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基于UCC2305的汽车HID灯应用设计

2011/9/2 10:42:39  来源:中国计量测控网 
字号: 13号字 16号字

  FLTC—因为VOUTSENSE管脚的电压正比于灯电压,故该电压太高或太低,灯将开路,短路或者不工作。正常运行期间,FLTC接有电容并通过UCC3305内部电流源放电至0V。UCC3305监测VOUTSENSE处的电压并与内部低阈83mV和高阈2V比较。只要管脚VOUTSENSE处的电压超出内部高、低阈值窗口,便有约250nA电流拉动FLTC。如故障存在较久,FLTC外部电容充电出超过5V,则表明控制器遭遇灾难性故障而关闭,此状态一直维持到BOOST端去电。

  FB—UCC3305内部误差放大器对灯指令功率和期望功率间的差异放大后,传感到FB与2.5V的差并以误差电压驱动COMP。

  ISENSEIN—丛该管脚接入电流传感电阻对电池电流做出传感,UCC3305控制器中的功率调整算法对灯的电流和电压进行计算并发出电池电流适合指令以维持灯的功率恒定。

  ISET—UCC3305的许多功能都需要对电流精确控制,该管脚连接电阻至GND可对手空电流进行调节。UCC3305的正常工作电流对应的电阻约100k。

  LOADISENSE—恰如ISENSEIN接传感电阻监测电池电流,LOADISENSE接传感电阻监测灯的电流。结合VOUTSENSE传感到的灯电压。控制器将给出不同温度下向灯提供的功率。

  LPOWER—LOADISENSE直接驱动UCC3305中一个运放的输入,对负载电流预期和实际值之差放大并在LPOWER产生馈送给误差放大器的输出信号。

  NOTON—灯处于错误条件之下,如灯电压过份高或低时,NOTON管脚电位将被抬高至VCC。当VOUTSENSE管脚电压在83mV到2V窗口之内时,NOTON电位则被拉低。

  OSC—该管脚接电容至GND设定UCC3305中PWM的频率。典型200pF电容的频率为100kHz。

  PUMPOUT—虽然UCC3305由VCC供电,但器件的多数功能均从与BOOST连接的近似10V的电源电压取得。该10V电源电压采用PUMPOUT作交流信号与外接二极管作开关的倍压器产生。PUMPOUT输出为摆幅从VCC至GND,频率为OSC频率之半的方波。

  PWMOUT—脉宽度调制器的输出。正常系统中,PWMOUT可与N沟功率MOSFET栅极直接连接。

  QOUT—振荡器频率的逻辑输出与QOUT相位差180度。

  SLOPEC—为跟踪灯的升温和冷却,UCC3305须连接充电和放电两个电容。其一连接SLOPEC,以由ISET接GND电阻控制的速率充电至5V。VCC去电,SLOPEC以标称100nA恒定电流放电。另一连接WARMUPC。

  VCC—为UCC3305的主供电电源。一般应通过外接zener二极管钳位于6.8V。

  VOUTSENSE—该管脚用于通过120:1分压器传感灯电压,正常运行的HID灯,灯的端电压在60V和110V之间。高于300V灯将击穿,故须限制起辉器输入电压到达600V最大值。灯电压低于10V则表示灯已短路。

  WARMUPC—该管脚到GND所接电容的电压可估计灯的温度。灯点亮时,电容先由200nA电流源充电至4.2V,再由100nA电流源从4.2V充电至10V;灯熄灭时,电容先由39nA电流阱放电至2.5V,再由11nA电流阱放电至GND。

  WARMUPV—WARMUPC端口的电压用于调制通过FB馈送到误差放大器的信号。但是,直接地使用阻抗太高。UCC3305内含缓冲放大器对WARMUPC电压进行缓冲处理后送至WARMUPV,以使信号适合驱动FB。

  2 典型应用电路分析

  镇流器的输出系全桥逆变结构。反激变换器的输出直流通过全桥逆变结构输出级导向交流灯管。该全桥输出级以从PWM振荡器获得的典型195Hz低频切换工作,故平均灯电压为零。UCC3305有一个称NOTON的逻辑输出,灯不运行(NotOn)时为高电平,灯运行时为低电平。因该输出与DIVPAUSE输入相连,故当灯充分点亮后此低频切换便即终止。UCC3305控制集成电路有二个低频输出:QOUT和QOUT,均具有直接以195Hz驱动低端MOSFET的能力。高端MOSFET则需要电平位移驱动。

  UCC3305的LPOWER输出是一个大致与灯的输入功率成比例的电压。UCC3305能在灯电压的较大范围内对灯实施恒功率调控。产生灯恒功率的灯电压范围通过对VOUTSENSE端口放大器作限定的方法来设定。

  当VOUTSENSE的输入低于0.5V,恰如灯已短路,环路调控负载电流使之恒定。当VOUTSENSE的输入高于0.82V,灯开路或未点燃时发生,环路也对负载电流调控,但小于短路状态。在上述情况之间,驱动LPOWER管脚的放大器将相加负载电流和负载电压并产生大致与负载功率成比例的信号。

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