Электронный балласт ламп дневного света

Рейтинг:  0 / 5

Подробности

Категория: Люминесцентные лампы

Опубликовано: 23.03.2017 09:48

Просмотров: 6480

Е.Л. Яковлев, г. Ужгород.
"Процесс совершенствования, как и познания,- безграничен. Всегда остается "нечто", что еще можно предпринять ", - это убеждение и девиз автора.
Поскольку после зажигания ламп дневного света (ЛДС) их сопротивление току резко падает, то лампу необходимо включать через токоограничительный элемент, которым, как правило, является дроссель. Его массо-габаритные параметры зависят от частоты питающей сети. При питании ЛДС от сети 50 Гц стандартный дроссель выполняется на сердечнике из трансформаторной стали [1 ]. Стремление снизить размеры, вес дросселя и его стоимость привели к созданию и широкому внедрению в производство и быт так называемых электронных балластов для ламп дневного света. Их характерной особенностью, в первую очередь, является осуществление питания ЛДС током высокой частоты.

Как правило 50-70 кГц. Естественно, что на таких частотах для дросселя уже можно использовать ферритовый сердечник, а индуктивность обмотки для работы ЛДС потребуется во много раз меньше.
Другой особенностью электронных балластов для работы ЛДС на высоких частотах является то, что отпадает необходимость в стартере, поскольку на высоких частотах и при повышенном напряжении газ в лампе легко и быстро ионизируется, ЛДС легко и быстро (практически мгновенно) зажигается. Исключаются "мигания" ламп дневного света при включении и работе.
В качестве примера реализации электронного балласта на современной электронной базе на рис.1 показана схема, часто используемая в недорогих импортных настольных лампах.
 
На транзисторах VT1, VT2 собрана схема автогенератора. Лампа дневного света EL1 мощностью 18 Вт подключается к повышающей обмотке 1-1 трансформатора Т1 через токоограничительный дроссель L1 и конденсатор С4. Эти элементы схемы образуют последовательный колебательный контур, но его резонансная частота не равна частоте генерации автогенератора. Интересным в этой конструкции является и тот факт, что используемая в конструкции лампа дневного света имеет всего... два вывода, а поскольку они расположены на противоположных торцах трубки-баллона ЛДС, то очевидным является отсутствие нити накала ЛДС Это подтверждает и контрольная прозвонка ЛДС омметром. Лампа работает в режиме импульсного зажигания аналогично неоновой лампе.
Транзисторы типа 2SC13001 выдерживают напряжение до 400 В, но относительно слаботочные. Максимальный рабочий ток до 100 мА не приводит к их нагреву, но если возникает необходимость (и имеется возможность!) модернизации конструкции светильника, то целесообразно заменить их аналогичными, но более мощными транзисторами, например, 2SC1300, 2SC13003. Эти типы транзисторов всегда есть в продаже на киевском радиорынке по цене от одной до трех гривень.
На рис.2 показана схема электронного балласта производства научно-исследовательского института "Гелий" и винницкого лампового завода [2].
 
 Указанная книга, к сожалению, издавалась очень маленьким тиражом и для большинства читателей в настоящее время недоступна. По утверждению автора завод-изготовитель электронного балласта предполагал работоспособность своего изделия в течение 10000 часов. Считалось, что непосредственно ЛДС изготавливались в Германии. Там же была разработана и схема. Она имела несколько модификаций, которые повышали надежность работы устройства.
Один из выводов нити накала ЛДС подключен к общей точке конденсаторов С5, С6. При этом предполагается, что у лампы работоспособны обе нити накала. Емкость конденсатора С1, указанная на схеме (10 мкФ), соответствует варианту использования ЛДС примерно до 20 Вт. Если требуется запитать ЛДС мощностью 28...30 Вт, то емкость следует увеличить до 33 мкФ, а при ЛДС в 36...40 Вт необходима емкость конденсатора С1 уже 47 мкФ.
Для повышения надежности работы схемы мощность рассеивания резистора R1 должна быть 2...5 Вт, а его величина может быть 1,8...6,8 Ом. Фактически этот резистор ограничивает ток заряда конденсатора С1 при подключении схемы к сети. Этим облегчается режим работы диодов VD1 ...VD4.
Индуктивность дросселя L2 выбирается в зависимости от мощности используемой со схемой ЛДС. При самостоятельном изготовлении дросселя наматывают 330 витков провода ПЭВ-2 0,18 при использовании лампы мощностью 9 Вт и только 110 витков
для лампы мощностью 30 Вт. Учитывая информацию В.Широкова ("Радиохобби" №3/2001), целесообразно закоротить на плате малонадежный малогабаритный дроссель L1.
Обязательно выполнение предостережения - не включать электронный балласт без нагрузки (ЛДС], поскольку возможен его выход из строя из-за перегрузки. Мнение автора публикации освещено столь подробно [2], поскольку это, безусловно, будет интересно многочисленным читателям журнала, а смонтированные платы электронного балласта в настоящее время можно приобрести на киевском радиорынке по цене 5 грн. Вряд ли удастся вложиться в эту сумму при самостоятельном подборе комплектации для такого устройства!
На рис.3 показана схема питания лампы дневного света мощностью до 26 Вт на основе микросхемы DA1 1R51Н420.
 
 Ее можно встретить в Интернете. В литературе уже неоднократно публиковались схемы с использованием микросхемы 1R2151 и двух выходных мощных полевых транзисторов. Так вот, современная микросхема 1R51Н420 содержит эти компоненты в своем составе! Для справки: стоимость 1R51Н420 около 13 грн., а 1R2151 -5 грн., да еще два транзистора IRF840 примерно по 4 грн.. Вот и решайте сами, что приобретать. Все перечисленные компоненты на радиорынке Киева имеются.
Радиосхема №1, 2007г.
Литература
1.Е.Л.Яковлев, Лампы дневного света//Электрик. -2006. 2.В.Кияница, Новая схемотехникалюминисцентныхламп - озоимируками//Полиграфический центр изд-ва "Ладога".-СПб.-2004.