Свежие обсуждения
Источники питания

Двухтактный преобразователь

1 5 7

Ещё как раскачивает,лампа горит намного ярче чем от родного электронного балласта на 220вольт,и еще балласт на 1211еу1 обеспечивает предварительный разогрев катодов перед стартом лампы.

 

spaider: Спасибо, с этой схемой я знаком. Но как я уже писал выше - это слишком сложно (два дросселя, трансформатор, два силовых ключа + микросхема). А для 20 Вт ток потребления должен быть порядка 1,5-1,6 А.

 

Точнее 1.3 ампера потребляет эта схема,ну особой сложности нет, если без лишних систем защиты собирать, то вполне все компакто и надежно.А перешел я на эту схему так как с ней довольно надежно работают лампы и собирал я эти схемки для питания подсетки днища авто знакомым,до этого делал простые двухтактные и однотактные схемы без дросселя с питанием лдс нампрямую от трансформатора так за месяц убил 2 лампы ей,а точнее лампы потеряли эммисию.

 

Crazyd
...для 9 Вт компактной ЛЛ Uпуска>290 В (r.m.s.), для 11 Вт компактной ЛЛ Uпуска>330 В (r.m.s.). Для параллельного резонансного контура реально получить добротность (с учетом сопротивления катодов) около 10.
...размах прямоугольного напряжения до резонансного контура должно быть для 11 Вт (худший случай): Uп=2*1,5*330/10=99В.

Во первых, контур последовательный...
Во вторых, не понятно, как Вы считаете - что такое 2, а что такое 1,5 в Вашей формуле?

Повторяю свой вариант рабочего устройства, запитанного от 12В.
Преобразователь двухтактный (схема, которую я приводил), трансформатор повышающий. На его вторичной обмотке меандр амплитудой 60В. После дросселя, на конденсаторе, включенном параллельно лампе (и через спирали катодов), напряжение напоминающее синус (с приплюснутой вершиной) амплитудой, примерно, 70В при токе что то около 150мА. Лампа горит...

Пока лампа не горит, её сопротивление высокое, а эквивалентная схема состоит из дросселя, конденсатора и активного сопротивления, включенных последовательно между собой, и являющихся комплексной нагрузкой вторичной обмотки повышающего трансформатора. Активное сопротивление состоит из сопротивления спиралей (15Ом), обмоток дросселя (1Ом) и трансфлорматора (0,3Ом).
Общее сопротивление потерь R равно: 15+1+0,3=16,3Ом.

Расчитаем параметры контура с помощью проги BDA для компактной лампочки на 9Вт. Получится индуктивность дросселя 1,9мГн и ёмкость конденсатора 8200пФ.

Добротность контура равна отношению индуктивного сопротивления дросселя к активному сопротивлению потерь. Сопротивление дросселя равно 2*ПИ*F*L, и для нашего случая равна 597Ом на частоте 50кГц. Отсюда добротность получается 597/16,3=37.
Реально она будет меньше, так как я не учёл потери в сердечнике дросселя. Всё равно, запас большой, и явно больше 10.
Например, на таких частотах без проблем получается добротность 15-18 у нагруженного трансформатора, что же тогда говорить про дроссель?

Дальше. В базе данных программы BDA указывается напряжение поджига не более 500В для выбранной лампочки. Так как амплитуда вторички 60В, то требуется коэффициент умножения 500/60=8,3 раза.
Сможет ли наш контур обеспечить такое умножение? Проверим...
Комплексное сопротивление нагрузки при негорящей лампе можно узнать по формуле:
Rн=SQR(R^2+(XL-Xc)^2)=SQR(16.3^2+(597-388)^2)=209Ом.
При напряжении 60В вторички, получаем амплитуду тока 60/209=0,29А.
При умножении напряжения в 8,3 раза ток нагрузки, включенной параллельно конденсатору (наша лампа), будет во столько же раз меньше - 0,29А/8,3=0,035А. Значит, для получения напряжения 500В из 60В вторички, сопротивление нагрузки должно быть не менее 500В/0,035А=14300Ом=14,3КОм, что запросто выполняется, так как сопротивление негорящей лампы много больше, и сопротивление нагрузки в большей степени будет определяться утечками (корона, пыль, влажность, и т.д.).

Crazyd
Далее в этом случае необходимо два (как минимум) индуктивных элемента (трансформатора), и, как я понимаю, четыре силовых транзистора. При этом разрастется печатная плата – не слишком ли сложно???, а главное - ради чего весь этот цирк??? ради 5-10% КПД!?!

Для Вашего же случая, при питании 48В, и подключении такой же схемы к двум точкам - коллекторам транзисторов, и без вторичной обмотке трансфоратора (только первичка), имеем напряжение, примерно, 47В вместо 60, как в моём случае с повышающим трансом.
Соответственно, коэффициент умножения потребуется 500/47=10,6 раз. Как видно, сам контур сможет обеспечить такое умножение напряжения, главное, что бы сопротивление нагрузки (негорящей лампы) было не менее 500В/(0,29А/10,6)=18300Ом=18,3КОм, что запросто выполняется...

Вот и получается, что в Вашем случае повышающий трансформатор не нужен. Необходимое напряжение поджига (не говоря уже о рабочем), запросто обеспечивается напряжением питания Вашей схемы в 48В.
В итоге, для схемы потребуется два моточных элемента - трансформатор преобразователя и дроссель резонансного контура.
Но трансформатор без повышающей обмотки, содержит только сдвоенную первичку (для нулевой схемы), а это упрощает его намотку и повышает КПД.
Инересен вариант, вообще, без трансформатора - с мостовым преобразователем. В этом случае потребуется только дроссель контура. При таких токах, увеличенные потери в транзисторах (за счёт удвоения их числа), окажутся всё равно меньше потерь в трансформаторе.
В итоге, имеем простую схему с одним моточным узлом - дросселем, который и будет определять размеры платы.

Единственным тормозом в этом случае является добротность дросселя, так как, практически, она и будет определять КПД всей схемы. КПД контура можно определить как: КПД=1-Q/Qхх, где Q - добротность нагуженного контура, а Qхх - добротность ненагруженного.
Добротность ненагруженного контура определяется как и выше, только сопротивление потерь лампы (спирали) нужно исключить, так как при работающей лампе ток протекает не через них, а через лампу.
В результате, сопротивление потерь будет определяться сопротивлением обмотки дросселя, трансформатора (если есть), внутреннего сопротивления преобразователя... В общем, получим, примерно, около 5Ом. Потенциальная добротность контура будет: Q=XL/R=597/5=119.
Для Вашего случая, нагруженная добротность (коэффициент умножения) равна 10,6, в результате, получаем потенциальный КПД=1-10,6/119=0,91.

Так что, можно попробовать. Мне кажется, что можно будет получить общий КПД не менее 80%. А так как он будет определяться, в основном, дросселем, то, просто, к его изготовлению нужно отнестись серьёзно.

Так как я брал всё по максимуму (максимальное напряжение поджига, низкая частота) - для худшего случая, то реальные результаты могут быть куда лучше...

 

spaider
...лампа горит намного ярче чем от родного электронного балласта на 220вольт...

За счёт частоты. Известный факт - ЛДС, при питании током высокой частоты, обеспечивает бОльшую на 20-30% яркость, чем при запитке током промышленной частоты. В основном, за счёт приэлектродных областей.

 

Яж упомянул ,что лампа горит намного ярче,чем при питании от родного (Электронного) балласта на 220 вольт,а не от обычного дросселя на 50герц,то есть на 220 вольт лампа питается током высокой частоты тоже у меня.

 

Не заметил... Но, всё равно, отмажусь...
Такое может быть, если родной балласт работал на более низкой частоте или имел пониженную мощность.

Первое, вообще то, не заметно, общая тенденция сохраняется.
А, вот, второе - более вероятно. Даже у фирмовых ламп реальная мощность бывает меньше заявленной (написанной на лампе).
А обычные (и как правило, более дешёвые), имеют реальную мощность в 1,5-2 раза меньше заявленной

 

Например VITO...на лампе написано около 30 Вт, а потребляет по постоянному току около 10 Вт, ну и светит соответственно....и всё равно быстро сгорает...

 

Да, VITO, VITO...
Есть у меня четыре лампы этой фирмы. Одна 30Вт дневного (мягкого) света и три 26 Вт белого. Две живут около года, еще две -- около полугода. Покупал их, потому что дешевые -- $2.6 за штуку.
За это время сгорали три раза. Первый раз поменял по горантии (6 месяцев давали, сейчас уже не дают гарантии вообще, вернее дают на день -- два), потом решил чинить сам, так как както неохотно тогда брали их в зад. Причиной выхода из строя второй лампы было вздутие и закоротка внутри сетевого конденсатора, в итоге -- выгорание дорожек и двух диодов моста (резистора/предохранителя в сетевом проводе небыло, после ремонта установил). Видать напряжение у нас чуть завышеное или скачет часто. Заменив конденсатор и пропаяв дорожки -- лампа заработала. Третий выход из строя (недавно) произошел с лампой на кухне -- перегорела одна из нитей накала(эта лампа часто включалась\выключалась). Закоротил перегоревшую нить -- лампа заработала, но светить стала чуть слабее.
Замерял потребление по счетчику (счетчик современный, электронный с мигающим красным диодом и выводом информации на встроеный ЖКИ, чует малейшую активную нагрузку, сволочь ), получилось 12.5 Вт. Светит лампа -- как 60 --75 Вт накаливания.

 

Спасибо, что поправили меня – конечно же контур последовательный (очепятка).
Добротность для последовательного контура (Q) определяется как отношение характеристического сопротивления контура (РО) к сопротивлению потерь (Rп). РО в свою очередь равно корень(L/C), сопротивление потерь складывается из двух сопротивлений спиралей (Rк) (по научному они называются катоды - правда сам не понимаю почему, ведь наличие катода подразумевает наличие анода!) и сопротивления потерь в контуре (Rпк). Почему Вы взяли, что сопротивление катода равно 15 Ом, тестером померили? На практике сопротивление катода для 11Вт ЛЛ - равно 50 Ом по данным МЭК 60901 – 2002 (его можно примерно оценить, если умножить сопротивление померенное тестером на 4,5). Сопротивление потерь в контуре на частоте 40 кГц колеблется от 10 до 3 Ом в зависимости от выбранного типоразмера сердечника. Возьмем среднее значение – 6,5 Ом. Итак Q = РО/Rп = корень(L/C) / (2*Rк+Rпк). Выбираем L побольше = 3,3 мГн, а С поменьше = 3,3 нФ, тогда Q = 1000/106,5 = 9,4. Соизмеримо с 10 – правда? Вернемся к моей формуле: 1,5 – это практический коэффициент для пересчета r.m.s значения в peak значение, а 2 – это коэффициент для пересчета амплитудного значения напряжения в размах (прямоугольники до резонансного контура). Поэтому Uп=2*1,5*330/10=99В.
С другой стороны в рабочем режиме когда ЛЛ зажглась ток в лампе будет равен Iлл=Uп/(Rлл+XL) (резонансным конденсатором пренебрегаем). Iлл = 99/1111 (на частоте 30 кГц) = 90 мА. Ток меньше номинального тока 11Вт ЛЛ (150 мА). Поэтому нужно либо поднимать напряжение Uп, либо снижать индуктивность. Снижение индуктивности приводит к снижению добротности, что приводит к проблемам с поджигом.