基于IR2161的低压卤素灯电子变压器

　　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。

　　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值为