40-vatine elektrooniline liiteseadis

Kavandatud 40-vatine elektrooniline liiteseadis on ette nähtud suure tõhususe ja optimaalse heledusega mis tahes 40-vatise luminofoorlambi valgustamiseks.

Pakutakse ka kavandatud elektroonilise fluorestseeruva liiteseadise PCB-paigutust koos torroidi ja puhverdoksa mähise detailidega.

Sissejuhatus

Isegi paljulubav ja enim räägitud LED-tehnoloogia ei suuda võib-olla toota tänapäevaste elektrooniliste luminofoorlampidega tulesid. Siin käsitletakse ühe sellise elektroonilise toru valguse vooluahelat, mille efektiivsus on parem kui LED-tuled.

Vaid kümme aastat tagasi olid elektroonilised liiteseadised suhteliselt uued ning sagedaste rikete ja kõrgete kulude tõttu ei eelistanud kõik tavaliselt. Kuid aja möödudes tegi seade tõsiseid parandusi ja tulemused olid julgustavad, kuna need hakkasid muutuma usaldusväärsemaks ja kauakestvamaks. Kaasaegsed elektroonilised liiteseadised on tõhusamad ja tõrkekindlad.

Erinevus elektrilise liiteseadise ja elektroonilise liiteseadise vahel

Mis on elektroonilise luminestsentsi kasutamise täpne eelis võrreldes vana elektrilise liiteseadisega? Erinevuste õigeks mõistmiseks on oluline teada, kuidas tavalised elektriseadised töötavad.

Elektriline liiteseadis pole muud kui lihtne vooluvõrk, vooluvõrgu induktor, mis on tehtud vasktraadi pöörete arvu mähisega üle lamineeritud rauast südamiku.

Põhimõtteliselt, nagu me kõik teame, vajab luminofoorlamp suureks algvoolu tõukejõuks, et süttida ja panna elektronid voolu ühendama selle otsniitide vahel. Kui see juhtivus on ühendatud, on voolu tarbimine selle juhtivuse säilitamiseks ja valgustus muutub minimaalseks. Elektrilisi liiteseadiseid kasutatakse ainult selle algvoolu “löömiseks” ja seejärel voolu juhtimiseks, pakkudes pärast süüte lõppemist suurenenud takistust.

Stardi kasutamine elektriseadmetes

Starter tagab, et algsed löögid rakendatakse katkendlike kontaktide kaudu, mille käigus vasemähise salvestatud energiat kasutatakse vajalike suurte voolude tekitamiseks.

Starter lakkab töötamast, kui toru süttib ja nüüd, kui ballast suunatakse läbi toru, hakkab see saama pidevat vahelduvvoolu voolu ja pakub oma loomulike omaduste tõttu suurt takistust, reguleerides voolu ja aidates säilitada optimaalset sära.

Pingete varieerumise ja ideaalse arvutuse puudumise tõttu võivad elektrilised liiteseadised aga muutuda üsna ebaefektiivseks, hajutada ja raisata palju energiat soojuse kaudu. Kui te tegelikult mõõdate, leiate, et 40-vatine elektriline drosselklapp võib tarbida kuni 70 vatti, mis on peaaegu kahekordne vajalik kogus. Samuti ei saa hinnata esialgseid värelusi.

Elektroonilised liiteseadised on tõhusamad

Elektroonilised liiteseadised seevastu on tõhususe osas just vastupidised. Ehitasin oma tarbides vaid 0,13 amprit voolutugevust @ 230 volti ja tootis valgustugevust, mis nägi välja palju erksam kui tavaliselt. Nad on seda vooluringi kasutanud viimase 3 aasta jooksul ilma probleemideta (kuigi pidin toru üks kord välja vahetama, kuna see otstest mustas ja hakkas vähem valgust tootma.)

Praegune näidud tõestavad ise vooluahela tõhusust: energiatarve on umbes 30 vatti ja väljundvalgus 50 vatti.

Kuidas töötab elektrooniline liiteseadis

Selle kavandatud elektroonilise luminofooriga liiteseadise tööpõhimõte on üsna lihtne. Kõigepealt parandatakse vahelduvvoolu signaal ja filtreeritakse silla / kondensaatori konfiguratsiooni abil. Järgmine hõlmab lihtsat kahe transistori ristseotud ostsillaatori astet. Sellele astmele rakendatakse alaldatud alalisvool, mis hakkab kohe nõutaval kõrgel sagedusel võnkuma. Võnkumised on tavaliselt ruudukujulised lained, mis on sobivalt puhverdatud induktori kaudu, enne kui neid lõpuks ühendatud toru süütamiseks ja valgustamiseks kasutatakse. Diagramm näitab 110 V versiooni, mida saab lihtsate muudatuste abil hõlpsasti muuta 230-voldiseks mudeliks.

Järgnevad illustratsioonid selgitavad selgelt, kuidas kodus tavaliste osade abil kodus omatehtud 40-vatti elektroonilist fluorestsentslampi vooluringi ehitada.

PCB komponentide paigutus

HOIATUS: PALUN KAASAVA TARNEVAHENDI KOHTA LIIKUMISE JA TERMISTRI, MUJAL TULEB VÕRGUST NÄHTAMATU JA VÕIB HETKEL PÕHJADA.

PAREMA TÕHUSUSE JA PIKEMA ELU SAAMISEKS PANEME TRANZISTORID ÜLE ERALDI, 4 * 1-TUUALISED PESUJUHTIMISED.

PCB raja paigutus

Torroidi induktor

Drosselinduktor

Osade nimekiri

• R1, R2, R5 = 330K MFR 1%
• R3, R4, R6, R7 = 47 Ohm, CFR 5%
• R8 = 2,2 oomi, 2 vatti
• C1, C2 = 0,0047 / 400 V PPC 220 V jaoks, 0,047 uF / 400 V 110 V vahelduvvoolu sisendi jaoks
• C3, C4 = 0,033 / 400V PPC
• C5 = 4,7uF / 400V elektrolüütiline
• D1 = Diac DB3
• D2 …… D7 = 1N4007
• D10, D13 = B159
• D8, D9, D11, D12 = 1N4148
• T1, T2 = 13005 Motorola
• T1 ja T2 jaoks on vajalik jahutusradiaator.

Elektrooniline liiteseadise vooluring 40 W luminofoorlampidele

Järgmine järgmine kontseptsioon selgitab, kuidas ehitada lihtne, kuid ülimalt töökindel elektrooniline liiteseade kahe 40-vatise luminofoorlambi juhtimiseks või käitamiseks koos aktiivse võimsuse korrigeerimisega.

Viisakus: https://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-995a.pdf

Peamised elektrilised omadused

Rahvusvahelised alaldi juhtimispiirkonnad on monoliitsed toiteallikaga integreeritud vooluahelad, mis sobivad madal- ja kõrgekülgsete MOSFET-ide või lGBT-de käitamiseks loogika tasandil, viidates maapealsetele sisendjuhtmetele.

Neil on tasakaalustatud väljundpinge funktsionaalsus kuni 600 VDC ja vastupidiselt tavalistele draiveritrafodele võivad need tuua ülipuhtad lainevormid praktiliselt iga töötsükliga 0–99%.

IR215X järjestus on tegelikult hiljuti saadaval olev lisavarustus Control IC perekonnale ja lisaks eelnevalt mainitud omadustele on tootel oma tippfunktsioon, mis on jõudluselt võrreldav LM 555 taimeri IC-ga.

Seda tüüpi draiveri kiibid pakuvad teile arendajale iseseisva võnkumise või kooskõlastatud võnkumisvõimalusi puhtalt alternatiivsete RT- ja CT-komponentide abil.

Osade nimekiri

• Ct / Rt = sama, mis on toodud allpool toodud diagrammides
• alumised dioodid = BA159
• Mosfets: vastavalt alltoodud skeemide soovitusele
• C1 = 1uF / 400V PPC
• C2 = 0,01 uF / 630 V PPC
• L1 = Nagu soovitatakse allpool skeemil, võib vajada katsetamist

Neil on ka sisseehitatud vooluahelad, mis pakuvad mõõdukat 1,2-mikrosekundilist surnud aega väljundite ning kõrgete ja madalate külgede komponentide vahetamise vahel pooleldi elektriseadmete juhtimiseks.

Ostsillaatori sageduse arvutamine

Kui see sisaldub isevõnkekujulises vormis, arvutatakse võnkumise sagedus lihtsalt järgmiselt:

f = 1 / 1,4 x (Rt + 75ohm) x Ct

Kolm ligipääsetavat isevõnkuvat seadet on IR2151, IR2152 ja IR2155. IR2I55-l näib olevat olulisemaid väljundpuhvreid, mis muudavad 1000 pF mahtuvusliku koormuse tr = 80 ns ja tf = 40 ns.

See sisaldab vähest toite käivitamist ja 150 oomi RT toiteallikat. IR2151-l on tr ja tf 100 ns ja 50 ns ning see toimib sarnaselt IR2l55-ga. IR2152 ei erine IR2151-st, ehkki faasikambio Rt-st Lo-ni. IR2l5l ja 2152 sisaldavad 75 oomi Rt allikat (võrrand l.)

Seda tüüpi liiteseadiste draiverid on tavaliselt varustatud alaldatud vahelduvvoolu sisendpingega ja järelikult on need ette nähtud minimaalseks vaikseks vooluks ja neil on endiselt sisseehitatud l5V šundiregulaator, et tagada, et ainult üks piirav takisti töötab alalisvoolu kaudu ülihästi alaldatud siinipinge.

Zero Crossing võrgu konfigureerimine

Vaadates uuesti joonist 2, pidage meeles draiveri sünkroonimispotentsiaali. Mõlemad tagurpidi-dioodid koos lambilülitusega on tõhusalt konfigureeritud lambivoolu nullistuvaks detektoriks. Lambilöögi eel hõlmab resonantsahel L, Cl ja C2 kõik stringis.

Cl on madala reaktantsiga alalisvoolu blokeeriv kondensaator, et resonantsahel oleks edukalt L ja C2. Pinget C2 ümber võimendatakse resonantsil L ja C2 Q-teguri abil ja tabab lampi.

Kuidas määratakse resonantssagedus

Niipea, kui lamp lööb, on C lampi potentsiaalilanguse tõttu asjakohaselt lühis ja resonantsahela sagedus selles punktis määratakse L ja Cl abil.

See viib standardoperatsioonide käigus mõne madalama resonantssageduse muutumiseni, just nagu enne koordineerimist vahelduvvoolu nullpunkti tajumise kaudu ja saadud pinge ärakasutamise abil juhi ostsillaatori reguleerimiseks.

Koos draiveri vaikevooluga leiate alalisvoolu voolust paar täiendavat elementi, mis on väga rakendusahela funktsioonid:

Voolu- ja laadimislaengu parameetrite hindamine

l) vool FET-ide sisendvõimsuse laadimise tagajärjel

2) vool, mis tuleneb rahvusvahelise alaldi väravajuhi seadmete ristmiku eraldusmahtuvuse laadimisest ja tühjendamisest. Kõik praeguse kaarlaadimise relatcd komponendid peavad seetõttu kinni reeglitest:

• Q = CV

Sellest tulenevalt võib mugavalt jälgida, et elektriseadme sisendvõimsuste laadimiseks ja tühjendamiseks võib eeldatav laeng olla värava ajamipinge ja tegelike sisendvõimsuste ning soovitatud sisendvõimsuse korrutis. laengu ning sageduse ja pinge korrutis:

• Võimsus = QV ^ 2 x F / f

Eespool nimetatud ühendused pakuvad tõelise ballasti vooluringi tegemisel järgmisi tegureid:

1) vali väikseim töösagedus vastavalt induktori mõõtmete vähenemisele

2) valida vähima juhtivuspuudujäägiga töökindlate elektriseadmete jaoks kõige kompaktsem stantsimaht (mis minimeerib laadimistingimused)

3) Alalisvoolu siinipinge valitakse tavaliselt, kuid kui on alternatiivi, kasutage minimaalset pinget.

MÄRKUS. Laadimine pole lihtsalt lülitussageduse funktsioon. Edastatud laeng on I0 ns või 10 mikrosekundilise üleminekuaja suhtes sama.

Siinkohal võtame arvesse mõnda kasulikku liiteseadise vooluringi, mida on võimalik saavutada isevõnkuvate draiverite abil. Ilmselt võib enim meeldinud luminofoorlamp olla nn Double 40 tüüpi tüüp, mis kasutab ühises reflektoris sageli paari tüüpilist Tl2 või TS lampi.

Järgmistel joonistel on näidatud paar soovitatud liiteseadist. Esimene on minimaalse võimsusteguri ahel koos teiste uudsete dioodide / kondensaatorite seadistustega, et saavutada võimsustegur> 0,95. Joonisel 3 näidatud madalama võimsusteguri ahel tervitab 115 VAC või 230 VAC 50/60/400 Hz sisendeid, et tekitada mõõdukas alalisvoolu siin 320 VDC.

Twin 40-vatise liiteseadise skeem

Arvestades, et sisendalaldid töötavad vahetult vahelduvvoolu sisendpinge tippude lähedal, on sisendvõimsustegur umbes 0,6 mahajäämus mitte-sinusoidse voolu lainekuju korral.

Sellist tüüpi alaldit ei soovitata lihtsalt millekski, välja arvatud hindamisahelaks või vähendatud võimsusega kompaktseks fluorestsentsiks, ja see võib kahtlemata muutuda soovimatuks, kuna toitekvaliteedipiirangud vähendavad täiendavalt toiteallikate harmoonilisi voolusid.

IC kasutab ainult töötamiseks piiravat takistit

Pange tähele, et rahvusvaheline alaldi IR2151 juhtimissüsteem IC toimib otse alalisvoolu siinilt piirava takisti ja pöördetappide abil kiirusel 45 kHz vastavalt antud suhtele:

• f = 1 / 1,4 x (Rt + 75ohm) x Ct

Kõrge külgmise lülitusvärava ajami toiteallikas on alglaadimiskondensaator 0,1 pF ja see laetakse umbes 14 V-le igal ajal, kui V5 (juhe 6) madalal küljel asuva toitelüliti juhtimisel madalale tõmmatakse.

Alglaadimisdiood l IDF4 hoiab ära alalisvoolu siinipinge niipea, kui kõrge külgmine muutus on läbi viidud.

Kiire taastamise diood (<100 ns) is necessary to be certain that the bootstrap capacitor will not be moderately discharged since the diode comes back and obstructs the high voltage bus.

Poolsilla kõrgsageduslik väljund on tegelikult ruudukujuline laine, millel on ülikiired üleminekuperioodid (umbes 50 ns). Kiirlainefrondide kaudu ebanormaalsete pikendatud müra vältimiseks kasutatakse ümberlülitusperioodide minimeerimiseks vaid umbes 0,5 ps-ni 0,5 W 10-oomist ja 0,001 pF-i snubberit.

Sisaldab sisseehitatud Dead Time Facility

Pange tähele, et meil on IR2151 draiveris sisseehitatud surnud aeg 1,2 ps, et poolsillal läbivoolud peatada. 40-vatiseid luminofoorlampe juhitakse paralleelselt, igaüks kasutab oma L-C resonantsahelat. Ligikaudu nelja toruahelat sai juhtida ühest kahest MOSFET-komplektist, mis on mõõdetud vastavalt võimsuse tasemele.

Lambiahela reaktantshinnangud valitakse L-C reaktantsustabelitest või seeriaresonantsi valemi kaudu:

• f = 1 / 2pi x LC ruutjuur

Lambiskeemide Q on üsna väike lihtsalt fikseeritud kordumiskiiruse toimimise eeliste tõttu, mis tavaliselt võivad RT ja CT tolerantside tõttu erineda.

Luminofoorlambid ei vaja üldjuhul eriti suuri löögipingeid, seetõttu piisab Q väärtusest 2 või 3. Lameda Q kõverad pärinevad sageli suurematest induktiivpoolidest ja väikestest kondensaatorite suhetest, milles:

Q = 2pi x fL / R, kus R on sageli suurem, kuna kasutatakse palju rohkem pöördeid.

Toru hõõgniidi eelsoojendamise ajal pehmet käivitamist võib PTC abil odavalt piirata. termistorid iga lambi ümber.

Sel viisil tõuseb lampi pinge RTC-ga pidevalt. ise kuumeneb, kuni lõpuks saavutatakse löögipinge koos kuumade niitidega ja lamp süttib.