про лампы дневного света

Sergey_G.: Такая форма тока как раз и характерна для RL цепи (без конденсатора).

Такая форма характерна для цепи с индуктивным входным сопротивлением.
Дополнительное подтверждение, что резонанс есть - если отключить конденсатор, то лампа потухнет. Если она не потухнет, то яркость упадёт, а напряжение на лампе будет меньше, чем на выходе инвертора.
Если бы в рабочем режиме, действительно, не было резонанса, то отключение резонансного конденсатора ни как бы не влияло на работу, так как ток лампы, просто, ограничивался бы дросселем, а напряжение на лампе никак не смогло бы иметь амплитуду 150В - такую же, как и на выходе инвертора.

Sergey_G.: ...при запуске дроссель банально в насыщение влетает. Обычно у транзисторов переход э-б пробивается большим обратным напряжением с трансформатора обратной связи. Я ставил диод... Но все равно при включении этого добра на горячую ДРЛ-ку, которая естветсвенно не запустилась, транзисторы подохли.

Тяжёлый случай...
Да, не всякий производитель ставит в эту цепь диоды. Видимо, расчёт на то, что Б-Э переход любого транзистора работает как стабилитрон, а ток базы ограничен резистором на 15-22Ом...
Так что, обычно хватает, что бы транзисторы не пробились, даже, при КЗ выхода и насыщении дросселя... хотя это и звучит странно.
В принципе, можно посчитать и увидеть, что ток базы не достаточен, что бы пробить переход Б-Э.

Дроссель же, в насыщение не влетает, не хватает тока.
Даже в слабых лампах на 10-15Вт он рассчитывается на ток 1-2А.
При том конструктиве дросселя, что обычно используется, для его насыщения нужет ток порядка 3-4А, которые на выходе инвертора не появятся, так как разделительный конденсатор не даст. При его ёмкости 0,047мкФ, да же, на частоте 50кГц он ограничивает ток уровнем 2А при амплитуде импульса 150В.

Дополнительное подтверждение - можно замкнуть лампу и резонансный конденсатор так, что бы выход инвертора был нагружен на последовательную цепочку из конденсатора 0,047мкФ и дросселя, и ни чего не случится. Транзисторы начнут понемногу разогреваться, потому что ток станет больше. А больше он станет потому, что индуктивности дросселя маловато, что бы работать в качестве первичной обмотки трансформатора... Не выполняется требуемое соотношение числа витков на вольт...
Что бы транзисторы вылетели от перегрева при таком испытании, нужно долго ждать. Проверено. Я - не дождался...
Если бы дроссель при этом был насыщен, то транзисторы бы перегрелись быстрее. Да и напряжения на дросселе не было бы. А так, на нём, как на первичке трансформатора - напряжение такое же, что и на выходе инвертора. А насыщенный дроссель равносилен перемычке или сопротивлению 1-10Ом (сопротивление провода обмотки).

Инвертор не боится КЗ после дросселя. При пробое резонансного конденсатора (что бывает довольно часто), инвертор, как правило, остаётся живой. Достаточно поставить новый конденсатор и лампа будет работать дальше.

А вот чего боится инвертор, так это отсутствия нагрузки, но с подключенным резонансным конденсатором. Например, когда лампа теряет эмиссию и не может зажечься.
В этом случае, резонансный контур не нагружен, его добротность большая и на ваыходе появляется большое напряжение.
Но это не трансформатор. Получение повышенного напряжения в последовательном контуре при резонансе происходит за счёт увеличения потребляемого тока от инвертора.
Так как контур обладает свойством стабилизации тока, то при отсутствии нагрузки он будет стремиться увеличить напряжение на ней, так как для получения того же тока при бОльшем сопротивлении нужно бОльшее напряжение. Но если сопротивлените равно почти бесконечности?.. Тогда напряжение ограничивается добротностью контура.
В этом случае, разделительный конденсатор не может ограничить ток, так как его реактивное сопротивление скомпенсировано реактивностью дросселя, и ток в цепи ни чем не ограничен, кроме как транзисторами да сетью... Хорошо ещё, если по сети стоит резистор на 10-20Ом, но его, как правило, ствят не производители, а пользлователи... Всё равно, ток огромный.
А его величина равна рабочему току (когда лампа горит), плюс ток, пропорциональный увеличению напряжения на выходе. При добротности дросселя около 10, получается и 10-и кратное увеличение тока. Плюс рабочее, получится 11-и кратное. Если при лампе на 10-15Вт ток нужен, примерно, 0,15А, то теперь цепь требует 0,15А*11=1,65А. Так как инвертор полумостовой, то через транзисторы прокачивается ток в 2 раза больше: 1,65А*2=3,3А.
В этом случае, транзисторы, обычно, вылетают от перегрева не более чем через минуту.
Но реальная добротность контура может быть и больше (запас на старение лампы), тогда транзисторы, просто, взрываются...

Что бы хоть как то исправить ситуацию, резонансный конденсатор включают последовательно со спиралями лампы. В этом случае, если оборвётся спираль, и для зажигания потребуется большее напряжение, которое "низя" обеспечить, то цепь, просто оборвётся, тока нет и инвертор выключен. Он, даже, не возбуждается.

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

Однако... Транзисторы компового блока перегреваются на 8 градусов (с 25 до 33) при лампе на 36Вт, но Вы говорили, что это плохо...

Sergey_G.: ...транзисторы включаются при нулевом напряжении на них. Поэтому там нет ни потерь, ни проблем с разрядкой конденсатора.

Расчёты - в студию...

Арс
Да, в балластах ключи работают в квазирезонансном режиме. Просто потому, что этот режим там легко реализовать. При использовании ШИМ его реализовать гораздо сложнее, поэтому в ШИМ схемах потери больше.

DWD
Вопрос о работе лампы без конденсатора решается в каждой схеме индивидуально. Я брал параметры резонансного контура такими, чтобы резонансная частота была подальше от рабочей, для снижения броска тока при включении. У меня она около 70 кГц, рабочая - 30 кГц. Понятно, что такая схема сможет работать и без участия конденсатора.

>>>В принципе, можно посчитать и увидеть, что ток базы не достаточен, что бы пробить переход Б-Э.

Да я не об этом. Пробивался тот транзистор, к базе которого прилагалось обратное напряжение. Если максимальное обратное напряжение б-э 7 В и резистор в цепи базы 15 Ом, то максимальный управляющий ток составит всего 0.5 А. Эту величину очень легко превысить, особенно если управляющий трансформатор имеет низкий коэффициент трансформации.

>>А вот чего боится инвертор, так это отсутствия нагрузки, но с подключенным резонансным конденсатором. Например, когда лампа теряет эмиссию и не может зажечься.
В этом случае, резонансный контур не нагружен, его добротность большая и на выходе появляется большое напряжение.

Я об этом и говорил. Только в резонансном режиме (без нагрузки) автогенератор ток стабилизировать не сможет, так как ЗАПУСТИТСЯ НА РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЕ. Поэтому там надо городить специальные фазосдвигающие цепи, чтобы частота не могла быть близкой к резонансной. А все остальное написано правильно.

>>>Однако... Транзисторы компового блока перегреваются на 8 градусов (с 25 до 33) при лампе на 36Вт, но Вы говорили, что это плохо...

Но все же площадь транзистора гораздо меньше, чем площадь радиатора в БП. И данные я привел о китайском балласте, который был криво посчитан (если вообще его рассчитывали) и сгорел через 6 мес.

>>>Расчёты - в студию...
Не надо расчетов. Когда один транзитор выключается, ток из дросселя начинает течь через диод другого транзистора. В этот момент транзистор, через диод которого течет ток, открывается.

DWD: При пульсациях, отношение максимального тока лампы к минимальному не должно превышать 1,7 (пик-фактор)...

Прошу прощения за ошибку. Пик-фактор, это отношение максимального значения к действующему, а не минимальному.

Например, амплитуда 311В, а действующее (эффективное) 220В. В этом случае, пик-фактор будет 311/220=1,41.

Sergey_G.: Да, в балластах ключи работают в квазирезонансном режиме.

Нет. Особенность квазирезонансного режима - колоколообразная или синусоидальная форма тока через ключи и нагрузку. Причём, с совпадением по фазе.
То есть, при открывании транзистора, ток начинает увеличиваться с нуля, достигает максимума, и начинает спадать. Когда он, убывая, снова достигнет нуля, транзистор выключается и включается другой. Это достигается дополнительной резонансной цепью, например, имеющей бОльшую частоту.

В ЭПРА, ток нагрузки определяется только поведением контура. А так как это поведение, практически, индуктивное, то ток, при открывании транзистора, увеличивается по экспоненциальному закону. А к моменту выключения транзистора, он достигает максимума.
В результате, транзистор выключается при максимуме тока через него. А вот включается он, когда ток протекает через диод, шунтирующий этот транзистор.

Но реализовать квазирезонансный режим, действительно легко. Нужно, только, уменьшить ёмкость разделительного конденсатора. Если стоит 0,047мкФ, то при ёмкости резонансного контура 4700пФ, разделительный конденсатор нужно уменьшить до, примерно, 0,01мкф. В любом случае, нужно ориентироваться на форму тока, добиваясь превращения её из треугольно-экспоненциальной в синусоидальную.
Только нужно иметь в виду, что теперь на разделительном конденсаторе будет большое напряжение (может достигать 1000В), по этому простенький плёночник на 250В уже не подойдёт...

А потери при ШИМ регулировании больше по другой причине.

Завтра продолжу...

>>>Нет. Особенность квазирезонансного режима - колоколообразная или синусоидальная форма тока через ключи и нагрузку.

Не совсем так. Квазирезонансный режим предполагает, что в некоторые промежутки времени ток и/или напряжение на ключах меняется по гармоническому закону (имеется ввиду некоторый отрезок синусоиды, возможно с затуханием). Что происходит с нагрузкой - вообще не важно. В указанном мной случае с квазирезонансным балластом колебательный процесс происходит в момент переключения транзисторов, когда один закрылся, а второй еще не открылся. В это время ток и напряжение на ключах меняются по гармоническому закону, так как присутствует колебательный контур, образованный индуктивностью нагрузки и емкостью полевиков (а также добавочной емкостью снаббера, который непосредственно относится к ключам).

Sergey_G.: Пробивался тот транзистор, к базе которого прилагалось обратное напряжение. Если максимальное обратное напряжение б-э 7 В и резистор в цепи базы 15 Ом, то максимальный управляющий ток составит всего 0.5 А. Эту величину очень легко превысить...

Берём обычную компактную лампочку и закорачиваем выход после дросселя. Предположим, что дроссель в насыщении, а омическое сопротивление его провода равно нулю. Ток ограничен только разделительны конденсатором на 0,047мкФ.
При частоте 50кГц получается сопротивление конденсатора равно 67Ом. При амплитуде выходного напряжения инвертора 150В получается ток 150/67=2,2А. Маловато...

Тогда возьмём другой случай, когда ток через транзисторы, так же, может быть большим - лампа не зажглась. Добротность контура увеличилась, и стала равна 10. Если расчётный ток лампы 0,3А, то получится ток на выходе 10*0,3=3А. Это уже лучше. но хотелось бы побольше...

Тогда возьмём случай, когда ток транзистора почему то стал максимальным. Если стоит транзистор MJE13005, с максимальным импульсным током коллектора 8А... Не может быть? Согласен. Тем лучше для проверки, пробьётся ли переход база-эммитер от обратного напряжения.

Трансформатор тока имеет, обычно, 7 витков первички и по 2 витка базовых обмоток. Коэффициент трансформации 7/2=3,5.
При токе коллектора открытого транзистороа 8А ток базы будет 8/3,5=2,3А.
При сопротивлении в цепи базы 15Ом, на нём выделится 15Ом*2,3А=34,5В. На базе - 1,5В. По этому, на базовой обмотке будет напряжение 34,5+1,5=36В.
На другой базовой обмотке будет такое же напряжение, но другой полярности, по этому, транзистор будет закрыт.

При напряжении обратной полярности более 7-8В переход работает как стабилитрон. То есть, в принципе, обратное напряжение ему не страшно. Остаётся проверить величину тока этого "стабилитрона".
К базовому резистору закрытого транзистора будет приложено напряжение 36-7=29В. Ток равен 29В/15Ом=1,9А.
Много или нет?
По справочнику, постоянный ток базы этого транзистора равен 2А, и импульсный - 4А.

То есть, при максимально возможном выходном токе инвертора, ни напряжение на базе закрытого транзистора, ни ток через неё не превышают опасных значений. Но такие величины токов способны разогреть транзистор, тем более, что он работает без радиатора.
Получается, что в таких условиях транзистор если вылетит, то не от обратного напряжения (тока) базы, а от перегрева...

Реально, токи меньше. А транзисторы вылетают, как я уже говорил раньше, из-за перегрева если лампа не зажглась. В этом случае ток транзисторов увеличивается, а они не способны длительно рассеивать выделяющееся на них тепло без радиатора.

Sergey_G.: ...в резонансном режиме (без нагрузки) автогенератор ток стабилизировать не сможет, так как ЗАПУСТИТСЯ НА РЕЗОНАНСНОЙ ЧАСТОТЕ... надо городить специальные фазосдвигающие цепи, чтобы частота не могла быть близкой к резонансной.

Для инвертора с самовозбуждением что то городить нет смысла, так как он, всё равно, запустится на резонансной частоте. Ведь, именно на этой частоте получится максимальный ток. При обратной связи по току, любой здвиг, в том числе и в низ по частоте, вызовет уменьшение тока, а так как это нарушает условия возбуждения, то это и не произойдёт.
В результате, инвертор с обратной связью по току будет стремиться работать только на резонансной частоте контура (если лампа не горит). А контур в резонансе обладает свойством стабилизации тока сам по себе...

Sergey_G.: ...данные я привел о китайском балласте, который был криво посчитан (если вообще его рассчитывали) и сгорел через 6 мес.

Криво расчитанный балласт не сможет столько проработать...
Счёт идёт на секунды, минуты и, в крайнем случае, на часы.
Так что вылетел он не от кривизны расчёта, а от неисправности какой до детали, отсутствия нужных деталей или неожиданного броска в сети.

Sergey_G.: Не надо расчетов. Когда один транзитор выключается, ток из дросселя начинает течь через диод другого транзистора. В этот момент транзистор, через диод которого течет ток, открывается.

Это сценарий работы без снабберных конденсаторов...
А от ёмкости конденсатора зависит как будет работать всё остальное. От полного безразличия к конденсатору, через резонанс, до полной неработоспособности. По этому я и попросил расчёты в студию...

Sergey_G.: Не совсем так. Квазирезонансный режим предполагает...
Что происходит с нагрузкой - вообще не важно.

Резонансный - в котором частота инвертора определяется частотой резонансного контура в его выходной цепи.
Квазирезонансный - частота инвертора может отличаться от частоты контура, но мягкий режим переключения обеспечивается именно этим контуром.
Так как мы расматриваем ЭПРА, нагрузка которого является составной частью контура и определяет все режимы, то нагрузка является важным элементом.

Так, тут надо по пунктам
1. >>>Берём обычную компактную лампочку и закорачиваем выход после дросселя. Предположим, что дроссель в насыщении, а омическое сопротивление его провода равно нулю. Ток ограничен только разделительны конденсатором на 0,047мкФ. При частоте 50кГц получается сопротивление конденсатора равно 67Ом. При амплитуде выходного напряжения инвертора 150В получается ток 150/67=2,2А. Маловато...

67 Ом ..... Там выходное напряжиние прямоугольное.

2. >>>Трансформатор тока имеет, обычно, 7 витков первички и по 2 витка базовых обмоток. Коэффициент трансформации 7/2=3,5. При токе коллектора открытого транзистороа 8А ток базы будет 8/3,5=2,3А.

Если посчитать правильно, то ток на 3,5 надо не делить, а умножать. Ведь трансформатор судя по описанию понижающий. Хотя, если по уму, этот трансформатор следует изготавливать как повышающий.

3. >>>Для инвертора с самовозбуждением что то городить нет смысла, так как он, всё равно, запустится на резонансной частоте. Ведь, именно на этой частоте получится максимальный ток. При обратной связи по току, любой здвиг, в том числе и в низ по частоте, вызовет уменьшение тока, а так как это нарушает условия возбуждения, то это и не произойдёт.

Абстракрные рассуждения, не имеющие отншения к действительности.

4. >>>Криво расчитанный балласт не сможет столько проработать...
Счёт идёт на секунды, минуты и, в крайнем случае, на часы.
Так что вылетел он не от кривизны расчёта, а от неисправности какой до детали, отсутствия нужных деталей или неожиданного броска в сети.

Все проще. Он вылетел от старения лампы. Пробило резонансный конденсатор. Чинить было влом, заменил китайским светильником, расчитанным более правильно.

5. >>>Квазирезонансный - частота инвертора может отличаться от частоты контура, но мягкий режим переключения обеспечивается именно этим контуром.

Да неужели?? Тогда поясните смысл названия напрмер квазирезонансный flyback.

6. >>Это сценарий работы без снабберных конденсаторов...
А от ёмкости конденсатора зависит как будет работать всё остальное. От полного безразличия к конденсатору, через резонанс, до полной неработоспособности. По этому я и попросил расчёты в студию...

Все равно не понял, что от меня требуется В одной из моих схем было так: конденсатор в снаббере 1 нф, разделительный 330 нФ, индуктивность 350 мкГн, резонансный конденсатор 2 нФ, частота 70 кГц. Оно выдавало 100 Вт.
В другой схеме частота 53 кГц, снаббер 1 нФ, нагрузка 2 строчных трансфоматора параллельно. Выходная активная мощность ватт так 300. При полной нагрузке и без снабберного конденсатора IR2153 перегружалась. Что именно тут надо рассчитывать?

Sergey_G.: Там выходное напряжиние прямоугольное.

Ну да... 150В меандр. Думаю, для оценочных прикидок нет необходимости учитывать длительность нарастания и спада импульсов? Получается, что действующее значение прямоугольного напряжения амплитудой 150В равно, так же, 150В.

Ладно. всё равно, на столе включеное лежит...
У меня длительность фронта и спада, практически, одинакова и равна 0,7мкс. Период 25мкс (частота 40кГц).
В периоде 2 импульса, и у каждого фронт и спад. Получается 4*0,7мкс=2,8мкс. Длительность импульса (25-2,8)/2=11,1мкс.
Коэффициент заполнения 11,1/25=0,444.
Действующее значение напряжения при амплитуде 150В будет равно 150*0,444*2=133,2В.
Так как фронт и спад дают треугольную вырезку в проекции двух полупериодов выходного напряжения (как после выпрямления), то реальное напряжение будет где то посередине, между 133В и 150В.
(133+150)/2=141,5В.
Ну а я взял 150В...
Останется разделить его на емкостное сопротивление конденсатора. Которое я, к стати, расчитывал на частоте 50кГц.
На 40кГц оно будет больше.
То есть, я брал для оценок всё по максимуму.

Sergey_G.: ...ток на 3,5 надо не делить, а умножать.
В принципе, да. И получится, что ток базы много больше тока коллектора (8А*3,5=28А), что в принципе не возможно.
Трансформатор тока в схеме ЭПРА не является единственной нагрузкой. Он, лишь, определяет моменты переключения транзистора. Ток же в цепи определяется нагрузкой в виде резонансного контура с ЛДС. В результате, ток может не достигнуть значения, достаточного для поддержания открытого транзистора в насыщении. По этому, этот трансформатор делается с "не правильным" соотношением витков коллекторной и базовой обмоток. В результате, даже при малом токе коллектора, ток базы оказывается достаточным.
Выходит, что этот трансформатор работает как токовый при переключении, и как трансформатор напряжения в течение действия импульса. В этот момент напряжение на базовой обмотке зависит не от тока коллекторной обмотки, а от напряжения на ней. А это, только часть выходного напряжения.

Это можно обсудить, так как я тут плаваю...

Sergey_G.: Абстракрные рассуждения, не имеющие отншения к действительности.

Почему же? На запустившевшемся инверторе можно поэкспериментировать. Замерить частоту, а затем подключить параллельно резонансному конденсатору ещё один. При этом частота инвертора уменьшиться.
То есть, при подключении дополнительного конденсатора резонансная частота контура уменьшается. Значит, максимум тока можно получить при более низкой частоте. Подключение вызывает уменьшение тока. Обратная связь по току инвертора отреагирует на это снижением частоты.
Если отключить дополнительный конденсатор, всё произойдёт точно так же, но наоборот.
При чём, оптимальная частота инвертора оказывается чуть больше резонансной частоты контура "с точностью до фазы", если можно так выразится. В установившемся режиме фаза постоянна, определяется индуктивным сопротивлением дросселя и активным лампы и равна, примерно, 55-70 градусов.
При изменении частоты инвертора, сопротивление лампы меняется синфазно с сопротивлением дросселя, по этому, фаза остаётся неизменной.
Зачем, в таком случае, заморачиваться способами поддержания частоты инвертора выше частоты контура?

При правильном выборе дросселя для конкретной лампы, ток в контуре будет всегда отставать от напряжения. То есть, на любой частоте инвертора (в пределах рабочего тока лампы), эта частота будет всегда выше резонансной частоты контура.

Sergey_G.: Да неужели??

"Квазирезонансный преобразователь напряжения".
Радио, 1996г., №2, стр.52.
Меня можно обвинить в плагиате - я своими словами пересказал то, что подходило для ответа Вам, но не взял слова в кавычки...

Sergey_G.: Тогда поясните смысл названия напрмер квазирезонансный flyback.

Без конкретной схемы это, просто, игра слов. Можно только предположить, что... например, параллельно первичке трансформатора стоит конденсатор. Но варианты исполнения контура могут быть разными.
Что объяснять, то? Что преобразователь может быть резонансный, а может и не быть?..

Sergey_G.: Что именно тут надо рассчитывать?

Снабберный конденсатор. Я просил привести расчёт этого конденсатора для конкретной схемы.

Дабы небыло неопределенностей в понимании что такое квазирезонансный преобразователь(КРИП), предлагаю ознакомится с некоторимы материалами по ним:
http://inel.stu.cn.ua/~asr/radio/us004720667.djvu -- патент на квазирезонансную цепочку плюс куча схем различной реализации КРИП,
http://inel.stu.cn.ua/~asr/radio/us004785387.djvu -- еще один патент на ту-же тему,
http://inel.stu.cn.ua/~asr/radio/us004959765.djvu -- и еще один,
http://inel.stu.cn.ua/~asr/radio/elektrichestvo6-2005.djvu Статья, новое видение КРИП,
http://inel.stu.cn.ua/~asr/nauka/tema.html -- ну а это мое творчество.
Вот еще подробная статья по КРИП:
"Ли Ф. К. Высокочастотные квазирезонансные преобразователи. ТИИЭР. Тем. вып. «Энергетическая электроника» / Под ред. В. А. Лабунцова, М.: Мир, – Т. 76.– 1988. – № 4. – С. 83-97." -- То же, что в патентах, плюс еще более и на русском языке всё. К сожалению, в электронном варианте статью из ТИИЭР найти не смог пропала в недрях файлово-каталожного дерева