IR51H420是美国国际整流器公司推向中国市场的新型节能灯专用集成电路,用该IC设计的节能灯镇流器,电路简化、集成度高、无需外加功率开关器件,只需少量外围元件,就可有效地保证产品质量的可靠性和稳定性。
IR51H420是一块高压、高速、半桥电路,它由MOS栅驱动器MGD和MOSFET或IGBT组成,内部集成了大功率开关器件所具有的比较放大器、多谐振荡器、驱动电路、内部电源电路、保护电路、输入与输出接口电路等,并具有限流、限压、过压、可编程延迟,异常动态保护等功能。它采用了CMOS及MOSFET工艺制造,标准的9脚单列直插式封装,其外型及引脚排列见图1。IR51H420的各脚功能如下:1脚V\(_{CC}\),逻辑输入供电端: 2脚RT,振荡电阻端; 3脚CT,振荡电容端; 4脚COM,逻辑及低侧端半桥回复; 5脚,空脚; 6脚 VB,高侧漂移电压端;7脚 VO,半桥输出端; 8脚,空脚;9脚V+,高侧供电电压端。

IR51H420内部MOS栅驱动器(MGD)其低侧振荡程序的编制功能类似于 COMS 555电路,振荡频率f由RT、CT数值大小决定。振荡器输出信号控制高端和低端输出,驱动内封MOSFET功率器件。在MGD电路的两输出端,高端和低端电路之间可提供1.2μs标称时间间隔,从而可避免内封的 MOSFET器件的共通,不致使电压超越半桥击穿的临界值,起到保护作用。高侧和低侧的功率MOSFET增益延迟与频率变化相匹配。
IR51H420的工作频率f=0.714×(RT+75Ω)×CT。它的频率特性决定了它能够承受电压的范围。用IR51H420组成的电路,使触发电压抑制电路在输入电压变化的情况下也能较稳定地工作,管脚温度升高亦不明显。
用IR51H420设计的典型节能灯镇流器电路图见图2。220V市电经VD1~VD4整流和C1滤波后,输出约300V的直流电压,通过电阻R3加到IC的1脚作为IC电源,并通过给C3充电,使6脚电压为IC内高端输出级供电。R2、C6决定IC内振荡频率,由7脚输出高压经电容器C4点亮灯管。为限制同步功能的失谐,在C6与地端设了两只开关管1N4148,以控制电流强度的变化。

用IR51H420可设计出9W~28W的电子节能灯镇流器电路,只需更换图2中器件的参数即可,具体见附表。 (李永宏)
