全橋驅動器UBA2030T及其應用

1、全橋驅動器UBA2030飯其應用i前言飛利浦公司利用“BCD750功率邏輯工藝方法”制造的UBA2030是為驅動全橋拓撲結構中的功率MOSFE而專門設計的高壓IC。UBA2030T只需用很少量的外部元件，即可組成高強度放電（HID）燈電子鎮(zhèn)流器電路，并且為HID燈驅動電路的設計提供了解決方案。2封裝、內部結構及引腳功能UBA2030T采用24腳S加裝，頂視圖如圖1所示。UBA2030TK片集成了自舉二極管、振蕩器、高壓和低壓電平移相器、高端（左、右）和低端（左、右）驅動器及控制邏輯等電路，其內部結構框圖如圖2所示。表1列出了UBA2030T的弓|腳功能。2主要參數(shù)及特點2.1 主要參數(shù)UBA2

2、030T的主要參數(shù)及參考數(shù)據如表2所列。2.2 主要特點圖1SO24封裝頂視圖UBA2030T的主要特點如下：內置自舉二極管，用作驅動全橋電路可使外部元件減少到最低限度;高壓輸入直達570V,為驅動內部電路和全橋圖2UBA2030T的內部結構框圖表1引腳功能腳號符號功能描述1GLR低端右邊MOSFET的柵極驅動器輸出2PGND低端左、右MOSFET的源極功率地3GLL低端左邊MOSFET的柵極驅動器輸出4,6,9,16,17,19n.c.不連接5RC內部振蕩器RC輸入7BE控制輸入使能8BER橋路參考輸入使能10FSL浮置電源電壓左邊輸出11GHL高端左邊MOSFET柵極驅動器輸出12SHL高

3、端左邊MOSFET源極13SHR高端右邊MOSFET源極14GHR高端右邊MOSFET柵極驅動器輸出15FSR浮置電源電壓右邊輸出18HV高壓電源輸入20EXO外部振蕩器輸入21SD關閉輸入22DTC死區(qū)時間控制輸入23VDD內部（低壓）電源24SGND信號地表2主要參數(shù)及參考數(shù)據符號參數(shù)條件最小值典型值最畔大6值L高壓高壓VHV電源（電0-570V壓）啟動（經腳HV施加）Istrtu啟動電流一0.71.0mA啟動Vth(osc,strt)振蕩門限在fbridge=500Hz下，無載14.015.517.0V電壓停止振蕩Vth(osc,strt)門限在fbridge=500Hz下，無載11.5

4、13.014.5V電壓輸出驅動器Io(source)輸出源電流VDD=VFSL=VFSR=15VVGHR=VGHL=VGLR=VGLL=0V140190240mAIo(sink)輸出灌電流VDD=VFSL=VFSR=15VVGHR=VGHL=VGLR=VGLL=15V200260320mA內部振蕩器fbridge橋路振蕩器頻率EXQ腳連接至ijSGND50一50000Hz外部振蕩器fosc(ext)外部振蕩器頻率RC腳連接到SGNDfbridge=fosc(ext)/2100-100000Hz死區(qū)時間tdead死區(qū)時間控制范圍（外部可調）0.44is橋路使能IIH高電平輸入電流使能激活1007

5、00AAIIL低電平輸入電流使能堵塞020AA關閉VIH高電關閉激活：1AVSD/At1>5V/ms4.5VDDV平輸入電壓VIL低電平輸入電壓關閉阻塞：1AVSD/At1>5V/ms0一0.5VII(SD)輸入電流0501AVDD范圍：0V18V中的MOSFETIC提供自己產生的低電源電壓；利用在DTC腳和SGND卻之間連接的電阻器RDT來設定死區(qū)時間tdead,并且RDT=270tdead70,RDT（min）=50kF,RDT（max）=1MQ（RDT的單位為kF時，tdead的單位為心s）;振蕩器頻率可調，當使用內部振蕩器時，橋路（bridge）頻率可利用外部電阻器ROSC

6、和電容器COS豉定：fbridge=1/（2X8XROSCCOSC）,并要求ROSC=200Q2MQ;內置PMO徜壓移相器，以控制橋路使能功能；具有關閉功能，只要在SD腳上的輸入達到4.5V,全橋中的4只MOSFE則被關斷。3應用介紹UBA2030T典型應用主要是在高壓的（HP0燈和金屬鹵燈這類HID燈電子鎮(zhèn)流器電路中作為全橋驅動器。3.1 基本應用電路用UBA2030T作驅動器和HID燈為負載的全橋基本拓撲結構如圖3所示。在這個應用電路中，圖6用低壓DC電源為內部電路提供電流的HID燈全橋驅動器電路BER腳、BE腳、EXO腳和SD腳都接系統(tǒng)地，沒有使用橋路使能和關閉功能。當使用內部振蕩器時，

7、橋路換向頻率由ROSCF口COSC勺取值決定。當HV施加電壓超過振蕩觸發(fā)門限（典型值是15.5V）時，振蕩器開始振蕩。如果在HV腳上的電壓降至振蕩器停止門限（典型值是13V）電壓，IC將重新進入啟動狀態(tài)。一旦IC開始正常工作，在功率開關HL(Q1)和LR(Q4)導通時，HR(Q3)和LL(Q2)則截止；當HR(Q3)和LL(Q2)導通時，HL(Q1)和LR(Q4)則截止。UBA2030T提供的換向邏輯，保證了在HID燈中能產生交變電流。HID燈的啟動需要施加一個3kV10kV的高壓脈沖。由帶負阻特性的觸發(fā)元件、電容器和升壓線圈等組成的點火器電路，在通電之后能產生足夠使HID燈擊穿的高電壓，使燈

8、引燃。為防止HID燈出現(xiàn)“聲共振”現(xiàn)象，導致電弧不穩(wěn)，燒壞燈管，對于HID燈驅動電路，往往還要采取“聲共振”抑制措施。3.2 帶外部振蕩器控制的應用電路圖4示出的是帶外部振蕩器控制電路的HID燈全橋拓撲結構。在該應用電路中，UBA2030T的RC腳、BER腳和BE腳連接系統(tǒng)地，橋路換向頻率由外部振蕩器決定，關閉輸入腳(SD腳)可以用作關斷全橋電路中的全部MOSFET3.3 控制電路以橋路高端作參考的HID燈全橋驅動器電路UBA2030T在驅動HID燈全橋系統(tǒng)中作為換向器元件使用。HID燈的使用壽命依賴于通過石英壁的鈉遷移量。為使鈉遷移比率減至最小，HID燈以系統(tǒng)地為參考時，必須在負壓下工作。圖5示出的是控制單元以橋路高端作參考的HID燈全橋驅動器電路。在該應用電路中，BER腳禾口HV腳都連接到系統(tǒng)地。圖6所示的以橋路高端作為參考的又一種HID燈全橋驅動電路。BER腳連接系統(tǒng)地，通過HV腳流入IC內部低壓電路的電流可以由低壓DC電源(如電池)提供，如圖6中虛線所示。RDT的數(shù)值在50kQ與1000kQ之間。當RDT=220時，