來源：電源技術應用 作者：臨沂市電子研究所 毛興武

    摘 要：簡單介紹了低壓鹵素燈電子變壓器的特點，詳細介紹了基于lr216l控制ic的基本電子變壓器電路原理與設計，同時給出了帶附加功能的電子變壓器電路。

    關鍵詞：ir216控制器；低壓照明；電子變壓器

    0 引言

    鹵素燈也稱為鹵鎢燈。鹵素燈燈絲為鎢絲，燈管內除充有適量的氬氣，還充人了溴或碘微量鹵素，故因此而得其名。鹵素燈與白熾燈一樣，屬于熱輻射光源。鹵素燈的光效、壽命和顯色指數均優于普通白熾燈，故在展示廳、商業廚窗、攝影、攝像、劇院、城市亮化等照明場合，有著廣泛的應用，其作用是其它光源不可替代的。在全球電子鎮流器市場，低壓照明電子變壓器占有10％的份額。

    低壓鹵素燈額定工作電壓大多僅為12v。若采用220v的工頻市電供電，需使用笨重的鐵芯(降壓)變壓器。采用電子變壓器替代老式鐵芯變壓器，具有尺寸小、重量輕、節材、節電等優點。

    低壓鹵素燈電子變壓器與熒光燈電子鎮流器一樣，都是將工頻轉換為幾十khz的高頻。在電路結構上二者十分相似，大多都采用半橋逆變拓撲。但是，由于鹵素燈是一種電阻性負載，故鹵素燈電子變壓器與熒光燈電子鎮流器比較，存在一些不同點，具體表現在以下幾個方面。

    1)鹵素燈電子變壓器不需要預熱和觸發啟動時序；

    2)鹵素燈電子變壓器dd總線電壓是全波整流的ac線路電壓，無需大容量濾波電容器；

    3)鹵素燈電子變壓器的線路功率因數接近1，并且無需采用功率因數校正(pfc)；

    4)輸出是經隔離的高頻低壓，安全性好。

    采用分立元器件設計和制作電子變壓器，若使其具有保護功能和調光功能，需要增加很多元器件。基于ir公司生產的智能半橋驅動器芯片ir216l的電子變壓器，無需可飽和磁環變壓器，僅需用少量元器件，則可實現高性能和高可靠及調光功能。

    l 基于ir2161的基本低壓照明電子變壓器電路

    圖1所示為基于ir216l的100w／12 v鹵素燈電子變壓器基本電路。

    在接通工頻市電電源后，橋式整流器通過rs的電流除流入ic腳vcc上的啟動電流外，其余的大部分電流對電容cvcc1充電。當ic腳vcc上的電壓達到啟動閾值(11．8 v)后，ic開始工作。一旦ic啟動，由csnub、dcp1和dcp2組成的電荷泵電路為ic腳vcc饋送電流。自舉二極管db和電容cb為ic高側驅動器電路供電。齊納二極管dz用作分流ic過剩電流，以防止ic損壞。

    鹵素燈燈絲電阻為帶正溫度系數，在室溫下的“冷電阻”遠小于燈工作時的“熱電阻”。在燈啟動時，會產生較大的浪涌電流，影響燈壽命。但ir2161提供軟啟動操作，可以避免浪涌電流產生。在燈啟動期間，ir2161輸出125 khz的高頻。由于系統中輸出高頻變壓器t1初級漏感是固定的，在較高的頻率下呈現較高的阻抗，初級繞組上的電壓較低．致使變壓器輸出電壓較低，燈電流較小，同時也避免了保護電路被觸發。約經1 s的時間，電路以較低頻率運行。在此過程中，ic腳3外部電容csd上的電壓從ov增加到5v。

    當空載時，vcsd=ov，振蕩器頻率約60khz。在最大負載下，vcsd=5v，振蕩器頻率約30khz。當輸出短路時，大電流流過半橋，被rcs感測。只要ic腳4(cs)上電壓超過1v的門限電平持續50ms以上的時間，系統將關閉。如果負載超過最大負載的50％，ic腳4上的電壓將超過o 5 v較低的門坎電壓，在經0．5s之后，系統將關閉。不論是短路保護還是過載保護，都能自動復位。ir2161還提供過熱關閉功能。當芯片結溫超過135℃的過溫度限制值時，半橋開關將停止工作，以避免mosfet燒壞。

    圖2所示為計算rcs的輸出級電路。在半橋中間點上的電壓為dc總線電壓的1／2。dc總線rms電壓與ac線路rms電壓相同，負載上的rms電壓為ac線路rms電壓的50％，通過rcs的電流為負載電流的一半。由于負載呈電阻性，電流波形為正弦包跡，半橋輸出占空比為50％，在最大負載上rcs上的峰值電壓vcs(pk)=o．4 v，通過rcs的rms電流為

    對于工作在vac(rms)=220 v交流線路電壓下的pload=100w的電子變壓器，電流感測電阻rcs值