עקרון הפעולה של מתנע אלקטרוני המבוסס על שבב UBA2000T. תכנית, תיאור

אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
ספרייה חינם / חַשׁמַלַאי

סטרים אלקטרוניים. עקרון הפעולה של מתנע אלקטרוני המבוסס על שבב UBA2000T. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

ספריה טכנית בחינם

אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / נטל למנורות פלורסנט

בואו נסתכל מקרוב על מתנע אלקטרוני המיושם על שבב מיוחד מבית PHILIPS - UBA2000T. UBA2000T הוא מעגל משולב המשמש בסטרטרים אלקטרוניים עבור מנורות פלורסנט, שנועד להחליף סטרטרים דו-מתכתיים קונבנציונליים.

המיקרו-מעגל שולט בחימום מוקדם של אלקטרודות המנורה והדלקתה. זמן החימום של המנורה נקבע בקפדנות על ידי שימוש במחלק תדרים של ספק כוח. אם המנורה נכשלת, המעגל נכבה אוטומטית לאחר שבעה ניסיונות לא מוצלחים להצתה, ובכך מונע את האפשרות של התחממות יתר של מכשיר הנטל. במקרה של הפסקת חשמל, המעגל מתאפס אוטומטית למצבו המקורי ומצית מחדש את המנורה.

שבב UBA2000T מבטיח את ביצוע רצף הפעולות הנחוצות להדלקת מנורת הפלורסנט. שיטות לחיבור המיקרו-מעגל למעגל החשמל של המנורה מוצגות באיור. 3.4, ותרשים הבלוק הפונקציונלי של UBA2000T מוצג באיור. 3.5.

מתח הרשת מתוקן ומחולק באמצעות חותכים חיצוניים R1 ו-R2 לרמה הנדרשת. כאשר הכוח מופעל, קבל החיץ C1 נטען דרך המחלק ההתנגדות והמתג הפנימי S1; המתח על פני הקבל משמש להפעלת המיקרו-מעגל.

כל עוד המתח על פני קבל החיץ V_cc לא יעלה על רמת ההתחלה V_cc (gst), המעגלים הפנימיים של המיקרו-מעגל מאוחלים. כאשר מתח אספקה V_cc מגיע לסף ההדק V_cc (gst), וערך השיא של VlN הופך לגדול מ-FIGN (כלומר, מתח החשמל קרוב לערך השיא שלו), מתג ההפעלה החיצוני נפתח. כתוצאה מכך, זרם חימום עבור אלקטרודות המנורה מתחיל לזרום דרך אלקטרודות המנורה, מתג ההפעלה וחיישן הזרם המשולב.

לאורך כל פרק הזמן בזמן שמתג ההפעלה החיצוני סגור, המיקרו-מעגל מופעל על ידי קבל המאגר C1. צורת גל מתח טיפוסית בפין 6 (V_cc) מוצג באיור. 3.6.

אורז. 3.4. שיטות לחיבור מיקרו-מעגל למעגל אספקת חשמל LL (לחץ להגדלה)

עקרון הפעולה של המתנע האלקטרוני על שבב UBA2000T
אורז. 3.5. דיאגרמת בלוקים פונקציונלית של UBA2000T

עקרון הפעולה של המתנע האלקטרוני על שבב UBA2000T
אורז. 3.6. מתח פין 6 (Vcc)

במהלך תקופת החימום של אלקטרודות המנורה הקבל מתפרק. המתח מנגד חישת הזרם מוזן למשווה, שהפלט שלו משמש כאות שעון למונה הפנימי. מונה זה קובע את זמן החימום של אלקטרודות המנורה, שווה ל-1,52 שניות בתדר אספקה של 50 הרץ. הודות לשימוש במונה, זמן החימום נשמר בצורה מדויקת מאוד, שכן הוא תלוי רק בתדירות רשת האספקה.

לאחר חימום מוקדם של אלקטרודות המנורה מתג ההפעלה החיצוני נפתח ברגע שבו המתח על הנגד למדידת הזרם מתאים לזרם הזורם של לפחות 285 mA. כתוצאה מהפסקת הזרם במעגל המכיל עומס אינדוקטיבי, נוצר דופק במתח גבוה, אשר מצית את מנורת הפלורסנט.

לאחר הדלקת המנורה בהצלחה המתח בו הופך נמוך משמעותית ממתח הרשת. כתוצאה מכך, מתח האספקה של המיקרו-מעגל אינו עולה על רמת הסף הנדרשת להפעלתו. באיור. איור 3.6 מציג את צורת מתח האספקה של המיקרו-מעגל כאשר המנורה נדלקת לאחר הניסיון השני.

בזמן שהאלקטרודות של המנורה מתחממות המיקרו-מעגל מופעל באמצעות האנרגיה המאוחסנת בקבל החיץ, ומתח האספקה יורד בהדרגה. אם לאחר הפעלת דופק מתח גבוה המנורה לא נדלקה, ואז מתג ההפעלה החיצוני נשאר סגור, והמתח על קבל החיץ שוב עולה מעל רמת ההתחלה. מתג ההפעלה החיצוני נסגר שוב, והמחזור הבא של חימום והצתת המנורה מתחיל. עבור כל ניסיונות ההצתה הבאים, למעט הראשון, זמן החימום מצטמצם ל-0,64 שניות, מכיוון שאלקטרודות המנורה עדיין לא התקררו לאחר ניסיונות הצתה קודמים לא מוצלחים. מונה פנימי מגביל את מספר ניסיונות ההצתה הלא מוצלחים ל-7. הדבר מונע מהמנורה להבהב בתום חייה.

שבב UBA2000T מכיל מעגלי הגנת זרם מובנים. כאשר הזרם דרך הנגד החיישן חורג מסף ההגנה (I_PROT), מתג ההפעלה נסגר, והמיקרו-מעגל עובר למצב מנוחה. כיבוי והדלקה מחדש של מתח האספקה מאפס את מעגלי ההגנה. דיאגרמת המצב של המיקרו-מעגל במהלך תהליך הצתת המנורה מוצגת באיור. 3.7.

עקרון הפעולה של המתנע האלקטרוני על שבב UBA2000T
אורז. 3.7. דיאגרמת מצב של שבב UBA2000Te במהלך הצתת המנורה

ספק כוח. כאשר מתח אספקה מופעל על המיקרו-מעגל, קיבול החיץ נטען ומאפשר למקור הזרם הפנימי לפעול. מתח האספקה הפנימי של המיקרו-מעגל מיוצב ואינו תלוי במתח על קבל החיץ. דיודת הזנר המובנית מגבילה את המתח בפין 6 (V_cc) ברמת Vcc (sl).

השוואות מתח. השוואות עוקבות אחר המתח על קבל החיץ ומאפשרות את פעולת המעגלים הפנימיים של המיקרו-מעגל כאשר מתח האספקה מגיע לרמת ההתחלה - V_cc (sl). הטעינה הראשונית של הקבל דורשת פרק זמן מסוים t_INI (ראה איור 3.6). זמן זה תלוי בערך הקבל C1, בצריכת הזרם של המיקרו-מעגל ובהתנגדות של המחלק החיצוני בכניסה V_in (R1IIR2). לאחר טעינת קבל C1 ובתנאי שמתח החשמל קרוב לערכו המרבי, נוצר פולס זרם הפותח את מתג ההפעלה החיצוני.

אם מתח האספקה יורד לרמה המעידה על היעדר מתח רשת, המעגלים הפנימיים של המיקרו-מעגל מאופסים, והוא נעשה מוכן להתחמם ולהפעיל את המנורה כאשר מתח הרשת מופעל שוב.

טריגר. מצב הדק הפנימי משקף את מצב מתג ההפעלה החיצוני. תהליך התקנת הדק נקבע על פי מצב משווי המתח, מונה ההצתה ומצב המנוחה של המיקרו-מעגל. איפוס ההדק נשלט על ידי טיימר, חיישן זרם ומעגלי הגנת זרם.

חיישן זרם. חיישן הזרם שולט ברגע שבו מתג ההפעלה נכבה ומייצר פולסי שעון כדי לשלוט במונים הפנימיים של המיקרו-מעגל (איור 3.8).

עקרון הפעולה של המתנע האלקטרוני על שבב UBA2000T
אורז. 3.8. יצירת שעון

להפעלה תקינה, זרם החימום של אלקטרודות המנורה חייב להיות בטווח המותר I_PR. עקב היסטרזיס מסוים, פסגות בודדות של זרם חימום האלקטרודה אינן משפיעות על מצב המד. בנוסף, מעגלי חיישני הזרם מבצעים סינון נוסף בתדר נמוך של האות, ומבטלים את ההשפעה של פולסי זרם קצרים על זמן החימום של אלקטרודות המנורה.

חיישן קדמי. חיישן הקצה מבטיח שמתג ההפעלה החיצוני סגור בקצה הנופל של זרם החימום המתוקן.

מונה. כאשר אות שעון מופעל על המונה בתדר כפול מתדר הרשת, המונה קובע את משך החימום הראשון של אלקטרודות המנורה ובמידת הצורך את משך ששת החימום הבאות.

מעגל בקרת זמן חימום. בהתאם למצב המונה עבור מספר ההתחלות, נבחר אחד גדול (t_PRF = 1,25 שניות) או קטן (t_NRP = 0,64 שניות) זמן חימום.

התחל מונה. מספר ההתחלות נספר על ידי מונה נפרד. לאחר שבעה ניסיונות הפעלה לא מוצלחים, השבב מועבר למצב מנוחה. במצב מנוחה, צריכת הזרם עולה, שבגללה קבל החיץ מתפרק במהירות כאשר המתנע מנותק ממקור הכוח. זה מבטיח שהמתנע מאופס אוטומטית כאשר מנורה פגומה מוחלפת בחום.

מעגלי הגנה שוטפים. אם הזרם דרך נגד המדידה חורג מערך הסף I_PROT, מתג ההפעלה החיצוני סגור. במהלך התקופות הראשונות של המצב הפתוח של מתג ההפעלה (זמן חסימה t_D) הפעלת מעגלי ההגנה הנוכחיים אסורה. הודות לכך, תהליכים חולפים בעת פתיחת המפתח אינם מפעילים את מעגלי ההגנה הנוכחיים. אם הזרם חורג מערך סף, מתג ההפעלה כבוי והמיקרו-מעגל מועבר למצב מנוחה, ומונע פתיחה של המפתח לאחר מכן. ניתן להוציא את המיקרו-מעגל ממצב זה רק על ידי כיבוי מתח האספקה.

מאגר פלט. מאגר המוצא נועד לשלוט על תיריסטור חיצוני עם זרם כניסה נמוך או טרנזיסטור בעל אפקט שדה חזק. כאשר המיקרו-מעגל מופעל, הפלט שלו נשמר ברמה נמוכה, ומונע את פתיחת מתג ההפעלה.

מתג הפעלה על תיריסטור. כפי שכבר הוזכר, UBA2000T יכול לעבוד בשילוב עם תיריסטור המתח הגבוה TN22 (איור 3.9). זהו תיריסטור חד-קצה איכותי המיוצר באמצעות טכנולוגיית דיפוזיה מישורית של pnpn במתח גבוה. יצרן: STMicroelectronics (st.com). התיריסטור מיוצר במארזי פלסטיק IPAK (TO-251), DPAK (TO-252) ומיועד לשימוש בהתקני התנעה אלקטרוניים למנורות פלורסנט.

מאפיינים טכניים עיקריים של תיריסטור TN22:

מתח התמוטטות מפולת Vbr - 1200-1500 V;
זרם החזקה פתוח 1N, לא פחות מ-175 mA;
זרם בקרה לא יותר מ-1,5 mA.

עקרון הפעולה של המתנע האלקטרוני על שבב UBA2000T
אורז. 3.9. תרשים ומראה של תיריסטור TN22

ערכים מקסימליים של פרמטרים ומצבים של TN22:

ערך מתח חוזר במצב סגור (בטמפרטורת הגביש T_j= 110 מעלות צלזיוס) V_DRM- 400 וולט;
ערך rms של זרם התיריסטור הפתוח (בזווית הולכה של 180° וטמפרטורת המארז T_C = 95 מעלות צלזיוס) I_T (RMS) - 2 A;
הערך הממוצע של זרם התיריסטור הפתוח (בזווית הולכה של 180 מעלות וטמפרטורת המארז T_C = 95 מעלות צלזיוס) I_T (av) -1,8 A;
ערך שיא שאינו חוזר על עצמו של זרם התיריסטור הפתוח (בטמפרטורת הצומת הראשונית T_j = 25 מעלות צלזיוס):
ב-t_P = 8,3 אלפיות השנייה - 22 A;
ב-t_P= 10 אלפיות השנייה - 20 A;
ערך גבול I2t ב-t_P = 10 אלפיות השנייה - 2 A2-s;
קצב קריטי של עליית זרם במצב פתוח (ב-I_G = 5 mA ו-dI_G/dt = 70 mA/µs) - 50 A/µs;
טמפרטורת הפעולה של הגביש T_j - -40...+110 מעלות צלזיוס;
טמפרטורת אחסון T_STG 40...+150 מעלות צלזיוס.

דוגמה אופיינית לשימוש במיקרו-מעגל בשילוב עם תיריסטור עם זרם כניסה נמוך (סוג TN22), המשמש כמתג הפעלה חיצוני, מוצג באיור. 3.4, א. במקרה זה, מחלק מתח הכניסה ההתנגדות מחובר לא לחוט המשותף, אלא לאלקטרודת הבקרה של המתג החיצוני. מכיוון שהמתח על אלקטרודת הבקרה של המפתח נמוך, הדבר אינו מוביל לשינוי ניכר ביחס החלוקה.

מגבר מאגר פלט יוצר דופק זרם הנחוץ לפתיחת המפתח החיצוני TN1. דופק זרם זה מסונכרן עם המתח בפין 4 (V_IN). מתג ההפעלה נפתח כאשר המתח הוא V_IN יגיע לרמה V_IGN. במקרה זה, הזרם דרך המחלק R1 ו-R2 הוא חלק בלתי נפרד מהזרם הנדרש לפתיחת המפתח. במידת הצורך, הדופק הנוכחי חוזר על עצמו בכל חצי מחזור של מתח הרשת. כאשר צריך לסגור מתג זר, מאגר הפלט מסוגל לספק את זרם הזרימה הגדול הנדרש לסגירה מהימנה של המתג.

לפעמים יש צורך להגביל את זרם הדופק הזורם בעת פתיחת המפתח עקב פריקת קבל דיכוי הרעש C2. לשם כך, ניתן לחבר את הנגד R3 בסדרה עם הקבל.

מתג הפעלה מבוסס על טרנזיסטור אפקט שדה. תרשים טיפוסי של שימוש במיקרו-מעגל UBA2000T יחד עם מתג הפעלה המבוסס על טרנזיסטור אפקט שדה מוצג באיור. 3.4, ב. במקרה זה, המחיצה ההתנגדות מחוברת לחוט המשותף. מאגר הפלט של המיקרו-מעגל פועל בדומה למקרה הקודם. דופק זרם המוצא מטעין את השער של טרנזיסטור אפקט השדה. כתוצאה מכך, הטרנזיסטור נפתח.

כדי לשמור על הטרנזיסטור במצב מוליך, נעשה שימוש בנגד בעל התנגדות גבוהה, המחובר בין שער הטרנזיסטור לבין קבל החיץ C1. הצורך בנגד זה נובע מכך שזרם המוצא הוא דופק ולא רציף. זה ראוי לציוןשהשימוש בנגד מוביל לעלייה בזרם הפריקה של קיבול החיץ C1.

דיודת זנר פנימית מגבילה את המתח במוצא השבב, ולכן בשער ה-FET, לכ-6,8 וולט.

שתי סכימות היישום דורשות שימוש במתג הפעלה עם מתח פירוק V_{(BR) AC} או V_(BR)DS, העולה על מתח ההצתה של מנורת הפלורסנט.

בשולחן. ניתנים 3.1 ערכי גבול של פרמטרים של מעגל המיקרו UBA2000T.

טבלה 3.1. ערכי הגבלה של פרמטרים של שבב UBA2000T

עקרון הפעולה של המתנע האלקטרוני על שבב UBA2000T

הערות שולחן.

1. הפין מחובר לדיודת זנר פנימית במתח פריצה של כ-6,8 V.

2. הפין מחובר לדיודת זנר פנימית עם מתח פירוק של 130-230 V. יש להגביל את הזרם דרך הפין ל-10 mA.

3. ערך דופק עם משך דופק של 2 אלפיות השנייה.

מחבר: Koryakin-Chernyak S.L.

ראה מאמרים אחרים סעיף נטל למנורות פלורסנט.

תקרא ותכתוב שימושי הערות על מאמר זה.

<< חזרה

חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:

עור מלאכותי לחיקוי מגע 15.04.2024

בעולם טכנולוגי מודרני בו המרחק הופך להיות נפוץ יותר ויותר, חשוב לשמור על קשר ותחושת קרבה. ההתפתחויות האחרונות בעור מלאכותי על ידי מדענים גרמנים מאוניברסיטת Saarland מייצגים עידן חדש באינטראקציות וירטואליות. חוקרים גרמנים מאוניברסיטת Saarland פיתחו סרטים דקים במיוחד שיכולים להעביר את תחושת המגע למרחקים. טכנולוגיה חדשנית זו מספקת הזדמנויות חדשות לתקשורת וירטואלית, במיוחד עבור אלה שמוצאים את עצמם רחוקים מיקיריהם. הסרטים הדקים במיוחד שפיתחו החוקרים, בעובי של 50 מיקרומטר בלבד, ניתנים לשילוב בטקסטיל וללבוש כמו עור שני. סרטים אלה פועלים כחיישנים המזהים אותות מישוש מאמא או אבא, וכמפעילים המשדרים את התנועות הללו לתינוק. הורים הנוגעים בבד מפעילים חיישנים המגיבים ללחץ ומעוותים את הסרט הדק במיוחד. זֶה ... >>

פסולת חתולים של Petgugu Global 15.04.2024

טיפול בחיות מחמד יכול להיות לעתים קרובות אתגר, במיוחד כשמדובר בשמירה על ניקיון הבית שלך. הוצג פתרון מעניין חדש של הסטארטאפ Petgugu Global, שיקל על בעלי החתולים ויעזור להם לשמור על ביתם נקי ומסודר בצורה מושלמת. הסטארט-אפ Petgugu Global חשפה אסלת חתולים ייחודית שיכולה לשטוף צואה אוטומטית, ולשמור על הבית שלכם נקי ורענן. מכשיר חדשני זה מצויד בחיישנים חכמים שונים המנטרים את פעילות האסלה של חיית המחמד שלכם ופועלים לניקוי אוטומטי לאחר השימוש. המכשיר מתחבר למערכת הביוב ומבטיח פינוי פסולת יעיל ללא צורך בהתערבות של הבעלים. בנוסף, לאסלה קיבולת אחסון גדולה הניתנת לשטיפה, מה שהופך אותה לאידיאלית עבור משקי בית מרובי חתולים. קערת המלטה לחתולים של Petgugu מיועדת לשימוש עם המלטה מסיסת במים ומציעה מגוון זרמים נוספים ... >>

האטרקטיביות של גברים אכפתיים 14.04.2024

הסטריאוטיפ שנשים מעדיפות "בנים רעים" כבר מזמן נפוץ. עם זאת, מחקר עדכני שנערך על ידי מדענים בריטים מאוניברסיטת מונאש מציע נקודת מבט חדשה בנושא זה. הם בדקו כיצד נשים הגיבו לאחריות הרגשית של גברים ולנכונותם לעזור לאחרים. ממצאי המחקר עשויים לשנות את ההבנה שלנו לגבי מה הופך גברים לאטרקטיביים לנשים. מחקר שנערך על ידי מדענים מאוניברסיטת מונאש מוביל לממצאים חדשים לגבי האטרקטיביות של גברים לנשים. בניסוי הראו לנשים תצלומים של גברים עם סיפורים קצרים על התנהגותם במצבים שונים, כולל תגובתם למפגש עם חסר בית. חלק מהגברים התעלמו מההומלס, בעוד שאחרים עזרו לו, כמו לקנות לו אוכל. מחקר מצא שגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב היו מושכים יותר לנשים בהשוואה לגברים שהפגינו אמפתיה וטוב לב. ... >>

חדשות אקראיות מהארכיון

תותחי מים לצוללות 15.07.2019

יפן החלה בעבודות הפיתוח של צוללות פרויקט 29SS, שיחליפו את צוללות ה-Stirling-חשמליות מסוג Soryu מ-2009.

צוללות דיזל-סטירלינג-חשמליות בדרגת Soryu (דרקון כחול יפני) הן פיתוח נוסף של הצוללות מסוג אויאשיו, מהן הן נבדלות בתזוזה מוגברת והתקנת מנוע סטירלינג בלתי תלוי באוויר. הן הפכו לצוללות הגדולות ביותר ביפן שלאחר המלחמה ונחשבות להיי-טקיות והשקטות ביותר מבין הצוללות המופעלות על בסיס קונבנציונלי.

בינתיים, Mitsubishi Heavy Industries Corporation מפתחת דור חדש של צוללות. הפרויקט אמור להיות מוכן עד 2020, והצוללת הראשונה תיכנס לשירות עם כוח ההגנה העצמית הימית של יפן בסביבות 2031. גוף הספינה ילווה בדרך כלל את הצורה של צוללות מהדור הקודם, אך לצורך הידרודינמיקה טובה יותר, המהנדסים ישימו את ההגנה הנשלפת למטה ויזיזו ממנו את ההגאים האופקיים.

לפי החישובים של היפנים, זה אמור להגביר את סודיות הכלי. הצוללת החדשה תקבל הנעה סילון במקום מדחף, וכן סוללות ליתיום-יון כמקור כוח שקט יותר. חימוש הצוללות עשוי להישאר זהה לדור הקודם: שישה צינורות טורפדו 533 מ"מ לטרפדות כבדות וטילי שיוט נגד ספינות מסוג Harpoon.

עוד חדשות מעניינות:

▪ היזהרו מהגשר

▪ הרכב כימי של כלי נשק ויקינגים

▪ יצרנים טייוואנים מפסיקים את ה-OLED

▪ בזיכרון - דרך האף

▪ אישה משותקת דיברה באמצעות אווטאר דיגיטלי

עדכון חדשות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה

חומרים מעניינים של הספרייה הטכנית החופשית:

▪ חלק של האתר חומרים אלקטרוטכניים. בחירת מאמרים

▪ מאמר ההופעות מטעות. ביטוי עממי

▪ מאמר איך ציפורים מוצאות את דרכן במהלך טיסות? תשובה מפורטת

▪ מאמר קביעת מרחקים לפי זוויות מדודות. עצות לטיול

▪ מאמר כיצד עובדת הטלוויזיה (סריקה). אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל

▪ מאמר פוקוס עם תוספת. פוקוס סוד

השאר את תגובתך למאמר זה:

כל השפות של דף זה

בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר