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基于IR2161的低压卤素灯电子变压器 |
1)在30 kHz和最大负载下，选择正确的磁芯尺寸，根据制造者提供的磁芯数据，确定最大容许功率。
2)计算初级绕组匝数。初级绕组最少匝数Np(min)可根据式(5)计算
式中：VPK为最高峰值总线电压，可取其为400 V；
Ton(amx)为最大导通时间，其值可选取18μs；
Bmax为最大磁通密度，单位为T，其值可从制造者提供的铁氧体材料工作在1 00℃时的曲线获得；
Ae为磁芯有效截面积，单位为m2。
3)计算次级需要的匝数。次级绕组匝数NS可按式(6)计算。
式中：VO(RMS)=12V，VAC(RMS)=220 V。
IR公司在参考设计中采用Vogt或Kaschke公司环形磁芯，初级绕组78匝，次级绕
组8匝，初级与次级绕组之间利用压塑分离器隔离。
2 增强功能的电子变压器电路
2.l 带开路保护的卤素灯电子变压器电路
在空载条件下，IC脚VS上的高dv／dt将引起MOSFET发生硬开关，导致MOSFFT过热，直至其损坏。为此，可以设置如图3所示的开路保护电路。在开路情况下，ROC上的峰值电压足以使二极管Doc导通，并对电容CF充电。只要CF上的电压超过IC脚VS上的短路保护门限电平，短路保护电路则被触发，IR2161则关闭。为防止MOSFET过热，IC将进入50ms导通和1 s关断的自动重新启动模式。
2．2 利用频率调节输出电压的电子变压器电路
如果电子变压器输出电压过低，会使灯光变暗；若输出电压过高(超过12V额定值的20％)，将缩短灯寿命。采用电路提供了较好的解决方案。当输出电压过高时，在分压器电阻R6上的电压将超过IC3内部2．5V的参考值，光电耦合器IC2中光耦晶体管导通，将IC1脚VS上的电位拉低，致使工作频率升高。由于变压器T1初级漏感的作用，频率增加使输出电压降低。频率调节电路的加入，将使IR2161的短路关闭保护电路失效。为解决这个问题，加入了由VS1、G5、D7和R3组成的短路保护电路。在短路情况下，晶闸管VS1导通，将IR2161的VCC脚上的电压拉低到欠电压锁定门限电平(10．2V)以下，IC则关闭。
2.3 调光电子变压器电路
图5所示为调光电子变压器电路。其中，IC2为低成本开路集电极或漏极输出双比较器。由于IC2的加入需汲取电源电流，故IC1脚VCC外部电阻凤应由270 kΩ(3W)降低到56 kΩ。未经滤波的全桥整流输出电压通过R3和R4分压输入到IC2-1的同相端，IC2-1输出端电容CT上的电压为与AC线路电压半周期同步的锯齿波信号。该信号输入到IC2-2的同相端，IC2-2的另一个输入为电位器RP1分压的DC电压。IC2-2的输出为占空因数变化的矩形波。当IC2-2输出高电平时，通过D6将IC1脚VS上的电压上拉到短路保护电平以上，使IR2161关闭，变压器次级对灯不再施加电压。这种调光方案为后沿模式相位切断调光。通过调节RP1，可使卤素灯灯光从零到最大输出(即从O％到100％)变化，并且消除了灯闪烁。图6所示为DC总线电压和灯电压波形。
与荧光灯调光电子镇流器一样，卤素灯调光电子变压器同样可根据IEC929数字可寻址照明接口(DALI)总线通信协议，利用微控制器实现全数字调光，并且可利用同一个从属控制系统，控制多个电子变压器。
3 结语
基于智能控制器IR2161的低压照明电子变压器，仅需用较少量的元器件，则可以实现短路保护、过载保护、开路保护和过热保护及 |
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