Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Schemat, opis

Bezpłatna biblioteka techniczna

ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ
Darmowa biblioteka / Schematy urządzeń radioelektronicznych i elektrycznych

Oświetlenie gazowo-wyładowcze - z akumulatora. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki

Bezpłatna biblioteka techniczna

Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie

Komentarze do artykułu

Podczas podróży samochodowych życie w namiotach sprawdziły się konwertery do lamp wyładowczych. Oświetlenie bateryjne to bardzo droga rzecz. Korzystanie z akumulatora samochodowego jako źródła energii jest znacznie tańsze. Żarówki o mocy 10 lub 15 watów praktycznie wystarczają do oświetlenia wnętrza namiotu. Jednocześnie przy tej samej energii strumień świetlny lampy wyładowczej jest znacznie większy, ponieważ jej sprawność jest znacznie wyższa niż tradycyjnej żarówki. Dodatkowo dodatkową zaletą lampy wyładowczej jest to, że źródło światła nie jest punktowe, dzięki czemu oświetlenie będzie bardziej równomierne.

Podaję opis dwóch konwerterów do lamp wyładowczych; oba wymagają napięcia zasilania 12V. Pierwsza jest używana do lamp 6W, a druga do lamp 18W.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Schemat ideowy konwertera do lamp wyładowczych 6 W
Ryż. 1. Schemat ideowy konwertera do lamp wyładowczych 6 W

Konwerter do lamp wyładowczych 6 W. Jego schemat ideowy pokazano na rys.1. Kondensator C1 jest ładowany przez rezystory P1 i R1. Gdy napięcie na kondensatorze osiągnie około 0,6 V, tranzystor T1 otwiera się. Pojawiający się prąd kolektora wytwarza pole magnetyczne za pomocą uzwojenia n1. Pod wpływem zmian strumienia magnetycznego w uzwojeniu n2 indukowane jest napięcie, które dodaje się do napięcia dostępnego na kondensatorze C1. Przebieg procesu zapewnia odpowiednie połączenie początku i końca uzwojenia n2. Wraz ze wzrostem prądu bazy tranzystor T1 znajduje się w stanie nasycenia; wzrost prądu kolektora zatrzymuje się. Jednocześnie zatrzymuje się wzrost strumienia magnetycznego w rdzeniu transformatora. Gdy strumień magnetyczny przestanie się zmieniać, indukowane napięcie nie występuje.

Prąd bazy tranzystora T1 gwałtownie spada. W rezultacie zmniejsza się również prąd kolektora. Gdy tylko strumień magnetyczny zaczyna się zmniejszać, napięcie indukowane na końcach uzwojenia sprzężenia zwrotnego zmienia biegunowość, więc jest odejmowane od napięcia na kondensatorze C1. Tranzystor T1 wyłącza się. Ze względu na obecność pozytywnego sprzężenia zwrotnego procesy otwierania i zamykania są bardzo szybkie. Opisany proces jest okresowo powtarzany. Częstotliwość drgań zależy od rezystancji potencjometru P1. Im niższa rezystancja, tym większy prąd ładowania, a tym samym wyższa częstotliwość drgań. Wartość rezystancji R2 określa prąd bazy tranzystora T1. Dzięki tej rezystancji wydajność generatora blokującego może być dostosowana do optymalnej wartości. Przebieg na kolektorze tranzystora pokazano schematycznie na rys.2.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Przebieg kolektora tranzystora T1
Ryż. 2. Przebieg na kolektorze tranzystora T1

Transformator Tr jest nawinięty na rdzeniu ferrytowym. W prototypie urządzenia zastosowano rdzeń garnkowy (segmentowy) o średnicy 26 mm A._L=630, Siemens. W tym przypadku częstotliwość oscylacji zastosowanych lamp wyładowczych wynosiła 40 kHz. Sekwencję uzwojenia uzwojeń transformatora pokazano na rys.3. Uzwojenie n2 zapewnia napięcie „zapłonu” lampy wyładowczej. Pojemność kondensatora CXNUMX określa ilość prądu płynącego w lampie. Im większa ta pojemność, tym mniejsza pojemność X_C a co za tym idzie, im większy prąd płynie w lampie. Wraz ze wzrostem prądu zwiększa się również ilość strumienia świetlnego emitowanego przez lampę.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Sekwencja uzwojenia uzwojeń transformatora
Ryż. 3. Sekwencja uzwojenia uzwojeń transformatora

Lampa wyładowcza jest zasadniczo rurką wyładowczą wypełnioną gazem. Występuje w nim wyładowanie gazu pod niskim ciśnieniem. Promieniowanie UV zamieniane jest na światło widzialne za pomocą proszku luminescencyjnego osadzanego na ściankach lampy. Zaletą lamp wyładowczych jest to, że ich żywotność jest znacznie dłuższa niż lamp żarowych, a przy tym samym poborze mocy znacznie większa jest również ilość emitowanego światła (strumień świetlny) świetlówek.

W odniesieniu do działania tych lamp należy zwrócić uwagę na następujące kwestie. Do zainicjowania wyładowania potrzebne jest tak zwane napięcie zapłonu. Po zapłonie wyładowania, wraz ze wzrostem prądu, konieczne jest zmniejszenie napięcia przyłożonego do zacisków lampy. Gdy lampa pracuje w konwencjonalnej sieci, zadanie to wykonuje dławik połączony z nią szeregowo.

W naszym przypadku zapewnia to generator blokujący. Istnieje wiele możliwości uruchomienia lampy. Istotą metody „zimnego startu” jest to, że w momencie podłączenia do lampy przykładane jest 5 ... 10 razy większe napięcie. Po zapaleniu lampy przykładane jest do niej normalne napięcie „palenia”.

Drugą, znacznie bardziej niezawodną, jest metoda „gorącego zapłonu”. W tym przypadku żarniki znajdujące się na końcach lampy wyładowczej są podgrzewane; następnie, w momencie ich wyłączenia, do lampy przykładany jest impuls napięciowy, który ją zapala. Czas opóźnienia zapewnia specjalna lampa wyładowcza (rozrusznik), która jest używana podczas używania lamp w sieci. Wadą tej metody jest skrócenie żywotności lampy. Inną istotną kwestią jest to, że długie żarzenie żarników lampy znacznie zmniejsza wydajność konwertera.

Wszystkie te punkty są brane pod uwagę w tranzystorowej jednostce zapłonowej. W momencie włączenia nienaładowany kondensator elektrolityczny C3 tworzy rodzaj zwarcia. Ten kondensator zaczyna się ładować przez rezystor R4 i złącze baza-emiter tranzystora T2. Prąd kolektora, który powstał pod wpływem prądu bazy, prowadzi do działania przekaźnika J. Styki przekaźnika zamykają elektrody lampy wyładowczej i nagrzewają się. Gdy tylko kondensator C3 zostanie naładowany, prąd bazy tranzystora T2 znika. Przekaźnik otwiera się; przepięcie występujące na uzwojeniu PZ zapala lampę. Rezystor R3 przyczynia się do całkowitego zamknięcia tranzystora T2. Dioda D1 zabezpiecza tranzystor T2 przed przepięciami indukcyjnymi występującymi przy wyłączeniu przekaźnika.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Płytka konwertera do lamp wyładowczych 6 W
Ryż. 4. Płytka konwertera do lamp wyładowczych 6 W

Konwerter jest zabezpieczony przed podłączeniem akumulatora z odwrotną polaryzacją. Gdy polaryzacja jest odwrócona, dioda D3 otwiera się i przepala się bezpiecznik Bi.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Układ części przekształtników do lamp wyładowczych 6 W
Ryż. 5. Układ części konwertera do lamp wyładowczych 6 W

Płytka drukowana konwertera do lamp wyładowczych 6 W jest pokazana na ryc. 4; układ części na nim pokazano na ryc.5. Tory, przez które przepływa duży prąd, powinny mieć większą szerokość i być dobrze ocynowane. Aby poprawić odprowadzanie ciepła, między radiator (ryc. 6) a tranzystor przełączający T1 nakładana jest cienka warstwa smaru silikonowego. W prototypie zastosowano kontaktron o rezystancji uzwojenia 1 kOhm dla napięcia roboczego 12 V (typ MGR04-A3). Oczywiście można tu zastosować inne przekaźniki o podobnych parametrach. To prawda, że ze względu na inny układ pinów konieczna będzie nieznaczna modyfikacja płytki drukowanej. Aby uniknąć możliwych awarii, wyprowadzenia uzwojeń transformatora są izolowane cienkimi rurkami z tworzywa sztucznego.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Konstrukcja grzejnika
Ryż. 6. Konstrukcja grzejnika

Parametry transformatora podano w tabeli 1. Rdzeń w kształcie garnka przykręcany jest do płyty miedzianą lub aluminiową śrubą. Pomiędzy rdzeniem a płytką drukowaną umieszczona jest gumowa uszczelka - rdzeń będzie elastyczny i nie pęknie.

Tabela 1

Numer uzwojenia	Liczba tur	Średnica drutu, mm	Operacja
n1	17	0,6	Między uzwojeniami n1 i n2 - izolacja z dwóch warstw papieru transformatorowego 0,02 mm
n2	4	0,35
n3	140	0,3

Konwerter do lamp wyładowczych można umieścić w plastikowej obudowie. Aby uniknąć podłączenia konwertera z niewłaściwą polaryzacją, zaleca się zainstalowanie złącza zapalniczki na końcu kabla zasilającego.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Schemat ideowy konwertera do lamp wyładowczych 18 W
Ryż. 7. Schemat ideowy konwertera do lamp wyładowczych 18 W

Konfiguracja urządzenia jest bardzo prosta. Zmontowany konwerter zasilany jest napięciem 12 V z zasilacza lub akumulatora samochodowego. Mierzony jest pobierany prąd, a za pomocą potencjometru P1 ustawia się jego wartość równą 200...220 mA. W takim przypadku natężenie światła lampy wyładowczej będzie dość znaczące. Działanie konwertera zostało przetestowane z różnymi typami lamp; we wszystkich przypadkach działało dobrze. Konieczne jest upewnienie się, że napięcie akumulatora mieści się w zakresie 10 ... 14 V; lampa zapala się niezawodnie, a jej strumień świetlny się nie zmienia.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Sekwencja uzwojenia uzwojeń transformatora
Ryż. 8. Sekwencja uzwojenia uzwojeń transformatora

Konwerter do lamp wyładowczych 18 W. Jego obwód pokazano na rys. 7 i jest całkowicie taki sam jak obwód na rys. 1; różnią się tylko rodzaje i oceny części. Oczywiście zasada działania jest dla nich taka sama. Ponieważ używana jest lampa 18W, tranzystor przełączający musi być mocniejszy; rdzeń transformatora w kształcie garnka jest również duży. Sekwencja uzwojeń transformatora jest pokazana schematycznie na rys. 8; liczbę zwojów uzwojeń i średnicę drutu podano w tabeli 2. Wzrost rdzenia ferrytowego doprowadził do konieczności modyfikacji płytki drukowanej. Płytka drukowana konwertera lamp wyładowczych 18 W jest pokazana na ryc. 9, a układ części na niej pokazano na ryc. 10. Żarniki lampy wyładowczej o mocy 18 W mają dużą powierzchnię, dlatego do niezawodnego zapłonu potrzeba więcej czasu, w wyniku czego rezystor R4 ma większą rezystancję.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Płytka konwertera do lamp wyładowczych 18 W
Ryż. 9. Płytka konwertera do lamp wyładowczych 18 W

Konwerter dla lamp 18W jest skonfigurowany identycznie jak dla lamp 6W. Potencjometr P1 ustawia prąd na 1,1 ... 1,3 A. W tym przypadku częstotliwość drgań konwertera jest w przybliżeniu równa 10 kHz, a lampa ma znaczną moc świetlną. Przy takim ustawieniu i napięciu zasilania w zakresie 10 ... 14 V lampa jest niezawodnie zapalana, a strumień świetlny jest prawie równomierny. Ten konwerter został przetestowany z różnymi typami lamp i działał dobrze ze wszystkimi.

Oświetlenie wyładowcze - z akumulatora. Układ części przekształtników do lamp wyładowczych 18 W
Ryż. 10. Układ części konwertera do lamp wyładowczych 18 W

Tabela 2

Numer uzwojenia	Liczba tur	Średnica drutu, mm	Operacja
n1	12	0,9	Między uzwojeniami n1 i n2 - dwie warstwy izolacyjnego papieru transformatorowego 0,02 mm; między uzwojeniami n2 i n3 - trzy warstwy tego samego papieru
n2	4	0,4
n3	135	0,4
Rdzeń: N22 AL600, średnica 35mm

Rediotechnika Evkonyve 2000, przeł. A. Belsky; Publikacja: radioradar.net

Zobacz inne artykuły Sekcja oświetlenie.

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

Piec dla miłośników radia 01.07.2015

Wraz z przejściem masowego nadawania w tryb online, korzystanie z częstotliwości radiowych stało się udziałem taksówkarzy (do słuchania Radia Drogowego) i pracowników dużych firm logistycznych (do wyszukiwania towarów za pomocą tagów RFID). Jednak dzięki nowemu wynalazkowi już niedługo fale radiowe będą mogły wrócić do każdego domu - podgrzać jedzenie.

Amerykańska firma Freescale Semiconductors jest jednym z pionierów w produkcji elementów półprzewodnikowych. W ciągu 65 lat istnienia stała się wiodącym graczem na rynku motoryzacyjnym, systemów wbudowanych i sprzętu komunikacyjnego. Na forum technologicznym, które odbyło się właśnie w Austin w Teksasie, firma zaprezentowała najmniejszy na świecie jednoukładowy moduł do użytku w „Internecie rzeczy” – przyszłej sieci obliczeniowej obiektów fizycznych („rzeczy”) wyposażonej w technologie wbudowane do interakcji wzajemnie lub ze środowiskiem zewnętrznym.

Wśród takich rzeczy Freescale Semiconductors widzi piekarniki kuchenne. Ale nie zwykłe kuchenki mikrofalowe, ale kuchenki działające na częstotliwości radiowej. W przeciwieństwie do kuchenek mikrofalowych, które wykorzystują magnetrony, które generują mikrofale, gdy strumień elektronów wchodzi w interakcję z polem magnetycznym, kuchenka Freescale, a raczej jej prototyp, wykorzystuje emitery częstotliwości radiowych. Opierają się na technologii opracowanej przez firmę wiele lat temu do zasilania wież komórkowych.

Promieniowanie RF pozwala na bardziej precyzyjną kontrolę cykli gotowania, dystrybucji ciepła i wysmażenia.

Według firmy taki piekarnik jest w stanie szybko i równomiernie doprowadzić surową lub mrożoną żywność do pożądanego stanu. Ponadto te same emitery są w stanie określić stopień gotowości żywności. A „piekarnik radiowy” nie zakłóca Wi-Fi, ponieważ działa na znacznie niższych częstotliwościach niż 2,4 GHz właściwe dla mikrofal. Ambicją firmy jest współpraca z supermarketami i przekształcenie pieca, skromnie nazywanego Sage - „Sage”, w główny węzeł „Internetu Rzeczy”. Ale na razie to wciąż prototyp.

Inne ciekawe wiadomości:

▪ Odkryto gigantyczną gwiazdę z obłokami magnetycznymi

▪ Dach z dzielnikiem belek do szklarni słonecznej

▪ Globalny organiczny czujnik obrazu migawki

▪ Tranzystor 22nm

▪ fonon selenowy

Wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika

Ciekawe materiały z bezpłatnej biblioteki technicznej:

▪ sekcja serwisu Narzędzie dla elektryków. Wybór artykułu

▪ artykuł Ekonomia przedsiębiorstwa. Kołyska

▪ artykuł Którzy ludzie używali złożonych soczewek tysiąc lat temu? Szczegółowa odpowiedź

▪ artykuł Podstawy prawne naprawienia szkody pokrzywdzonej

▪ artykuł Mikrokontrolery. Informator

▪ artykuł Jedna karta w czterech rolach. Sekret ostrości

Zostaw swój komentarz do tego artykułu:

Wszystkie języki tej strony

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