【图】全桥驱动器UBA2030T及其应用电子镇流器电路图维库电子市场网

全桥驱动器UBA2030T及其应用

出处：h218时间：2007-06-23

1前言

飞利浦公司利用“BCD750功率逻辑工艺方法”制造的UBA2030T，是为驱动全桥拓扑结构中的功率MOSFET而专门设计的高压IC。UBA2030T只需用很少量的外部元件，即可组成高强度放电（HID）灯电子镇流器电路，并且为HID灯驱动电路的设计提供了解决方案。

2封装、内部结构及引脚功能

UBA2030T采用24脚SO封装，顶视图如图1所示。

UBA2030T芯片集成了自举二极管、振荡器、高压和低压电平移相器、高端（左、右）和低端（左、右）驱动器及控制逻辑等电路，其内部结构框图如图2所示。

表1列出了UBA2030T的引脚功能。

2主要参数及特点

2.1主要参数

UBA2030T的主要参数及参考数据如表2所列。

2.2主要特点

图1SO24封装顶视图

UBA2030T的主要特点如下：

内置自举二极管，用作驱动全桥电路可使外部元件减少到限度；

高压输入直达570V，为驱动内部电路和全桥

图2UBA2030T的内部结构框图

表1引脚功能

表2主要参数及参考数据

符号	参数	条件	值	典型值	值	单位
高压
VHV	高压电源（电压）		0	－	570	V
启动（经脚HV施加）
Istrtu	启动电流		－	0.7	1.0	mA
Vth(osc,strt)	启动振荡门限电压	在fbridge=500Hz下，无载	14.0	15.5	17.0	V
Vth(osc,strt)	停止振荡门限电压	在fbridge=500Hz下，无载	11.5	13.0	14.5	V
输出驱动器
Io(source)	输出源电流	VDD=VFSL=VFSR=15VVGHR=VGHL=VGLR=VGLL=0V	140	190	240	mA
Io(sink)	输出灌电流	VDD=VFSL=VFSR=15VVGHR=VGHL=VGLR=VGLL=15V	200	260	320	mA
内部振荡器
fbridge	桥路振荡器频率	EXQ脚连接到SGND	50	－	50000	Hz
外部振荡器
fosc(ext)	外部振荡器频率	RC脚连接到SGNDfbridge=fosc(ext)/2	100	－	100000	Hz
死区时间
tdead	死区时间控制范围（外部可调）		0.4	－	4	μs
桥路使能
IIH	高电平输入电流	使能激活	100	－	700	μA
IIL	低电平输入电流	使能堵塞	0	－	20	μA
关闭
VIH	高电平输入电压	关闭激活：1ΔVSD/Δt1>5V/ms	4.5	－	VDD	V
VIL	低电平输入电压	关闭阻塞：1ΔVSD/Δt1>5V/ms	0	－	0.5	V
II（SD）	输入电流		0	－	50	μA

VDD范围：0V～18V

中的MOSFET，IC提供自己产生的低电源电压；

利用在DTC脚和SGND脚之间连接的电阻器RDT来设定死区时间tdead,并且RDT=270tdead－70,RDT(min)=50kΩ,RDT(max)=1MΩ(RDT的单位为kΩ时，tdead的单位为μs)；

振荡器频率可调,当使用内部振荡器时，桥路（bridge）频率可利用外部电阻器ROSC和电容器COSC设定：fbridge=1/(2×8×ROSC×COSC),并要求ROSC=200kΩ～2MΩ；

内置PMOS高压移相器，以控制桥路使能功能；

具有关闭功能，只要在SD脚上的输入达到4.5V，全桥中的4只MOSFET则被关断。

3应用介绍

UBA2030T典型应用主要是在高压的（HPS）灯和金属卤灯这类HID灯电子镇流器电路中作为全桥驱动器。

3.1基本应用电路

用UBA2030T作驱动器和HID灯为负载的全桥基本拓扑结构如图3所示。在这个应用电路中，

图3UBA2030T作驱动器、HID灯为负载的全桥基本电路

图4带外部控制电路的HID灯全桥拓扑结构

图5控制电路以桥路高端作参考的HID灯驱动器电路

图6用低压DC电源为内部电路

提供电流的HID灯全桥驱动器电路

BER脚、BE脚、EXO脚和SD脚都接系统地，没有使用桥路使能和关闭功能。当使用内部振荡器时，桥路换向频率由ROSC和COSC的取值决定。当HV施加电压超过振荡触发门限（典型值是15.5V）时，振荡器开始振荡。如果在HV脚上的电压降至振荡器停止门限（典型值是13V）电压，IC将重新进入启动状态。

一旦IC开始正常工作，在功率开关HL（Q1）和LR（Q4）导通时，HR（Q3）和LL（Q2）则截止；当HR（Q3）和LL（Q2）导通时，HL（Q1）和LR（Q4）则截止。UBA2030T提供的换向逻辑，保证了在HID灯中能产生交变电流。

　　HID灯的启动需要施加一个3kV～10kV的高压脉冲。由带负阻特性的触发元件、电容器和升压线圈等组成的点火器电路，在通电之后能产生足够使HID灯击穿的高电压，使灯引燃。为防止HID灯出现“声共振”现象，导致电弧不稳，烧坏灯管，对于HID灯驱动电路,往往还要采取“声共振”抑制措施。

3.2带外部振荡器控制的应用电路

图4示出的是带外部振荡器控制电路的HID灯全桥拓扑结构。在该应用电路中，UBA2030T的RC脚、BER脚和BE脚连接系统地，桥路换向频率由外部振荡器决定，关闭输入脚（SD脚）可以用作关断全桥电路中的全部MOSFET。

3.3控制电路以桥路高端作参考的HID灯全桥驱动器电路

UBA2030T在驱动HID灯全桥系统中作为换向器元件使用。HID灯的使用寿命依赖于通过石英壁的钠迁移量。为使钠迁移比率减至，HID灯以系统地为参考时，必须在负压下工作。图5示出的是控制单元以桥路高端作参考的HID灯全桥驱动器电路。在该应用电路中，BER脚和HV脚都连接到系统地。

图6所示的以桥路高端作为参考的又一种HID灯全桥驱动电路。BER脚连接系统地，通过HV脚流入IC内部低压电路的电流可以由低压DC电源（如电池）提供，如图6中虚线所示。RDT的数值在50kΩ与1000kΩ之间。当RDT=220KΩ时，死区时间tdead是1μs.

在任何应用中，在IC脚HV上的电压不能低于在VDD脚上的电压。否则，不论是在启动状态还是进入正常工作期间，全桥都不会正确工作。在启动阶段，IC的EXO脚和SD脚都应处于低电平。在EXO脚和SD脚的电压为时间函数时，其变化速率应大于5V/ms。