Свежие обсуждения
Электроника в быту

про лампы дневного света

1 29 416

катодное пятно появляется при недостаточном прогреве катода и подаче высокого
- электроны вырываются с одного места происходит дополнительный локальный разогрев
и эмиссия в одной точке - хорошо видно в некоторых трубчатых лампах - красная в одном месте спираль.
классич схему можно рассм как послед контур с отбором мощности на кондере индуктивность одновр явл
балластом.
в трансформаторной балластом будет наверное кондер...
я несколько раз использовал электронные балласты в качестве блоков питания - вместо дросселя ставил
транс и вперед; первичка 40-60 витков; кпд определяется самой схемой - основные потери в полумосте а
не в трансформаторе; намотать 80 витков вторички особой проблемы не вижу - суммарно на дросселе мотаеться
столько-же; зазор не нужен – это-ж транс; кстати кольца есть с распределенным зазором - в материнских платах все
преобразователи на них;
дорисовал схему чтоб понятнее было - плюс варианты вторичных обмоток; кстати те кто экспериментирует с
комповыми бп -тем наверное проще опробовать схему - там же и стабилизация нахаляву - а то у меня заметно
меняется яркость от сетевого...

 

Crazyd: А режим пуска вы не учитываете?
...следовательно получатся те же 5 раз.

Почти согласен...
Просто, у меня такое чувство, что я имел в виду что то другое...
Но если щепетильно подойти, то с транформатором ток накальных обмоток будет ограничен током дросселя, конденсатора и двух накальных обмоток крайних ламп.
С дополнительным накальным трансформатором, ток будет меньше при тех же условиях, так как в цепь дросселя, конденсатора, двух накальных обмоток крайних ламп добавится ещё и индуктивность добавочного трансформатора.
Точнее - добавится сопротивление ещё двух спиралей на каждый добавочный трансформатор. Так как у него коэффициент трансформации равен 1, то сопротивление двух последовательных спиралей пересчитывается в цепь контура.

В общем, получается, что с дополнительным накальным трансформатором пусковой ток будет меньше, чем с дросселем-трансформатором.

Crazyd: Включать более двух ламп последовательно по схеме с дросселем-трансформатором не целесообразно!!!

А вот с дополнительным накальным трансформатором, в этом плане, есть только одно ограничение - с каждой дополнительной лампой увеличивается напряжение на проводах, идущих к лампам.
И это я, как нибудь, попробую...

Типовые светильники расчитаны на 4 лампы по 18Вт. Рабочее напряжение (амплитуда) - 4*100=400В. Это не много. Пусковое будет больше, но не более 500В на лампу, значит - 4*500=2000В.
Для этого, просто, придётся монтаж в светильнике выполнить проводом в более толстой изоляции.
Но, думаю, реально ситуация будет лучше. Например, старая лампа ЛБ36 1988 года выпуска, при прогретых спиралях, зажигается при напряжении не более 300В. Несколько ламп показали от 250В до 280В.
Получается, что расчёт нужно вести из максимума напряжения 4*300В=1200В.
Я, почему то, не додумался сразу проверить это же значение для ламп на 18Вт, но мне кажется, что это значение будет ещё меньше. так что, возможно, и проводку не придётся менять в светильнике...
Зато на сколько всё проще: комповый блок (или любой другой инвертор, вплоть до электронного трансформатора от галогенок), один дроссель, однин резонансный конденсатор и 3 дополнительных накальных трансформатора типа МИТ-3.
Всё можно взять готовое. В качестве дросселя - трансформатор ТПИ-3 от телевизора, например.

Вижу ещё один дополнительный плюсик...
Замечено, что при большом числе ламп, когда рабочее напряжение превышает выходное напряжение инвертора, холодный запуск, практически, исключён. Просто, не хватает напряжения контура, что бы пробить холодные лампы. Видимо, зависимость напряжения пробоя от прогрева имеет нелинейный характер, и уже при слабом прогреве сильно уменьшается.

Crazyd: Мне конечно проще и ДЕШЕВЛЕ (имея станки намотки) намотать дроссель-трансформатор...

Это понятно. Иногда, в заводских условиях могут делать что то явно хуже или старее, только потому, что технология отлажена - конвеер, понимаешь...

 

vga: ...в трансформаторной балластом будет наверное кондер...

И да и нет... Раз он стоит, то свою лепту по ограничению тока он, конечно, внесёт.

vga: ...первичка 40-60 витков; ...намотать 80 витков вторички...

Получается повышающий трансформатор, у которого повышенные индуктивность вторичной обмотки и её индуктивность рассеяния, как раз, и будут играть роль дросселя.

vga: ...кпд определяется самой схемой - основные потери в полумосте а не в трансформаторе...

Снова повторюсь.
Один и тот же сердечник при прочих равных условиях, работая как дроссель, будет иметь в 2 раза большую габаритную мощность и добротность, чем если бы он работал трансформатором.
Получается, что если для лампы на 40Вт хватает установленного сердечника для дросселя, то с переводом этого сердечника в трасформатор, он сможет запитать нагрузку не более 20Вт.
Значит, при изготовлении дросселя-трансформатора, кроме того, что его нужно делать самому, так ещё и сердечник нужно брать бОльшего размера.

КПД трансформаторов большой будет только на относительно больших мощностях. При одинаковых условиях дроссель будет иметь больший КПД.
Собственно, простой пример - инвертор с трансформатором имеет КПД 80%, а этот же инвертор с такой же нагрузкой и дросселем - почти 90%.

Я уже опускаю такие особенности, как бОльшая сложность намотки трансформатора и всё, что с этим связано...

vga: ...а то у меня заметно меняется яркость от сетевого...

А это, как раз, потому, что трансформатор стоит, а не дроссель.
Резонансный контур, в котором нагрузка (лампы) включаются последовательно с дросселем и параллельно конденсатору, работает как стабилизатор тока.
Трансформатор же, в Ваших схемах, работает как ограничитель тока. В принципе, ток лампы при запитке через трансформатор зависит от напряжение питания в большей степени, чем при запитке через дроссель.
Вытекает ещё один недосток трансформаторного питания - инвертор должен быть стабилизированным.
В то время как с дроссельным - инвертор может быть простым, с самовозбудом, что мы и наблюдаем при анализе различных схем ЭПРА.
Тем не менее, снятые зависимости мощности, подводимой к лампе, от напряжения питания показывают, что "стабилизация" наступает при напряжении выше 150В переменки. На глаз, так же, заметное изменение яркости прекращается при напряжении выше 150В.

 

1 никакой стабилизации схемы с самовозбудом не делают – это миф будь на выходе хоть что (разве что к-либо элемент в насыщении – но такая схемотехника - дурной вкус)
2 стабилизация светового потока (и его регулировка в некоторых пределах) осуществляется шимом – есть достаточно публикаций в нете
3 после того как у нас появились эл-ные балласты по цене менее 2 уе я прекратил любительство в этой области – хорошая колба стоит дороже; еще некоторый интерес вызвали ir51hd420, но малая мощность не вдохновляет – у меня сейчас меньше 24 ваток нет
4 на выходе полумоста порядка 150 в (после выпр 220*1,41=310 /2 = 155в) если прогреть накалы то для некоторых ламп этого будет достаточно для поджига и транс будет иметь 1:1 – те разделяющий; вообще правильно расчитаный транс имеет кпд 98-99 проц и его неправильый расчет будет проявляться в нагреве его-же – специально слазил на полку с книгами по расчету полумостовых источников – все внимание на кпд ключей и схемотехники а транс-р и есть тр-р – к нему требования пропустить мощность от источника к потребителю…
5 по поводу размеров транса они легко считаются – есть много прог даже в exсel-e я по ним и считал поверьте – 4 24 ватных дросселя будут больше чем 1 транс, намотка на Ш –образном железе никаких проблем (можно даже железо взять с компового – уже рассчитано ватт на 200 ;) на досуге (наверное уже в след году посчитаю и выложу)
6 да не стабилизирует дроссельная схема ток – некоторую стабилизацию напряжения осуществляет лампа а ток ограничен дросселем но никак не стабилизирован; ограничение яркости это ток через лампу достиг насыщения – достаточно посмотреть ВАХ лампы

 

vga: 1 никакой стабилизации схемы с самовозбудом не делают...

Так, я и не утверждал обратное...
Просто, Вы сказали, что с трансформатором желательно использовать стабилизатор...
А в схемах с резонансным контуром, даже без стабилизации, получаются приемлемые режимы лампы при изменении питающего напряжения в довольно широких пределах (от 150В).

vga: 2 стабилизация светового потока (и его регулировка в некоторых пределах) осуществляется шимом – есть достаточно публикаций в нете...

Только, конкретных схем я, например, не встречал - одни принципы. Если Вы знаете такую ссылку, поделитесь, пожалуйста.

vga: 4 на выходе полумоста порядка 150 в... если прогреть накалы то для некоторых ламп этого будет достаточно для поджига и транс будет иметь 1:1 – те разделяющий...

Для некоторых - может, и будет достаточно, только, в этом случае, речь будет идти о мощностях не более 10Вт.
Напряжение зажигания лампы не может быть равно напряжению горения, по этому, можно попробовать выбрать типы ламп, с малым напряжением.

Я уже говорил, что прогретая ЛБ36Вт зажигается при амплитуде напряжения на ней 250В-280В при амплитуде рабочего напряжения 140В. В этом случае, напряжение поджига должно превышать рабочее не менее, чем в 250...280/140=1,8...2 раза.
Вряд ли, это отношение будет сильно отличаться у других ламп с разной мощностью. Ладно, примем это отношение, равным 1,5 раза. Значит, при использовании разделительного трансформатора (Ктр.=1), можно запустить прогретую лампу с рабочим напряжением не более 150/1,5=100В.
С одной стороны, у ламп на 18Вт это напряжение заявлено, как 98В, и она, вроде бы, должна зажечься... Только простенький расчёт показывает, что напряжение сети при этом должно быть не менее 210В... А как быть с известным фактом значительного повышения напряжения зажигания при старении лампы? Тогда она перестенет зажигаться, хотя в обычной резонансной схеме будет прекрасно работать, пока вообще не потеряет эмиссию...
Нет, не реально.

Я как нибудь, проверю, при каком напряжении зажигается лампы на 18Вт, потом сообщу. Но, думаю, вряд ли, они смогут зажигаться при напряжении на них менее 200В.

У ламп, мощностью до 10Вт рабочее напряжение может быть 40В-70В, по этому, с некоторыми из них такой вариант с разделительным трансформатором может подойти.

Но вряд ли это целесообразно. Простой пример.
Лампы ЛБ36, включенные по схеме резонансного контура, зажигаются при входном напряжении более 30В!
Я брал лампу с контуром, и подключал её не к инвертору, а на выход НЧ генератора. При частоте генератора, равной резонансной частоте контура, лампа ЗАЖИГАЛАСЬ при амплитуде напряжения генератора более 30В.
Этим же генератором я проверяю (ремонтирую, настраиваю) все компактные лампочки. Так вот, обычно, лампочки зажигаются при напряжении сети 70В-100В при работе вместе с инвертором.
Я уже приводил пример, как снимал зависимость мощности ламп от напряжения сети. Моя лампа на 14Вт от Филлипса зажигалась при напряжении сети 67В. При этом, мощность на ней была 4,5Вт.

С разделительным трансформатором такое невозможно. А вот, с резонансным контуром - запросто.
Это ещё один довод против трансформаторных схем.

vga: ...правильно расчитаный транс имеет кпд 98-99 проц и его неправильый расчет будет проявляться в нагреве его-же...

Довольно оптимистично...
Справочник Найвельта приводит графики, из которых видно следующие зависимости КПД от мощности при частоте 50кГц:
5Вт...25Вт - 90%...95%,
25Вт...50Вт - 95%..96%,
50Вт...100Вт - 96%...97%.
По другим обобщающим данным, потери на трансформаторах ИБП составляют 3%-5% от мощности нагрузки.

Удельная мощность потерь в сердечнике для ферритов 20-30Вт/кг, и она не зависит от мощности и размеров.
Трансформатор имеет меньшие в 2 раза КПД и добротность, чем дроссель.
Значит, при одинаковой мощности нагрузки, потери в дросселе будут в 2 раза меньше, чем в трансформаторе.

vga: 5 по поводу размеров транса они легко считаются – есть много прог даже в exсel-e я по ним и считал поверьте – 4 24 ватных дросселя будут больше чем 1 транс...

... ровно в 2 раза. Но кто сказал, что дросселей нужно 4шт.?
Две лампы прекрасно зажигаются от одного дросселя с двумя конденсаторами (вариант ВиНи). А в этом случае, массогабаритные характеристики дроссельной и трансформаторной схем будут одинаковы - один трансформатор или 2 дросселя с меньшими в 2 раза размерами. Но трансформатор труднее намотать...
Сейчас просчитываю вариант с одним дросселем на 4 лампы...

vga: 6 да не стабилизирует дроссельная схема ток – некоторую стабилизацию напряжения осуществляет лампа а ток ограничен дросселем но никак не стабилизирован...

Ток в резонансном контуре зависит от параметров элементов контура и частоты. При изменении сопротивления нагрузки, пропорционально будет меняться и добротность контура.
Скажем, при некоторой мощности на лампе она имеет определённое сопротивление. Добротность контура равна 1.
При снижении напряжения питания, уменьшится мощность на лампе, значит, увеличится её сопротивление.
При токе 0,35А напряжение на лампе Т8 18Вт равно 90В, а при токе 0,08А - 96В. Подводимая мощность получилась, примерно, (90В*0,35А)/2=16Вт в первом случае, и (96В*0,08А)/2=4Вт во втором.
Получается, что в номинальном режиме сопротивление лампы равно, примерно, 90В/0,35А=257Ом, а при пониженной мощности 96В/0,08А=1200Ом.
Разница в сопротивлениях 1200/257=4,7 раза.

Зависимость добротности от сопротивления - линейная, по этому,
при увеличении сопротивления в 4,7 раза, во столько же раз увеличится добротность. При исходной, не нагруженной добротности контура более 8 это возможно.
В результате, на такое увеличение сопротивления, контур захочет отреагировать увеличением напряжения во столько же раз... ага, щас... Фигушки!.. Лампа то, стабилизирует напряжение. А добротность выросла - вот, ток и увеличится...то же, в 4,7 раза... Точнее, вернётся к прежнему значению...

Реально, конечно, всё не так красиво. Я только описал зависимости. Но из сути резонанса следует, что в такой ситуации контур будет стремится удержать ток на прежнем уровне при изменении сопротивления нагрузки. Так как сопротивление лапмы увеличивается с уменьшением напряжения, то эта зависимость будет не такой крутой, и при снижении напряжения до такой величины, когда на лампе мощность упадёт до 4Вт, контур скомпенсирует падение, лишь, за счёт увеличившейся в 4,7 раза добротности.

То есть, если при добротности 1 напряжение на контуре было 90В, то при снижении напряжения, запас по добротности в 4,7 раза сможет обеспечить прежнее напряжение (96В для нашего случая) при 96В/4,7=20,4В. Лишь бы инвертор смог обеспечить увеличение во столько же раз тока. Но дроссель выбирается, исходя из необходимости, именно, ограничения тока, по этому против увеличения добротности будут действовать не только падение напряжения, но и фиксированная индуктивность. Останется только небольшой запас, вызванный то ли погрешностью изготовления или расчёта, то ли, простым запасом по току дросселя. Запас, к стати, не такой уже и маленький. Для лампы 18Вт програма BDA рассчитывает дроссель на 1,3А пикового тока при его среднем значении 0,26А. То есть, с запасом по току в 5 раз. Запас для предотвращения насыщения, по этому, реальный запас по добротности будет меньше. В 2 раза?..

Вот по этому, стабилизация не такая явная. Но в варианте с трансформатором её вообще не будет.

 

Вот тут лазил совершенно не по теме и нашел замечательную картинку :
http://www.livejournal.com/tools/memadd.bml?journal=gremlinn&itemid=204755
сколько лет радиолюбительствую, а такую картинку вижу впервые. Возможно они и не секретные, а может от незнания, но только сдается мне что таких картинок на каждом столбе и далее вывешивать не станут ... Сильно невыгодно ...
Поэтому, уважаемые любители ЛДС сходите - взгляните, может чуток энтузиазма поубавится, о детях подумаете, да и о себе - не помешает ....
Верхняя ссылка не прошла: Вот эта работает - третий топик сверху
http://www.livejournal.com/users/gremlinn/tag/профото

Если кто знает что такое CRI - поясните пожалуйста .....

 

Результаты по измерению напряжения зажигания ламп типа Т8 на 18Вт.
Лампы включались по типовой схеме к ИБП компа. Напряжение (ток) менялось частотой инвертора.

Лампа UES 18W/54 Daylight. Хотя и успевшая поработать, но ещё очень "свежая", так как нет ни какого потемнения у спиралей.
При амплитуде напряжения на ней 150В ни чего не происходит, хотя, можно догадаться, что есть накал спиралей.
200В - накал спиралей уже хорошо видно.
250В - накал спиралей очень яркий.
280-300В - поджиг.

Лампа Leuci 18W Cool White 4500. Б/у, у катодов потемневшее стекло.
150В - ни чего не видно.
200В - накал спиралей уже хорошо видно.
250В - накал спиралей очень яркий, и трубка слегка светится. Если ни чего не менять, то через секунду она может зажечься.

Получается, что напряжение зажигания ламп типа Т8 на 18Вт не сильно отличается от таких же ламп на 36Вт, и равно 250В...280В-300В.
Может, совпадение, но у б/у ламп (но рабочих) напряжение поджига меньше. В данном случае разница 250В и 280В.

Так что, если учесть, что рабочее напряжение на этих лампах меньше (~100В), то разница в напряжениях зажигание/горение получается больше, чем для ламп на 36Вт: 250/100=2,5 раза.

По этому, для безрезонансного зажигания этих ламп с помощью трансформатора, он должен быть повышающим. С учётом минимального напряжения сети (-20%) - в 2-2,5 раза.

 

1 у меня сейчас в эксплуатации с десяток ламп с эл балластом, с различной схемотехникой, но одним и тем-же принципом – автогенераторный полумост и послед контур – у всех при снижении напр сети существенно падает св поток; к сож конкретных цифр не приведу – не было повода
2 не поделюсь – было на винте пока тот не упал – восстанавливать нет желания скажу только что была статья на английском без схемотехники но с графиками и какая-то статья нашего института о исследовании скважности на световой поток; и еще выпускаются филипсом и GE электронные дроссели (ЭД) с регулированием и с дистушкой – кто-то из них делиться схемой и я тянул ее, но там (по памяти ) стоит контроллер…
4 справочник по эл-ным приборам с 208
наименьший св поток лм для ламп (привожу только для лб)
15вт 760 при 58в 0,3а
20вт 1180 при 60в 0,35а
30вт 2100 при 108в 0,34а
40вт 3000 при 108в 0,41а
80вт 5220 при 108в 0,82а
я исходил из этих данных, но Вам я верю больше J
и в этом же пункте последняя фраза –
С разделительным трансформатором такое невозможно. А вот, с резонансным контуром - запросто.
- да никаких проблем нужно только выбрать напряжение вторичной обмотки чтоб во всем температурном, сетевом диапазоне происходил поджиг и удержание горения… хотя я бы воздержался ‘голодного’ режима – идет сильное распыление катодов (на мой взгляд)
пункт тот –же (4) про кпд. Спасибо, не обращал внимания на малые мощности и соотв что там растут потери, но мы что обсуждаем ? Подключение хотя-бы пары ламп на один источник, а это для моего варианта 2х24 – или вариант 4х22 (жил такой), при этом потери
до 3 вт? На куске железа и куске меди кот держат 100гр на раз? Мне гораздо важнее было поставить транзисторы без радиаторов и не смотря на кп948/953/955 этого не получилось…Если б потр мощность была от 200 и выше можно было бы подумать о PFC,
а так имеем что имеем..
Повторюсь - интерес к ЭД возник потому что хотелось максимально продлить срок службы лампы – на тот момент колбы были достаточно дороги, да и сейчас качественная колба в районе 5-6 уе (24W) и хотелось прогрева катодов и стабилизации режима. КПД изначально не интересовал – потери в абсолютном выражении не велики
Теперь собственно о добротности…Q равна отношению реактивного сопротивления индуктивного или ёмкостного характера к полному последовательному сопротивлению потерь в резонансном контуре… к контуру подключен стабилитрон… частота не меняется в значительных пределах (это я к тому что если рабочая точка находиться на склоне рез кривой) ну не вижу я стабилизации сколь либо существенной…
И напоследок любителям искать правду на фото сайтах а не на сайтах производителей ламп – советую посмотреть характеристики ламп 8XX цветности (мне очень нравиться производитель GE) и если не устроит то есть еще и 900 серия…

 

vga дайте пожалуйста ссылочку прямую на какие-нибудь картинки спектральной плотности, правда интересно стало
На том примере что я привел - вообще-то у лампы накаливания спектр очень здраво ( по физике ) выглядит.

 

DWD: Типовые светильники рассчитаны на 4 лампы по 18Вт
Мы выпускаем такие ЭПРА 4х18 и они построены на последовательно-параллельном питании ЛЛ т.е. два параллельных резонансных контура по две лампы последовательно к каждому.

Один и тот же сердечник при прочих равных условиях, работая как дроссель, будет иметь в 2 раза большую габаритную мощность и добротность, чем если бы он работал трансформатором.
БРЕД!!! Ток насыщения действительно необходимо получить бОльший, но это решается увеличением немагнитного зазора в сердечнике а типоразмер тут не причем (к примеру 2х36=72 Вт - сердечник EF25 (25х25х7)). Попробуйте сделать на меньшем по своей схеме.

А это, как раз, потому, что трансформатор стоит, а не дроссель.
И вовсе не из-за этого. Поставьте корректор мощности и световой поток вообще меняться не будет от 150 В до 250 В.