Бесплатная техническая библиотека

Электронные пускорегулирующие аппараты. Современный электронный балласт на микросхеме IR2520. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп

 Комментарии к статье

На данный момент стала доступна сравнительно недорогая специализированная микросхема IR2520D. Имея всего восемь выводов, она не только поддерживает в заданных пределах ток и напряжение на лампе при прогреве, поджиге и в рабочем режиме, но и обладает рядом защитных функций. Схема ЭПРА с использованием IR2520D изображена на рис. 3.28.

Данная схема с успехом была спроектирована с помощью последней версии программы Ballast Designer, а использована для замены вышедшего из строя электронного балласта KЛЛ мощностью 26 Вт. Внутреннюю структурную блок-схему можно узнать, обратившись к фирменному даташиту.

Диодный мост VD1 выпрямляет переменное сетевое напряжение. Конденсатор С2 - сглаживающий. Первичный бросок зарядного тока конденсатора С2 ограничивает резистор R1, а импульсные помехи ослабляет фильтр L1C1.

Сразу же после включения начинается зарядка конденсатора С4 током, текущим через резисторы R2 и R4. Как только напряжение на этом конденсаторе и между выводами 1 и 2 микросхемы DA1 достигнет 12,6 В, микросхема начнет генерировать импульсы, управляющие полевыми транзисторами VT1 и VT2. Зарядка конденсатора С4 будет продолжаться, пока напряжение на нем не достигнет 15,6 В - напряжения стабилизации встроенного в микросхему стабилитрона. Так как резисторы R2 и R4 обеспечивают ток, достаточный лишь для запуска микросхемы, в рабочем режиме ее питает выпрямитель выходного напряжения на диодах VD2, VD3 и конденсаторе С5.

Частота генерируемых импульсов зависит от сопротивления резистора R3 и от напряжения на выводе 4 микросхемы. Сразу после включения это напряжение равно нулю (конденсатор C3 разряжен), частота максимальна и равна 118,5 кГц (точка 1 на рис. 3.29). Резонансная частота контура L2C7 гораздо ниже (65,3 кГц), поэтому амплитуда переменного напряжения на не горящей пока лампе EL1 невелика. Ток высокой частоты течет через ее нити накаливания, прогревая их.

По мере зарядки конденсатора C3 током, источником которого служит сама микросхема, частота генерируемых импульсов снижается (участок 1-2 на графике, рис. 3.29), напряжение на лампе и ток ее накала растут. Приблизительно через 1 с, когда напряжение на конденсаторе C3 достигнет 4,8 В, частота станет равной 75,5 кГц, а напряжение на лампе - 450 В. Этого напряжение достаточно для поджига, в результате в лампе возникнет газовый разряд, и она вспыхнет.

Рис. 3.29. График, поясняющий работу схемы

Так как напряжение горения лампы гораздо ниже напряжения ее пробоя, рабочая точка на графике (рис. 3.29) скачком переместится из точки 2 (соответствует погашенной лампе и высокой добротности колебательного контура L2C7) в точку 2Г (лампа горит, добротность зашунтированного ее разрядным промежутком контура резко снизилась). Зарядка конденсатора С3 будет продолжаться, пока напряжение на выводе 4 микросхемы не достигнет 6 В, что соответствует частоте подаваемого на лампу напряжения 47,4 кГц. Это номинальный режим горения лампы (точка 3 на графике, рис. 3.29).

Встроенный в микросхему R2520D узел контроля измеряет пропорциональное току, текущему через полевой транзистор VT2, падение напряжения на сопротивлении его открытого канала сток-исток. Если транзистор открывается, когда мгновенное значение тока нагрузки равно нулю, напряжение на выводе 4 микросхемы и зависящая от него частота колебаний остаются неизменными. Но в результате старения элементов или по другим причинам резонансная частота нагрузки может измениться. Следствием этого станет ненулевое значение тока, текущего через транзистор VT2 в первый момент после его открывания.

Обнаружив это, узел управления микросхемы начнет уменьшать напряжение на выводе 4, повышая этим частоту колебаний. Если для достижения нуля окажется недостаточно снижения напряжения на выводе 4 даже до 0,85 В (такое может случиться при нарушении контакта в держателе лампы или перегорании ее нити накала), микросхема перейдет в аварийный режим, закрыв транзисторы VT1 и VT2, разрядив конденсатор C3 и уменьшив потребляемый ток до 100 мкА. Для того чтобы выйти из этого режима, придется уменьшить напряжение питания (между выводами 1 и 2 микросхемы) до значения, меньшего 10 В, а затем вновь поднять его выше 12,6 В.

Если по достижении точки 2 (см. рис. 3.29) зажигания лампы не произошло в связи с ее неисправностью или отсутствием, уменьшение частоты колебаний продолжится, напряжение на конденсаторе С7 превысит допустимое значение, и он может быть пробит. Возможно и насыщение магнитопровода дросселя L2.

Установлено, что в таких условиях растет пик-фактор (отношение амплитудного значения к среднему) тока, текущего через открытый транзистор VT2. Используя сопротивление открытого канала этого транзистора как датчик тока, узел контроля микросхемы измеряет пик-фактор. При его усредненном за 10-20 периодов колебаний значении более пяти микросхема перейдет в описанный ранее аварийный режим.

Из других особенностей микросхемы R2520D следует отметить наличие "бутстрепного" полевого транзистора, а не диода между выводами 8 и 1. Открывает и закрывает этот транзистор сигнал, вырабатываемый внутри микросхемы. Это обеспечивает высокую скорость переключения и малые потери энергии на сопротивлении открытого канала транзистора.

Во вновь изготавливаемом ЭПРА использован в качестве L2 дроссель от неисправного ЭПРА KЛЛ, индуктивность которого была измерена и оказалась равной 2,5 мГн. Для того, чтобы уменьшить ее до требуемых 1,8 мГн, пришлось увеличить немагнитный зазор в магнитопроводе дросселя. Для правильного расчет дросселя и других элементов при использовании различных KЛЛ следует пользоваться программой автоматического проектирования Ballast Designer последней доступной версией.

Как выяснилось, каркас с обмоткой зафиксирован на магнитопроводе электроизоляционным лаком. Чтобы размягчить лак, дроссель был примерно на полчаса помещен выводами вниз на дно закрытого сосуда, в который слоем глубиной 3-4 мм был налит ацетон. После этого осторожным покачиванием удалось ослабить ранее прочные соединения. Затем без всякого нагревания две половины магнитопровода были извлечены из каркаса с обмоткой, для этого потребовалось лишь удалить скреплявшую их липкую ленту.

Длина воздушного зазора на центральном стержне магнитопровода была равна 1 мм. Чтобы без перемотки снизить индуктивность дросселя, в стыки боковых стержней половин магнитопровода пришлось вставить прокладки из немагнитного материала толщиной по 10,25 мм. Измеренная после сборки индуктивность дросселя - 1,78 мГн. Как доказали испытания и последующая эксплуатация ЭПРА, переделка оказалась успешной.

При отсутствии измерителя индуктивности можно с помощью подходящих генератора и вольтметра (или осциллографа) проверить резонансную частоту контура L2C7. Она должна быть близкой к 65 кГц.

Все элементы устройства смонтированы на односторонней печатной плате, показанной на рис. 3.30.

Для микросхемы DA1 на плате можно предусмотреть 18-контактную панель. Выводы оксидного конденсатора С2 не обрезают, а изолируют полихлорвиниловой трубкой на всю длину и впаивают их концы в плату. Этот конденсатор устанавливают так, чтобы он, опираясь на транзистор VT1 и дроссель L2, возвышался над платой, а при сборке лампы вошел в ее пустотелый цоколь.

Дроссель L1 - магнитопровод "гантель" наружным диаметром 7-10 мм, заполненный проводом ПЭВ-2 диаметром 0,21 мм. Он изолирован термоусадочной трубкой. Диодный мост VD1 в исполнении для поверхностного монтажа установлен на стороне печатных проводников платы. Его можно заменить обычным в корпусе DP или отдельными диодами с обратным напряжением не менее 400 Вис прямым током 1 А. Но для этого печатную плату потребуется переделать.

Рис. 3.30. Печатная плата

Резистор R1 - KNP-50. Конденсаторы С1 и С8 - К73-17 на напряжение 630 В, C4 - TDC (танталовый с радиальными выводами), C5 и C7 - импортные дисковые керамические диаметром 7 мм с рабочим напряжением 2 кВ. К остальным резисторам и конденсаторам особых требований не предъявляется. Транзисторы установлены без теплоотводов.

Совет. После монтажа элементов плату рекомендуется покрыть несколькими слоями электроизоляционного лака.

Включив ЭПРА с лампой и убедившись, что он работает, можно определить потребляемую лампой мощность. Для этого последовательно в цепь лампы потребуется временно включить токоизмерительный резистор сопротивлением 1 Ом. Если мощность не соответствует номинальной, ее можно изменить, подбирая резистор R3. С увеличением его сопротивления частота приложенного к лампе напряжения уменьшается, а мощность растет.

Автор: Косенко С.И.

Смотрите другие статьи раздела Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Власть является ключевым фактором счастья в отношениях 11.03.2026

Исследования семейных и романтических отношений показывают, что длительное счастье пары зависит не только от привычных факторов, таких как доверие, уважение и преданность, но и от более тонких психологических аспектов. Современные ученые ищут закономерности, которые отличают действительно счастливые пары от остальных, чтобы понять, какие механизмы поддерживают гармонию в отношениях. Группа исследователей из Университета Мартина Лютера в Галле-Виттенберге и Бамбергского университета провела опрос среди 181 пары, которые состояли в совместных отношениях более восьми лет и прожили вместе хотя бы месяц. Участники заполняли анкету, описывая различные аспекты своих отношений, включая распределение обязанностей, эмоциональную поддержку и степень вовлеченности в совместные решения. Анализ данных показал интересный паттерн: пары, где оба партнера ощущали высокий уровень личной власти, оказывались наиболее счастливыми и удовлетворенными. В данном контексте под властью понимается способност ...>>

Защищенная колонка-повербанк Anker Soundcore Boom Go 3i 11.03.2026

Компания Anker представила новую модель линейки Soundcore - колонку Soundcore Boom Go 3i, ориентированную на активное использование на улице. Новинка отличается высокой степенью защиты: корпус соответствует стандарту IP68, что обеспечивает водо- и пыленепроницаемость, а ударопрочный дизайн выдерживает падение с высоты до одного метра. За качество звука отвечает 15-ваттный драйвер, обеспечивающий пик громкости до 92 дБ, а технология BassUp 2.0 усиливает низкие частоты, делая звучание более насыщенным. Колонка обладает автономностью до 24 часов, а LED-индикатор позволяет контролировать уровень заряда батареи. Кроме того, Soundcore Boom Go 3i может выполнять функцию павербанка: согласно внутренним тестам, устройство способно зарядить iPhone 17 с нуля до 40% за один час, что делает его полезным аксессуаром в походах и поездках. Среди функциональных особенностей модели стоит выделить технологию Auracast, которая улучшает подключение и позволяет создавать стереопару из двух колонок ...>>

Раннее воздержание от алкоголя перестраивает мозг и иммунитет 10.03.2026

Алкогольная зависимость - хроническое расстройство с компульсивным употреблением спиртного, которое влияет не только на поведение, но и на функционирование мозга и иммунной системы. Недавние исследования показали, что даже на ранних этапах воздержания организм начинает перестраиваться, открывая новые возможности для терапии зависимости. Ученые сосредоточились на пациентах, находящихся в первые недели абстиненции, и зафиксировали значительные изменения в мозговой активности. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии они выявили перестройку сетей нейронных связей, отвечающих за контроль импульсов и принятие решений. Эти изменения могут быть ключевыми для восстановления самоконтроля и снижения риска рецидива. Одновременно с нейронной перестройкой исследователи наблюдали колебания иммунной системы. В крови повышался уровень цитокинов - сигнальных белков, регулирующих воспалительные процессы. Эти данные свидетельствуют о существовании нейроиммунного взаимодействия, при ...>>

Случайная новость из Архива Микросхема видеобуфера Cypress CYFB0072 4,8 Гбит/с 25.11.2013 Компания Cypress Semiconductor объявила о начале серийного выпуска микросхемы CYFB0072, представляющей собой видеобуфер с высокой пропускной способностью. Объем буфера - 72 Мбит, тип памяти - SRAM, логическая организация - стек FIFO (First-In, First-Out). Буфер оснащен независимыми портами чтения и записи. Использование простого интерфейса, по словам производителя, уменьшает затраты на проектирование и отладку конструкций. Видео высокой четкости пользуется растущей популярностью в многочисленных приложениях, профессиональной и потребительской электроники. Как утверждает производитель, буфер кадра CYFB0072 выступает хорошей альтернативой стандартным буферам FIFO на базе памяти DRAM, используемым в таких случаях. Микросхема позволяет сохранить целостность сигнала и работает на частотах до 133 МГц, соответствующих пропускной способности до 4,8 Гбит/с. Буферы востребованы при синхронизации блоков, работающих на разных частотах, реализации функций совмещения нескольких изображений и преобразования параметров развертки при вещании и сканировании, а также в радиолокационных и гидролокационных системах. К достоинствам новинки производитель относит широкий диапазон рабочих температур - от -40 °C до +85 °C и отсутствие потребности во внешнем резонаторе тактового генератора. Доступно две модификации: CYFB0072V33L и CYFB0072V18, рассчитанные на напряжение питания 3,3 и 1,8 В соответственно. Обе они выпускаются в корпусах типа BGA размерами 14 x 22 мм с 209 выводами.

Другие интересные новости:

▪ Мосты и тоннели Нью-Йорка оборудуют системами распознавания лиц

▪ Обнаружена связь между приемом пищи и биологическими часами

▪ Ностальгия полезна для психики

▪ Первые войны в истории человечества

▪ Робот-водитель

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электроснабжение. Подборка статей

▪ статья Прорабы духа. Крылатое выражение

▪ статья В каком месяце Земля ближе всего к Солнцу и в каком наиболее удалена от него? Подробный ответ

▪ статья Работа с ручной лебедкой и ручной талью. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Автомобильный вольтметр с точностью 0,1 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Совершенствование электрогенераторов для мини-электростанций. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026