Свежие обсуждения
Электроника в быту

про лампы дневного света

1 86 416

2DWD

А не будет в этом варианте "дроссель разряжается сам на себя и на нагрузку..." учитывая что нагрузка по сранению с дросселем достаточно высокоомна, при каждом такте вводить дросель в насыщение ?? Что в кнечном счете может привести к "кипящему" уже дросселю ?

или я что-то не догнал как обычно ?

 

Уважаемый DWD, а не могли бы вы подробнее объяснить как будет при таком включении меняться ток через дросесель, и почему этого можно добиться только такой схемой переключения транзисторов. Буду благодарен за разъяснения.

 

bbasil: А не будет в этом варианте... при каждом такте вводить дросель в насыщение ??

Нет, не будет. Потому что в таком режиме всё работает точно так же, как в схеме полумостового инвертора, но без ШИМ-а.
Не возникает же насыщение (если всё расчитано правильно) в китайских энергосберегайках? И транзисторы не греются... относительно, конечно.

Без ШИМ транзисторы постоянно коммутируются, и пауз нет вообще. По этому дроссель, "набрав" очередную порцию энергии в одном полупериоде, отдаёт её полностью в другом полупериоде (утрировано для простоты). Полностью он её, конечно, не отдаёт. Имеется в виду, что цепь его зарядки-разрядки ни когда не обрывается, и окончание зарядки при закрытии одного транзистора, тут же сопровождается началом разрядки, так как тут же открывается другой транзистор.

А при вводе ШИМ, есть момент, когда оба транзистора закрыты одновременно. Но перед этим дроссель получает порцию энергии, "заряжаясь". Единственный путь "сброса" накопленой энергии для дросселя - "разрядится" на источник питания. Но ток будет течь (идёт разряд дросселя) только до величины, равной напряжению питания - 300В. А если на дросселе станет меньше 300В (размах от пика до пика), то будет обрыв цепи. Но энергия дросселя не пропадает мгновенно, по этому и возникает колебательный процесс, так как тока нет и дроссель ни чем не шунтирован.
Обычно, он успевает "колебнуться" раза два, не больше. А потом снова открывается транзистор инвертора и начинается очередной цикл "зарядки" дросселя.
По этому, на осцилограмме выходногг напряжения инвертора этот процесс выглядит как "врезка" в основной импульс. С уменьшением длительности ШИМ-импульса, врезка увеличивается. Импульс, как бы, раздваивается. Кажется, буд-то, частота увеличилась в 2 раза.

При этом и возникают большие динамические потери, приводящие к перегреву транзисторов.

Устранить это можно только в мостовой схеме, одно плечо которой работает без ШИМ-а. Нужна только небольшая пауза для исключения сквозных токов.
А вот другое плечо моста уже управляется ШИМ-ом.
В такой схеме, при закрытии транзисторов ШИМ-плеча, транзисторы другого плеча продолжают оставаться открытыми до конца полупериода.
В результате, дроссель уже не "повисает в воздухе", а остаётся постоянно подключенным. Такая топология обеспечивает полное шунтиование дросселя и постоянное протекание тока его зарядки и разрядки.

Жан: Буду благодарен за разъяснения.

Посмотрите эту тему, примерно, в середине. Это всё уже обсуждалось.
Там и теория и графики были приведены...

 

DWD: нужно ШИМ вводить только в одно плечо моста, а другое должно работать просто синхронно с первым
Да, не придал этому моменту особого значения, а зря

И как это реализовать практически на одной SG ?
Или надо две ставить ?

Отчет о проделанной работе, (может и зря проделанной):
1) ШИМ без рез. конденсатора
Все как в аптеке, при регулировке, ток по +310 спадает пропорционально уменьшению яркости.
Но транзисторы все равно греются, хоть и немного меньше, DWD уже втолковал почему.
Яркость меньше % 15 не сделаешь, лампа просто тухнет.
Пока лампа теплая, ее можно зажечь, как остынет - зажигается только тлеющий разряд.
Если положить параллельно рядом с лампой провод, который к ней идет, то нормально зажигается и без
прогрева, но только при макс. длительности импульсов.
2) "Танцы с бубном"
На Т5 лампе уменьшил емкость рез. конденсатора с 4700 пФ, до 1000 пФ. (для Т8 с 0,01 мкФ до 4700 пФ)
Картина та же, ток по +310 спадает пропорционально уменьшению яркости до нуля.
Транзисторы греются как и в п.п. 1
Т.е. получается,что для моста емкость в 4700 пФ велика и при 1000 пФ лампа стартует великолепно,
500 пФ - уже мало, стартует с некоторой задумчивостью.

 

guestDnepr: И как это реализовать практически на одной SG ?
Или надо две ставить ?

Не знаю.
По началу была кая-то мысль, как заставить одно плечо не выключаться, но получалось, как-то, сложно.
А с вариантом из двух комповых блоков - запросто. Оставалось только ввести синхронизацию одного блока от другого. А для этого имеются встроенные в саму микросхему средства. Получалось, что две разные мс, не смотря на усложнение, давали упрощение...

Можно и одной мс обойтись.
Одно плечо - на ШИМ-контроллере, а другое - с самовозбуждением, как обычный китайский инвертор. Только на кольцо токовой обратной связи доматываем ещё одну обмоточку, на которую подаём импульсы с ШИМ-контроллера.
Получается синхронизация.
Инвертор с самовозбудом будет постоянно работать со скважностью 2, а ШИМ-инвертор будет регулировать яркость.

Собственно, я потому и остановился на комповых блоках питания, что такая реализация оказалась проще, чем самостоятельная сборка инвертора или умощнение и подключение китайского инвертора с самовозбуждением.

Хм... Кажется вспомнил, как хотел обойтись одним ШИМ контроллером.
Но это только идея...

Есть интересный способ управления полевиками. Описан в документе AN-950 от IR.
Суть в том, что команда ключу закрыться или открыться даётся не уровнем импулься, а его фронтом.
В результате, берём ШИМ-инвертор, и те же самые импульсы, которые управляют его транзисторами, поступают и на другой инвертор на полевиках. Он такой же простой, как и с самовозбуждением, только постоянно управляется, являясь усилителем мощности.
Только если для транзисторов обычного ШИМ-инвертора нужно подавать импульсы определённой длительности, то для дополнительного на полевиках достаточно только перепада этих импульсов.
То есть, при очередном ШИМ импульсе, откроется биполярный транзистор, и по фронту этого же импульса - полевик вспомогательного плеча.
Когда ШИМ-импульс закончится, биполярный транзистор закроется, а полевик останется открытым (почему - читайте указанную доку).
И только при приходе ШИМ-импульса другой полярности, когда придёт команда переключения в другой полупериод, включится другой биполярный транзистор ШИМ-плеча, и произойдёт переключение полевиков вспомогательного плеча. По фронту этого очередного импульса, ранее открытый полевик закроется, а ранее закрытый - откроется.

Получится то же самое. ШИМ-плечо регулирует яркость и синхронизирует вспомогательное плечо на полевиках, которые переключаются только при смене полупериодов.

Странно... Сейчас мне этот вариант уже не кажется сложным.
Нужно подумать...
Ведь, переделка заключается в добавлении к одному комповому блоку двух силовых полевиков, 4-х маломощных вспомогательных (по два на каждый ключ, как в доке) и небольшого разделительного трансформатора, обмотки которого управляют затворами полевиков, и подключены прямо к разделительному трансформатору ШИМ-инвертора через диф-цепочку.

 

guestDnepr, думаю, вариант "ШИМ без рез. конденсатора" не имеет перспективы.
Уже не одно "копьё" было сломано в попытке доказать халявную стабилизацию режима ЛДС при наличии этого конденсатора и при правильно рассчитанном его значении.

Какой смысл терять эту "халяву"? Тем более, что выходит, буд-то установкой только одного конденсатора уже имеем схему со стабилизацией тока ЛДС. Без него, такая же стабилизация возможна только путём дополнительного регулирования в самом ЭПРА, то есть, возможна только введением в схему дополнительных функциональных блоков. А это уже явное усложнение и удорожание!

 

DWD: вариант "ШИМ без рез. конденсатора" не имеет перспективы
Я то-же так думаю, просто был эксперимент для выяснения причины нагрева транзисторов.

DWD: Сейчас мне этот вариант уже не кажется сложным.
Читал этот документ, только он мне до сих пор кажется сложным

Может что то по образу an-995a.pdf "Full bridge 160 watt ballast"
Там мост на IR2151 + IR2111

Даже согласен вторую SG всунуть, по деньгам - это не дорого, размер платы не увеличится.
Только можно ли (как) их синхронизировать ?
Или может не SG, а какой другой драйвер ?

 

DWD: По началу была кая-то мысль, как заставить одно плечо не выключаться, но получалось, как-то, сложно.
А просто триггером нельзя?

 

Судя по дадашиту у SG есть две лапы:
3 - Sync
4 - OSC output
Это то получается, выход с генератора (OSC output) и вход для синхронизации (Sync) ?

 

DWD: есть момент, когда оба транзистора закрыты одновременно.
Чего-то я не врублюсь... Верно, так при ШИМ бывает, но ведь для прохода индуктивного выброса есть диоды, обратно-параллельные ключам. Накопленная энергия при этом возвращается в выпрямитель. Сколько мне довелось видеть схем ШИМ-мостов, там всегда есть эти диоды. Другое дело - полумосты, особенно созданные китайцами с их манией экономить детали. Ранее экономили на не самом существенном - противопомеховые цепи, предохранители... Видать, уже и до этих диодов дошло?