Verbesserung der Hochfrequenz-Stromversorgung einer Leuchtstofflampe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung

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Seit mehr als vier Jahren verwende ich Leuchtstofflampen mit selbstgebauten Hochfrequenz-Netzteilen (elektronischen Vorschaltgeräten) auf Basis von International Rectifier-Mikroschaltungen. Ich möchte meine Erfahrungen mit Funkamateuren teilen. Das typische Schema und der Aufbau des Vorschaltgeräts sind im Artikel von A. Tarazov „Hochfrequenz-Stromversorgung für eine Leuchtstofflampe“ („Radio“, 2003, Nr. 5, S. 42) ausreichend detailliert beschrieben, ich werde nur auf einige Merkmale eingehen, denen der Autor des Artikels meiner Meinung nach nicht ausreichend Aufmerksamkeit geschenkt hat.

In dem Moment, in dem das Gerät im L2C6-Kreis an das Netzwerk angeschlossen wird (siehe Abb. 1 im genannten Artikel), treten Schwingungen auf, deren Amplitude aufgrund der Resonanz 1000 V erreichen kann. In der Leuchtstofflampe kommt es aufgrund des Ionenbeschusses zu einer Kaltentladung, ihre Glühfäden erwärmen sich und die Lampe wechselt in den normalen Betriebsmodus. Die Zündung der Lampe erfolgt in diesem Fall sofort, ihre Lebensdauer wird jedoch deutlich (um ein Vielfaches) verkürzt. Daher empfiehlt es sich, einen solchen „Kaltstart“ nur dort zu nutzen, wo es darauf ankommt, das Licht ohne Verzögerung einzuschalten.

Um den „Kaltstart“ und seine Folgen zu vermeiden, empfehle ich, wie in Abb. gezeigt. 1, schließen Sie einen Posistor (RTS-Thermistor) RK6 parallel zum Kondensator C1 an. Der Widerstand des Posistors zum Zeitpunkt des Einschaltens ist gering, er überbrückt den Kondensator, wodurch der Qualitätsfaktor der L2C6-Schaltung stark verringert wird und die Spannung zwischen den Lampenelektroden keinen ausreichenden Wert erreicht, um eine Kaltentladung zu verursachen. Der durch die Induktivität L2 fließende Strom erwärmt die Glühfäden der EL1-Lampe und den Posistor. Der Widerstand des letzteren steigt bei Erwärmung deutlich an, die Spannung zwischen den Elektroden der Lampe steigt. Nach 1 ... 2 s leuchtet sie auf und wechselt sanft in den Betriebsmodus.

Posistoren mit den erforderlichen Parametern in einer Menge, die für acht elektronische Vorschaltgeräte ausreicht, können aus dem weit verbreiteten Thesistor ST15-2-220 (Abb. 2) aus dem Entmagnetisierungssystem des ZUSCT TV hergestellt werden. Nach der Demontage des Kunststoffgehäuses werden zwei „Tabletten“ entnommen. Mit einer Diamantfeile werden jeweils zwei Kerben kreuzweise angebracht, wie in Abb. 3 und brechen Sie es entlang der Schnitte in vier Stücke.

Es ist sehr schwierig, Anschlüsse an die metallisierten Oberflächen eines auf diese Weise hergestellten Posistors anzulöten. Daher, wie in Abb. 4, ich mache ein rechteckiges Loch in die Leiterplatte 3 und klemme das Fragment des „Tablets“ 1 zwischen die elastischen Kontakte 2, die mit den Leiterbahnen verlötet sind. Durch die Auswahl der Fragmentgröße können Sie die gewünschte Aufwärmdauer der Lampe erreichen.

Der Kondensator C6 muss für eine Spannung von mindestens 1000 V ausgelegt sein. Die Wicklung des Induktors L2 muss eine gute Zwischenschichtisolierung aufweisen und zuverlässig vom Magnetkreis isoliert sein. Da an der VD5-Diode eine Spannung mit einer Frequenz von 30 ... 40 kHz anliegt, ist es besser, die Niederfrequenz-1N4007 durch eine KD258D, BW95C oder eine andere Hochfrequenz-Gleichrichterdiode zu ersetzen. Der Kondensator C7 kann aus Keramik oder Folie mit einer Kapazität von 0,1 installiert werden. .0,33 uF. Eine solche Kapazität ist völlig ausreichend, aber die Zuverlässigkeit des Geräts wird deutlich erhöht. Der IR2153-Chip kann bei Bedarf ohne Änderungen durch den bereits veralteten IR2151 oder IR2152 ersetzt werden.

Ich kann der Empfehlung, IRF840-Feldeffekttransistoren in einem Hochfrequenznetzteil zu verwenden, nicht zustimmen. Ich selbst habe einmal diesen Fehler gemacht, um die Zuverlässigkeit des Blocks zu erhöhen. Später stellte sich heraus, dass der Hauptgrund für die Überhitzung und den Ausfall von Transistoren in solchen Blöcken keineswegs ein erhöhter Spannungsabfall am Kanal eines offenen Transistors ist (ein kleiner Strom fließt durch ihn), sondern dynamische Energieverluste zum Aufladen einer relativ großen Ausgangskapazität des Transistors. Dieser Effekt wird dadurch überdeckt, dass bei richtiger Einstellung der L2C6-Schaltung der Blindanteil ihres Widerstands den kapazitiven Teil des Ausgangswiderstands der Transistoren teilweise kompensiert. Eine Verletzung der Kompensation bei Ausfall der Lampe oder infolge einer Unterbrechung in ihrem Stromkreis führt jedoch fast zwangsläufig zu einer Überhitzung der Transistoren. Der Ersatz der IRF840-Transistoren durch weniger leistungsstarke, aber schnellere IRF710-Transistoren, die fast eine Größenordnung kleinere interne Kapazitäten haben, verbessert die Zuverlässigkeit erheblich.

Ein paar Worte zur Gründung des Blocks. Die Gleichheit der Frequenz des Hauptoszillators des DA1-Mikroschaltkreises mit der Resonanzfrequenz des L2C6-Schaltkreises lässt sich am einfachsten nicht durch Ändern der Lücke im Magnetkreis der Induktivität L2, sondern durch Auswahl des Frequenzeinstellwiderstands R1 erreichen. Dazu ist es zweckmäßig, ihn vorübergehend durch ein Paar in Reihe geschalteter Widerstände zu ersetzen: Konstant (10 ... 12 kOhm) und Trimmer (4,7 ... 10 kOhm). Das Kriterium für die richtige Einstellung ist ein sicherer Start und ein stabiler Abbrand der Lampe.

Bei weit verbreiteten Leuchtstofflampen mit einer Länge von 600 mm und einer Leistung von 18 ... 20 W verwende ich normalerweise Drosseln mit einer Induktivität von 1,9 mH und Kondensatoren K78-2 0,01 uF bei 1000 V. Die optimale Betriebsfrequenz liegt bei ca. 36 kHz.

Autor: V. Chulkov, Moskau

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