来源：电源技术应用 作者：临沂市电子研究所 毛兴武

    摘 要：简单介绍了低压卤素灯电子变压器的特点，详细介绍了基于lr216l控制ic的基本电子变压器电路原理与设计，同时给出了带附加功能的电子变压器电路。

    关键词：ir216控制器；低压照明；电子变压器

    0 引言

    卤素灯也称为卤钨灯。卤素灯灯丝为钨丝，灯管内除充有适量的氩气，还充人了溴或碘微量卤素，故因此而得其名。卤素灯与白炽灯一样，属于热辐射光源。卤素灯的光效、寿命和显色指数均优于普通白炽灯，故在展示厅、商业厨窗、摄影、摄像、剧院、城市亮化等照明场合，有着广泛的应用，其作用是其它光源不可替代的。在全球电子镇流器市场，低压照明电子变压器占有10％的份额。

    低压卤素灯额定工作电压大多仅为12v。若采用220v的工频市电供电，需使用笨重的铁芯(降压)变压器。采用电子变压器替代老式铁芯变压器，具有尺寸小、重量轻、节材、节电等优点。

    低压卤素灯电子变压器与荧光灯电子镇流器一样，都是将工频转换为几十khz的高频。在电路结构上二者十分相似，大多都采用半桥逆变拓扑。但是，由于卤素灯是一种电阻性负载，故卤素灯电子变压器与荧光灯电子镇流器比较，存在一些不同点，具体表现在以下几个方面。

    1)卤素灯电子变压器不需要预热和触发启动时序；

    2)卤素灯电子变压器dd总线电压是全波整流的ac线路电压，无需大容量滤波电容器；

    3)卤素灯电子变压器的线路功率因数接近1，并且无需采用功率因数校正(pfc)；

    4)输出是经隔离的高频低压，安全性好。

    采用分立元器件设计和制作电子变压器，若使其具有保护功能和调光功能，需要增加很多元器件。基于ir公司生产的智能半桥驱动器芯片ir216l的电子变压器，无需可饱和磁环变压器，仅需用少量元器件，则可实现高性能和高可靠及调光功能。

    l 基于ir2161的基本低压照明电子变压器电路

    图1所示为基于ir216l的100w／12 v卤素灯电子变压器基本电路。

    在接通工频市电电源后，桥式整流器通过rs的电流除流入ic脚vcc上的启动电流外，其余的大部分电流对电容cvcc1充电。当ic脚vcc上的电压达到启动阈值(11．8 v)后，ic开始工作。一旦ic启动，由csnub、dcp1和dcp2组成的电荷泵电路为ic脚vcc馈送电流。自举二极管db和电容cb为ic高侧驱动器电路供电。齐纳二极管dz用作分流ic过剩电流，以防止ic损坏。

    卤素灯灯丝电阻为带正温度系数，在室温下的“冷电阻”远小于灯工作时的“热电阻”。在灯启动时，会产生较大的浪涌电流，影响灯寿命。但ir2161提供软启动操作，可以避免浪涌电流产生。在灯启动期间，ir2161输出125 khz的高频。由于系统中输出高频变压器t1初级漏感是固定的，在较高的频率下呈现较高的阻抗，初级绕组上的电压较低．致使变压器输出电压较低，灯电流较小，同时也避免了保护电路被触发。约经1 s的时间，电路以较低频率运行。在此过程中，ic脚3外部电容csd上的电压从ov增加到5v。

    当空载时，vcsd=ov，振荡器频率约60khz。在最大负载下，vcsd=5v，振荡器频率约30khz。当输出短路时，大电流流过半桥，被rcs感测。只要ic脚4(cs)上电压超过1v的门限电平持续50ms以上的时间，系统将关闭。如果负载超过最大负载的50％，ic脚4上的电压将超过o 5 v较低的门坎电压，在经0．5s之后，系统将关闭。不论是短路保护还是过载保护，都能自动复位。ir2161还提供过热关闭功能。当芯片结温超过135℃的过温度限制值时，半桥开关将停止工作，以避免mosfet烧坏。

    图2所示为计算rcs的输出级电路。在半桥中间点上的电压为dc总线电压的1／2。dc总线rms电压与ac线路rms电压相同，负载上的rms电压为ac线路rms电压的50％，通过rcs的电流为负载电流的一半。由于负载呈电阻性，电流波形为正弦包迹，半桥输出占空比为50％，在最大负载上rcs上的峰值电压vcs(pk)=o．4 v，通过rcs的rms电流为

    对于工作在vac(rms)=220 v交流线路电压下的pload=100w的电子变压器，电流感测电阻rcs值