Stromversorgung für Hochfrequenz-Leuchtstofflampen. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Herkömmliche Schaltungen zum Einschalten von Leuchtstofflampen sind für den Betrieb mit Wechselstrom industrieller Frequenz ausgelegt. Heutzutage wird es immer üblicher, solche Lampen mit erhöhtem Frequenzstrom zu betreiben, was das Flackern beseitigt und die Anlaufzuverlässigkeit erhöht. Bei Stahlmagnetkreisen, die oft ein unangenehmes Summen abgeben, sind keine großen Kondensatoren und Drosseln erforderlich. Die vorgeschlagene Hochfrequenzeinheit ist klein, enthält eine minimale Anzahl von Wicklungselementen, ist einfach und für eine Wiederholung zugänglich.

Das Diagramm eines Blocks, der für die Versorgung einer OSRAM L 13W-Leuchtstofflampe mit einem Kolbendurchmesser von 16 mm ausgelegt ist, ist in Abb. 1. Über den Schmelzeinsatz FU1 und das Entstörfilter C2L1 wird die Diodenbrücke VD1-VD4 mit Netzspannung versorgt. Der Inverter auf dem Chip IR2153 (DA1) und den Feldeffekttransistoren IRF840 (VT1, VT2) wandelt die gleichgerichtete Spannung in symmetrische Rechteckimpulse um. Ausführliche Informationen zum IR2153-Chip und den Transistoren der IRF-Serie finden Sie auf der Website des Herstellers irf.com.

Abb.1. Schematische Darstellung des Blocks

Die Pulsfrequenz hängt von den Nennwerten der Elemente der Steuerkette R1C4 ab und beträgt in diesem Fall 33 kHz. Zwischen den Impulsen an den Ausgängen LO und BUT der Mikroschaltung, die die Feldeffekttransistoren VT1 und VT2 steuert, werden automatisch Pausen von 1,2 μs eingehalten. Dies verhindert, dass die Transistoren gleichzeitig öffnen, wenn "Durchgangs"-Strom durch sie fließt.

Die Versorgungsspannung der DA1-Mikroschaltung wird ihrem Ausgang 1 über einen Löschwiderstand R2 zugeführt, und die interne Zenerdiode lässt keine Erhöhung der Potentialdifferenz zwischen den Klemmen 1 und 4 über 15,6 V zu. Im Betriebsmodus beträgt sie 9 . .. 10 V.

Die Ausgangsspannung des Wechselrichters wird der Lampe EL1 über den Koppelkondensator C8 und die Vorschaltdrossel L2 zugeführt. Der Zweck des letzteren ist ähnlich wie bei Lampenversorgungsschaltungen mit einer Frequenz von 50 Hz, aber da die Frequenz in diesem Fall viel höher ist, sind die Induktivität des Induktors, seine Abmessungen und sein Gewicht viel kleiner. Der Kondensator C6 bildet einen Schaltkreis zum Heizen der Glühfäden der Lampen.

Der Block ist auf einer Leiterplatte (Abb. 2) mit den Maßen 100x25 mm montiert. Kondensatoren C1, C2, C8 – K73-17, C4 und C6 – K78-2, Oxid – K50-35. Die Drosseln L1 und L2 sind auf Sh4x4-Magnetkerne aus M2500NMS- oder M2000NM-Ferrit gewickelt. Die Wicklungen des Induktors L1 enthalten 200 Windungen PEV-2 0,1 mm Draht und sind in isolierten Abschnitten des Rahmens gewickelt. Die Hälften des Magnetkreises dieses Induktors sind lückenlos miteinander verklebt. Drosselwicklung L2 - 220 Windungen PEV-2-Draht 0,22 mm. Sein magnetischer Kreis erfordert einen nichtmagnetischen Spalt, dessen Dicke (0,3...0,5 mm) experimentell basierend auf dem hellsten Leuchten der Lampe ausgewählt wird.

Abb.2. Leiterplatte

Die Dioden VD1-VD5 können durch andere mit einem Strom von mindestens 0,5 A und einer Sperrspannung von mindestens 400 V ersetzt werden, z. B. KD209A-KD209V, KD226V-KD226D. In diesem Fall müssen die Abmessungen der Leiterplatte erhöht werden. Der Austausch von IFR840-Transistoren ist mit IRF830, IRF820 möglich, führt jedoch aufgrund des größeren Kanalwiderstands zu einer Verschlechterung ihrer thermischen Bedingungen.

Durch kleine Änderungen am Gerät können Sie damit auch leistungsstärkere Lampen betreiben. Zum Beispiel in Abb. 3 zeigt, wie zwei LDC-20-2-Lampen angeschlossen werden. In diesem Fall wird der Querschnitt des Magnetkreises des Induktors L2 auf 6x6 mm erhöht, der Drahtdurchmesser beträgt bis zu 0,4 mm und die Windungszahl wird auf 120 reduziert. Der Induktor L3 ist identisch mit L2. Auch die L1-Drossel ist auf einen ähnlichen Magnetkreis gewickelt, wodurch sich der Drahtdurchmesser auf 0,3 mm erhöht.

Abb. 3. Schema zum Einschalten von zwei Lampen

Die Kapazität der Kondensatoren C1 und C3 (siehe Abb. 1) wird auf 0,68 bzw. 10 μF erhöht, und die Transistoren VT1 und VT2 werden mit Kühlkörpern mit einer Fläche von mindestens 40 cm2 versorgt. Es ist auch erforderlich, den Betriebsstrom des Sicherungseinsatzes FU2 auf 1 A zu erhöhen und einen 4,7-Ohm-Widerstand mit einer Leistung von mindestens 5 W (z. B. Draht) in die Lücke eines der Netzwerkdrähte zu installieren, um ihn zu begrenzen der Ladestrom des Kondensators C3 im Moment des Einschaltens des Geräts.

Autor: A. Tarazov, St. Petersburg; Veröffentlichung: radioradar.net

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