Еще один вариант миниатюрного электронного балласта, выполненного на гибридной микросхеме IR51HD420, представлен на рис. 3.24. Схема построена по полумостовому принципу. Схема имеет дополнительные возможности:

• установка времени прогрева накальных электродов лампы;
• наличие защитного режима работы электронного балласта при перегорании накальных электродов и отсутствия лампы.

Схема двуступенчатого прогрева накальных электродов образована элементами R3-R5, С5, С7, VD2-VD4, VT1, VT2. Время прогрева накальных электродов задается элементами R3, С5, VD2, VD3. Работает схема следующим образом. В начальный момент транзисторы VT1, VT2 закрыты - частота работы драйвера и прогрева определяется элементами R6, С6, С7, VD4. Эта частота выше резонансной, напряжение на лампе недостаточно для ее зажигания. По мере заряда конденсатора С5 напряжение на нем возрастает. Открывается первый пороговый элемент на стабилитроне VD3, что в свою очередь приводит к открытию ключевого элемента VT1.

После этого частота драйвера определяется элементами R6, С6, С7. Процесс прогрева электродов продолжается. Далее с ростом напряжения на С5 открывается второй пороговый элемент на стабилитроне VD2, что, в свою очередь, приводит к открытйю ключевого элемента VT2. Частота драйвера уменьшается (определяется элементами R6, С6) и становится равной резонансной частоте. Процесс прогрева электродов заканчивается, индуктивный резонансный выброс напряжения зажигает лампу.

Транзисторы VT1, VT2 - это n-канальные MOSFET в корпусе SOT-23 с параметрами:

• максимальный ток стока I_D -1,2 А;
• импульсный максимальный ток стока I_DM - 7,4 А;
• максимальное напряжение сток-исток V_DS - 20 В;
• максимальная рассеиваемая мощность P_D - 540 мВт;
• сопротивление в открытом состоянии - 0,25 Ом.

Защитный режим работы электронного балласта при перегорании накальных электродов и отсутствия лампы реализован на особом способе питания IR51HD420. Элементы СИ, VD5, VD6 образуют своеобразную цепь подпитки драйвера. Резистор R2 подбирают таким образом, что при установленной и исправной лампе совместно со схемой подпитки образуется достаточный ток для нормальной работы драйвера (напряжение на выводе 1 при этом 13-15 В). Но при обрыве электродов или отсутствии лампы процесс подпитки нарушается, напряжение на питающем выводе 1 падает, микросхема IR51HD420 переходит в защитный режим работы, характеризующийся периодической блокировкой схемы управления силовыми ключами.

Осциллограмма защитного режима работы изображена на рис. 3.25, а. Напряжения и токи на электродах лампы во время прогрева, зажигания и свечения показаны на рис. 3.25, б-д.

Рис. 3.24. Схема миниатюрного электронного балласта на микросхеме IR51HD420 (нажмите для увеличения)

Рис. 3.25. Осциллограммы, поясняющие работу электронного балласта: а - напряжение на выходе полумостового ключа при отключенной (неисправной) лампе; б - напряжение на катоде люминесцентной лампы; в - ток через катод лампы; г - напряжение на лампе; д - ток лампы

Данный электронный балласт рассчитан на работу с компактной люминесцентной лампой мощностью 13 Вт, током 0,165 А и сопротивлением накальных электродов в холодном состоянии 4 Ом.

Автор: Корякин-Черняк С.Л.