Свежие обсуждения
Электроника в быту

про лампы дневного света

1 23 416

Sergey_G., что проще - это ещё вопрос...
Я, например, решил попробовать, очередной раз споткнувшись о блок питания, валяющийся на полу...
Времени ушло ровно столько, сколько потребуется для отвинчивания шурупов, и припаивания на выход инвертора дросселя с конденсатором и лампой...

А для сборки на IR2153 нужно, сначала, сходить в магазин и заказать микросхему с транзисторами...
Почему то, её ни кто не берёт, и продавцы не торопятся делать их запас у себя на складе...
Добавить сюда печатку, которую, хоть и не сложно, но нужно делать, да распайку... Выходит, явно, дольше и сложнее...

Размеры, в принципе, не лимитируют, так как места под подвесным потолком много.

И что значит, "Биполярные транзисторы НЕ ПОТЯНУТ большой нагрузки"? Вам сколько нужно?
Комповый блок, рассчитанный на 250Вт обычного режима, запитывая ЛДС-ы в резонансном режиме, без переделок потянет 300-350Вт. И то, только потому, что защита начнёт срабатывать.
Такие блоки переделываются на мощности до 420Вт с настройкой защиты (то, что я делал).

Ваш же блок на базе 2153, на такую же мощность, будет иметь такие же размеры.
Заодно, интересно было бы посмотреть как драйвер с импульсным выходным током короткого замыкания +200мА, -400мА, будет справляться с полевиком с большой входной ёмкостью...
Интересно посмотреть, как "IR2153 легко выдаст 1 кВт, если на нее навесить транзисторы типа IRFP360".

 

>>>И что значит, "Биполярные транзисторы НЕ ПОТЯНУТ большой нагрузки"? Вам сколько нужно?
Комповый блок, рассчитанный на 250Вт обычного режима, запитывая ЛДС-ы в резонансном режиме, без переделок потянет 300-350Вт.

А то и значит. При работающей лампе не будет там резонансного режима. Дроссель будет ограничивать ток своим реактивным сопротивлением, но в этом случае полная мощность будет раза в 2 больше активной. Вот и получаем из 250 ваттных транзисторов 125 Вт активной мощности на лампе. И еще надо сделать некоторый запас по току для запуска, так как биполярники не держат даже кратковременной перегрузки, возникающей при резонансе. Ну во всяком случае достигнутый здесь результат (36 Вт на выходе с грещимися транзисторами) - не вдохновляет. Автогенератор на такую мощность вообще без радиаторов хорошо работает. А полумост на IR2153 на 40 Вт вообще не греется.

>>>Заодно, интересно было бы посмотреть как драйвер с импульсным выходным током короткого замыкания +200мА, -400мА, будет справляться с полевиком с большой входной ёмкостью...

В полумост добавляется конденсаторный снаббер для мягкого выключения транзисторов, после чего все начинает работать.

Арс
А как начсчет автогенератора? Его очень просто делать, в том числе из-за отсутствия необходимости точно подбирать резонансные цепи.

 

DWD: А для сборки на IR2153 нужно, сначала, сходить в магазин и заказать микросхему с транзисторами...
Почему то, её ни кто не берёт, и продавцы не торопятся делать их запас у себя на складе...

В Новосибирске этого добра в каждом магазине мешок, а ir2153 стоит дешевле 1$ . А вот ir2159 куда-то делись. Так всегда бывает, когда что-то вдруг понадобится.

Sergey_G.: Ну во всяком случае достигнутый здесь результат (36 Вт на выходе с грещимися транзисторами) - не вдохновляет.
не 36 ватт, а 10 ламп по 18 ватт. Если врубить их на полную мощность, то все оно пашет. Оно бы и на 2153 тоже пахало бы. Я сделал один балласт на 2153 на пробу, но умощнять еще не пытался.

Мне идея с комповым блоком понравилась из-за дармового источника дежурного питания и возможностью регулирования яркости. К сожалению, с яркостью не все так просто оказалось, как виделось вначале, и как победить эту беду я пока не знаю.

Sergey_G.: А полумост на IR2153 на 40 Вт вообще не греется.
Да, не греется. Но и яркость не регулирует.

Sergey_G.: В полумост добавляется конденсаторный снаббер для мягкого выключения транзисторов, после чего все начинает работать.
а вот про это можно поподробнее? К стыду своему я не знаю что такое "снаббер".

 

Curious
IR2153 может регулировать яркость, так как позволяет управлять частотой. Переменный резистор для этого лучше не использовать, так как он ловит наводки и частота генерации начинает сильно гулять. Лучше построить ГУН как описано в IRовских даташитах и управлять постоянным напряжением, возможно через оптрон.

Конденсаторный снаббер - это просто качественнный конденсатор емкостью порядка 1 нФ (на 1 кВт до 10 нФ), подключенный параллельно одному из транзисторов. При выключении транзистора весь ток нагрузки идет преимущественно через этот конденсатор. Это позволяет исключить перегрузку драйвера и в то же время не приводит к дополнительным потерям из-за снижения скорости выключения транзистора.

 

Арс: с увеличением емкости растут помехи... И в електронном баласте на 25 Вт достаточно того, что ставят китайцы -- порядка 2-4 мкФ.

Остаётся удивляться, почему программа BDA, для расчёта балластов, постоянно рекомендует ёмкость конденсатора 10мкФ, даже для ламп, много меньше 25Вт...

При мощностях около 10Вт изменение ёмкости конденсатора в пределах 2-10мкФ уже слабо влияет на длительность импульса потребляемого тока. Меняется от 2,5мс до 1,5мс.

На бОльших мощностях и емкостях от единиц до 300мкФ, длительность уже можно принять постоянной со значением 3мс.
Меняется только амплитуда. Форма - треугольник, с небольшой площадкой на спаде импульса. По этому, снижая значение ёмкости конденсатора, помеховую обстановку Вы не исправите, а работа устройства станет хуже. Не зря же, ёмкость конденсатора выбирается не по уровню помех, а по другим критериям...

Ставить в пример китайцев...
Думаю, понятия китаец и экономия, и так уже, стали синомимами...
И в данном случае, это легко проверить.
Думаю, и так понятно, что ёмкость конденсатора фильтра нужно выбирать по принципу чем больше, тем лучше. Хотя, конечно, оптимальность есть, но она в другой плоскости.
И это относится не только к ЭПРА в частности, но и к устройствам питания вообще.
Китайцы не дураки и всё это понимают. Понимают они и то, что установив большей ёмкости конденсатор, потребуется поставить дополнительный резистор, ограничивающий ток через конденсатор, а то и (не дай бог) термистор...
Цена же конденсаторов пропорциональна ёмкости.
Поставив маленький конденсатор (лишь бы не обвинили в нарушении спецификаци по увеличению пик -фактора), получаем меньший импульсный ток зарядки, который может быть ограничен на безопасном уровне уже сопротивлением и индуктивностью сети, проводов и диодов без дополнительного резистора.

Вопрос: что выберет производитель дешёвой компактной лампы - две детали по большей цене, или одну по меньшей?..
Подсказка: он экономит, даже, на предохранителе...

Дополнительный факт. Почему то, с помехами от ИБП борются не уменьшением ёмкости конденсаторов, а установкой фильтров.

В общем, думаю, вопрос по величине ёмкости конденсатора сетевого выпрямителя можно закрыть.
Ёмкость должна быть такой, что бы обеспечить требуемый уровень пульсаций напряжения питания нагрузки.
Тем более, для такой как ЛДС, практически, не имеющей инерционности на частоте 100Гц.

 

DWD: Ёмкость должна быть такой, что бы обеспечить требуемый уровень пульсаций напряжения питания нагрузки.

Ключевая фраза, которую и надо было обсасывать! Кто-нибудь знает, каков требуемый уровень пульсаций для ЛДС?
Понятно, что требования в зависимости от ситуации могут быть разными. Но кто-нибудь видел такие требования в процентах хоть для каких-нибудь ситуаций?

 

Sergey_G.: При работающей лампе не будет там резонансного режима.

Тем не менее, он есть, хотя добротность контура и снижена сопротивлением горящей лампы.
Это подтверждается напряжениями на конденсаторе (150В почти синус) и на дросселе (300В треугольное) при выходном напряжении инвертора 150В (меандр).
Дополнительно, это подтверждается пересчётом сопротивлений - волнового контура (442Ом) и нагрузки (416Ом), что даёт добротность 442/416=1,06. А резонанс не возможен при добротности менее 0,5... :р

При желании, увеличив индуктивность и уменьшив ёмкость, но сохранив резонансную частоту, можно увеличить добротность.
Что я и собираюсь сделать в последствии. Просто, сейчас я гоняю блок с целью посмотреть как он реагирует на малые индуктивности дросселя...

Sergey_G.: ...полная мощность будет раза в 2 больше активной. Вот и получаем из 250 ваттных транзисторов 125 Вт активной мощности на лампе.

Пока я не гонял блок на ЛДС мощностью более 40Вт...
Простенький расчёт показывает, что не всё так плохо.

На лампе 150В напряжения то ли синус, то ли треугольник, при токе через неё 0,36А синуса со скруглённой вершиной.
По яркости она светит сильнее чем такая же лампа в светильнике с дроссельным балластом на 50Гц.
Если принять, что форма синус и посчитать мощность, то получится (150В*0,36А)/2=27Вт.

Выходное напряжение инвертора 150В, меандр. Ток - 0,5А экспоненциальной формы, ближе к треугольной.
Принимаем, что форма треугольник, и получаем мощность на выходе инвертора 150В*0,5/2=37,5Вт.

Напряжение сети 227В, а потребляемый ток 0,68А в виде импульсов синусоидальной формы длительностью 2,5мс. Естественно, частота повторения 100Гц, значит, приод 10мс.
Коэффициент заполнения 2,5/10=0,25.
Форма довольно точно повторяет синус, по этому эффектвное значение тока получится (0,68/1,41)*0,25=0,12А.
Потребляемая из сети мощность 227В*0,12А=27,24Вт

Из этого следует, что реактивная мощность гуляет только между инвертором и контуром, естественно, вызывая потери и нагрев транзистров. Хотя и не значительные. Думаю, температура в 33 градусов, не обдуваемого вентилятором, радиатора при температура окружающей среды 25 градусов, не очень много...
Если учесть, что без нагрузки температура радиатора поднимается до 50 градусов...

Получается, что фактор мощности нагрузки инвертора (контур с ЛДС) около 27Вт/37,5Вт=0,72.

Sergey_G.: ...биполярники не держат даже кратковременной перегрузки, возникающей при резонансе.

Держат. Нужно только правильно дроссель рассчитать, что бы его добротность не превышала опасной (в смысле тока) величины, но и была достаточной для обеспечения напряжения зажигания лампы при резонансе. Обычно, это легко выполняется. Так что, и волки сыты и овцы целы...

Sergey_G.: ...достигнутый здесь результат (36 Вт на выходе с грещимися транзисторами) - не вдохновляет. Автогенератор на такую мощность вообще без радиаторов хорошо работает. А полумост на IR2153 на 40 Вт вообще не греется.

Да ну?... Транзисторы MJE13003 автогенератора в компактной лампочке на 15Вт, хотя и не стоят на радиаторе, имеют температуру 50 градусов при вынутой из корпуса плате...
2153 с полевиком - из другой оперы. Микросхеме, вообще, греться нечего, а на полевиках рассеивается значительно меньшая мощность, как статическая, так и динамическая.
К тому же, комповый блок я предлагаю, вовсе, не как замену спарке IR2153+полевик, а как альтернативу...
Снова вспомнилось, как кто то здесь говорил, что не знает уже, куда девать комповые блоки...

Sergey_G.: ...добавляется конденсаторный снаббер для мягкого выключения транзисторов...

Допустим, вообще исправили малый ток выключения драйвера, хотя он и так в 2 раза больше, чем включения... Но включение затягивается... И динамические потери на включение остаются большимы, усугубляемые необходимостью разряжать ещё и снабберный конденсатор. При больших мощностях это серьёзно... точнее, не серьёзно. В смысле, многовато будет, тем более, что можно и меньше получить...

Опять же, ни кто и не отрицает, что спец микросхема плюс полевики, это хорошее решение. Вопрос в другом.

 

ВиНи: Кто-нибудь знает, каков требуемый уровень пульсаций для ЛДС?

Уже говорилось. При пульсациях, отношение максимального тока лампы к минимальному не должно превышать 1,7 (пик-фактор). В противном случае, срок службы лампы резко снижается.

О глазах ни кто не говорит.
А попробуйте вычислить, какая амплитуда пульсаций будет при таком пик-факторе, если при его значении 1-1,2 амплитуда пульсаций достигает уже 50В...

 

DWD
>>>Выходное напряжение инвертора 150В, меандр. Ток - 0,5А экспоненциальной формы, ближе к треугольной.
Такая форма тока как раз и характерна для RL цепи (без конденсатора).

>>>> Нужно только правильно дроссель рассчитать, что бы его добротность не превышала опасной (в смысле тока) величины, но и была достаточной для обеспечения напряжения зажигания лампы при резонансе. Обычно, это легко выполняется. Так что, и волки сыты и овцы целы...

Обычно легко получается? Да там при запуске дроссель банально в насыщение влетает. Обычно у транзисторов переход э-б пробивается большим обратным напряжением с трансформатора обратной связи. Я ставил диод параллельно выводам э-б. Живучесть возрасла раза в 2. Но все равно при включении этого добра на горячую ДРЛ-ку, которая естветсвенно не запустилась, транзисторы подохли.

>> Транзисторы MJE13003 автогенератора в компактной лампочке на 15Вт, хотя и не стоят на радиаторе, имеют температуру 50 градусов при вынутой из корпуса плате...

Ну так это и есть нормально - перегрев всего на 30 градусов. MJE13005 нагреваются где-то на 40-50 радусов при мощности 36 Вт.

>> И динамические потери на включение остаются большимы, усугубляемые необходимостью разряжать ещё и снабберный конденсатор.

Рекомендую освежить знания транзисторы включаются при нулевом напряжении на них. Поэтому там нет ни потерь, ни проблем с разрядкой конденсатора.

 

Sergey_G.: Рекомендую освежить знания транзисторы включаются при нулевом напряжении на них. Поэтому там нет ни потерь, ни проблем с разрядкой конденсатора.
Это характерно для квазирезонансных ключей, там что, такие?