Електронний баласт для ламп люмінесцентних ЛБУ 30 потужністю 30 Вт. Схема, опис

ЕНЦИКЛОПЕДІЯ РАДІОЕЛЕКТРОНІКИ ТА ЕЛЕКТРОТЕХНІКИ
Безкоштовна бібліотека / Електрику

ЕПРА з живленням від низьковольтних джерел. Електронний баласт для ламп люмінесцентних ЛБУ 30 потужністю 30 Вт. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Безкоштовна технічна бібліотека

Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки / Пускорегулюючі апарати люмінесцентних ламп

Коментарі до статті

Призначений для живлення ЛЛ під час освітлення гаража, садового будиночка або інших невеликих приміщень.

Баласт виконаний на доступних елементах і легко може бути повторений радіоаматорами середньої кваліфікації.

К перевагам пристрої, зокрема, відноситься його здатність працювати при зниженому до 5 В напрузі живлення.

Даний електронний баласт розрахований на живлення ЛЛ ЛБУ 30 потужністю 30 Вт наступні технічні характеристики:

номінальна напруга живлення -13,2;
номінальний вхідний струм – 2,6 А;
частота перетворення – 20-25 кГц;
ККД пристрою – 85%.

Структурна схема перетворювача показано на рис. 3.52.

Електронний баласт для ламп люмінесцентних ЛБУ 30 потужністю 30 Вт
Рис. 3.52. Структурна схема перетворювача

Перетворювач виконаний на базі підвищуючого інвертора напруги, навантаженого на послідовний коливальний контур, утворений котушкою індуктивності L1 і конденсатором С1 паралельно якому включена люмінесцентна лампа EL1. Інвертор перетворює постійну напругу акумуляторної батареї 13,2 В змінну у вигляді імпульсів прямокутної форми амплітудою 150 В, що надходить на послідовний коливальний контур L1, С1.

Резонансна частота контуру дорівнює частоті напруги живлення, а струм, що протікає через навантаження, підключену до конденсатора контуру, не залежить від її опору. При цьому в момент подачі напруги живлення опір лампи EL1 великий, до конденсатора С1 прикладена висока напруга, а через котушку індуктивності L1 протікає струм, що перевищує номінальне значення.

Цей струм тече і через нитки розжарювання EL1, розігріваючи їх, що забезпечує надійне включення лампи. При загорянні лампи опір її падає і шунтує конденсатор С1. В результаті напруга на ньому знижується до значення, що підтримує горіння лампи, струм через котушку індуктивності L1 зменшується до номінальної величини.

Принципова електрична схема перетворювача показано на рис. 3.53.

Мал. 3.53. Принципова електрична схема перетворювача (натисніть , щоб збільшити)

Коливальний контур утворений елементами L2, С7. Інвертор виконаний за схемою двотактного автогенератора з позитивним зворотним зв'язком струму (ПОСТ) на елементах T1, Т2, L1, VT1, VT2, VD1-VD6, С2-С5, R1-R4. Така побудова інвертора дозволяє мінімізувати енергію, що витрачається на керування ключовими транзисторами VT1, VT2 і знизити вплив напруги джерела живлення на стабільність роботи перетворювача.

І тут легко забезпечуються оптимальні частоти перетворення. Крім зазначених вище елементів, перетворювач містить плавкий запобіжник FU1, конденсатор С1, що захищає джерело живлення від імпульсних струмів, і ланцюг С6, R5, що пригнічує високочастотні коливання напруги на обмотках трансформатора Т2.

Працює перетворювач наступним чином. У момент подачі напруги живлення транзистори VT1, VT2 закриті, і напруга на їх колекторах дорівнює напруги живлення. Через резистори Rl, R2 протікає струм, що заряджає конденсатори С2, C3 в протилежному напрямку їх полярності, зазначеної на схемі.

Через деякий час напруга на базі одного з транзисторів (наприклад, VT1) досягне порога його відкривання, і через колекторний ланцюг потече струм, який пройде через джерело живлення, обмотку I трансформатора Т2 і обмотку Ш трансформатора Т1. В результаті з'явиться струм і в обмотці II трансформатора Т1, який у свою чергу потече через конденсатор С2 і перехід "база-емітер" транзистора VT1.

При цьому VT1 входить у режим насичення, а конденсатор С2 перезаряджається відповідно до зазначеної на схемі полярності. Його перезаряджання обмежується діодом VD1. У такий спосіб відбувається запуск перетворювача. Транзистор VT1 перебуватиме в стані насичення доти, доки не припиниться базовий струм, що може статися внаслідок зниження струму через первинну обмотку трансформатора Т2 або при короткому замиканні обмоток трансформатора T1.

Запускається перетворювач на резонансній частоті контуру L2C7 і транзистори VT1, VT2 будуть перемикатися в момент переходу через нуль струму дроселя L2. Після запалювання лампи EL1 і шунтування нею конденсатора С7 передача енергії дроселя L2 лампі і С7 конденсатору затягується, і частота перетворення знижується.

Її стабілізація при цьому відбувається на рівні, що визначається часом перемагнічування дроселя L1, який, насичуючись, замикає коротко обмотку трансформатора Т1, що призводить до закривання одного транзистора і відкривання іншого. Частота налаштування коливального контуру обрана рівною 46 кГц, а робоча частота перетворювача - 20-25 кГц.

При цьому частот забезпечується максимальна ефективність роботи. Ланцюжки С4, VD5, R3 і С5, VD6, R4 служать зниження амплітуди комутаційного імпульсу на колекторах транзисторів VT1, VT2 за її закриванні.

Перетворювач змонтований на друкованій платі із фольгованого склотекстоліту розмірами 233x50 мм. Креслення можливого варіанту друкованої плати перетворювача зображено на рис. 3.54.

Електронний баласт для ламп люмінесцентних ЛБУ 30 потужністю 30 Вт
Рис. 3.54. Друкована плата перетворювача

Плата розрахована на встановлення резисторів МЛТ, конденсаторів К73-17 (С1, С4, С5), К50-35 (С2, C3) та К15-5 (інші), діодів серій КД105 (VD1, VD2) та КД212 (VD3-VD6) . Транзистори VT1, VT2 закріплюють за допомогою стандартних фланців та гвинтів з гайками М4 на Г-подібних тепловідведеннях (на рис. 3.54 зображені штрихпунктирними лініями). Кожен із них згинають із пластини листового алюмінієвого сплаву АМц-П товщиною 2 мм (розміри заготовки - 85x50, полиці - 50x12 мм) і пригвинчують до плати гвинтами з гайками МОЗ. Висновки транзисторів з'єднують з друкарськими провідниками відрізками монтажного дроту. Резистори R3, R4 встановлюють перпендикулярно до плати.

Електронний баласт може бути вбудований у світильник або вміщений в окремий кожух. При монтажі дросель L1 та трансформатор Т1 бажано розмістити можливо далі від трансформатора Т2 та дроселя L2, а оксидні конденсатори С2, C3 не розташовувати в безпосередній близькості від транзисторів VT1, VT2 та резистора R5.

У перетворювачі застосовані конденсатори К73-17 (С1, С4, С5) на напругу 63, К50-35 (С2, C3) на напругу 25 В і К15-5 (С6, С7) на напругу 1,6 кВ. Транзистори КТ803А можна замінити на КТ908 із будь-якими буквеними індексами. Їх бажано вибрати з однаковим коефіцієнтом передачі струму бази. Застосовані у пристрої діоди КД105 можуть мати будь-який літерний індекс. Підійдуть інші низькочастотні діоди з допустимим прямим струмом не менше 0,5 А. Діоди КД212 (VD3-VD6) також можуть бути з будь-яким буквеним індексом. Їх допустимо замінити іншими кремнієвими діодами, здатними працювати на частотах до 50 кГц і такими, що допускають прямий струм не менше 2 А і зворотна напруга не менше 50 В.

Дроселі та трансформатори намотані на кільцевих магнітопроводах з фериту М2000НМ-1. Обмотки дроселів L1, L2 розміщені на магнітопроводах К7х4х2 і К40х25х11 і містять 5 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,63 мм та 140 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,41 мм відповідно. Обмотки трансформаторів Tl, Т2 намотані на магнітопроводах К20х12х6 та К40х25х11, відповідно. Обмотки I, III і ПГ трансформатора Т1 містять по 3 витки дроту ПЕВ-2 діаметром 0,63 мм, а II і IF - по 12 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,41 мм.

Кожна з обмоток I і I трансформатора Т2 складається з 11 витків проводу ПЕВ-2 діаметром 0,8 мм, а обмотка II - з 140 витків проводу ПЕВ-2 діаметром 0,41 мм. Обмотки I і I` трансформатора Т2 намотані одночасно у два дроти поверх обмотки II. Між обмотками слід прокласти лакотика. Обмотки трансформатора Т1 необхідно розташувати відповідно до схеми, показаної на рис. 3.55.

Електронний баласт для ламп люмінесцентних ЛБУ 30 потужністю 30 Вт
Рис. 3.55. Схема розташування обмоток трансформатора Т1

Обмотка I повинна розміщуватися симетрично щодо інших обмоток з метою забезпечення симетрії напівперіодів вихідної напруги та виключення одностороннього насичення магнітопроводу трансформатора, що призводить до збільшення втрат енергії. Дросель L2 повинен мати немагнітний зазор. Для цього в його осерді перед намотуванням потрібно зробити пропил шириною 0,8 мм.

На час налагодження перетворювача замість лампи EL1 і С7 конденсатора послідовно з дроселем L2 включають резистор опором 1 кОм і потужністю 5-10 Вт. Спочатку перевіряють надійність запуску перетворювача. Для цього на нього подають напругу живлення 5 В і, якщо він не починає генерувати прямокутні імпульси частотою 20-25 кГц, зменшують опір резисторів R1, R2, але не більше, ніж у три рази.

Далі контролюють частоту генерації перетворювача. Для цього на нього подають номінальну напругу живлення 13,2. Вис допомогою осцилографа або частотоміра визначають частоту змінної напруги на обмотках трансформатора Т2. Якщо вона виходить за межі 20-25 кГц, змінюють кількість витків дроселя L1. Для збільшення частоти число витків дроселя L1 зменшують, а зниження - збільшують.

Після цього відновлюють вихідні ланцюги перетворювача та послідовно з дроселем L2 включають резистор опором 10 Ом і потужністю 0,5-1,0 Вт. Потім на перетворювач подають номінальну напругу живлення, і після загоряння лампи EL1 за допомогою осцилографа контролюють форму напруги на новому резисторі: вона повинна бути близькою до синусоїдальної.

Струм через дросель L2 повинен становити близько 0,22 А. При подачі живлення на перетворювач лампа повинна загорятися через 1-2 с. Крім лампи ЛБУ 30 спільно з описаним перетворювачем можуть працювати й інші, розраховані на ту саму напругу і струм.

Автор: Корякін-Черняк С.Л.

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

Радіаційне тепло для сонячних батарей 14.02.2020

Команда інженерів у сфері сучасної енергетики з Каліфорнійського Університету в Лос-Анджелесі представила свій новий проект, що є унікальним пристроєм, що вміє захоплювати радіаційне тепло і збільшувати кількість електрики, що виробляється, за допомогою стандартної конвертації сонячного світла в електрику як таку. Вчені відзначають, що їх новий пристрій навряд чи варто розглядати як самодостатній у строгому сенсі цього слова, але замість цього краще дивитися на нього як активний модуль поліпшення роботи сонячних акумуляторів, причому в помітно більш продуктивній манері.

Справа в тому, що концепт дешевої електрики сам по собі є досить привабливим – особливо для тих людей, які проживають у досить бідних регіонах планети, позбавлені можливості мати доступ до нього постійно. А тому такі команди, як представлена з Каліфорнії, докладають усіх зусиль для полегшення життя таким людям. Як новий проект виступає пристрій вартістю приблизно в 30 доларів США, який вміє захоплювати радіаційне тепло, що розсіюється, - що виходить в основному від активних модулів сонячної батареї - а також за допомогою феномену природного охолодження утримувати залишкове тепло всередині осередків сонячних батарей і акумуляторів.

Так можна значно легше справлятися із захопленням, зберіганням та розподілом більшої кількості сонячної енергії, ніж при використанні стандартного функціоналу та обладнання, яке не завжди може зробити саме той результат, який необхідний як простим користувачам, так і експертам.

Інші цікаві новини:

▪ Ноутбук Toshiba Libretto W100

▪ Кишеньковий томограф

▪ Автомобільний прикурювач у системному блоці

▪ Суперконденсатор, що розтягується у вісім разів

▪ Піщані пляжі під загрозою

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ Розділ сайту Досвіди з фізики. Добірка статей

▪ стаття Телебачення та комп'ютер. Мистецтво відео

▪ стаття Як у Росії було засновано придворне звання статс-дами? Детальна відповідь

▪ стаття Вільха сіра. Легенди, вирощування, способи застосування

▪ стаття Режекторний контур із коаксіального кабелю. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Потужні підсилювачі з режимом А+. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

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