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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Alimentación de lámparas fluorescentes a partir de fuentes de tensión CC de bajo voltaje. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / iluminación Debido a las interrupciones en el suministro eléctrico, surgen muchos problemas para garantizar el funcionamiento de los equipos de radio y televisión, ordenadores, iluminación, etc. La pérdida de energía es especialmente problemática en situaciones extremas, por ejemplo, cuando los médicos luchan por la vida de una persona, o cuando es urgente realizar trabajos de emergencia urgentes, etc. Una de las formas más accesibles de garantizar un suministro de energía ininterrumpido es cambiar a aquellos aparatos eléctricos que, según sus características técnicas y operativas, puedan funcionar con fuentes de energía autónomas que se cargan o se mantienen en estado cargado durante el suministro de energía normal. Los medios principales y asequibles son las baterías recargables, con las que se pueden alimentar directamente lámparas incandescentes con voltajes de 6, 12, 24 V, equipos electrónicos de automóviles, radios, televisores, relojes, computadoras y mucho más. Los equipos que funcionan desde una red de 220 V CA se pueden alimentar mediante convertidores (12-220/110 V), (24-220/110 V). Este artículo propone tres circuitos convertidores diseñados para alimentar lámparas fluorescentes de 4-10 W a partir de una fuente de 12 V DC. Funcionan perfectamente con lámparas domésticas LB6-2, LB4-2, LB4-7, LB6-7, LV8 -1, LETS8, LBE10, LB18-1 y con Philips extranjeros TL6W/33, TL6W/54, TL4W/33, TL8W/33. TL8W/840, etc. Circuitos similares se utilizan en lámparas portátiles que funcionan con baterías de origen importado y, a pesar de su simplicidad, tienen altas características técnicas. Descripción del principio de funcionamiento. Cuando se aplica voltaje al circuito (Fig. 1), fluirá una corriente a través de la resistencia R1, cuyo valor está limitado por la resistencia R1, y se produce el proceso de carga del condensador C1. Al alcanzar un voltaje de aproximadamente 0,6 V simultáneamente en la base del transistor VT1 y el condensador C1, el transistor entrará en modo de saturación como una avalancha debido a la profunda retroalimentación positiva entre la base y el colector del transistor VT1 a través de la base y los devanados del colector acoplados inductivamente. transformador T1. A partir de este momento, la corriente en el circuito colector aumenta según una ley lineal, descrita por la fórmula (dIк/dt)L = U. Al mismo tiempo, la corriente de base del transistor VT1 disminuye debido a la recarga del condensador C1. Cuando se alcanza la desigualdad Ik > h21e Ib, el transistor VT1 saldrá del estado saturado como una avalancha. En este caso, la inductancia del devanado colector del transformador T1, que intenta proporcionar corriente en el circuito colector del transistor VT1 e interactúa con el estado de alta impedancia de los elementos del circuito, creará una sobretensión que excede la tensión de alimentación en decenas de veces en magnitud, y en el devanado secundario por K = Wl/Wk veces, donde: Wl - número de vueltas del devanado de salida, Wk - número de vueltas del devanado del colector. Gracias a estas sobretensiones, que alcanzan un valor de 1000 V, la lámpara se enciende, por lo que su resistencia interna disminuye drásticamente y, con ella, la caída de tensión a través de ella, acercándose a la tensión de funcionamiento para la que el tipo de lámpara. utilizado está diseñado.
En el proceso de creación de prototipos y depuración del circuito, se tomaron oscilogramas del voltaje del colector y se presentaron en las Fig. 4 y 5. La amplitud de las sobretensiones (Fig. 4) está limitada a lo largo del circuito del devanado del colector por la corriente dentro del voltaje límite. del transistor aplicado VT1 y a lo largo del circuito del devanado de base por la corriente de ruptura Zener de la unión base-emisor VT1. La Figura 5 muestra una fuerte disminución en la magnitud del voltaje del pulso en el colector del transistor VT1, ya que el devanado secundario del transformador T1, después de la ruptura del gas en la lámpara HL1, se cargó con una baja resistencia interna, determinada por la corriente-voltaje. Característica del tipo de lámpara utilizada. Es difícil sobreestimar este sencillo circuito oscilador de bloqueo, que se adapta automáticamente a los cambios de carga y, salvo algunas deficiencias, se le puede llamar un "milagro" de la tecnología de impulsos.
El circuito presentado en la Fig. 2 le permite combinar con éxito la interconexión de elementos del circuito con su diseño. El reflector de la lámpara, hecho de metal brillante y conectado al colector VT1, funciona simultáneamente como radiador y conductor para un mejor encendido de la lámpara, y también permite conectar los electrodos de la lámpara sin cables adicionales. La fabricación del transformador T1 se simplifica, ya que se conectan dos devanados en serie a la lámpara: el colector y la salida, que tienen menos vueltas para la cantidad de vueltas que contiene el devanado del colector. El circuito de la Fig. 3 se diferencia de los anteriores en la ubicación del devanado de la base y, como resultado, el colector, la base y los devanados de salida están conectados en serie y conectados a la lámpara. Esto permitió simplificar el diseño y facilitar la fabricación del transformador T1. En lugar de seis pines, como en el circuito de la Fig. 1, tres en total. Los tres devanados participan en la creación del voltaje de salida a través de la lámpara. Al igual que en el diagrama anterior, el diseño del reflector de la lámpara HL1, el radiador del transistor VT1 y el conductor para conectar el electrodo de la lámpara están hechos de la misma pieza. Este esquema es el más avanzado tecnológicamente y el que requiere menos mano de obra.
Construcción y detalles Los elementos de radio del circuito, a saber, el transformador T1, las resistencias R1, R2, el condensador C1 y el diodo VD1, se pueden colocar en una placa hecha de fibra de vidrio recubierta con una lámina y, dada la simplicidad del circuito, la placa se puede fabricar fácilmente mecánicamente. quitando la lámina con una configuración simple del patrón. El transistor VT1 debe instalarse sobre un disipador de superficie > 20 cm2 adecuado al diseño, cuya forma y dimensiones vendrán determinadas por el tipo de lámpara utilizada y el diseño de la carcasa. Como se mencionó anteriormente, lo más conveniente es combinar un reflector, un radiador, un electrodo de encendido y un conductor para conectar una lámpara en una sola parte. El transistor VT1 debe tener suficiente velocidad (t carrera <1 μs), mientras que la tensión límite debe ser U gr > 200 V, la ganancia de corriente en un circuito con un emisor común h 21e > 20. Las magnitudes de las corrientes de pulso a las que funcionará el transistor VT1 Ik = (0,8 - 1,5) A, y es necesario que dichas corrientes estén en la porción creciente de la característica p21e(1k). Es deseable utilizar transistores con el voltaje inverso base-emisor más alto posible Ube>5V. Estos parámetros también deben tenerse en cuenta al reparar lámparas importadas. Se obtuvieron resultados satisfactorios utilizando los transistores KT847A, KT841A, KT842A y los económicos: KT805AM. Durante el proceso de creación de prototipos de circuitos, se probaron varios diseños de transformadores. Los mejores resultados se obtuvieron al utilizar núcleos blindados de ferrita M2000NM, tamaños B26, BZO, 536 y sección en forma de W 7x7 de ferrita 4000. Al ensamblar transformadores, es necesario prever un espacio no magnético. h = 0,025...0,1 mm para evitar la magnetización del núcleo magnético. Una brecha mayor conduce a una fuerte disminución en la inductancia del transformador T1, lo que empeorará las condiciones de funcionamiento del circuito. En un marco de plástico, el devanado del colector se enrolla primero con un cable PEV 0,4, luego se coloca una capa aislante y el devanado base se enrolla con un cable PEV 0,2. Se coloca una capa de tela barnizada o cinta fluoroplástica encima del devanado base y el devanado secundario se enrolla con alambre PEVTL-2 con un diámetro de 0,15...0,2 mm, vuelta a vuelta y con aislamiento capa por capa. El número aproximado de vueltas de los devanados se puede seleccionar con base en la Tabla 1.
El devanado secundario puede hacerse universal con tomas cada 30...50 vueltas. El diodo VD1 es necesario para, al participar en el proceso autooscilador, liberar la energía acumulada por la inductancia del devanado colector del transformador T1 durante los períodos en que el transistor VT1 está apagado. Esto permite adaptar el circuito a diferentes cargas y al uso de diferentes fuentes de corriente. En este caso, en lugar de la resistencia R1, es necesario conectar dos resistencias: una constante con una resistencia de 430 ohmios y la segunda variable con una resistencia de 2,2 kOhmios, conectadas en serie. El diodo VD1 debe estar diseñado para el voltaje Urev. > 200 V, tienen una frecuencia de funcionamiento fp. > 100 kHz, corriente rectificada media Icp. > 200 mA. Además de los indicados en el esquema, se pueden utilizar cuatro diodos del tipo KD 510A, conectándolos en serie. El diseño de la lámpara fluorescente está hecho de elementos que a menudo se usan para llenar el bote de basura en la vida cotidiana. La carcasa (Fig. 6, Fig. 10) está hecha de un cartucho EPSON Mx80/Fx80 usado, dentro del cual se deben quitar las particiones. También se puede utilizar un perfil adecuado de aluminio o plástico, etc. La pantalla frontal transparente está hecha de una botella de plástico PEPSI o cualquier otra de 2 litros de capacidad con lados rectos. Las dimensiones se muestran en la Fig. 7. Es recomendable utilizar un color claro sin tintes ni rayaduras. En la Fig. Se indica la parte que hay que cortar de una botella de plástico para hacer una pantalla transparente.
De las dos partes restantes, usando tu imaginación, puedes hacer un soporte para lápices, bolígrafos o una copa de vino para regar flores, etc. En la figura 7 se muestran las zonas delimitadas por líneas de puntos que es necesario sellar con trozos de plástico fino de color negro, recortados de cajas de disquetes de ordenador antiguos (5,25), con cola tipo “Moment”. En la Fig. La Figura 9 muestra un dibujo de un reflector-radiador, el cual está recortado en hojalata utilizando latas de café Nescafé o Monterey con una capacidad de 250 g.
El reflector (a) se pega al cuerpo del cartucho (e) usando pegamento Moment. Se dobla una pantalla transparente (Fig. 7, Fig. 10) a lo largo del lado largo y se inserta en el espacio entre el reflector (a) y el cuerpo (e), en el que se encuentran cuatro orificios con un diámetro de 1,2...2 mm. Se perforan junto con la mampara transparente, y se fijan con cuatro tornillos o tornillos del diámetro adecuado. Para montar la lámpara en diversas condiciones, es necesario proporcionar clips de resorte, bisagras, un imán, etc. Es posible adaptar adicionalmente la lámpara como parte de una lámpara de mesa, faro, etc. Después de ensamblar el circuito y conectarlo a la fuente de alimentación, comienza a funcionar inmediatamente, siempre que la instalación se complete sin errores y se sepa que todas las piezas están en buen estado de funcionamiento. Conecte un amperímetro al circuito entre la fuente de alimentación y el circuito de la lámpara y ajuste el consumo de corriente con la resistencia R1. Para modos de funcionamiento económicos, es necesario establecer el consumo de corriente entre 120...200 mA, pero si se utiliza una fuente de consumo de energía suficiente, el consumo de corriente se puede aumentar a 500 mA, obteniendo así un mayor flujo luminoso. Si es necesario utilizar la lámpara en diferentes modos de funcionamiento y con diferentes fuentes de alimentación, es necesario instalar dos resistencias conectadas en serie, una de las cuales es variable, en lugar de la resistencia R1. Los valores de resistencia se dan arriba en el texto. De esta manera podrás ajustar suavemente la salida de luz.
En los tres diagramas de las figuras 1 y 1 del artículo, el valor de las resistencias R1 está indicado incorrectamente; debe ser R10=47...XNUMX ohmios. Literatura 1. A. Khalatyan. Fuente de alimentación para lámparas fluorescentes. Moscú, DOSAAF URSS, 1979, VRL No. 67 página 33.
Autor: Taras Kholoptsev, Kiev, Radiohobby; Publicación: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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