功能得到增强的低压卤素灯控制电路设计
本文阐述的新一代高度集成电子变压器设计基于智能半桥驱动器IC--IR2161，相比使用双极晶体管的传统自振式系统，它能实现软启动和自适应的死区时间，并极大增强了电压补偿、短路和过载保护、亮度调节等功能。

直到现在，卤素灯的控制器价钱一直很高，即使这些控制器没有保护卤素灯的功能。有一种新的集成方法有望克服这些缺点，为卤素灯提供保护。

对于专用照明和家用照明，低电压卤素灯有很多优点，其中包括亮度高、光束集中、优异的颜色温度、尺寸小，而且由于工作电压低(通常是12V)，因而很安全。

为了使这些优点能够在各种卤素灯中得到发挥，电子变压器取代了传统的绕线式降压变压器。电子变压器除了尺寸小、重量轻，还增加了短路保护和温度保护。而在绕线式变压器中，一般是没有这些保护功能的。传统的电子变压器是用自谐振双极晶体管半桥电路做成，进入市场己经有一段时间了。诸如亮度控制等其他特性，可通过基于三端双向可控硅的前沿相位控制调光器来实现，或者用晶体管控制后沿调光器来实现。

其工作频率根据温度和负载电流而改变，并且与开关晶体管的增益和存储时间有关。晶体管的增益和存储时间也必须匹配，目的是得到均衡的占空比。它的一个缺点是关断电路一般很粗糙，如果在调光或者出现过载，就不能工作。

如果振荡器和关断电路都集成在一片IC内，并且把过热时的关断电路也集成进去，就不需要在外面另外使用价格不菲的热敏电阻器，这样的解决方案可以用在很多地方。以往的双极晶体管也能用效率更高的MOSFET或者IGBT晶体管来取代，后两者是用IC内的低压边驱动器和高压边驱动器来推动。

 
图1：基于IR2161的新一代高度集成电子变压器设计实例。

图1显示了这种新一代高度集成电子变压器的一个实例，它采用了专门的智能半桥驱动器IC-IR2161，以支持更复杂的低压卤素灯控制和保护。这个集成度更高的方案所实现的新型、改进功能包括：1. 软启动；2. 增强的电压补偿；3. 增强的短路和过载关断功能；4. 自适应的死区时间；5. 增强的亮度调节功能。

软启动方式

卤素灯的电阻温度系数是正的，故卤素灯在接通电源时的电阻比它发光时的电阻低很多，通常会引起很大的浪涌电流。在最坏的情况下，这会触发转换器中的关断电路。

IR2161具有软启动的功能，它解决了这个问题。当此IC开始振荡时，频率最初非常高(大约是120kHz)。这导致转换器的输出电压要低得多，因为系统中的高频变压器原边绕组的漏电感是固定的，在高频时呈现高阻抗，因而使原边绕组上的交流电压较低。输出电压降低了，自然卤素灯中的电流也就减少了，这样浪涌电流也就减少了，不会触发关断电路，而且缓解了灯丝的压力。

增强电压补偿功能

对于卤素灯，加在它上面的电压不要过高，因为电压过高会造成灯丝温度过高，卤素灯的寿命会缩短很多。但问题是，输出变压器不可能永远耦合得尽善尽美，总是需要一定程度的负载调节。必须把变压器设计成在最大负载电流的情况下卤素灯电压应当高到可以确保它的亮度足够，而在负载电流最小时，卤素灯电压不可以超过最高期望电压。

在使用双极晶体管的传统自振式系统中，频率略有变化，这取决于进行补偿的负载。频率上升，有利于降低输出电压。但是，这种作用是非线性的，与许多电路参数有关──这很难预先知道。

相比之下，IR2161具有监测负载电流的功能，这是通过感测电流的电阻器(RCS)进行的。当处于电压补偿方式时，峰值最大电流被检测出来并放大，送往CSD管脚。CSD电容器两端的电压在0V(负载电流为零)到5V(最大负载电流)之间变化。

 
图2：外部的相位调节控制电路工作在后沿模式来调节亮度。

在正常运行(RUN)状态下，振荡器的频率从大约33kHz(

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