源并且將VCC增加到內(nèi)部齊納鉗位電壓(見時序圖7)。當CPH超過施密特觸發(fā)器66的閾值電壓時(≈1/2VCC)，電阻器60則通過MOSFET64內(nèi)部連接到引腳VDC。這在通過預加熱時間的大約一半時發(fā)生。CPH引腳用作將RVDC與引腳VDC相連接的適宜延遲，這也有利于減小IC的整個尺寸。狀態(tài)圖返回參考圖1，本發(fā)明的集成電路2有利地執(zhí)行一系列特定的指令來控制燈4并且保護鎮(zhèn)流。IC精確控制并且適當?shù)貓?zhí)行下面的功能對IC2和半橋(MOSFETs6和8)供電和不供電；預加熱并且使燈放電；使燈工作；檢測多個可能的故障條件；并且將基于常規(guī)燈維護的這些故障條件復原。
狀態(tài)機工作在五個基于IC各種輸入態(tài)的工作模式間。這五個工作模式包括1)欠電壓鎖定模式；
2)預加熱模式；3)引燃斜波模式；4)運行模式；和5)故障模式。
圖2示出了IC2的引腳，包括了它的所有輸入和輸出。芯片的輸入包括1)VCC2)VDC3)SD4)CS5)CPH6)CT7)RTVCC代表了被檢測的輸入和用于IC的主要低電壓。除這些7個輸入之外，IC表面結(jié)的溫度代表第8個輸入。IC輸出包括1)HO2)LO3)RPH4)RUN5)DTIC的供電包括1)VCC2)COM3)VB4)VS本發(fā)明IC功能的一般描述如下所述欠電壓鎖定模式(UVLO)欠電壓鎖定模式(ULVO)定義為當VCC低于IC的開啟閾值時的IC狀態(tài)。欠電壓鎖定設計為保持小于150μA的超低電流，并且在高側(cè)和低側(cè)輸出驅(qū)動器激活前，保證IC為完全功能。圖1示出使用具有充電泵源的鎮(zhèn)流IC啟動電流的有效供電電壓和來自鎮(zhèn)流輸出端(電阻器58，電容70，72，DCP1和DCP2)得到的有效電源電壓。
啟動電容器70，72(CVCC)由通過供電電阻58(RSUPPLY)的電流減去由IC引起的啟動電流的電流充電。電阻58通過二極管內(nèi)部連接到VCC，并且被選擇完全兩項功能。第一是使最大啟動電流加倍來保證在低線路輸入電壓下鎮(zhèn)流啟動。第二是在DC總線減小時(在下面更詳細描述)設置IC復位閾值。一旦在VCC上的電容電壓達到了啟動閾值，SD引腳在4.5伏以下，IC開啟并且HO和LO開始振蕩。由于IC工作電流的增加，電容器70，72開始放電。
在放電循環(huán)中，來自充電泵源的調(diào)整電流使電容充電到IC關(guān)閉閾值以上。充電泵源和IC內(nèi)部的15.6V齊納射位作為供電電壓。必需選擇啟動電容70，72和緩沖電容80，使之在所有的鎮(zhèn)流工作條件下可以獲得足夠的供應電流。自舉電路二極管82和供電電容84包括了用于高側(cè)驅(qū)動器電流的供電電壓。為了保證在第一個脈沖到引腳HO前對高側(cè)供電區(qū)充電，來自輸出驅(qū)動器的第一脈沖來自LO引腳。在欠電壓鎖定模式中，高和低側(cè)驅(qū)動器的輸出HO和LO都是低的，引腳CT內(nèi)部連接COM，以禁止振蕩器，并且引腳CPH內(nèi)部連接到COM用于復位預加熱時間。預加熱模式(PH)該預加熱模式定義為當燈絲被加熱到它們正常發(fā)射溫度時的IC狀態(tài)。要使燈壽命最大化并且減小所需引燃電壓，這是必需的。當VCC超過UVLO正向閾值時，鎮(zhèn)流控制IC進入預加熱模式。HO和LO以50％占空比周期的預加熱頻率開始振蕩，并且其空載時間由外部定時電容CT和內(nèi)部空載電容器RDT的值設定。引腳CPH與COM斷開以及內(nèi)部1μA電流源(圖3)對在CPH上的外部預加熱時間電容器線性充電。在引腳CS上的過電流保護在預加熱中無效。電阻RPH和RT的平行組合和定時電容CT一起確定了預加熱頻率。電容CT在1/3和3/5VCC間充電和放電(見圖7時序圖)。通過MOSFET36與VCC內(nèi)部連接的RT和RPH的并行組合對CT指數(shù)充電。從1/3和3/5VCC的CT充電時間對各個輸出門驅(qū)動器HO或LO是導通時間。一旦CT超過3/5VCC，MOSFET關(guān)閉，RT和RPH與VCC斷開。接著電容通過從MOSFET24到COM的內(nèi)部電阻RDT指數(shù)放電。定時電容CT的從3/5到1/3VCC的充電時間是輸出門驅(qū)動器HO和LO的空載時間(都被關(guān)閉)。從而電容CT和RDT(電阻器28)的所選值一起設定所需的空載時間(見設計方程1和2)。一旦電容CT放電到1/3VCC以下，MOSFET24關(guān)閉，RDT與COM去斷開，并且MOSFET36開啟，將RT和RPH再連接到VCC。該頻率保持在當前頻率，直到引腳CPH上的電壓超過13V而IC進入引燃模式。在預加熱模式中，當引腳CPH超過7.5V時，過電流保護和DC總線低電壓復位使能。引燃模式(IGN)引燃模式定義為當需要引燃燈而在燈的兩端所建立高電壓時的IC狀態(tài)。當引腳CPH上的電壓超過13V時，鎮(zhèn)流控制IC進入引燃模式。
引腳CPH內(nèi)部連接到連接引腳RPH和引腳RT的預加熱電路40(見圖5)的P溝道MOSFET46的柵極。當引腳CPH超過13V時，MOSFET46的柵極電壓對源的電壓開始下降到MOSFET46的開啟閾值下。隨著引腳CPH連續(xù)斜向升到VCC時，MOSFET開關(guān)46慢慢關(guān)閉。這使得預加熱電阻RPH與定時電阻RT平滑斷開，從而導致工作頻率從預加熱頻率平滑地通過引燃頻率到達最終運行頻率。在引腳CS上的過電流閾值將保護鎮(zhèn)流器不經(jīng)受無放電或開路燈絲的故障條件。引腳CS上的電壓由流過外部電流檢測電阻RCS的下半橋MOSFET電流限定。電流檢測電阻RCS因此對鎮(zhèn)流輸出級的最大允許峰值引燃電流設定(以及峰值引燃電壓)。峰值引燃電流必需不超過輸出級MOSFETs的最大允許電流額定值。如果這個電壓超過內(nèi)部閾值1.3V，IC將進入FAULT模式而且門驅(qū)動輸出HO和LO將鎖存為低。運行模式(RUN)一旦燈被成功引燃，鎮(zhèn)流器進入運行模式。運行模式定義為當燈放電弧建立并且燈由給定供電電平驅(qū)動時的IC狀態(tài)。運行模式振蕩頻率由定時電阻RT和定時電容CT定義(見下面部分中的設計方程3和4)。如果由于開路燈絲或燈移動會在任意時間在半橋處發(fā)生硬切換時，在電流檢測電阻RCS兩端的電壓將超過內(nèi)部閾值1.3伏并且IC將進入FAULT模式。門驅(qū)動輸出HO和LO將鎖定為低。DC總線低電壓復位如果在降低電壓的線路的條件或過載的條件中DC總線的電壓下降得太多，對燈的振蕩輸出級能夠移向接近振蕩或低于振蕩。這在半橋處將產(chǎn)生會毀壞半橋開關(guān)的硬切換。為了保護它，引腳VDC測量DC總線電壓并且隨著引腳VDC上的電壓下降到低于VCC的10.9V而線性下拉引腳CPH。這導致隨著DC總線的降低而關(guān)閉p-溝道MOSTET46(圖4)并且頻率移向較高的振蕩以達到安全工作點。當頻率移動發(fā)生時的DC總線電平是由外部電阻58和內(nèi)部RVDC電阻設定。通過在引腳CPH下拉(電壓)，引燃斜率也復位。因此，假如由于非常低的DC總線程度使燈熄滅，隨著DC總線再次增加，燈將自動點燃。當CPH超過7.5V(在預加熱模式中)時在引腳VDC和COM間將連接內(nèi)部RVDC電阻。這使得電阻58也用作IC的啟動電阻，從而使元件數(shù)量最小。故障模式(FAULT)如果電流檢測引腳CS的電壓在預加熱模式后的任意時間都超過1.3V，IC進入故障模式并且門驅(qū)動器輸出HO和LO都鎖定為‘低’狀態(tài)。CPH對COM放電來復位預加熱時間，并且CT對COM放電來使振蕩器失效。為了離開故障模式，VCC必需在UVLO負向-關(guān)閉閾值下再循環(huán)，或關(guān)閉引腳SD必需拉到5.1伏以上。這些各個條件將促使IC進入UVLO模式(見狀態(tài)圖，頁2)。一旦VCC超過開啟閾值并且SD低于4.5伏，IC將在預加熱模式上再次開始振蕩。設計方程下面是實施本發(fā)明鎮(zhèn)流IC的設計方程步驟1設定空載時間在門驅(qū)動輸出HO和LO間的空載時間可由定時電容CT和內(nèi)部空載電阻28共同設定(見圖4)?？蛰d時間是電容CT從3/5VCC到1/3VCC的放電時間，即tDT＝CT·1475[秒](1)或CT=tTD1475]]>[法拉](2)步驟2設定振蕩頻率最終運行頻率是由定時電阻RT和定時電容CT一起設定的。從1/3VCC到3/5VCC的電容CT充電時間確定了HO和LO門驅(qū)動器輸出的導通時間。振蕩頻率因此給出為fRUN=12.CT(0.51.RT+1475)]]>〔赫茲〕(3)或RT=11.02·CT·fRUN-2892]]>〔歐姆〕(4)步驟3設定預加熱頻率預加熱頻率是由定時電阻RT和預加熱電阻RPH以及定時電容CT一起設定的。定時電阻RT和預加熱電阻RPH內(nèi)部并聯(lián)以持續(xù)預加熱時間。預加熱頻率給出為fPH=12·CT·(0.51·RT·RPHRT+RPH+1475)]]>〔赫茲〕(5)或RPH=(11.02·C-·fPH-2892)·RTRT-(11.02·CT.fPH-2892)]]>〔歐姆〕(6)步驟4設定預加熱時間預加熱時間由在引腳CPH上的電容CPH充電到13V所消耗的時間所限定。內(nèi)部電流源5μA流過引腳CPH。預加熱時間因此給出為tPH＝CPH·2.6e6 〔秒〕(7)或CPH＝tPH·0.385e-6〔法拉〕(8)步驟5設定最大引燃電流最大引燃電流是由外部電阻RCS和內(nèi)部閾值1.3伏一起設定的。該內(nèi)部閾值確定了鎮(zhèn)流器的過載電流限制，在點燃過程當頻率斜率向下到振蕩時和燈不被引燃時，過載電流限制可以超過閾值。該最大引燃電流由下式給出IIGN=1.3RCS]]>〔安培峰值〕(9)或RCS=1.3IIGN]]>〔歐姆〕(10)雖然已經(jīng)描述了本發(fā)明有關(guān)特定的實施例，那些工藝上的普通技術(shù)人員可以理解許多其它的修改，變化及用途。因此，本發(fā)明將較佳地只由附加的權(quán)利要求限定，而不是這里所描述的說明書。
權(quán)利要求
1.一種根據(jù)電容充電和放電提供振蕩信號的集成電路，其特征在于，包括比較器電路將電容器兩端的電壓與參考電壓相比較，并且根據(jù)電容的兩端電壓與參考電壓比較的電壓值產(chǎn)生充電/放電信號，其中參考電壓在包括第一參考電壓和第二參考電壓的至少兩個的值之間切換，其中當電容器兩端的電壓超過第一參考電壓時充電/放電信號具有第一個二進制值，當參考電壓低于第二參考電壓時充電/放電信號具有第二個二進制值；第一和第二個二進制值中的一個引起電容器的充電而另一個則引起電容器的放電；和開關(guān)電路，當充電/放電信號從第一值變化到第二值時將參考電壓切換到第一參考電壓并且當充電/放電信號從第二值變化到第一值時將參考電壓切換到第二參考電壓。
2.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，比較器電路只包括一個比較器。
3.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，開關(guān)電路包括具有串聯(lián)的第一，第二，第三電阻器的分壓電路，以及與第三電阻并聯(lián)的開關(guān)；電壓分壓器具有第一和第二電阻間的參考引腳，該參考引腳提供了比較器電路的參考電壓；電壓分壓器具有在第二和第三電阻間的第二參考引腳，第二引腳連接到開關(guān)；該開關(guān)通過提供與第三電阻并聯(lián)的傳導路徑響應充電/放電信號的第一個二進制值，并且通過提供不傳導路徑響應第二個二進制值。
4.如權(quán)利要求1所述的集成電路，其特征在于，充電/放電信號的第一個二進制值是比第二個二進制值高的電壓，并且第一參考電壓比第二參考電壓高。
5.如權(quán)利要求4所述的集成電路，其特征在于，進一步包括如果充電/放電信號是第一個二進制值時對電容器充電的充電開關(guān)和如果充電/放電信號是第二個二進制值時對電容器放電的放電開關(guān)。
6.一種提供可變頻率振蕩信號的集成電路，其特征在于，包括振蕩器電路，根據(jù)電容器兩端的電壓值提供交替的充電和放電子循環(huán)，該電容器在各個充電子循環(huán)中通過充電電阻充電，在各個放電子循環(huán)中通過放電電阻放電；以及頻率可變電路，根據(jù)上開的斜坡電壓改變充電和放電子循環(huán)的頻率；隨著斜波電壓的上升，該頻率可變電路改變充電電阻和放電電阻中的至少一個阻值，使得頻率變化。
7.如權(quán)利要求6所述的集成電路，其特征在于，隨著斜波電壓的上升，頻率可變電路平滑地改變充電電阻和放電電阻中的至少一個，使得頻率平滑地改變。
8.如權(quán)利要求6所述的集成電路，其特征在于，頻率改變電路不包括比較器。
9.如權(quán)利要求8所述的集成電路，其特征在于，頻率改變電路包括通過斜率引腳對斜率電容器充電的電流源；當電流源對斜率電容開始充電時子循環(huán)有初始頻率，當電流源對斜率電容充電完成時有工作頻率。
10.如權(quán)利要求9所述的集成電路，其特征在于，對燈提供振蕩信號并且初始頻率是比工作頻率高的預加熱頻率。
11.如權(quán)利要求10所述的集成電路，其特征在于，頻率改變電路進一步包括開關(guān)元件，分別當斜波電壓低時提供通過第一和第二電阻對電容器充電的傳導路徑，當斜波電壓高時提供將第二充電電阻元件從充電電阻中去除的非傳導路徑。
12.如權(quán)利要求11所述的集成電路，其特征在于，頻率改變電路進一步包括根據(jù)直流總線電壓調(diào)整斜率電容器兩端電壓的調(diào)整電路；該調(diào)整電路包括調(diào)整開關(guān)，當直流總線電路下降到閾值以下時，該開關(guān)提供斜率電容器兩端的傳導路徑。
13.如權(quán)利要求12所述的集成電路，其特征在于，調(diào)整開關(guān)具有用于通過第一分壓電阻連接直流總線的總線檢測引腳；該頻率可變電路進一步包括當斜波電壓到達閾值時，通過第二分壓電阻使總線檢測引腳接地的延遲電路，從而使得調(diào)整開關(guān)開始響應直流總線電壓。
14.如權(quán)利要求6所述的集成電路，其特征在于，振蕩電路包括比較器電路，將電容器兩端的電壓與參考電壓比較并且根據(jù)電容器兩端的電壓的與參考電壓相比較的電壓值產(chǎn)生充電/放電信號，其中參考電壓在至少包括第一參考電壓和第二參考電壓的兩個值之間切換，其中當電容器兩端的電壓超過第一參考電壓時充電/放電信號具有第一個二進制值，當參考電壓低于第二參考電壓時充電/放電信號具有第二個二進制值；第一和第二個二進制值的一個引起電容器充電，而另一個引起電容器放電；和開關(guān)電路，當充電/放電信號從第一值變化到第二值時參考電壓切換到第一參考電壓，并且當充電/放電信號從第二值變化到第一值時參考電壓切換到第二參考電壓。
15.如權(quán)利要求14所述的集成電路，其特征在于，其中振蕩電路只包括一個比較器。
16.鎮(zhèn)流控制集成電路，包括一個振蕩電路，一個預加熱電路和一個啟動電路，其特征在于，振蕩器電路只包括一個比較器，從而只需要較小的版圖面積，整個集成電路尺寸減小。
17.如權(quán)利要求16所述的鎮(zhèn)流控制集成電路，其特征在于，預加熱電路產(chǎn)生預加熱頻率，使用與定時電阻并聯(lián)的外部預加熱電阻設定預加熱頻率，并且當鎮(zhèn)流控制集成電路在預加熱頻率后進入運行模式時，預加熱電阻逐步斷開。
18.如權(quán)利要求17所述的鎮(zhèn)流控制集成電路，其特征在于，預加熱電路產(chǎn)生預加熱電壓斜率確定預加熱周期，并且預加熱電壓斜率也用作引燃斜率。
19.如權(quán)利要求17所述的鎮(zhèn)流控制集成電路，其特征在于，預加熱電路不包括比較器。
全文摘要
鎮(zhèn)流控制集成電路，通過集成狀態(tài)圖結(jié)構(gòu)執(zhí)行一系列特定的指令來控制熒光燈或高亮度燈并且保護鎮(zhèn)流器。狀態(tài)圖結(jié)構(gòu)(圖2)控制著IC(2)的加電和斷電并且由IC(2)驅(qū)動的半橋電路(6)，燈(4)的預加熱并且使起弧，燈(4)的運行，多個可能故障條件檢測，并且根據(jù)燈(4)的標準運作從這些故障條件中恢復，同時比現(xiàn)有的電子鎮(zhèn)流器只需要更少的內(nèi)部和外部元件。
文檔編號H05B41/298GK1437717SQ01811391
公開日2003年8月20日 申請日期2001年6月18日 優(yōu)先權(quán)日2000年6月19日
發(fā)明者T·J·里巴利希 申請人:國際整流器有限公司