Сучасний електронний баласт на мікросхемі IR2520. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

Електронні пускорегулюючі апарати. Сучасний електронний баласт на мікросхемі IR2520. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Пускорегулюючі апарати люмінесцентних ламп

Коментарі до статті

На даний момент стала доступна порівняно недорога спеціалізована мікросхема IR2520D. Маючи всього вісім висновків, вона не тільки підтримує в заданих межах струм і напруга на лампі при прогріванні, підпалі та в робочому режимі, але й має низку захисних функцій. Схема ЕПР з використанням IR2520D зображена на рис. 3.28.

Дана схема з успіхом була спроектована за допомогою останньої версії програми Ballast Designer, а використана для заміни електронного баласту KЛЛ, що вийшов з ладу, потужністю 26 Вт. Внутрішню структурну блок-схему можна дізнатись, звернувшись до фірмового даташита.

Сучасний електронний баласт на мікросхемі IR2520

Діодний міст VD1 випрямляє змінну мережну напругу. Конденсатор С2 – згладжуючий. Первинний кидок зарядного струму конденсатора З2 обмежує резистор R1, а імпульсні перешкоди послаблює фільтр L1C1.

Відразу після включення починається зарядка конденсатора С4 струмом, поточним через резистори R2 і R4. Як тільки напруга на цьому конденсаторі між висновками 1 і 2 мікросхеми DA1 досягне 12,6 В, мікросхема почне генерувати імпульси, що керують польовими транзисторами VT1 і VT2. Зарядка конденсатора С4 буде продовжуватися, поки напруга на ньому не досягне 15,6 - напруги стабілізації вбудованого в мікросхему стабілітрона. Так як резистори R2 і R4 забезпечують струм, достатній лише для запуску мікросхеми, в робочому режимі її живить випрямляч вихідної напруги на діодах VD2 VD3 і конденсаторі С5.

Частота імпульсів, що генеруються, залежить від опору резистора R3 і від напруги на виведенні 4 мікросхеми. Відразу після включення ця напруга дорівнює нулю (конденсатор C3 розряджений), частота максимальна та дорівнює 118,5 кГц (точка 1 на рис. 3.29). Резонансна частота контуру L2C7 набагато нижча (65,3 кГц), тому амплітуда змінної напруги на лампі EL1, що не горить поки що, невелика. Струм високої частоти тече через її нитки розжарювання, прогріваючи їх.

У міру зарядки конденсатора C3 струмом, джерелом якого служить сама мікросхема, частота імпульсів, що генеруються, знижується (ділянка 1-2 на графіку, рис. 3.29), напруга на лампі і струм її розжарення зростають. Приблизно через 1 с, коли напруга на конденсаторі C3 досягне 4,8 В, частота дорівнює 75,5 кГц, а напруга на лампі - 450 В. Цього напруга достатньо для підпалу, в результаті в лампі виникне газовий розряд, і вона спалахне.

Сучасний електронний баласт на мікросхемі IR2520
Рис. 3.29. Графік, який пояснює роботу схеми

Так як напруга горіння лампи набагато нижче напруги її пробою, робоча точка на графіці (рис. 3.29) стрибком переміститься з точки 2 (відповідає погашеній лампі і високої добротності коливального контуру L2C7) в точку 2Г (лампа горить, зашунтованого добротність її розрядним проміжком знизилася). Зарядка конденсатора С3 буде продовжуватися, поки напруга на виведенні 4 мікросхеми не досягне 6 В, що відповідає частоті напруги, що подається на лампу 47,4 кГц. Це номінальний режим горіння лампи (крапка 3 на графіці, рис. 3.29).

Вбудований в мікросхему R2520D вузол контролю вимірює пропорційне струму, що тече через польовий транзистор VT2, падіння напруги на опорі його відкритого каналу стік-витік. Якщо транзистор відкривається, коли миттєве значення струму навантаження дорівнює нулю, напруга на виведенні 4 мікросхеми і частота коливань, що залежить від нього, залишаються незмінними. Але в результаті старіння елементів або інших причин резонансна частота навантаження може змінитися. Наслідком цього стане ненульове значення струму, поточного через транзистор VT2 вперше після його відкривання.

Виявивши це, вузол управління мікросхеми почне зменшувати напругу на виведенні 4, підвищуючи цим частоту коливань. Якщо для досягнення нуля виявиться недостатньо зниження напруги на виведенні 4 навіть до 0,85 (таке може трапитися при порушенні контакту в тримачі лампи або перегоранні її нитки розжарення), мікросхема перейде в аварійний режим, закривши транзистори VT1 і VT2, розрядивши конденсатор C3 і зменшивши споживаний струм до 100 мкА. Для того щоб вийти з цього режиму, доведеться зменшити напругу живлення (між висновками 1 і 2 мікросхеми) до значення, меншого 10, а потім знову підняти його вище 12,6 В.

Якщо після досягнення точки 2 (див. рис. 3.29) запалення лампи не відбулося у зв'язку з її несправністю або відсутністю, зменшення частоти коливань продовжиться, напруга на конденсаторі С7 перевищить допустиме значення, і він може бути пробитий. Можливе і насичення магнітопроводу дроселя L2.

Встановлено, що за таких умов зростає пік-фактор (відношення амплітудного значення до середнього) струму, що тече через відкритий транзистор VT2. Використовуючи опір відкритого каналу цього транзистора як датчик струму, вузол контролю мікросхеми вимірює пік-фактор. При його усередненому за 10-20 періодів коливань значення понад п'ять мікросхема перейде в описаний раніше аварійний режим.

З інших особливостей мікросхеми R2520D слід відзначити наявність "бутстрепного" польового транзистора, а не діода між висновками 8 і 1. Відкриває та закриває цей транзистор сигнал, що виробляється всередині мікросхеми. Це забезпечує високу швидкість перемикання та малі втрати енергії на опорі відкритого каналу транзистора.

У нововиготовленому ЕПРА використаний як L2 дросель від несправного ЕПРА KЛЛ, індуктивність якого була виміряна і дорівнювала 2,5 мГн. Для того, щоб зменшити її до необхідних 1,8 мГн, довелося збільшити немагнітний зазор в дроті магнітопроводу. Для правильного розрахунку дроселя та інших елементів при використанні різних КЛЛ слід користуватися програмою автоматичного проектування Ballast Designer останньою доступною версією.

Як з'ясувалося, каркас з обмоткою зафіксовано на магнітопроводі електроізоляційним лаком. Щоб розм'якшити лак, дросель був приблизно на півгодини поміщений висновками вниз на дно закритої судини, який шаром глибиною 3-4 мм був налитий ацетон. Після цього обережним похитуванням вдалося послабити міцні з'єднання. Потім без будь-якого нагрівання дві половини магнітопроводу були витягнуті з каркаса з обмоткою, для цього потрібно лише видалити липку стрічку, що скріпляла їх.

Довжина повітряного зазору на центральному стрижні магнітопроводу дорівнювала 1 мм. Щоб без перемотування знизити індуктивність дроселя, у стики бічних стрижнів половин магнітопроводу довелося вставити прокладки з немагнітного матеріалу завтовшки 10,25 мм. Виміряна після збирання індуктивність дроселя – 1,78 мГн. Як довели випробування та подальша експлуатація ЕПРА, переробка виявилася успішною.

За відсутності вимірювача індуктивності можна за допомогою відповідних генератора та вольтметра (або осцилографа) перевірити резонансну частоту контуру L2C7. Вона має бути близькою до 65 кГц.

Усі елементи пристрою змонтовані на односторонній платі, показаної на рис. 3.30.

Для мікросхеми DA1 на платі можна передбачити 18контактну панель. Висновки оксидного конденсатора С2 не обрізають, а ізолюють поліхлорвінілової трубкою на всю довжину і впаюють кінці в плату. Цей конденсатор встановлюють так, щоб він, спираючись на транзистор VT1 і дросель L2, височив над платою, а при складанні лампи увійшов до її порожнистого цоколя.

Дросель L1 - магнітопровід "гантель" зовнішнім діаметром 7-10 мм, заповнений дротом ПЕВ-2 діаметром 0,21 мм. Він ізольований термозбіжною трубкою. Діодний міст VD1 у виконанні поверхневого монтажу встановлений на стороні друкованих провідників плати. Його можна замінити звичайним у корпусі DP або окремими діодами зі зворотною напругою не менше 400 Віс прямим струмом 1 А. Але для цього друковану плату потрібно переробити.

Сучасний електронний баласт на мікросхемі IR2520
Рис. 3.30. Друкована плата

Резистор R1 – KNP-50. Конденсатори С1 та С8 - К73-17 на напругу 630 В, C4 - TDC (танталовий з радіальними висновками), C5 та C7 - імпортні керамічні дискові діаметром 7 мм з робочою напругою 2 кВ. До решти резисторів і конденсаторів особливих вимог не пред'являється. Транзистори встановлені без тепловідведення.

Порада. Після встановлення елементів плату рекомендується покрити кількома шарами електроізоляційного лаку.

Увімкнувши ЕПРА з лампою і переконавшись, що він працює, можна визначити потужність, що споживається лампою. Для цього послідовно в ланцюг лампи потрібно тимчасово включити резистор струмовимірювальним опором 1 Ом. Якщо потужність відповідає номінальної, її можна змінити, підбираючи резистор R3. Зі збільшенням його опору частота прикладеної до лампи напруги зменшується, а потужність зростає.

Автор: Косенко С.І.

Дивіться інші статті розділу Пускорегулюючі апарати люмінесцентних ламп.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Загроза космічного сміття для магнітного поля Землі 01.05.2024

Все частіше ми чуємо про збільшення кількості космічного сміття, що оточує нашу планету. Однак не тільки активні супутники та космічні апарати сприяють цій проблемі, а й уламки старих місій. Зростання кількості супутників, які запускає компанії, як SpaceX, створює не тільки можливості для розвитку інтернету, але й серйозні загрози для космічної безпеки. Експерти тепер звертають увагу на потенційні наслідки для магнітного поля Землі. Доктор Джонатан Макдауелл з Гарвард-Смітсонівського центру астрофізики підкреслює, що компанії стрімко розвертають супутникові констеляції, і кількість супутників може зрости до 100 000 наступного десятиліття. Швидкий розвиток цих космічних армад супутників може призвести до забруднення плазмового середовища Землі небезпечними уламками та загрози стійкості магнітосфери. Металеві уламки від використаних ракет можуть порушити іоносферу та магнітосферу. Обидві ці системи відіграють ключову роль у захисті атмосфери і підтримують ...>>

Застигання сипких речовин 30.04.2024

У світі науки існує досить загадок, і однією з них є дивна поведінка сипких матеріалів. Вони можуть поводитися як тверде тіло, але раптово перетворюватися на текучу рідину. Цей феномен став об'єктом уваги багатьох дослідників, і, можливо, нарешті ми наближаємося до розгадки цієї загадки. Уявіть собі пісок у пісочному годиннику. Зазвичай він тече вільно, але в деяких випадках його частинки починають застрягати, перетворюючись з рідкого стану на тверде. Цей перехід має важливе значення для багатьох областей, починаючи від виробництва ліків та закінчуючи будівництвом. Дослідники зі США спробували описати цей феномен і наблизитися до його розуміння. У ході дослідження вчені провели моделювання в лабораторії, використовуючи дані про пакети полістиролових кульок. Вони виявили, що вібрації усередині цих комплектів мають певні частоти, що означає, що через матеріал можуть поширюватись лише певні типи вібрацій. Отримані ...>>

Випадкова новина з Архіву

Визначення стиглості за допомогою нейронних мереж 14.08.2021

У зв'язку з тим, що промисловість хоче максимально автоматизувати процес виробництва харчових продуктів, іноді виникає необхідність у тому, щоб машини відсортували стиглі та готові продукти від інших. Турецький новатор Кутлухан Актар знайшов спосіб зробити це, використовуючи можливості нейронних мереж.

Мета цього проекту проста. Вона спрямована на визначення стиглості фруктів та овочів шляхом відстеження змін пігменту. Замість застосування камери в проекті використовуються дані датчика видимого світла AS7341, який найкраще підходить для збору точної спектральної інформації. Це дозволяє краще зрозуміти фактичне світло, що відображається фруктом, який визначається пігментами шкірки, що безпосередньо пов'язані зі стиглістю.

Зразки були взяті з фруктів та овочів протягом декількох днів, що дозволило створити базу даних про продукти на різних стадіях стиглості. Всі дані були використані для створення моделі TensorFlow, яка може визначати стиглість фруктів та овочів, що утримуються під датчиком.

Розроблений гаджет є чудовим прикладом використання розширеного зондування у поєднанні з нейронними мережами. Дослідники підозрюють, що результати його оцінки набагато точніші, ніж передбачалося.

Інші цікаві новини:

▪ Надшвидка доставка вантажів

▪ Хто на відеозаписі зовнішнього спостереження

▪ Розумний стіл Lumina Desk

▪ Надлишок сну приносить більше шкоди, ніж недосипання

▪ Штучне світло повне

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Акумулятори, зарядні пристрої. Добірка статей

▪ стаття Мікроскоп на поверхневих плазмонах Історія винаходу та виробництва

▪ стаття Як гримить гримуча змія? Детальна відповідь

▪ стаття Прутняк звичайний. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Генератор високовольтних імпульсів огорожі для худоби. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Стабілізований VIPER-комутований ІІП - із зарядного пристрою. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

Коментарі до статті:

Василь
Перше включення з ін на 1.23mH -згоріли польовики? лампи TLD-18. Друге включення з ін на 1.79mH -тиша, лампа TLD-30.

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт