|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
אינציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל נטל אלקטרוני להתחלה חמה אוניברסלית עבור מנורות פלורסנט T8. אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל
אנציקלופדיה של רדיו אלקטרוניקה והנדסת חשמל / תאורה המחבר מציע עיצוב של נטל אלקטרוני עבור מנורות פלורסנט T8, המורכב על מיקרו-מעגל מיוחד ICB1FL02G. המכשיר מצויד במתקן כוח אקטיבי, מספק הגנה מפני מצבי חירום ובעל שבע אפשרויות שונות לחיבור מנורות בעוצמה משתנה. נטל אלקטרוני - נטל אלקטרוני, הנקרא לעתים קרובות נטל אלקטרוני, משמש להדלקה ולתחזוקה של מצב הפעולה של מנורות פריקת גז (במקרה זה, מנורות פלורסנט). היתרונות של נטל אלקטרוני על פני מצערת ומתנע קונבנציונליים ברורים: היעדר הבהוב של מנורות במהלך ההפעלה, מקדם הספק גבוה יותר, מקדם פעימה נמוך משמעותית של שטף האור, כמו גם עלות נמוכה יותר, וכו '. כיום, כמעט כל מנורת פלורסנט, בין אם במשרד ובין אם בבית, מצוידת בנטל אלקטרוני. בהתבסס על עיצוב המעגלים שלהם, ניתן לחלק נטלים אלקטרוניים המיוצרים באופן מסחרי לשתי קטגוריות. הראשון הוא ממיר חצי גשר עם התנעה אוטומטית המבוסס על שני טרנזיסטורים במתח גבוה חזקים מסדרת 13007 עם מתקן הספק פסיבי. נטלים מסוג זה הם הזולים והנפוצים ביותר, הפועלים בתדר של 36...38 קילו-הרץ. השני - נטלים אלקטרוניים יקרים יותר, המורכבים על מעגלים מיוחדים, בעלי מתקן כוח פעיל ופונקציית התחלה "חמה". לרוב יש להם תדר מחולל של 36...48 קילו-הרץ והם מאופיינים במקדם פעימה נמוך מאוד של שטף האור - 2...5%. לשם השוואה: עבור מנורה דולקת עם משנק וסטרטר קונבנציונליים, פעימות שטף האור שוות בערך ל-40...60%, עם נטל אלקטרוני זול - כ-15%. הגרסה של הנטל האלקטרוני על מיקרו-מעגל מיוחד תידון במאמר זה. מאפיינים טכניים עיקריים
הנטל מורכב על בקר מיקרו-מעגל מיוחד לנטל אלקטרוני של מנורות פלורסנט - ICB1FL02G, שפותח על ידי Infineon. הנטלים במיקרו-מעגל זה דומים בעיצוב המעגלים לנטלים במיקרו-מעגלים בינלאומיים ממקשרים, למשל, IR2168, IR2166, אך דורשים פחות אלמנטים חיצוניים וכפי שהראה בפועל, הם יציבים ואמינים יותר (זוהי דעתו הסובייקטיבית של המחבר) . תרשים המכשיר מוצג באיור. 1. המאפיין העיקרי שלו הוא שבע תצורות (אפשרויות) לחיבור מנורות: 1x18 (מנורת פלורסנט אחת מסוג T8 בהספק של 18 W), 1x36, 1x58, 2x18, 2x36, 3x18, 4x18 (איור 2). תיאור מפורט של פעולת המיקרו-מעגל ניתן ב-[1]. ניתן לחלק את פעולת הנטל לשלושה שלבים: חימום מוקדם של קתודות המנורה, הצתה ומצב הפעלה. חימום מוקדם מיושם כך. מיד לאחר ההדלקה, מחולל השעון של השבב מתחיל לפעול בתדר של כ-125 קילו-הרץ. לאחר 10 אלפיות השנייה, התדר שלו יורד בצורה חלקה ל-65 קילו-הרץ - זהו תדר החימום המוקדם, אשר נקבע על ידי הנגד R22. ערך זה גבוה בהרבה מתדר התהודה של מעגל הנטל המוצא L2C14, כך שהמתח המופעל על הקתודות של המנורות לא יהיה מספיק כדי להצית אותן. מתחיל חימום מוקדם של המנורות, שמשך הזמן נקבע על ידי הנגד R26 ונבחר בטווח שבין 0 ל-2 שניות (במקרה שלנו - 1 שניות). במהלך תקופה זו התדירות נשארת ללא שינוי. במהלך החימום מראש, הקתודות של המנורות יתחממו מספיק על ידי הזרם בתדר גבוה, והגז במנורות יתחיל ליינן חלקית. כתוצאה מכך, ההצתה הבאה תתבצע במצב פחות "מלחיץ" עבור חוטי המנורה ועם עליות זרם נמוכות יותר דרך טרנזיסטורים VT2, VT3. פונקציית החימום מראש מגדילה באופן משמעותי, לפעמים כמה פעמים, את חיי השירות של מנורת הפלורסנט.
לאחר סיום זמן החימום, תדירות מחולל השעון של השבב תתחיל לרדת שוב במהלך ה-40 השניות הבאות. ככל שהוא מתקרב לתדר התהודה של מעגל L2C14, המתח המופעל מהלוחות של הקבל C14 אל הקתודות של המנורות יתחיל לעלות בחדות וכאשר יגיע ל-600...800 V, תתרחש הצתה. אם ברגע זה המתח על חיישן הזרם - הנגד R27 מגיע לסף של 0,8 וולט, וזה יכול לקרות, למשל, כאשר מנסים להפעיל את הנטל ללא עומס או כאשר אחת המנורות מתקלקלת, בקר המיקרו-מעגל יפעל להפסיק להפחית עוד יותר את התדר של הממיר ולהתחיל להגדיל אותו שוב, אשר, בתורו, יגרום לירידה במתח על הקבל C14. זה נעשה על מנת למנוע עליות זרם ומתח מוגזמות במוצא הממיר. כאשר מפל המתח יורדת מתחת ל-0,8 V על פני הנגד R27, התדר יתחיל לרדת שוב. ניתן לחזור על תהליך זה מספר פעמים עד לקבלת אות הצתה מוצלח. אות זה הוא המראה של זרם סינוסאידי עם משרעת של לא יותר מ-2,5 mA בכניסת LVS1 (LVS - תחושת מתח מנורה, פינ 13) DA1 ומתח טרפזי עם תנופה של לא יותר מ-3,2 וולט בכניסת RES (הפעלה מחדש, פין 12) DA1 . זמן ההצתה המרבי יכול להגיע ל-235 אלפיות השנייה. אם המנורות לא מצליחות להידלק, המיקרו-מעגל יעבור למצב חירום ויפסיק להחליף טרנזיסטורים VT2 ו-VT3. אם ההצתה תצליח, DA1 יעבור למצב פעולה, תדירות מחולל השעון תקטן לערך ההפעלה, שנקבע על ידי הנגד R18. כל שלושת השלבים של פעולת הנטל: חימום, הצתה ומצב פעולה מומחשים על ידי האוסילוגרמה באיור. 3 (אוסילוסקופ מחובר לפינים 3, 9 של מחבר XS1). באיור. איור 4 מציג אוסצילוגרמת מתח במצב הפעלה במצב יציב עם ארבע מנורות של 18 W כל אחת מחוברת.
במצב הפעלה מופעלות פונקציות הגנה נוספות: EOL (End Of Life) - סוף חיי מנורה, הגנה מפני פעולה במצב קיבולי, הגנה מפני אפקט מתקן של מנורות. במקרה של עלייה חדה בזרם דרך המנורה, שעלולה להתרחש לקראת סוף חיי השירות שלה, הזרם במעגל יגדל ל-215 µA: בתוספת ספק הכוח, R14, R16, R21, R23, R30, חוט מנורה, R17, R15, R13, R12, חיישן זרם פנימי של שבב DA1. זה יפעיל את הגנת EOL והנטל יכבה. אם חצי המחזורים החיוביים והשליליים של הזרם הזורם במעגל זה אינם שווים במשרעת, פירוש הדבר שהמנורה פועלת במצב מיישר. במילים אחרות, יש יותר זרם דרך המנורה בכיוון אחד מאשר בכיוון השני. השפעה זו נגרמת על ידי בלאי מוקדם של אחת מקתודות המנורה. במקרה זה, הנטל עובר גם למצב חירום. אם במהלך פעולת הנטל המגע במעגל המנורה נשבר, למשל עקב מחזיק מנורה פגום או שחיקה של אחד החוטים, התנגדות המעגל תגדל בחדות ושלב הפלט יעבור לפעולה קיבולית, אשר , בתורו, יכול לגרום לתהודה. במקרה זה, המתח בכניסת RES יעלה על הרמה של 1,6 V, מה שיפעיל את ההגנה ויכבה את הנטל. בנוסף, כניסות LVS1 ו-RES של המיקרו-מעגל DA1 משמשות לשליטה בחיבור המנורות במהלך כל זמן הפעולה של הנטל. אם אחת המנורות מוסרת בזמן שהנטל פועל, הנטל יכבה. מתקן ההספק הפעיל מורכב על שנאי T1, טרנזיסטור VT1, דיודה VD2 וקבל C5. מטרתו היא להביא את צורת הזרם הנצרך קרוב ככל האפשר לצורת המתח, להפחית את הסטת הפאזה בין זרם למתח, ובכך למזער את ההספק התגובתי. עקרון פעולתו מתואר בפירוט ב-[1] ו-[2]. תכונה מיוחדת של מתקן זה היא היכולת לפעול הן במצב הולכה קריטית (CCM) והן במצב הולכה בלתי רציפה (DCM). מחלק R8-R11C6 משמש לשליטה בערך המיידי של מתח האספקה ולקביעת זמן הסגירה של הטרנזיסטור VT1. הפיתול המשני של שנאי T1, המחובר דרך נגד מגביל זרם R3 לכניסת PFCZCD (פין 7) של DA1, נחוצה כדי לקבוע את הרגע שבו הזרם דרך הפיתול הראשוני של השנאי מגיע לאפס. ברגע שזה יקרה, דופק פתיחה יופעל על השער של הטרנזיסטור VT1. שני הפיתולים של שנאי T1 חייבים להיות בשלב. המיקרו-מעגל מופעל ברגע הראשון לאחר ההפעלה מהמעגל R1, R2, R5. בעתיד - משלב הפלט דרך המייצב C12C13R28VD5VD6C10. כדי לחבר ארבע מנורות לנטל, יצרן השבבים ממליץ להשתמש בשני מעגלי נטל פלט המחוברים במקביל, כאשר בכל מעגל מחוברות שתי מנורות בסדרה [1]. אבל אז מתעוררת הבעיה הבאה. אפילו עם התפשטות קלה בפרמטרים של מעגל הפלט LC, זוגות של מנורות עשויים שלא להידלק בו זמנית, וזה לא מאוד נעים לתפוס. מצד שני, הדלקת ארבע מנורות מחוברות בסדרה היא די בעייתית, שכן אין להן זמן להתחמם מספיק בזמן החימום, ונדרשת הרבה יותר אנרגיה להדלקה. בנוסף, אסור לנו לשכוח הפסדים על חוטי חיבור. הפתרון היה להשאיר מעגל פלט אחד, אך להוסיף שנאי עזר להורדה בעוצמה נמוכה T2. הוא מפצה על הפסדים בנקודות החיבור של המנורות, משפר את חימום המנורות ומקל על הדלקתן. נקבע בניסוי כי הספק של שנאי T2 צריך להיות 8... 10% מההספק הכולל של המנורות, יחס הטרנספורמציה צריך להיות 20.30. בעת חיבור מנורות 1x18, 2x18, 1x36 לנטל, יש להסיר את השנאי T2 ואת קבלי ההפרדה C11, C16 ו-C18 כדי למנוע אספקת כוח עודף למנורות. התיעוד [1] מספק את החישוב של כל המרכיבים העיקריים של הנטל, למעט מעגל המוצא L2C14. השראות של משרן L2 והקיבול של קבל C14 מחושבים באופן הבא. הספק מקסימלי של מנורה (4x18 או 2x36) P=72 W, תדר פעולה שנבחר f=41 kHz, תדר הצתה fIGN=48 קילו-הרץ [1], באמצעות התנעה "חמה", מתח ההצתה האופטימלי UIGN≈700 V. מיחס האנרגיה שאנו מקבלים E = P/f = C U2/ 2, מכאן C14 = 2P/(fIGNUIGN2) = 2·72/(48·103· 7002) ≈ 6,1 nF. מבין הזמינים, נבחר קבל בקיבולת 6,8 nF. כעת אנו קובעים את השראות של משרן L2. התדירות היא f = 1/(2π√LC), מכאן L2 = 1/(4π2·С·f2) = 1/(4π26,8 412· 106) = 2,2 mH. מצד שני, השראות של משנק הנטל חייבת לעמוד בתנאי L2 = (Uפיט - Uл)·טלִפְתוֹחַ/Iл , איפה אתהפיט - מתח אספקה; Uл - מתח הפעלה על המנורות (מתח הפעולה של מנורת 18 וולט שווה בערך לכ- 56 וולט, לכן, Uл=4·56=224V); טלִפְתוֹחַ - זמן פתיחה של טרנזיסטור ב-f=41 kHz, tלִפְתוֹחַ ≈11,5 μs (לפי [1]); אניл≈0,33 A - זרם הפעלה של המנורות. מכאן L2 = (290 - 224) 11/330 = 2,2 mH. אנו קובעים את הזרם המרבי של משרן L2, הוא יהיה שווה לזרם של קבל C14 ברגע התהודה IL2 =Urez·2π·frez·C = 700·2π·48·1036,8 10-9 = 1,4 א. אנו בוחרים מעגל מגנטי המתאים להספק הכולל, למשל, EV25/13/13. בואו נאמוד את הפער הנדרש g: g = (4 10-4·π· L·Iמקסימום2)/(S·B2), כאשר S הוא שטח החתך של הליבה המגנטית, m (עבור EV25/13/13 S=75 מ"מ2); B - אינדוקציה מקסימלית, T; L - השראות, H; אנימקסימום - זרם מקסימלי, A. ניקח את האינדוקציה B = 0,22 T. אנחנו מקבלים g = (4 10-4·π·2,2·10-3· 1,42)/(75·10-6· 0,222) = 1,5 מ"מ. בוא נחשב את מספר הסיבובים N של המשרן L2: L=N2· אL, מכאן N = √(לָהL) ; אL = (אL0·λ)/(μeז) היכן שL - השראות לכל סיבוב (ליבה מגנטית עם פער), H; אL0 - השראות לכל סיבוב (ליבה מגנטית ללא פער, מידע מספר העיון), H; λ - אורך קו השדה הממוצע של המעגל המגנטי, מ"מ; μe - חדירות מגנטית ראשונית של חומר הליבה המגנטית (מידע מתוך ספר העיון). עבור ליבה מגנטית EV25/13/13, חומר N87 - AL0=2400 nH, λ=59 מ"מ, μe= 1520. מכאן AL = (2400·10-959 10-3)/(152 1,5 10-3) = 6,7 10-8 Gn, N = √(2,2 10-3/6,7·10-8) = 181 סיבובים. בוא נבדוק את האינדוקציה המקסימלית B = (Iמקסימום·μ0·N)/g, כאשר μ0 = 4π·10-7 Gn/m ; B = (1,4 4π 10-7·181)/(1,5·10-3) = 0,212 T המשנק מלופף עם חוט 4x0,2 מ"מ (ארבעה חוטים בקוטר 0,2 מ"מ). במידת האפשר, רצוי לחלק את הפיתול למקטעים. המכשיר מורכב על מעגל מודפס העשוי מרדיד פיברגלס בצד אחד. ציור המעגלים המודפסים מוצג באיור. 5. כל האלמנטים להרכבה על פני השטח ממוקמים בצד המוליכים המודפסים, כל אלמנטי הפלט נמצאים בצד הנגדי. סידור האלמנטים מוצג באיור. 6. תמונות של המכשיר המורכב מוצגות באיור. 7 ואיור. 8. קבל C14 - סרט מתכת, למתח של 1600 V, קבלים C11-C13 - סרט מתכת או דיסק קרמיקה למתח של 1000 V, קבלים C16, C18 - 100 V. דיודות VD2, VD4 - מהיר פעולה עם א. מתח הפוך מותר של לפחות 600 V. ניתן להחליף טרנזיסטורים FQD5N50 (VT1-VT3) ב-SPP03N60C3 או דומה. שנאי T1 מלופף על ליבה מגנטית E25/13/7, חומר N27, מרווח לא מגנטי 1,6 מ"מ. הפיתול הראשוני מכיל 184 פיתולים של חוט 4x0,2 מ"מ, הפיתול המשני מכיל 14 פיתולים של חוט בקוטר 0,3 מ"מ. שנאי T2 מלופף על ליבה מגנטית E16/8/5, חומר N27, ללא פער. פיתול 1-2 מכיל 208 סיבובים, פיתולים 11 - 14, 6 - 7, 10 -13 - 24 סיבובים כל אחד, פיתולים 4 - 5, 8 - 9 - 12 סיבובים כל אחד. קוטר החוט של כל הפיתולים הוא 0,18 מ"מ. רצוי לבחור נגדים להגדרת תדר R18, R22, R26 עם סובלנות של 0,5-1%. מכשיר שהורכב כהלכה בדרך כלל מתחיל לעבוד מיד ואינו דורש הגדרה כלשהי.
ספרות
מחבר: V. Lazarev
עור מלאכותי לחיקוי מגע
15.04.2024 פסולת חתולים של Petgugu Global
15.04.2024 האטרקטיביות של גברים אכפתיים
14.04.2024
▪ אנטנת סנכרון זמן חכמה עבור GPS ▪ מאכלים ומשקאות הפכו מתוקים יותר
▪ מדור אתר דוגמנות. בחירת מאמרים ▪ מאמר אובידיאני טרנספורמציות. ביטוי עממי ▪ מאמר היכן ניתן לראות עץ דקל שגדל מזרע בן יותר מאלפיים שנה? תשובה מפורטת ▪ כתבה עובד כביסה במתקן בריאות. הוראה סטנדרטית בנושא הגנת העבודה ▪ מאמר מידע כללי על סבוני שירותים. מתכונים וטיפים פשוטים ▪ מאמר תנועה של תקליט גרמופון. סוד התמקדות
בית | הספרייה | מאמרים | <font><font>מפת אתר</font></font> | ביקורות על האתר
www.diagram.com.ua |
ראה מאמרים אחרים סעיף 
חדשות אחרונות של מדע וטכנולוגיה, אלקטרוניקה חדשה:
כל השפות של דף זה