Bezpłatna biblioteka techniczna

Stateczniki elektroniczne. Prosty statecznik elektroniczny oparty na chipie IR2153. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / Stateczniki do świetlówek

 Komentarze do artykułu

Rozważ prosty obwód statecznika elektronicznego oparty na mikroukładzie IR2153 (IR2151), pokazany na ryc. 3.14. Główne parametry IR2153 są w następujący sposób:

• maksymalne napięcie na zacisku VB w stosunku do przewodu wspólnego wynosi 600 V;
• napięcie zasilania (V_cc) - 15 V;
• pobór prądu (I_cc) - 5 mA;
• maksymalny prąd sterujący I_o -+100 mA / -210 mA;
• czas włączenia (t_op) - 80 ns;
• czas wyłączenia (t_poza) - 40 ns;
• przerwa przełączania (opóźnienie) -1,2 µs.

Ryż. 3.14. Schemat strukturalny układu scalonego IR2153 (kliknij, aby powiększyć)

Schemat ideowy statecznika elektronicznego wykonanego na bazie IR2153 pokazano na ryc. 3.15.

IR2153 to sterownik tranzystora polowego z izolowaną bramką (MOSFET) dużej mocy z wewnętrznym oscylatorem. Jest to dokładna kopia generatora stosowanego w timerze serii 555, krajowym odpowiednikiem jest KR1006VI1. Działa bezpośrednio z szyny DC poprzez rezystor gaszący R1.

Wewnętrzna regulacja napięcia zapobiega przepięciom V_cc większe niż 15,6 V. Blokowanie podnapięciowe blokuje oba wyjścia sterujące bramką VT1 i VT2, gdy napięcie V_cc poniżej 9 V.

DA1 ma dwa wyjścia sterujące:

• niższy 5 do sterowania VT2;
• górne 7 wyjście do sterowania VT1, „pływające”, ponieważ układ kształtujący impulsy do sterowania tranzystorem polowym VT1 jest zasilany z pływającego źródła zasilania, które tworzą elementy VD2, C7).

Ryż. 3.15. Schemat ideowy statecznika elektronicznego opartego na IR2153 (kliknij, aby powiększyć)

Podczas zarządzania klawiszami zasilania (VT1, VT2), układ IR2151 zapewnia opóźnienie przełączania wynoszące 1,2 µs, aby zapobiec sytuacji, gdy tranzystory VT1 i VT2 są jednocześnie otwarte i przepływa przez nie prąd, co natychmiast wyłącza oba tranzystory.

Statecznik ten przeznaczony jest do zasilania jednej lub dwóch lamp o mocy 40 (36) W (prąd lampy - 0,43 A) z sieci prądu przemiennego o napięciu 220 V 50 Hz. W przypadku zastosowania dwóch lamp o mocy 40 W należy doliczyć elementy zaznaczone linią przerywaną (EL2, L3, C11, RK3). Należy zauważyć, że dla stabilnej pracy wartości elementów w równoległych gałęziach muszą być równe (L3, C11 \u2d L10, CXNUMX), a długość przewodów doprowadzanych do lamp musi być taka sama.

Rada. W przypadku stosowania jednego sterownika do dwóch lamp zaleca się stosowanie częstotliwościowego nagrzewania elektrod (bez pozystorów). Metoda ta zostanie omówiona poniżej (przy opisie statecznika elektronicznego w układzie IR53HD420).

W przypadku stosowania lamp o innej mocy (18-30 W) należy zmienić (odpowiednio) wartości L2 \u1,8d 1,5-60 mH; przy stosowaniu lamp o mocy 80-2 W - L1 \u0,85d 2-XNUMX mH i RXNUMX - z warunku F_г ~F_б (wzory na obliczanie tych częstotliwości podano poniżej).

Napięcie sieciowe 220 V jest dostarczane do filtr sieciowy (filtr EMC) utworzony przez elementy C1, L1, C2, C3. Konieczność jego stosowania wynika z faktu, że kluczowe konwertery są źródłem zakłóceń elektromagnetycznych o częstotliwości radiowej, które przewody sieciowe promieniują w otaczającą przestrzeń niczym anteny.

Obowiązujące normy rosyjskie i zagraniczne regulują poziom zakłóceń radiowych generowanych przez te urządzenia. Dobre wyniki uzyskuje się stosując dwusekcyjne filtry LC i przesiewanie całej konstrukcji.

Na wejściu filtra sieciowego znajduje się tradycyjny moduł zabezpieczający przed przepięciami sieciowymi i szumami impulsowymi, zawierający warystor RU1 i bezpiecznik FU1. Termistor RK1 o ujemnym współczynniku temperaturowym (NTC) ogranicza udar prądu wejściowego spowodowany ładowaniem filtra pojemnościowego C4 na wejściu falownika, gdy statecznik elektroniczny jest podłączony do sieci.

Ponadto napięcie sieciowe jest prostowane przez mostek diodowy VD1 i wygładzane przez kondensatory C4. Łańcuch R1C5 zasila układ DAI - IR2153. Częstotliwość wewnętrznego oscylatora FT mikroukładu jest ustalana przez elementy R2 = 15 kOhm; C6 \u1d XNUMX nF zgodnie ze wzorem

Częstotliwość rezonansową obwodu statecznika F6 ustalają elementy L2 = 1,24 mH; C10 = 10 nF zgodnie ze wzorem

Aby zapewnić dobry rezonans, wymagany jest następujący warunek: częstotliwość wewnętrznego generatora powinna być w przybliżeniu równa częstotliwości rezonansowej obwodu statecznika, tj. Fg ~ Fb.

W naszym przypadku ta zasada jest spełniona. Elementy VD2, C7 forma zasilacz pływający (bootstrap). Tranzystor polowy sterujący kształtowaniem impulsów.VT1. Elementy R5, C9 - obwód tłumiący (tłumik), który zapobiega zatrzaskiwaniu (działaniu pasożytniczego tyrystora w strukturze sterownika CMOS) stopni wyjściowych mikroukładu. R3, R4 - ograniczające rezystory bramkowe, ograniczają prądy indukowane, a także chronią stopnie wyjściowe mikroukładu przed zwarciem. Nie zaleca się zwiększania (w dużych granicach) rezystancji tych rezystorów, ponieważ może to prowadzić do samoistnego otwarcia tranzystorów mocy.

Budowa i szczegóły. Cewka filtra sieciowego L1 jest nawinięta na pierścień ferrytowy K32x20x6 M2000NM dwużyłowym przewodem sieciowym aż do całkowitego wypełnienia okna. Istnieje możliwość wymiany dławika z zasilacza PFP telewizora, magnetowidu, komputera.

Dobre wyniki tłumienia hałasu zapewniają specjalistyczne filtry EPCOS: B8414-D-B30; B8410-B-A14.

Aby zrobić lukę pomiędzy współpracującymi powierzchniami połówek obwodu magnetycznego należy ułożyć uszczelki z materiału niemagnetycznego (włókno szklane niefoliowe lub getinax) o odpowiedniej grubości i skleić klejem epoksydowym.

Wartość indukcyjności cewki indukcyjnej (przy stałej liczbie zwojów) zależy od wartości przerwy niemagnetycznej. Wraz ze zmniejszaniem się szczeliny indukcyjność wzrasta, wraz ze wzrostem maleje. Nie zaleca się zmniejszania szczeliny, ponieważ prowadzi to do nasycenia rdzenia.

Kiedy rdzeń jest nasycony, jego względna przenikalność magnetyczna gwałtownie maleje, co pociąga za sobą proporcjonalny spadek indukcyjności. Spadek indukcyjności powoduje przyspieszony wzrost prądu płynącego przez cewkę indukcyjną i jej nagrzewanie. Zwiększa się również prąd przepływający przez LL, co negatywnie wpływa na jego żywotność. Szybko rosnący prąd płynący przez cewkę indukcyjną powoduje również przeciążenia prądem uderzeniowym wyłączników mocy VT1, VT2, zwiększone straty omowe w przełącznikach, ich przegrzanie i przedwczesną awarię.

Uzwojenie L2 - 143 zwoje drutu PEV-2 o średnicy 0,25 mm. Izolacja międzywarstwowa - tkanina lakierowana. Nawijanie - skręt do skrętu. Główne wymiary rdzenia w kształcie litery Wc (składają się z dwóch identycznych rdzeni w kształcie litery W) miękkich ferrytów magnetycznych (zgodnie z GOST 18614-79) podano w tabeli. 3.2.

Tabela 3.2. Główne wymiary rdzeni w kształcie litery W

Tranzystory VT1, VT2 - IRF720, tranzystory polowe z izolowaną bramką dużej mocy. MOSFET to półprzewodnikowy tranzystor polowy z tlenkiem metalu; w wersji domowej tranzystory MOSFET są tranzystorami polowymi o strukturze metal-tlenek-półprzewodnik.

Rozważ ich parametry:

• Prąd drenu DC (I_D) - 3,3 A;
• pobór prądu udarowego (I_DM)-13A;
• maksymalne napięcie dren-źródło (V_DS) - 400 V;
• maksymalne rozpraszanie mocy (P_D) - 50 W;
• zakres temperatur pracy (Tj) - od -55 do +150 °С;
• rezystancja otwarta -1,8 Ohm;
• całkowita opłata za bramę (Q_G) - 20 nC;
• pojemność wejściowa (C_ISS) - 410 pF.

Przy wyborze i wymianie tranzystorów (porównanie w tabeli 3.3) dla stateczników elektronicznych należy pamiętaćże dziś liczba firm produkujących tranzystory polowe jest dość duża (IR, STMicro, Toshiba, Fairchild, Infineon itp.). Gama tranzystorów stale się poszerza, pojawiają się bardziej zaawansowane o ulepszonych właściwościach. Parametry, na które należy zwrócić szczególną uwagę:

• odpływ prądu stałego (ID);
• maksymalne napięcie dren-źródło (VDS);
• otwarty opór, RDS(on);
• całkowita opłata za bramkę (QG);
• Pojemność wejściowa CISS.

Możliwe wymiana tranzystorów na statecznik elektroniczny: IRF730, IRF820, IRFBC30A (prostownik międzynarodowy); STP4NC50, STP4NB50, STP6NC50, STP6NB50 (STMicroelectronics); tranzystory polowe firmy Infineon (infineon.com) serii LightMos, CoolMOS, SPD03N60C3, ILD03E60, STP03NK60Z; PHX3N50E firmy PHILIPS itp.

Tranzystory są zamontowane na małych radiatorach płytkowych. Długość przewodów między wyjściami sterownika 5, 7, rezystorami w obwodach bramki R3, R4 i bramkami tranzystorów polowych musi być minimalna.

Tabela 3.3. Tabela porównawcza parametrów niektórych tranzystorów do stateczników elektronicznych

Ryż. 3.16. Główne wymiary rdzenia (do tabeli 3.2)

Mostek diodowy VD1 - importowany RS207; dopuszczalny prąd przewodzenia 2 A; napięcie wsteczne 1000 V. Możliwość zastąpienia czterema diodami o odpowiednich parametrach.

Dioda klasy VD2 ultraszybka (superszybka) - napięcie wsteczne co najmniej 400 V; dopuszczalny prąd stały - 1 A; czas odzyskiwania wstecznego - 35 ns. Pasuje do 11DF4, BYV26B/C/D, HER156, HER157, HER105-HER108, HER205-HER208, SF18, SF28, SF106-SF109, BYT1-600. Dioda ta powinna być umieszczona jak najbliżej chipa.

Chip DAI - IR2153, jest wymienny z IR2152, IR2151, IR2153D, IR21531, IR2154, IR2155, L6569, MC2151, MPIC2151. Podczas korzystania z IR2153D dioda VD2 nie jest wymagana, ponieważ jest zainstalowana wewnątrz mikroukładu.

Rezystory R1-R5 - OMLT lub MLT.

Kondensatory C1-C3 - K73-17 dla 630 V; C4 - elektrolityczny (importowany) na napięcie znamionowe co najmniej 350 V; C5 - elektrolityczny dla 25 V; C6 - ceramiczny na 50 V; C7 - ceramiczny lub K73-17 dla napięcia co najmniej 60 V; C8, C9 - K73-17 dla 400 V; SU - polipropylen K78-2 dla 1600 6.

Warystor RU1 firmy EPCOS - S14K275, S20K275, zamień na TVR (FNR) 14431, TVR (FNR) 20431 lub domowy CH2-1a-430 V.

Termistor (termistor) RK1 o ujemnym współczynniku temperaturowym (NTC - Negative Temperatura Współczynnik) - SCK 105 (10 Ohm, 5 A) lub EPCOS - B57234-S10-M, B57364-S100-M.

Termistor można zastąpić rezystorem drutowym 4,7 oma o mocy 3-5 watów.

Pozystor RK2 jest termistorem PTC (dodatni współczynnik temperaturowy) o dodatnim współczynniku temperaturowym. Twórcy IR2153 zalecają użycie pozystora firmy Vishay Cera-Mite - 307C1260. Jego główne parametry:

• rezystancja nominalna przy +25 °С - 850 Ohm;
• chwilowe (maksymalne dopuszczalne) napięcie skuteczne przyłożone do pozystora po zapaleniu lampy - 520 V;
• stałe (maksymalne dopuszczalne) napięcie skuteczne przyłożone do pozystora podczas normalnej pracy lampy, -175 V;
• maksymalny dopuszczalny prąd przełączania (przekształcający pozystor w stan o wysokiej rezystancji) -190 mA;
• średnica pozystora wynosi 7 mm.

Możliwym zamiennikiem pozystora RK2 są pozytory impulsowe EPCOS (liczba cykli przełączania to 50000-100000): B59339-A1801-P20, B59339-A1501-P20, B59320-J120-A20, B59339-A1321-P20.

Pozystory o niezbędnych parametrach w ilości wystarczającej dla ośmiu stateczników elektronicznych można wykonać z powszechnie stosowanego tezystora ST15-2-220 z układu demagnetyzacji telewizji ZUSCT. Po zdemontowaniu plastikowej obudowy wyjmuje się dwa „tabletki”. Pilnikiem diamentowym wykonuje się po dwa nacięcia na każdym z nich, jak pokazano na ryc. 3.17 i podziel go na cztery części wzdłuż nacięć.

Rada. Bardzo trudno jest przylutować przewody do metalizowanych powierzchni tak wykonanego pozystora. Dlatego też, jak pokazano na rys. 3.18, w płytce drukowanej wykonać prostokątny otwór (poz. 3) i wcisnąć fragment „tabletki” (poz. 1) pomiędzy styki elastyczne (poz. 2) przylutowane do drukowanych przewodów. Wybierając wielkość fragmentu, można uzyskać pożądany czas nagrzewania lampy.

Ryż. 3.17. Pozystor „tablet” z nacięciami

Ryż. 3.18. Montaż pozystora domowej roboty na tablicy

Rada. Jeśli świetlówka ma być używana w rzadkim trybie włączania i wyłączania, wówczas można wykluczyć pozystor.

regulacja. Rozrzut parametrów elementów C6, L2, SU może wymagać dostosowania częstotliwości sterownika. Równość częstotliwości głównego oscylatora mikroukładu IR2153 z częstotliwością rezonansową obwodu L2C10 najłatwiej osiągnąć, wybierając rezystor ustawiający częstotliwość R2. Aby to zrobić, wygodnie jest tymczasowo zastąpić go parą połączonych szeregowo rezystorów: stałym (10-12 kOhm) i trymerem (10-15 kOhm). Kryterium prawidłowego ustawienia jest pewny rozruch (zapłon) i stabilne spalanie lampy.

Statecznik zmontowany jest na płytce drukowanej wykonanej z folii z włókna szklanego i umieszczony w aluminiowej obudowie ekranującej. Płytkę drukowaną i rozmieszczenie elementów pokazano na ryc. 3.19.

Ryż. 3.19. Płytka drukowana i układ elementów

Autor: Koryakin-Chernyak S.L.

Zobacz inne artykuły Sekcja Stateczniki do świetlówek.

Czytaj i pisz przydatne komentarze do tego artykułu.

<< Wstecz

Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:

Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach 02.05.2024

We współczesnym rolnictwie postęp technologiczny ma na celu zwiększenie efektywności procesów pielęgnacji roślin. We Włoszech zaprezentowano innowacyjną maszynę do przerzedzania kwiatów Florix, zaprojektowaną z myślą o optymalizacji etapu zbioru. Narzędzie to zostało wyposażone w ruchome ramiona, co pozwala na łatwe dostosowanie go do potrzeb ogrodu. Operator może regulować prędkość cienkich drutów, sterując nimi z kabiny ciągnika za pomocą joysticka. Takie podejście znacznie zwiększa efektywność procesu przerzedzania kwiatów, dając możliwość indywidualnego dostosowania do specyficznych warunków ogrodu, a także odmiany i rodzaju uprawianych w nim owoców. Po dwóch latach testowania maszyny Florix na różnych rodzajach owoców wyniki były bardzo zachęcające. Rolnicy, tacy jak Filiberto Montanari, który używa maszyny Florix od kilku lat, zgłosili znaczną redukcję czasu i pracy potrzebnej do przerzedzania kwiatów. ... >>

Zaawansowany mikroskop na podczerwień 02.05.2024

Mikroskopy odgrywają ważną rolę w badaniach naukowych, umożliwiając naukowcom zagłębianie się w struktury i procesy niewidoczne dla oka. Jednak różne metody mikroskopii mają swoje ograniczenia, a wśród nich było ograniczenie rozdzielczości przy korzystaniu z zakresu podczerwieni. Jednak najnowsze osiągnięcia japońskich badaczy z Uniwersytetu Tokijskiego otwierają nowe perspektywy badania mikroświata. Naukowcy z Uniwersytetu Tokijskiego zaprezentowali nowy mikroskop, który zrewolucjonizuje możliwości mikroskopii w podczerwieni. Ten zaawansowany instrument pozwala zobaczyć wewnętrzne struktury żywych bakterii z niesamowitą wyrazistością w skali nanometrowej. Zazwyczaj ograniczenia mikroskopów średniej podczerwieni wynikają z niskiej rozdzielczości, ale najnowsze odkrycia japońskich badaczy przezwyciężają te ograniczenia. Zdaniem naukowców opracowany mikroskop umożliwia tworzenie obrazów o rozdzielczości do 120 nanometrów, czyli 30 razy większej niż rozdzielczość tradycyjnych mikroskopów. ... >>

Pułapka powietrzna na owady 01.05.2024

Rolnictwo jest jednym z kluczowych sektorów gospodarki, a zwalczanie szkodników stanowi integralną część tego procesu. Zespół naukowców z Indyjskiej Rady Badań Rolniczych i Centralnego Instytutu Badań nad Ziemniakami (ICAR-CPRI) w Shimla wymyślił innowacyjne rozwiązanie tego problemu – napędzaną wiatrem pułapkę powietrzną na owady. Urządzenie to eliminuje niedociągnięcia tradycyjnych metod zwalczania szkodników, dostarczając dane dotyczące populacji owadów w czasie rzeczywistym. Pułapka zasilana jest w całości energią wiatru, co czyni ją rozwiązaniem przyjaznym dla środowiska i niewymagającym zasilania. Jego unikalna konstrukcja umożliwia monitorowanie zarówno szkodliwych, jak i pożytecznych owadów, zapewniając pełny przegląd populacji na każdym obszarze rolniczym. „Oceniając docelowe szkodniki we właściwym czasie, możemy podjąć niezbędne środki w celu zwalczania zarówno szkodników, jak i chorób” – mówi Kapil ... >>

Przypadkowe wiadomości z Archiwum Energia słoneczna rośnie wykładniczo 02.10.2011 Wspólne Centrum Badawcze działające przy Komisji Europejskiej podsumowało pośrednie wyniki rozwoju energetyki słonecznej. Według jego raportu wszedł w nową fazę - stał się prawdziwym przemysłem. Tak więc w 2010 roku inwestycje w samym tylko tym sektorze wyniosły 35-40 mld euro, a w 2015 roku podwoją się. Produkcja paneli słonecznych wzrosła 500 razy w ciągu dwudziestu lat: z 46 MW w 1990 roku do 23,5 GW. W 2012 roku do światowych sieci wytwarzania energii elektrycznej zostanie dodanych 17-19 GW mocy słonecznej, co stanowi około pół procenta całkowitej mocy wszystkich elektrowni na Ziemi. Jednocześnie należy wziąć pod uwagę, że wiele elektrowni słonecznych nie jest włączonych do sieci, lecz obsługuje wolnostojące budynki, pojazdy czy urządzenia. Wielkość produkcji rośnie, aw ciągu najbliższych trzech lat cena kilowata mocy zainstalowanej takich elektrowni słonecznych powinna spaść o połowę. Tak szybkiemu wzrostowi sprzyja wprowadzanie nowych standardów ochrony środowiska oraz manewry z taryfami na energię elektryczną.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Kolonizacja Marsa rozpocznie się od jaskiń

▪ Telewizor na nadgarstku

▪ Pszczoły trzymają się pyłku

▪ Projektor Mitsubishi DLP

▪ Proteza rośnie wraz z pacjentem

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja witryny Wzmacniacze mocy. Wybór artykułów

▪ Artykuł o Goliacie. Popularne wyrażenie

▪ artykuł Kiedy ludzie zaczęli nosić peruki? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Certyfikacja kierowników ochrony pracy

▪ artykuł Uniwersalna sygnalizacja radiowa. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

▪ artykuł Konwerter VHF z filtrem wycinającym. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

Arabic	Hebrew	Polish
Bengali	Hindi	Portuguese
Chinese	Italian	Spanish
English	Japanese	Turkish
French	Korean	Ukrainian
German	Malay	Vietnamese

Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn

www.diagram.com.ua
2000-2024