ICB2FL03G Datasheet, PDF (4/60 Pages) Infineon Technologies AG – 2nd Generation FL Controller for Fluorescent Lamp Ballasts

ICB2FL03G
Controller for Fluorescent Lamp Ballasts
Table of Contents
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List of Figures . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6
List of Tables . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7
2nd Generation FL-Controller for Fluorescent Lamp Ballasts . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8
1
Pin Configuration and Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.1
Pin Configuration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.2
PG-DSO-16 Package . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
1.3
Pin Functionality . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 10
2
2.1
2.2
2.2.1
2.2.2
2.3
2.3.1
2.3.2
2.3.3
2.4
2.4.1
2.4.2
2.4.2.1
2.4.2.2
2.4.3
2.4.4
2.5
2.5.1
2.5.2
2.6
2.6.1
2.6.2
2.6.3
2.7
2.7.1
2.7.2
2.8
2.8.1
2.8.1.1
2.8.1.2
2.8.2
2.8.3
2.8.3.1
2.8.3.2
Functional Description . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Typical Application Circuitry . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Normal Startup . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14
Operating Levels from UVLO to Soft Start . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 16
Operating Levels from Soft Start to Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 17
Filament Detection during Start-Up and Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Start-Up with broken Low Side Filament . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19
Low Side Filament Detection during Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20
Start-Up with Broken High Side Filament . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 21
PFC Preconverter . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Discontinuous Conduction and Critical Conduction Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
PFC Bus Voltage Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23
Bus Overvoltage and PFC Open Loop . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
Bus Voltage 95 % and 75 % Sensing . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 24
PFC Structure of Mixed Signals . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
THD Correction via ZCD Signal . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25
Detection of End-of-Life and Rectifier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 26
Detection of End of Life 1 (EOL1) – Lamp Overvoltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27
Detection of End of Life 2 (EOL2) – Rectifier Effect . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Detection of Capacitive Load . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 28
Capacitive Load 1 (Idling Detection – Current Mode Preheating) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 29
Capacitive Load 2 (Overcurrent / Operation below Resonance) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Adjustable Self-adapting Dead Time . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 30
Emergency Lighting . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Short-term PFC Bus Undervoltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31
Long-term PFC Bus Undervoltage . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Built-in Customer Test Mode Operation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Preheating Test Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 32
Skip the Preheating Phase – Set RTPH Pin to GND . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33
IC Remains in Preheating Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34
Deactivation of the Filament Detection . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 35
Built-in Customer Test Mode (Clock Acceleration) . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Enabling of the Clock Acceleration . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
Starting the Chip with Accelerated Clock . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36
3
State Diagram . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.1
Features during Different Operating Modes . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37
3.2
Operating Flow of the Start-Up Procedure into Run Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38
3.3
Auto Restart and Latched Fault Condition Mode . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39
Final Data Sheet
4
V1.1, 2013-08-14