Свежие обсуждения
Электроника в быту

про лампы дневного света

1 54 416

Sergey_G.: 1. Ток намагничивания управляющего трансформатора становится больше тока его первичной обмотки.

Как то закручено получилось...
Ток намагничивания, как раз, и протекает через первичную обмотку.
Вы, наверно, хотели связать ток первички с током насыщения управляющего трансформатора?

Sergey_G.: ...частота инвертера растет при возрастании тока. Это можно применять для стабилизации тока лампы.

По крайней мере, у меня, это подтверждается...
Есть мысли, как это использовать?

Мне кажется, это и так уже работает.
При увеличении тока нагрузки, увеличивается частота инвертора. Разница между ней и резонансной частотой контура становится больше. В результате, комплексное сопротивление контура увеличивается, возвращая ток к прежнему значению.
Соответственно, наоборот, при уменьшении тока нагрузки.

Sergey_G.: ...направление тока в резонансном контуре может меняться только тогда, когда его резонансные свойства выражены достаточно ярко. Это наблюдается при холодном старте.

Думаю, направление тока и так будет меняться, не зависимо от "выраженности резонанса" (читай - добротности).
К тому же, следует уточнять - с позистором или без него?

Что ещё требует уточнения, так это добротность или, по Вашему - выраженность резонансных свойств контура.
Отрицая наличие резонанса при работе инвертора с горящей лампой, Вы указывали на форму тока (треугольная или, точнее - экспоненциальная) как признак отсутствия резонанса.
Я с этим не могу согласится.

Форма тока, зависит от отношения индуктивного сопротивления дросселя к сопротивлению нагрузки, и сопротивления нагрузки к ёмкостному сопротивлению конденсатора.
Чем больше сопротивление дросселя по сравнению с сопротивлением нагрузки, тем лучше фильтрация, и тем больше форма приближается к синусу. То же самое и сконденсатором - чем больше его ёмкость, тем лучше фильтрация.

При этом, добротность контура можно выбрать, практически, любой, и хотя фильтрация будет лучше при большей добротности, от отношения этих величин зависит форма тока.
Можно получить хорошую фильтрацию (хороший синус) при малой добротности, и можно получить точно такую же фильтрацию при большой добротности.
Получится, что форма тока не будет зависеть от добротности или от "выраженности резонансных свойств контура".

Цитата из книги Моина "Стабилизирующие транзисторные преобразователи":
"Фильтрующие способности фильтров можно характеризовать
коэффициентом передачи напряжения rармоник
|Кпn| = Uвыхn/Uвхn = 1/|1 + ZпосGпар|,
rде Zпос - полное сопротивление последовательной ветви фильтра;
Gпар - проводимость параллельной ветви фильтра."

Дальше.
По теории, как уже говорилось, резонанс есть при добротностях контура 0,5 и более. Это единственный критерий наличия резонанса.
И проверка на этот параметр многих компактных ламп, говорит, что все они работают с добротностью больше 0,5, то есть,в резонансе. Имеется в виду работа с горящей лампой.

Если принять добротность, как отношение эквивалентного сопротивления горящей лампы к индуктивному сопротивлению дросселя (или напряжения на лампе к напряжению инвертора, что то же самое), то анализ всех вариантов запитки ЛДС, которые предлагает программа BDA, показывает, что в основном добротность "крутится" возле единицы.
Значения меняются от 0,2 для маломощных ламп до 1,7 для мощных.
Из 38 типов ламп, параметры которых заложены в программу, только для 6-и добротность получается 0,5 и менее.
Если дополнительно сравнивать рабочее напряжение лампы, то становится заметно, что добротность ДЕЛАЕТСЯ тем больше, чем выше рабочее напряжение лампы.
Самые большие значения добротности контуров получаются для ламп серии Т5.

И это естественно, иначе, как ещё можно получить напряжение на выходе контура (на нагрузке) выше, чем напряжение на входе контура?
Если для лампы ТС-EL 11Вт рабочее напряжение 106В, то при амплитуде импульсов инвертора 150В, напряжение нужно "давить" и контур нужно делать с малой добротностью. Она и получается - 0,6.
А для лампы Т5 на 35Вт рабочее напряжение 310В. Кроме как добротностью, получить такое значение из тех же 150В ни как не получится. По этому, добротность контура для этой лампы получается 1,7.

Sergey_G.: Но экономически более выгодно работать на частоте ниже резонансной.

Наверно, рисуйте схему, указывайте номиналы элементов и т.д.
Будем пробовать и обсуждать...

Sergey_G.: У китайцев всегда в первичной обмотке управляющего трансформатора больше витков, чем во вторичных. Зачем? У них что, транзисторы с усилением по току меньше единицы?

Наверно...
У упоминавшейся лампы "Electrum FC-307" на 25W при амплитуде тока коллектора 0,15А (действующее, примерно, 0,1А), амплитуда тока базы получается 0,2А. Форма тока базы - треугольник, по этому, получается, что ток базы такой же, как и ток коллектора...
Правда, если учесть, что время действия импульса базового тока меньше, то можно "предположить", что какой то коэффициент усиления у транзисторов, всё таки, есть...

 

Как то закручено получилось...
Ток намагничивания, как раз, и протекает через первичную обмотку.
Вы, наверно, хотели связать ток первички с током насыщения управляющего трансформатора?

Хотел сказать, что когда ток намагничивания трансформатора достигнет значения тока первичной обмотки, то напряжение на ней станет равно нулю.

Но экономически более выгодно работать на частоте ниже резонансной.
Наверно, рисуйте схему, указывайте номиналы элементов и т.д.
Будем пробовать и обсуждать...

Да все тот же светильник на 11 Вт. Номиналы я указывал. Если пересчитать для работы на частоте ВЫШЕ резонансной, то резонансную чатстоту придется сделать порядка 25 кГц при рабочей 35. Помимо бесполезного увеличения размеров компонентов по сравнению с резонансной частотой 66 кГц, при работе через нити накала лампы будет идти приличный ток, что надежности явно не добавит.

 

надо изремонтировать с торгового оборудования подсветку, для темы энергосберегаек вроде не подходит. так как там про лампочки а сдесь светильник со встроеным баластом и сменными лампочками, хотя разницы в схемотехнике и принципе работы особой чтото я не заметил. ну да ладно это я отвлёкся. выгорели транзисторы, они в корпусе ТО-92 на этом корпусе только число 6822, хотелось бы узнать некоторые из параметров этих транзисторов, проще говоря какие ограничения накладывает схемотехника этих ламп на параметры транзистора? интересуюсь с целью чтоб знать что туда запихать можно взамен.

 

Мощность лампы какая?

Транзисторы в корпусе ТО92 - это плохой знак. Скорее всего реальная мощность балласта намного ниже заявленной. Заменить их можно на MJE13003 (корпус ТО126) или MJE13005 (корпус ТО220). А других MJE в продаже скорее всего не найти.

 

Параметры транзисторов: напряжение 400В или больше, ток 1А, но лучше иметь запас.

 

semm: ...выгорели транзисторы, они в корпусе ТО-92 на этом корпусе только число 6822...

И я, что то, не нашёл данных на эти транзисторы...
Если Вы уверены, что это не полевики, а обычные биполярные, то асортимент для замены довольно большой.
Но сначала, не плохо было бы узнать, на какую мощность рассчитан Ваш ЭПРА. Тогда и транзисторы можно было бы предложить.
Самые ходовые и дешёвые - типа MJE*****.

Но если там стояли транзисторы в корпусе То-92, то получается, что мощность лампы маленькая - не более 10-15Вт.
Замена - MJE13001 в таком же корпусе.

Но хуже не будет, если поставить что то помощнее - 13002, 13003 стоимостью до $0,6 за пару. Корпус чуть больше.

 

Sergey_G.: Хотел сказать, что когда ток намагничивания трансформатора достигнет значения тока первичной обмотки, то напряжение на ней станет равно нулю.

Что то я не пойму. Ток намагничивания, это ток первички. Как ток намагничивания может достигнуть самого себя?
напряжение на обмотках становится равным нулю при достижении тока насыщения. Если в Вашу фразу подставить слово "насыщения", только тогда становится понятным смысл.

По поводу работы на частотах выше или ниже резонансной.
У меня не получается ни какой выгоды при работе ниже резонанса.
Как я не пробую...

Так как Вы доказываете что то, то предоставьте, пожалуйста полные данные - все номиналы элементов контура, тип лампы, рабочие частоты и т.д.
Приведите сравнительные характеристики - "при обычной схеме получается так (цифры, выкладки), а при моей - вот так и лучше (другие цифры)"...
То есть, обоснуйте своё предложение.

На сколько я помню, у Вас были следующие параметры контура:
дроссель 2,6мГн, резонансный конденсатор 2200пФ, разделительный 0,15мкФ, лампа на 11Вт.
У этого контура есть своя резонансная частота... точнее, частоты - пусковая одна, рабочая другая... На какой частоте, по Вашему предложению, должен работать этот контур?

Если это всё будет запитываться от инвертора с рабочей частотой выше резонансной, то, в принципе, понятно - частота определяет токи. Если же частота инвертора будет ниже резонансной частоты контура, то возникают вопросы - на какой, на сколько ниже? Так что, выложите, пожалуйста, все цифры, что бы можно было попробовать собрать и проверить или, хотя бы, промоделировать.

 

Что то я не пойму. Ток намагничивания, это ток первички. Как ток намагничивания может достигнуть самого себя?
Ток намагничивания первички суммируется из тока магнитизации и тока вторичных обмоток с учетом коэффициента трансформации. Это же азбука...

У меня не получается ни какой выгоды при работе ниже резонанса.
Как я не пробую...

Так токи через компоненты считал? Да и очевидное: чем выше частота резонанса, тем меньше размеры дросселя и конденсатора.

На сколько я помню, у Вас были следующие параметры контура:
дроссель 2,6мГн, резонансный конденсатор 2200пФ, разделительный 0,15мкФ, лампа на 11Вт.

Тут ошибокча вышла. Мерял я дроссель самодельным измерителем и видимо намудрил. Сейчас посчитал по формулам его индуктивность, вышло 4,7 мГн. Сегодня удачно купил себе китайский LC-метр и померял. Получилось 4,65 мГн. Так что резонансная частота контура будет не 66 кГц, а 50 кГц. Впрочем, это не меняет справедливости сказанного выше. Сопротивление лампы 510 Ом.

У этого контура есть своя резонансная частота... точнее, частоты - пусковая одна, рабочая другая... На какой частоте, по Вашему предложению, должен работать этот контур?

Под резонансной частотой я всегда подразумеваю пусковую, то есть когда лампа не горит.

Теперь по поводу цифр. Решил один из светильников VITO на 36Вт переделать так, чтобы он выдавал 36 Вт. Вроде бы тавталогия, да изначально мощность на лампе 18 Вт вместо положенных 36.

Посчитал: L=1.47 мГн, С=3.9 нФ, Frun=35 кГц, R=288 Ом. Счатил ручками. Резонансная частота 65 кГц. Работа лампы от C зависит лабо, поэтому можно взять и 4.7 нФ - при это упалет резонансная частота, и частота при поджиге тоже.

Теперь считаем для работы на частоте выше резонансной. Получается: Fres=26.7 кГц, L=1.47 мГн, С=24 нФ, Frun=35 кГц. Замечаем, что стало с емкостью...

Считаем токи через емкость: 87 ма и 533 ма сответственно (это среднеквадратический ток, я рассчитал сопротивление конденсаторов на рабочей частоте, а потом высчитал ток исходя из с.к. напряжения на лампе 101В). Во втором случае быстро сгорят нити накала.
В Microcap посмотрел пиковый ток дросселя в обоих случаях: 501 ма и 941 ма соответственно. При этом в первом случае напряжение на лампе имеет экспоненциальную форму, во втором - оцень близко к синусу.

 

Блин, опять с этим током намагничивания намудрил

Вместо фразы "Ток намагничивания первички суммируется из тока магнитизации и тока вторичных обмоток"

Должно быть "Ток первички суммируется из тока магнитизации и тока вторичных обмоток"

 

Ну вот, всё стало на свои места!
Я давно подозревал, что у нас с Вами разногласия только терминологические...

Когда говорят о работе лампы на частоте выше или ниже резонансной, то подразумевают, именно, работу - то есть, горение, а не какие-то стадии запуска.
Вы же, вообще, подразумевали случай с ещё не горящей лампой.
Но когда лампа не горит, это аварийный случай. Расчёт всегда ведётся для рабочего режима, когда лампа уже зажглась и работает при номинальных напряжении и токе. Аварийный вариант, когда лампа не горит, рассматривается потом, когда есть уже все данные элементов схемы и принимаются меры - в схему вводятся защиты или делается перерасчёт и корректировка схемы.

Посмотрите аттач, с графиками АЧХ контуров с указанными Вами элементами.
Сравниваются два варианта контуров:
1) L=1.47мГн, С=3900пФ
2) L=1.47мГн, С=0.024мкФ

На первой странице аттача график АЧХ без нагрузки. То есть, случай, когда лампа не горит. Именно этот случай Вы рассчитываете и рассматриваете, говоря о том, в каком режиме работает схема - выше резонансной частоты или ниже.

Красный график (слева) контур №2, а зелёный (справа) - №1. Между ними установлен маркер - линия, указывающая частоту 35кГц, на которой подразумевается работа лампы в горящем режиме.

Видно, что с конденсатором 3900пФ лампа "работает" (Fраб=35кГц) на частоте ниже резонансной частоты контура (66,4кГц), а с конденсатором 0,024мкФ, наоборот, выше резонансной частоты контура (26,7кГц).

Если рассматривать этот случай - работа с не горящей лампой (или, вообще, без неё), то всё правильно, всё стыкуется. Но это работа, как я говорил, в аварийном режиме. При исправной лампе он не возникает.
Как видно из графиков, напряжение на лампе в одном случае 2000В, а в другом - 5000В. Но если лампа рабочая, то при достижении напряжения на ней около 300В она загорится, и эти графики уже ни чего не будут отражать.

Для случая горящей лампы графики АЧХ примут вид, показанный на второй странице аттача.
Низкое сопротивление горящей лампы (как Вы сказали - 288Ом) шунтирует контур, снижая его добротность и резонансную частоту.
Видно, что с конденсатором 3900пФ резонансная частота контура... сложно сказать, так как видно, что добротность контура меньше 1 (0,7), по этому резонансная частота явно не выражена, но явно ниже 35кГц.
Для варианта с конденсатором на 0,024мкФ добротность контура больше 1 (1,2), по этому явно виден горб резонансной частоты - 20,2кГц.

Теперь главное. Оба варианта - это случай, когда лампа работает на частоте, выше резонансной частоты контура!

Если говорить о случае работы на частоте, ниже резонансной частоты контура, то рабочая частота должна быть менее 20кГц.
Но, как известно, работа в таком режиме - это не работа, и такой режим не используется. Почему, уже говорилось ранее.

По другому можно сказать, что нормальный режим как для лампы, так и для инвертора находится на правом склоне АЧХ. И оба Ваши варианта работают на этом, правом, склоне и в режиме, когда рабочая частота инвертора выше резонансной частоты контура.

Те отличия, которые Вы указывали (больше ёмкость конденсатора, больше ток спиралей), это отличия между правильно расчитанной схемой (Срез.=3900пФ) и НЕ правильно (Срез.=0,024мкФ).
Вариант с бОльшим конденсатором, это, всего лишь, вариант для более мощной нагрузки (меньше сопротивление нагрузки). То есть, он то же правильный, но это данные для более мощной лампы.
Если использовать для этого варианта лампу меньшей мощности, то выгоды нет ни какой, наоборот, одни убытки - большие реактивные токи и низкий КПД.
То есть, Вы сравнивали работу ламп с контурами для разных мощностей. Естественно, работа слабой лампы с мощным контуром не выгодна.

Напоследок - третья сраница аттача с графиком АЧХ обоих контуров с теми же условиями, что и для второй страницы, только теперь в схему добавлен разделительный конденсатор на 0,1мкФ (раньше он был бесконечно большой).
В принципе, всё тоже самое, просто немного изменились частоты, так как раделительный конденсатор вносит свою лепту, влияя на общую ёмкость контура.

42567.djvu