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低压卤素灯用电子变压器电路

作者:dolphin时间:2011-05-11

由于卤素灯(即卤钨灯)寿命比白炽灯长,显色性较好,故在照明应用中仍有一定市场。
  卤素灯大都在较低的AC电压(如12V)下工作,因此需要将220V的工频市电转换为低压为卤素灯供电。用高频电子变压器替代传统的降压变压器,具有尺寸小、重量轻、可调光和故障保护等优点。用专用集成电路(ASIC)设计低压照明电子变压器,与用分立元件制作比较,具有更多的优点。
  附图所示是基于ICl(ER2161)的100W卤钨灯电子变压器电路。该电路的AC输入电压为220V,变压器(T1)的输出电压为12V。由于卤素灯是电阻性负载,在点灯时无需预热和触发过程。在桥式整流器VDl一VD4输出无需连接平滑(滤波)电容,系统功率因数约等于1。
  在接通AC线路之后,经VDl~VD4全波整流,产生脉动电压,经R4和VD5的电流一部分流入ICl(R2161)的VCC脚,其余的大部分电流对电容C4充电。一旦ICl脚Vcc上的电压达到l1.8V的门限电平,IC1导通,半桥开始工作,ICl脚Vcc流入的工作电流由C7、VD6和VD7组成的电荷泵电路提供。稳压管VD8的作用是用于旁路过压的电流,以防止ICI被烧坏。R3和C3允许通过高电压瞬变(dv/dt)产生的大电流,并对C4迅速充电到最大Vcc值。自举二极管VD9和电容C6,用作为ICl内部驱动器电路供电。
  由于“冷态”下的灯丝电阻值比“热态”下的电阻值小得多,从而在灯启动时会产生一个大浪涌电流。这不仅影响灯的寿命,而且还可能触发IR2161的保护电路使其关闭。
  由于IR2161集成了软启动功能,可以避免浪涌电流的产生。
  在ICl接通后的起始振荡频率高达125kHz,由于输出变压器Tl存在一定的漏感,在该启动频率下的输出电压较低,使灯电流减小。当。ICl③脚上的电容Ccd从OV充电到5V时,软启动阶段结束而进入正常工作模式,频率从125kHz向低处扫描。灯在燃点阶段的工作频率范围为30kHz-60kHz,振荡信号的占空比为50%。IR2161提供自适应死区(ADT)控制,并不需要考虑MOSFET中的寄生电容和输出变压器漏感等外部因素,而保持软开关运行。
  二极管VDl0及CIO、RPl、R9、Rll、IC2和IC3等组成输出电压调节电路。当灯电压升高时,只要RPI上的电压高于IC2中2.5V的参考电平,光耦合器IC3中的晶体管导通,将IR2161脚CS(④脚)上的电压拉低,致使振荡频率升高。由于输出变压器一次绕组漏感的存在。当频率升高时,输出电压降低,从而使灯电压保持不变。
  V2漏极上的R岱为电流取样电阻,在短路或过电流条件下,ROS上的电流增加,其电压升高,通过二极管VDl0的电流触发晶闸管VT1导通,从而使IR2161①脚Vcc上的电压降至欠压关闭电平以下,ICI则自动关闭。一旦IR2161的芯片温度超过130℃,也会自动关闭。 输出变压器T1采用5crux4cmxlcm的环形磁心制作,初级78匝,次级8匝。



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