מעגל נטל אלקטרוני 40 וואט

הנטל האלקטרוני המוצע 40 וואט נועד להאיר כל צינור פלואורסצנטי 40 וואט, עם יעילות גבוהה ובהירות אופטימלית.

פריסת ה- PCB של הנטל הפלואורסצנטי האלקטרוני המוצע מסופקת גם יחד עם הטורוריד ופרטי החנק המתפתלים.

מבוא

אפילו טכנולוגיית ה- LED המבטיחה והמדוברת ביותר איננה מסוגלת לייצר אורות שווים לאורות הזרם האלקטרוניים המודרניים. המעגל של אור צינור אלקטרוני כזה נדון כאן, עם יעילות טובה יותר מנורות LED.

רק לפני עשור נטענים אלקטרוניים היו חדשים יחסית ובעקבות כשלים תכופים ועלויות גבוהות לא היו בדרך כלל מועדפים על ידי כולם. אך עם הזמן שחלף עבר המכשיר מספר שיפורים רציניים והתוצאות היו מעודדות ככל שהחלו להיות אמינים יותר וארוכי טווח. התוספות האלקטרוניות המודרניות יעילות יותר והוכחות כשלים.

ההבדל בין נטל חשמלי לנטל אלקטרוני

אז מה היתרון המדויק בשימוש בנטל פלורסנט אלקטרוני לעומת נטל חשמלי עתיק יומין? כדי להבין נכון את ההבדלים חשוב לדעת כיצד פועלים נטולי חשמל רגילים.

נטל חשמלי אינו אלא משרן מתח זרם פשוט פשוט, שנעשה על ידי מספר סיבובים של חוט נחושת מעל ליבת ברזל למינציה.

ביסודו של דבר, כידוע לכולנו צינור פלואורסצנטי דורש דחף זרם התחלתי גבוה כדי להתלקח ולגרום לאלקטרונים לזרום להתחבר בין נימי הקצה שלו. לאחר חיבור ההולכה הזו הצריכה הנוכחית כדי לקיים הולכה זו והתאורה הופכת למינימלית. מנעים חשמליים משמשים רק כדי 'לבעוט' זרם ראשוני זה ואז לשלוט באספקת הזרם על ידי הצעת עכבה מוגברת לאחר השלמת ההצתה.

שימוש במתחיל בזרמים חשמליים

מתנע מוודא כי ה'בעיטות 'הראשוניות מיושמות באמצעות מגעים לסירוגין, במהלכם משתמשים באנרגיה המאוחסנת של הנחושת המופעלת לייצור הזרמים הגבוהים הנדרשים.

המתנע מפסיק לתפקד ברגע שהצינור נדלק ועכשיו מכיוון שהנטל מנותב דרך הצינור, מתחיל לקבל זרם רציף של זרם זרם דרכו ובגלל התכונות הטבעיות שלו מציע עכבה גבוהה, השליטה על הזרם ועוזרת לשמור על זוהר אופטימלי.

עם זאת, עקב שונות במתח והיעדר חישוב אידיאלי, נטלים חשמליים יכולים להפוך ליעילים למדי, מתפזרים ומבזבזים הרבה אנרגיה באמצעות חום. אם אתה מודד בפועל תגלה שמתקן חנק חשמלי 40 וואט עשוי לצרוך עד 70 וואט חשמל, כמעט כפול מהכמות הנדרשת. כמו כן, לא ניתן להעריך את ההבהובים הראשוניים הכרוכים בכך.

נטענים אלקטרוניים יעילים יותר

לעומת זאת, נטלים אלקטרוניים הם בדיוק ההפך בכל הנוגע ליעילות. זה שבניתי צרכ רק 0.13 אמפר זרם @ 230 וולט והפיק עוצמת אור שנראתה בהירה בהרבה מהרגיל. הם השתמשו במעגל זה מאז 3 השנים האחרונות ללא בעיות כלשהן (אם כי הייתי צריך להחליף את הצינור פעם אחת כשהוא השחיר בקצותיו והתחלתי לייצר פחות אור).

הקריאה הנוכחית עצמה מוכיחה עד כמה המעגל יעיל, צריכת החשמל היא בסביבות 30 וואט ואור פלט שווה ערך ל 50 וואט.

כיצד עובד מעגל הנטל האלקטרוני

עקרון העבודה שלה של נטל הקמח האלקטרוני המוצע הוא פשוט למדי. אות ה- AC מתוקן תחילה ומסונן באמצעות תצורת גשר / קבלים. הבא כולל שלב מתנדים משולב פשוט בטרנזיסטור. ה- DC המתוקן מוחל על שלב זה שמתחיל מיד להתנדנד בתדירות הגבוהה הנדרשת. התנודות הן בדרך כלל גל מרובע שנאגר כראוי באמצעות משרן לפני שמשתמשים בו סוף סוף להצתה ולהאיר את הצינור המחובר. התרשים מציג גרסת 110 וולט שניתנת לשינוי למודל 230 וולט באמצעות שינויים פשוטים.

האיורים הבאים מסבירים בבירור כיצד לבנות מעגל אלקטרוני פלואורסצנטי אלקטרוני ביתי 40 וואט עם חלקים רגילים.

פריסת רכיבי PCB

אזהרה: אנא כולל הובלה ותרופה בקלט האספקה, אחרת המעגל יהפוך לא צפוי ועשוי להתפוצץ בכל רגע.

כמו כן, הרכיב את הטרנזיסטורים מעל נפרדים, כיורי קירור 4 * 1 אינץ ', ליעילות טובה יותר ולחיים ארוכים יותר.

פריסת מסלול PCB

משרן טורואיד

משרן חנק

רשימת חלקים

• R1, R2, R5 = 330K MFR 1%
• R3, R4, R6, R7 = 47 אוהם, CFR 5%
• R8 = 2.2 אוהם, 2 וואט
• C1, C2 = 0.0047 / 400V PPC עבור 220V, 0.047uF / 400V עבור קלט 110V AC
• C3, C4 = 0.033 / 400V PPC
• C5 = 4.7uF / 400V אלקטרוליטי
• D1 = דיאק DB3
• D2 …… D7 = 1N4007
• D10, D13 = B159
• D8, D9, D11, D12 = 1N4148
• T1, T2 = 13005 מוטורולה
• גוף קירור נדרש עבור T1 ו- T2.

מעגל נטל אלקטרוני לצינורות פלורסנט תאומים 40 ואט

הרעיון הבא שלהלן מסביר כיצד לבנות מעגל נטל אלקטרוני פשוט אך אמין במיוחד להנעה או להפעלה של שתי צינורות פלורסנט 40 וואט, עם תיקון הספק פעיל.

באדיבות: https://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-995a.pdf

מאפייני החשמל העיקריים של ה- IC

ICs של בקרת מיישרים בינלאומיים הם מעגלים משולבים חשמל מונוליטיים המתאימים להפעלת MOSFETs נמוכים וגבוהים לצד LGBT דרך רמת לוגיקה, בהתייחס להפניות קלט בקרקע.

הם כוללים פונקציונליות מתח מאוזנת עד 600 VDC, ובניגוד לשנאי נהג רגילים, הם יכולים להביא צורות גל נקיות במיוחד עם כל מחזור עבודה בין 0 ל -99%.

רצף ה- IR215X הוא למעשה אביזר זמין לאחרונה למשפחת Control IC, ומלבד המאפיינים שהוזכרו קודם לכן, המוצר משתמש בקצה עליון השווה ביצועים לזה של ה- LM 555 טיימר.

סוגים אלה של שבבי דרייבר מעניקים לך למפתח יכולות תנודה עצמיות או מתואמות אך ורק בעזרת רכיבי RT ו- CT חלופיים ראה איור להלן

רשימת חלקים

• Ct / Rt = זהה לנתונים בתרשימים הבאים
• דיודות תחתונות = BA159
• מוספטים: כמומלץ בתרשימים שלהלן
• C1 = 1uF / 400V PPC
• C2 = 0.01uF / 630V PPC
• L1 = כמומלץ בתרשים להלן, ייתכן שיהיה צורך בניסויים

כמו כן יש להם מעגלים מובנים המציעים זמן מת מתון של 1.2 מיקרו שניות בין היציאות לבין החלפת רכיבי צד גבוה ונמוכים בצד נמוך להפעלת התקני כוח בגשר למחצה.

חישוב תדירות המתנד

בכל פעם שנכלל בצורת התנודה העצמית תדירות התנודה מחושבת בפשטות על ידי:

f = 1 / 1.4 x (Rt + 75ohm) x Ct

שלושת המכשירים הנגישים לתנודה עצמית הם IR2151, IR2152 ו- IR2155. נראה שיש ל- IR2I55 מאגרי פלט משמעותיים יותר שיהפכו עומס קיבולי של 1000 pF עם tr = 80 ns ו- tf = 40 ns.

הוא כולל הפעלת כוח זעירה ואספקת RT 150 אוהם. IR2151 מחזיקה ב- tr ו- tf של 100 ns ו- 50 ns ומתפקדת בדומה ל- IR2l55. לא ניתן יהיה להבדיל בין IR2152 ל- IR2151 אם כי עם קמביו פאזה מ- Rt ל- Lo. IR2l5l ו- 2152 כוללים מקור רוט 75 אוהם (משוואה l.)

סוגים אלה של מוליני נטל מיועדים לרוב למתח כניסת מתח מתוקן וכתוצאה מכך אלה מיועדים לזרם שקט מינימלי ועדיין יש להם ווסת תריס מובנה ב- L5V כדי להבטיח שרק נגד מגביל אחד יעבוד טוב מאוד דרך ה- DC. מתח אוטובוס מתוקן.

קביעת תצורה של רשת אפס מעברים

כשאתה מסתכל שוב באיור 2, שים לב לפוטנציאל הסנכרון של הנהג. שתי הדיודות גב-גב בתור יחד עם מעגל המנורה מוגדרות ביעילות כגלאי מעבר אפס לזרם המנורה. לפני שביתת המנורה, מעגל התהודה כולל את L, Cl ו- C2 במיתר.

Cl הוא קבל חוסם DC בעל כושר תגובה נמוך, על מנת שמעגל התהודה יהיה L ו- C2 בהצלחה. המתח סביב C2 מוגבר באמצעות גורם Q של L ו- C2 בתהודה ופוגע במנורה.

כיצד נקבע תדר התהודה

ברגע שהמנורה פוגעת, C, מנוזל כראוי על ידי ירידת פוטנציאל המנורה, ותדירות המעגל המהדהד בנקודה זו נקבעת על ידי L ו- Cl.

זה מוביל לשינוי בתדירות תהודה נמוכה יותר במהלך הפעולות הסטנדרטיות, בדיוק כמו שתואם בעבר באמצעות חישה של מעבר אפס של זרם ה- AC וניצול המתח המתקבל לוויסות מתנד הנהג.

יחד עם זרם השקט של הנהג, תוכלו למצוא כמה אלמנטים נוספים על זרם אספקת DC המהווים פונקציונליות של מעגל היישום:

הערכת פרמטרים של פריקת זרם וטעינה

l) זרם כתוצאה מהטענת קיבול הקלט של FETs הכוח

2) זרם הנובע מהטענה ופריקה של קיבולת בידוד הצומת של התקני הנהג הבינלאומי של מיישר השער. כל מרכיבים של מטען-זרם הנוכחי קשורים ומסיבה זו מקפידים על הכללים:

• ש = קורות חיים

ניתן היה לראות בצורה נוחה, וכתוצאה מכך, כדי להיות מסוגל לטעון ולפרוק את קיבולי הקלט של מכשיר הכוח, המטען הצפוי יכול להיות תוצר של מתח הכונן של השער וקיבולי הקלט האמיתיים וגם כוח הקלט המומלץ יהיה פרופורציונלי במיוחד תוצר המטען והתדר והמתח בריבוע:

• כוח = QV ^ 2 x F / f

האסוציאציות שהוזכרו לעיל מציעות את הגורמים הבאים בעת ביצוע מעגל נטל אמיתי:

1) בחר את תדר העבודה הקטן ביותר בהתאם לממד המשרן המצטמצם

2) בחר בנפח המתים הקומפקטי ביותר עבור מכשירי הכוח האמינים עם גירעונות הולכה מופחתים (שממזער את מפרט הטעינה)

3) בדרך כלל נבחר מתח של אוטובוס DC, אולם אם קיימת חלופה, השתמש במתח המינימלי.

הערה: טעינה היא פשוט לא פונקציונליות של קצב מיתוג. המטען המועבר זהה לחלוטין ביחס ל- I0 ns או 10 זמני מעבר מיקרו-שניות.

בשלב זה ניקח בחשבון כמה מעגלי נטל שימושיים הניתנים להשגה באמצעות הנהגים המתנדנדים בעצמם. ככל הנראה גוף התאורה הפלואורסצנטי האהוב ביותר עשוי להיות מה שמכונה 'כפול 40' אשר לעתים קרובות מעסיק כמה מנורות Tl2 או TS טיפוסיות בתוך משקף משותף.

זוג מעגלי נטל מומלצים מוצגים באיורים הבאים. הראשון הוא מעגל מקדם הספק מינימלי, יחד עם שאר העבודות עם הגדרות דיודה / קבלים חדשניות להשגת גורם הספק> 0.95. מעגל גורם הספק הנמוך המוכח באיור 3 מברך על כניסות 115 וולט או 230 וולט 50/60/400 הרץ ליצירת אוטובוס DC מתון של 320 וולט.

דיאגרמת מעגל נטל 40 ואט

בהתחשב בכך שמיישרי הקלט מבוצעים ממש קרוב לשיאי מתח הכניסה AC, מקדם הספק הקלט נע סביב 0.6 עם צורת גל זרם לא סינוסי.

מיישר מסוג זה פשוט לא מומלץ לכל דבר מלבד מעגל הערכה או פלואורסצנט קומפקטי בעל הספק מופחת וללא ספק עלול להפוך לבלתי רצוי מכיוון שזרמים הרמוניים במכשירי אספקת החשמל מצטמצמים בנוסף על ידי מגבלות איכות החשמל.

IC משתמש בנגד הגבלה רק כדי לפעול

שים לב שהמיישר הבינלאומי מיישר IR2151 מבצע ישירות מחוץ לאוטובוס ה- DC באמצעות נגב מגביל ומסתובב בקרבת 45 קילו-הרץ בהתאם למערכת היחסים הנתונה:

• f = 1 / 1.4 x (Rt + 75ohm) x Ct

הספק לכונן שער המתג בצד הגבוה נובע מקבל אתחול של 0.1 pF והוא טעון בערך 14 וולט בכל עת ש- V5 (עופרת 6) נגרר נמוך בתוך הולכת מתג ההפעלה בצד הנמוך.

דיודת האתחול l IDF4 מונעת את מתח האוטובוס DC ברגע שמתבצע שינוי הצד הגבוה.

דיודת התאוששות מהירה (<100 ns) is necessary to be certain that the bootstrap capacitor will not be moderately discharged since the diode comes back and obstructs the high voltage bus.

תפוקת התדרים הגבוהה בחצי הגשר היא למעשה גל מרובע עם תקופות מעבר מהירות במיוחד (סביב 50 ns). כדי להימנע מרעשים מורחבים לא תקינים דרך חזיתות הגל המהיר, משתמשים בחוט של 0.5 ואט של 10 אוהם ו -0.001 pF כדי למזער את תקופות המעבר לכ- 0.5 נ.ב.

כולל מתקן מובנה לזמן מת

שים לב שיש לנו זמן מת מובנה של 1.2 ps בנהג ה- IR2151 כדי לעצור זרמי יריות בחצי הגשר. מנורות הפלואורסצנט 40 וואט נשלטות במקביל, כל אחת מהן משתמשת במעגל תהודה L-C משלה. ניתן להפעיל כארבעה מעגלי צינור מתוך סט יחיד של שני MOSFET שנמדדו כדי להתאים לרמת ההספק.

הערכות שווי התגובה עבור מעגל המנורה נבחרות מטבלאות התגובה L-C או דרך הנוסחה לתהודה בסדרה:

• f = 1 / 2pi x שורש ריבועי של LC

Q של מעגלי המנורה הוא די קטן פשוט בגלל היתרונות של תפקוד משיעור קבוע של הישנות, שלרוב, כמובן, עשויים להיות שונים בגלל סובלנות RT ו- CT.

אורות פלורסנט נוטים בדרך כלל לא להזדקק למתחים בולטים גבוהים במיוחד ולכן מספיק ש- 2 או 3. עקומות 'Q שטוחות' מקורן לעיתים קרובות במשרנים גדולים יותר וביחסי קבלים קטנים בהם:

Q = 2pi x fL / R, שבו R הוא לעתים קרובות גדול יותר כי הרבה יותר סיבובים מועסקים.

התחלה רכה במהלך חימום מראש של נימה צינור עשויה להיכלל בזול על ידי שימוש ב- PTC. תרמיסטורים סביב כל מנורה.

באופן זה, המתח לאורך המנורה מתחזק בהתמדה כ- RTC. מתחמם עצמית ממש עד שבסופו של דבר מתח המכה יחד עם נימים חמים מושגת והמנורה נדלקת.