|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese
ENCYKLOPEDIA RADIOELEKTRONIKI I INŻYNIERII ELEKTRYCZNEJ Statecznik elektroniczny do lamp LB-20. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Encyklopedia radioelektroniki i elektrotechniki / oświetlenie Główną wadą lamp żarowych jest niska wydajność, a co za tym idzie, wysokie zużycie energii elektrycznej. Możliwe jest zmniejszenie zużycia energii elektrycznej przy oświetlaniu pomieszczeń poprzez zastosowanie świetlówek o wyższej wydajności. Za granicą powszechnie stosowane są obecnie stateczniki elektroniczne, zapewniające „płynne”, niepulsujące światło. Powszechne wprowadzenie stateczników elektronicznych do przemysłu było wcześniej utrudniane przez wysoki koszt komponentów, niewystarczająco dużą prędkość przełączania tranzystorów i kosztowną produkcję. Wszystkie te niedociągnięcia zostały wyeliminowane wraz z wypuszczeniem na rynek nowych, ekonomicznych sterowników bramek MOS IR2151 firmy International Rectifier i podobnych firm. Sterowniki te to monolityczne układy scalone mocy zdolne do sterowania dwoma tranzystorami, przetwornicami półmostkowymi MOSFET lub IGBT. Mogą pracować przy napięciach zasilania do 600 V, mają wyraźne kształty impulsów wyjściowych z cyklami pracy od 0 do 99%. Schemat funkcjonalny sterownika IR 2151 przedstawiono na rysunku 1.
Sterownik zawiera część wejściową na wzmacniacze operacyjne, które mogą pracować w trybie samooscylacyjnym. Częstotliwość ustalana jest poprzez dodatkowe przyłącza podłączone do wyjść Cst, Rt. Generatory zerowej przerwy zapewniają opóźnienie włączenia tranzystora wyjściowego o 1 µs po zamknięciu poprzedniego tranzystora. Izolacja galwaniczna odbywa się w kanale górnym, następnie napięcie jest wzmacniane przez wzmacniacz mocy z tranzystorem polowym, a napięcie wyjściowe z wyjścia HO podawane jest na bramkę tranzystora mocy. Dolne ramię jest zasilane przez oscylator główny poprzez generator pauzy na zero i urządzenie opóźniające. Aby zapewnić stabilność sterownika, wewnątrz umieszczono diodę Zenera ograniczającą napięcie do 15 V. Schemat statecznika elektronicznego przedstawiono na rys.2.
Częstotliwość konwertera jest określona przez obwód R2C5 fg = 1/(1,4R2C5) = 40 kHz. Sterownik zasilany jest poprzez rezystor R1, stabilizowany wewnętrzną diodą Zenera do 15 V i filtrowany przez kondensator C4. Wzmacniacz bramki górnej strony zasilany jest zgodnie z obwodem „pompy” ładującej, tj. przez rezystor R3 i diodę VD5. Napięcie wyjściowe przetwornika z kondensatora C7, podawane do świetlówek, ma kształt prostokątny. Lampy połączone są szeregowym obwodem rezonansowym w taki sposób, że prądy lamp przepływają przez żarniki, po włączeniu żarniki nagrzewają się i zapalają się lampy. Częstotliwości rezonansowe obwodów C9, L2 i C10, L3 wynoszą 40 kHz. Aby zmniejszyć współczynnik szczytu zużycia energii elektrycznej, obciążenie prostownika wybiera się jako indukcyjne (dławik L1 i kondensator C2, kondensator C3 połączone równolegle służą do zmniejszenia amplitudy składowej zmiennej wysokiej częstotliwości). W takim przypadku nie ma potrzeby stosowania wejściowego filtra przeciwzakłóceniowego i zapewnione jest „miękkie” połączenie z siecią (współczynnik szczytu to stosunek amplitudy pobieranego prądu do wartości skutecznej tego samego prądu). Aby ograniczyć prędkość przełączania tranzystorów na poziomie 40-50 ns, w bramkach tranzystorów znajdują się rezystory R4 i R5 o rezystancji 24 omów. Ograniczenie prędkości przełączania jest konieczne, aby zmniejszyć wpływ pasożytniczych indukcyjności i pojemności płytek drukowanych. Ograniczenie prędkości przełączania na tym poziomie pozwala na niezawodne działanie projektu. Budując obwód, należy poprawnie dobrać rezystancję rezystora ograniczającego R1, w tym celu należy wziąć pod uwagę wszystkie przepływające przez niego prądy: I0 - prąd spoczynkowy mikroukładu IR2151; I2 - prąd wymagany do włączenia bramki VT2; Iv - prąd rezystora ustawiającego czas R2; In - prąd ładowania „pompy” do zasilania wzmacniacza ramienia; Ic - prąd wewnętrznej diody Zenera mikroukładu zapewniający stabilną pracę stabilizatora. Prąd spoczynkowy IR2151 w normalnej temperaturze wynosi 1 mA i maleje o 10%, gdy temperatura wzrasta o 100°C. Przyjmujemy, że jest to I0=1,1 mA. Prąd wymagany do włączenia bramki VT2 jest określony wzorem I2 = 2Qgfpr, gdzie Qg jest ładunkiem bramki tranzystora IRF730 (Qg = 18 nC); fpr - częstotliwość konwersji równa 40 kHz, tj. I2 = 1,4 mA. Prąd rezystora czasowego R2 Iв = 0,25 Ucc/R2 = 0,25 15/18·103 = 0,21 mA. Prąd „pompy” ładującej składa się z dwóch składowych: 1) po przyłożeniu sygnału przełączającego do bramki tranzystora VT1 napięcie w pierwszej chwili jest małe, a amplituda prądu wynosi około 10 mA przez czas trwania 200 ns ; 2) po przyłożeniu sygnału wyłączającego do bramki tranzystora VT1 napięcie w pierwszej chwili pozostaje w przybliżeniu równe napięciu zasilania wzmacniacza wyjściowego najwyższego poziomu mikroukładu, amplituda prądu wynosi około 20 mA dla czas trwania 200 ns, następnie prąd „pompy” ładującej Iн=(10•10-3+20•10-3)200•10-9•40•103=0,24мА. Prąd wewnętrznej diody Zenera mikroukładu może mieścić się w zakresie od 0,1 do 5 mA. Uwzględniając zmianę napięcia sieci zasilającej, dobieramy prąd wewnętrznej diody Zenera Ic = 0,5 mA. Wyznaczmy całkowity prąd płynący przez rezystor R1, IR1 = I0 + I2 + Iv + In + Ic = 1,1 + 1,4 + 0,21 + +0,24 + 0,5 = 3,45 mA Rezystor R1 R1 \u190d (15 - 3,45) / 10 * 3-50 \uXNUMXd XNUMX kOhm. Wybieramy standardową wartość 47 kOhm. Strukturalnie statecznik elektroniczny wykonany jest na dwóch płytach. Część wejściowa (kondensator C1, diody VD1 ... VD4, cewka indukcyjna L1, kondensator C2) jest montowana poprzez montaż powierzchniowy. Przy podłączeniu do sieci przemysłowej należy włączyć szeregowo bezpiecznik 0,5 A. Pozostała część obwodu znajduje się na płytce drukowanej. Rozmieszczenie na nim elementów pokazano na rys.3.
Jako diody prostownicze VD1 ... VD4 można zastosować dowolne diody niskiej częstotliwości o średnim prądzie przewodzenia większym niż 0,2 A, maksymalnym napięciu wstecznym większym niż 350 V (na przykład D226, D237B, V, Zh, KD109V , KD209A, KD209B lub mostek prostowniczy KTs405). Zamiast sterownika IR2151 można zastosować IR2152, IR2153, IR2154, IR2155 bez żadnych zmian w obwodzie. Zamiast tranzystorów polowych IRF730 można zastosować podobne IRF720, IRF740. Grzejniki do tranzystorów nie są wymagane. Wszystkie rezystory obwodu typu MLT-0,125, rezystor R1 - MLT-1, R6 MLT-0,5. Jako dławik L1 można zastosować podobny o indukcyjności 1,3-2,0 H dla prądu 0,20,25 A, odpowiedni jest również dławik z czarno-białego telewizora lampowego DR2,3-0,21. Kondensatory C8, C9, C10 typu K31U-3E-5, można zastosować kondensatory typu KSO, K73-17. Kondensator C2 typ K50-7; C5, C6 - KM5; C1, C3, C7 typu K73-17 na napięcie 400 V. Płytka drukowana jest zaprojektowana w taki sposób, że wartości rezystora R1, kondensatorów C9, C10 można dobrać poprzez połączenie równoległe. Indukcyjności L2 i L3 nawinięte są na pierścieniach wykonanych z Alsifer marki VCh-32R o średnicy 29 mm i zawierają 320 zwojów drutu PEV-2 o średnicy 0,3 mm. Jako rdzeń można zastosować ferryt Sh7x7 µ2000NM ze szczeliną 0,5 mm. Bez żadnych zmian w obwodzie zamiast lamp LB-20 można zastosować powszechnie dostępne obecnie lampy o mocy 18 W. Należy również zauważyć, że w przypadku statecznika elektronicznego lampy z uszkodzonymi żarnikami zapalają się i spalają (w tym przypadku żarówki lamp muszą zostać zwarte). Normalnie pracujący statecznik w obwodzie 190 V powinien pobierać prąd o wartości 0,2 - 0,21 A (pomiar można wykonać pomiędzy dwiema płytami konstrukcji). Gotowy oświetlacz na chwilę obecną przepracował 5 miesięcy, daje większe oświetlenie niż z żarówki 100W, włącza się bez skoków prądu, zapłon lamp następuje niemal natychmiastowo i co najważniejsze zauważalne jest znacznie mniejsze zmęczenie oczu podczas pracy z literatura. Autor: D.P. Afanasjew
Maszyna do przerzedzania kwiatów w ogrodach
02.05.2024 Zaawansowany mikroskop na podczerwień
02.05.2024 Pułapka powietrzna na owady
01.05.2024
▪ Jednowarstwowy grafen wykazuje gigantyczny magnetoopór ▪ Micromax A115 Canvas 3D smartfon z wyświetlaczem 3D gołym okiem ▪ Elektroniczny amortyzator rakiet tenisowych ▪ Samsung wypuścił telefon komórkowy z dyskiem twardym
▪ sekcja serwisu Muzyk. Wybór artykułu ▪ Artykuł radarowy. Historia wynalazku i produkcji ▪ artykuł Jak powstały oceany? Szczegółowa odpowiedź ▪ ochroniarz artykułu. Standardowe instrukcje dotyczące ochrony pracy ▪ artykuł Triakowy regulator mocy. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki ▪ artykuł Chipy do systemów identyfikacji. Encyklopedia elektroniki radiowej i elektrotechniki
Strona główna | biblioteka | Artykuły | Mapa stony | Recenzje witryn
www.diagram.com.ua |
Zobacz inne artykuły Sekcja 
Najnowsze wiadomości o nauce i technologii, nowa elektronika:
Wszystkie języki tej strony