Свежие обсуждения
Электроника в быту

про лампы дневного света

1 18 416

DWD: В комповых блоках ставять такую же цепочку, только состоящую из последовательно включенных конденсатора на 1000пФ и резистора на 50-100Ом.

Она стоит там для сдвигания частоты резонансного контура индуктивность трансформатора-межобмоточная емкость, так во всяком случае в книжках написано.

 

Curious: ...так во всяком случае в книжках написано.

В книжках много чего написано, особенно в современных...
Наверно, и в усилителях мощности НЧ, такую цепочку ставят с той же целью?.. в безтрансформаторных...

Вы, просто, скажите - она у Вас стоит, или Вы её выпаяли?

P.S. Вот, что значит, не полностью нарисовать схему...

 

Curious, в общем, мне надоела неопределённость, и я сам решил попробовать...

АТХ-овый блок. Силовой трансформатор выпаян. Вместо резистора на 6-й ноге TL494 поставил подстроечник для оперативного изменения частоты.

Собрал схему из ЛДС, дросселя и конденсатора (резонансный контур) и подключил на выход инвертора, прямо на выводы, куда раньше была подключена первичка транса.

Сначала, правда, подключил лампу с контуром к генератору, что бы определить резонансную частоту контура (48кГц), затем, включил блок без нагрузки и выставил частоту инвертора немного выше (55кГц).

Лампа ЛБ36 светит нормально. Взял обычный светильник на одну лампу с дроссельным балластом, поставил туда такую же лампу ЛБ36 и сравнил яркости. Визуально, обе лампы светят одинаково.
И нагреваются примерно одинаково... температуру померять я не додумался...

Ток через лампу, измеренный через трансформаторный датчик тока, 0,22А амплитуда. По форме - синус с сильно скруглённой вершиной. Амплитуда напряжения на лампе 140В. Форма - треугольник со скругленной вершиной. Ток транзисторов инвертора имеет экспоненциальную форму амплитудой 0,5А.
Это объясняется тем, что индуктивность, взятая от фонаря, маловата для этой лампы (~1мГн). Ёмкость резонансного конденсатора 0,01мкФ (К78-18 на 1600В).

Потребляемый ток блока питания, измеренный китайским тестером 0,18А при напряжении сети 219В.
Потребляемая мощность 0,18А*219В=39,42Вт. С учётом того, что тестер врёт, занижая показания, и выдаёт значение на уровне, примерно, 0,75 от действительного, то реальная потребляемая мощность будет, примерно, 39,42/0,75=53Вт. С учётом КПД блока, например, 0,8, мощность в нагрузке будет 53*0,8=42Вт.

То есть, можно утверждать, что блок раскачивает нагрузку мощностью 40Вт.
Через пол часа работы температура радиатора с транзисторами была 33 градуса. В помещении 25 градусов. Температура мерялась тем же китайским тестером с выносным датчиком температуры (термопара).

Интресно, что без нагрузки, транзисторы разогреваются быстрее и сильнее. Уже через несколько минут после включения температура радиатора поднимается до 51 градуса.
Если подпаять лампу, то радиаторы начинают остывать, и через несколько минут температура падает до 40 градусов.
Через 10 минут - 38 градусов. То есть, с нагрузкой радиатор постепенно остывает и, естественно предположить что, вернётся к своим родным 33 градусам...

Такое поведение блока понятно, и я уже описывал причину, почему транзисторы будут греться сильнее без нагрузки, чем с нагрузкой.

Так что, Curious, ищите ошибку в своей схеме...

Конечно, 40Вт, это мало, но у Вас, как я понял, транзисторы перегревались уже при двух лампочках на 18Вт, что в сумме, примерно равно моей нагрузке. У меня же, транзисторы не перегреваются, хотя не охлаждаются (плата вынута из корпуса), и установлены на родном пластинчатом радиаторе размером 7х5см.

 

Попробовал в качестве дросселя использовать силовой трансформатор ТПИ-3 от блока питания телевизора 3УСЦТ. Использовал первичную обмотку. Конденсатор 0,01мкФ, 1600В.

Правда, трансформатор от немецкого телевизора, и у него немного другая индуктивность. В моём случае 1,5мГн. Индуктивность первички ТПИ-3 (по справочнику) 1-1,1мГн.
Трансформатор уже с зазором и имеет несколько дополнительных обмоток, по этому, комбинируя их, можно выставить, практически, любую индуктивность для питания разных ЛДС.
Трансформатор, правда, больше, чем требуется, зато является типовым. Его можно просто купить и поставить, соединив тем или иным способом обмотки между собой, получая разную индуктивность, вплоть до 3,2мГн.
При этом, можно запитать лампы с мощностями от 10Вт до 80Вт.

Провод обмоток у это трансформатора толще, чем обычно мотаются дросселя для ламп (0,45мм), и число витков много меньше. Всё это уменьшит потери на самом дросселе.
У меня такая замена уменьшила потребляемый ток с 0,18А до 0,16А при напряжении сети 218В. То есть, при той же яркости лампы и токе через неё, потребляемая мощность уменьшилась почти на 4Вт.
Запитывая ЛДС типа ЛБ36, дроссель холодный...

Вариант, конечно, не для компактных ламп, но в случае переделки большого светильника с одной-двумя линенйными лампами от 18Вт и выше, может облегчить и ускорить переделку.

 

Curious, есть кое какое предположение, почему у Вас транзисторы греются или вылетают...

Беру другой ИБП от компа. Работает на частоте 33кГц. Что бы не подстраивать частоту, подбираю резонансный конденсатор к имеющейся индуктивности дросселя. Конденсатор получился 0,015мкФ.
При включении работает...
Но, получается, что выставлять требуемый режим ЛДС лучше, всё таки, подбором частоты инвертора, чем конденсаторами...
По этому, подпаял подстроечник и меняю частоту.

Хорошо, что блок пока не был включен прямо в сеть, а то, возможно, и накрылся бы...
В общем, получается такая пакость. Из-за того, что в блоке есть положительная обратная связь по току, при изменении частоты подстроечником, управление от ШИМ-а срывается, и блок переходит в режим с самовозбуждением. То есть, когда он срывается в самовозбуд, то регулятор частоты не влияет.
Крути-не крути, блоку по барабану. При этом, частота инвертора становится ниже резонансной частоты контура!

Блок запитывался через лампу накаливания на 60Вт. Пока всё нормально, она еле горит. Когда же срывается управление, то она вспыхивает почти на полную яркость.
Что бы вернуть управление, нужно только выключить блок из розетки.

Возможно, совпадение, но вылечился блок, когда я убрал добавочный резонансный конденсатор контура. Стояло два штуки 0,01мкФ, плюс 5600пФ. Убрал второй, получилась ёмкость только 0,01мкФ. При этом, изменение частоты подстроечником работало, и блок уже не срывался в самовозбуд.

На Вашей схеме плохо видно, какая индуктивность и ёмкость стоят?
Угадывается индуктивность 1,1мГн и ёмкость 11,5нФ.
То есть, ёмкость больше 0,01мкФ. Попробуйте её уменьшить, скомпенсировав изменение резонансной частоты контура увеличением частоты инвертора.
У меня получается, что блок не срывается в самовозбуд, если реактивное сопротивление дросселя больше реактивного сопротивления конденсатора на одной и той же частоте. То есть, инвертор срывается в самовозбуд при ёмкостном характере нагрузки. По этому, при имеющейся индуктивности, ёмкость конденсатора нужно выбрать такой, что бы на минимальной частоте инвертора, эта частота была выше частоты контура.

Одну и туже резонансную частоту можно получить при разных значениях индуктивности и ёмкости. Так вот, нужно стремиться выбирать номиналы так, что бы индуктивное сопротивление всегда было больше ёмкостного на самой низкой частоте инвертора.

Я специально подобрал дроссель с такой индуктивностью, что бы его сопротивление было чуточку меньше реактивного сопротивления конденсатора. Разница в несколько Ом. Практически, можно сказать, что они равны. Так вот, при включении такого контура и изменении частоты инвертора, при сближении частот происходил захват частоты инвертора. Его частота резко подтягивалась к резонансной частоте контура.
Увеличивая частоту, можно было ещё разорвать этот захват, но видно, что есть какая то полоса удержания, изменение частоты в пределах которой ни как не влияет на частоту инвертора. Хотя без нагрузки частота свободно регулировалась в этом же промежутке.

Так что, хорошо просчитывайте номиналы резонансного контура.

И ещё.
Вы говорили, что ЛДС у Вас на 18Вт. Но для них индуктивность дросселя 1,1мГн маловата. Нужно около 2мГн.

Попутно. У меня яркость ЛБ36 меняется от максимума до минимума при изменении относительной длительности импульсов ШИМ от 0,27 до 0,17. От 0,3 до максимума (0,45) яркость не меняется, а если меньше 0,15, то лампа тухнет.
С одной стороны это хорошо, так как позволяет применять медленные транзисторы, при этом, можно увеличить частоту инвертора.
Длительность переключения у меня получилась, практически одинакова - 0,7мкс.

Радует то, что при установленной минимальной яркости, лампа легко зажигается, даже будучи уже остывшей.

 

Номиналы резонансного контура брал из BDA Получились 2.2 mH и 11 nF.
Попросил временно настоящий лучевой осциллограф и вот что увидел на малой яркости. На полной яркости этого дурацкого выплеска нет. Сейчас усиленно чешу репу, пытаюсь понять природу. С увеличением нагрузки эта гадость возрастает как по амплитуде, так и по ширине. .

 

эта хрень не зависит от частоты, следовательно емкости-индуктивности лампы не причем. Скорее всего она идет от tl494
Осциллографом, если присмотреться, вроде как есть какие-то иголочки на выходных ножках, момент переключения внутреннего триггера. Но почему они не передаются на мощные транзисторы при полной яркости? а появляются только на минимальной яркости? И почему на активной нагрузке их нет? То ли третья гармоника где-то что-то перегружает по току, а я вижу это в напряжении? Ладно, это я сам собой беседую... пока никаких умных мыслей нет.

 

Это явно сбои 494-й от помех по питанию от мощных ключей. Я на это насмотрелся, когда делал блок питания для лазера. Надо отвязывать питание 494 и мучить разводку платы...

 

Curious, в принципе, так и должно быть...
Эта "хрень", как Вы говорите, появляется при регулировании длительности имульсов ШИМ.
Прямой зависимости от частоты, конечно, нет, но появляется она, именно, из-за индуктивности...

При уменьшении длительности импульсов ШИМ, естественно, увеличивается пауза. А это время, когда закрыты оба транзистора инвертора, и дроссель оказывается предоставленным сам себе. Его вывод, подключенный к выходу инвертора, как бы, повисает в воздухе. Но перед этим он получает порцию энергии. По этому, после закрывания транзистора инвертора, на выходе появляется импульс обратной полярности, выданный дросселем...
Диоды, шунтирующие транзисторы, обеспечивают рекуперацию энергии дросселя в источник, но они имеют "подпорку" величиной +300В и 0В. По этому, возникший колебательный процесс, будет "давится" только на амплитудах выше +300В и ниже нуля, по отношению к среднему значению +150В.
Колебания постепенно затухают, правда, не успевают к началу открывания транзистора другого плеча.
По этому, при явной ШИМ, даже, с большой паузой на нуле, на выходе инвертора получается почти меандр. Правда, при этом, кажется, что его частота выше в два раза.
При медленном уменьшении длительности импульсов можно заметить как постепенно раздваиваются импульсы на выходе инвертора, и растёт амплитуда "лишних" импульсов.

В общем,если честно, то я, пока, не знаю как с этим красиво бороться...
Можно, конечно, стандартными способами...
На выходе инвертора уже стоит демпфирующая цепочка из последовательно включенных конденсатора на 1000пФ и резистора на 100Ом. Можно увеличить ёмкость этого конденсатора и уменьшить сопротивление резистора. Для распределения мощности потерь, выделяющейся на этой цепочке, её можно включить параллельно каждому транзистору инвертора.
То есть, одна такая цепочка уже стоит параллельно выходу, а можно ещё поставить такие же, включив их между выходом и плюсом питания и выходом и минусом питания.
При большой ёмкости увеличивается нагрев резистора. По этому, резисторы в таких цепочках ставятся мощные.
Есть специальные схемы с, так называемым, коротящим ключём, шунтирующим выход во время паузы, но схема усложняется...
Интерес в использовании ИБП компа, как раз и заключался в простоте реализации...

Пока же, может, Вам стоит перевести схему с ШИМ-регулирования яркости на частотное? Просто, переменник перенести с 4-го вывода на 6-й, параллельно полевику, который обеспечивает повышение частоты при включении питания для прогрева катодов?

Я сам уже начал делать. Правда, из-за специфики работы, боюсь помех, по этому, пока буду пробовать делать из расчёта один блок питания на один-два светильника, с разводкой экранированным кабелем. Это светильники, встраиваемые в подвесной потолок на 4 ЛДС по 18Вт.

В общем, глядишь - и придумаем что нибудь совместно...

 

Да я тоже с этим уже разобрался, вот тут написано про это http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/01_02/stat_60.htm
http://www.compitech.ru/html.cgi/arhiv/01_01/stat-54.htm
Склоняюсь к мысли купить ir2159. и все проблемы кончатся. Или начнутся новые.