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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA
Balastros electrónicos alimentados desde fuentes de bajo voltaje. Balastro electrónico para lámparas fluorescentes LBU 30 con una potencia de 30 W. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Balastos para lámparas fluorescentes Diseñado para alimentar LL al iluminar un garaje, una casa de jardín u otros espacios pequeños. El lastre se fabrica utilizando elementos accesibles y puede ser fácilmente replicado por radioaficionados medianamente cualificados. К méritos El dispositivo, en particular, se refiere a su capacidad de funcionar con una tensión de alimentación reducida a 5 V. Este balastro electrónico está diseñado para alimentar LL LBU 30 con una potencia de 30 W y tiene las siguientes especificaciones técnicas:
El diagrama de bloques del convertidor se muestra en la Fig. 3.52.
El convertidor se fabrica a base de un inversor elevador de tensión cargado en un circuito oscilante en serie formado por el inductor L1 y el condensador C1, en paralelo al que se conecta una lámpara fluorescente EL1. El inversor convierte el voltaje de CC de la batería de 13,2 V en voltaje alterno en forma de pulsos rectangulares con una amplitud de 150 V, suministrado al circuito oscilatorio en serie L1, C1. La frecuencia de resonancia del circuito es igual a la frecuencia de la tensión de alimentación y la corriente que fluye a través de la carga conectada al condensador del circuito no depende de su resistencia. En este caso, en el momento en que se aplica la tensión de alimentación, la resistencia de la lámpara EL1 es alta, se aplica una tensión alta al condensador C1 y una corriente que excede el valor nominal fluye a través del inductor L1. Esta corriente también fluye a través de los filamentos EL1, calentándolos, lo que garantiza un encendido fiable de la lámpara. Cuando la lámpara se enciende, su resistencia cae y el condensador C1 pasa por alto. Como resultado, el voltaje a través de él se reduce a un valor que mantiene encendida la lámpara y la corriente a través del inductor L1 se reduce al valor nominal. El diagrama de circuito del convertidor se muestra en la fig. 3.53.
El circuito oscilatorio está formado por los elementos L2, C7. El inversor se fabrica según el circuito de un autooscilador push-pull con retroalimentación de corriente positiva (POST) en los elementos T1, T2, L1, VT1, VT2, VD1-VD6, C2-C5, R1-R4. Este diseño del inversor nos permite minimizar la energía gastada en controlar los transistores clave VT1, VT2 y reducir la influencia de la tensión de alimentación en la estabilidad del convertidor. En este caso, se garantizan fácilmente frecuencias de conversión óptimas. Además de los elementos anteriores, el convertidor contiene un fusible FU1, un condensador C1, que protege la fuente de alimentación de las corrientes de pulso, y un circuito C6, R5, que suprime las fluctuaciones de voltaje de alta frecuencia en los devanados del transformador T2. El convertidor funciona de la siguiente manera.. En el momento en que se aplica la tensión de alimentación, los transistores VT1, VT2 están cerrados y la tensión en sus colectores es igual a la tensión de alimentación. Una corriente fluye a través de las resistencias Rl, R2, cargando los condensadores C2, C3 en la dirección opuesta a su polaridad indicada en el diagrama. Después de un tiempo, el voltaje en la base de uno de los transistores (por ejemplo, VT1) alcanzará su umbral de apertura y una corriente fluirá a través del circuito colector, que también pasará por la fuente de energía, el devanado I del transformador T2. y el devanado W del transformador T1. Como resultado, aparecerá una corriente en el devanado II del transformador T1, que, a su vez, fluirá a través del condensador C2 y la unión base-emisor del transistor VT1. En este caso, VT1 entra en modo de saturación y el condensador C2 se recarga de acuerdo con la polaridad indicada en el diagrama. Su recarga está limitada por el diodo VD1. Así se pone en marcha el convertidor. El transistor VT1 permanecerá saturado hasta que se detenga la corriente de base, lo que puede ocurrir como resultado de una disminución de la corriente a través del devanado primario del transformador T2 o un cortocircuito en los devanados del transformador T1. El convertidor comienza a la frecuencia resonante del circuito L2C7 y los transistores VT1, VT2 conmutarán en el momento en que la corriente del inductor L2 cruce cero. Después de encender la lámpara EL1 y desviar el condensador C7, la transferencia de energía desde el inductor L2 a la lámpara y al condensador C7 se retrasa y la frecuencia de conversión disminuye. En este caso, su estabilización se produce a un nivel determinado por el tiempo de inversión de magnetización del inductor L1, que al saturarse cortocircuita el devanado del transformador T1, lo que provoca el cierre de un transistor y la apertura del otro. La frecuencia de sintonización del circuito oscilatorio se elige en 46 kHz y la frecuencia de funcionamiento del convertidor en 20-25 kHz. Esta relación de frecuencia garantiza la máxima eficiencia operativa. Las cadenas C4, VD5, R3 y C5, VD6, R4 sirven para reducir la amplitud del pulso de conmutación en los colectores de los transistores VT1, VT2 cuando están cerrados. El convertidor está montado sobre una placa de circuito impreso de lámina de fibra de vidrio con unas dimensiones de 233x50 mm. En la figura 3.54 se muestra un dibujo de una posible versión de la placa de circuito impreso del convertidor. XNUMX.
La placa está diseñada para la instalación de resistencias MLT, condensadores K73-17 (C1, C4, C5), K50-35 (C2, C3) y K15-5 (otros), diodos KD105 (VD1, VD2) y KD212 ( VD3-VD6) serie. Los transistores VT1, VT2 se fijan mediante bridas estándar y tornillos con tuercas M4 en disipadores de calor en forma de L (que se muestran con líneas de puntos y guiones en la Fig. 3.54). Cada uno de ellos se dobla a partir de una placa de chapa de aleación de aluminio AMts-P con un espesor de 2 mm (las dimensiones de la pieza de trabajo son 85x50, los estantes son 50x12 mm) y se atornillan al tablero con tornillos y tuercas MZ. Los terminales de los transistores están conectados a los conductores impresos con trozos de cable de montaje. Las resistencias R3, R4 se instalan perpendiculares al tablero. El balastro electrónico puede integrarse en la luminaria o colocarse en una carcasa independiente. Durante la instalación Es aconsejable colocar el inductor L1 y el transformador T1 lo más lejos posible del transformador T2 y el inductor L2, y los condensadores de óxido C2, C3 no deben colocarse muy cerca de los transistores VT1, VT2 y la resistencia R5. El convertidor utiliza condensadores K73-17 (C1, C4, C5) para una tensión de 63 V, K50-35 (C2, C3) para una tensión de 25 V y K15-5 (C6, C7) para una tensión de 1,6 kV. . Los transistores KT803A se pueden reemplazar por KT908 con cualquier índice de letras. Es recomendable seleccionarlos con el mismo coeficiente de transferencia de corriente base. Los diodos KD105 utilizados en el dispositivo pueden tener cualquier índice de letras. También son adecuados otros diodos de baja frecuencia con una corriente directa admisible de al menos 0,5 A. Los diodos KD212 (VD3-VD6) también pueden tener cualquier índice de letras. Está permitido sustituirlos por otros diodos de silicio capaces de funcionar a frecuencias de hasta 50 kHz y permitir una corriente directa de al menos 2 A y una tensión inversa de al menos 50 V. Los choques y transformadores están enrollados en núcleos magnéticos anulares hechos de ferrita M2000NM-1. Los devanados de los estranguladores L1, L2 se colocan en los núcleos magnéticos K7x4x2 y K40x25x11 y contienen 5 vueltas de alambre PEV-2 con un diámetro de 0,63 mm y 140 vueltas de alambre PEV-2 con un diámetro de 0,41 mm, respectivamente. Los devanados de los transformadores Tl, T2 están enrollados en núcleos magnéticos K20x12x6 y K40x25x11, respectivamente. Los devanados I, III y PG del transformador T1 contienen cada uno 3 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,63 mm, y II e IF contienen cada uno 12 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,41 mm. Cada uno de los devanados I y I' del transformador T2 consta de 11 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,8 mm, y el devanado II consta de 140 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,41 mm. Los devanados I y I` del transformador T2 están enrollados simultáneamente en dos cables encima del devanado II. Entre los devanados se debe colocar tela lacada. Los devanados del transformador T1 deben ubicarse de acuerdo con el diagrama mostrado en la Fig. 3.55.
El devanado I debe colocarse simétricamente con respecto a los otros devanados para garantizar la simetría de los semiciclos del voltaje de salida y eliminar la saturación unilateral del circuito magnético del transformador, lo que conduce a mayores pérdidas de energía. El estrangulador L2 debe tener un espacio no magnético. Para hacer esto, antes de enrollarlo, debe hacer un corte de 0,8 mm de ancho en su núcleo. En el momento del ajuste en lugar de la lámpara EL1 y el condensador C7, se conecta en serie con el inductor L2 una resistencia con una resistencia de 1 kOhm y una potencia de 5-10 W. Primero, verifique la confiabilidad del inicio del convertidor. Para hacer esto, aplíquele una tensión de alimentación de 5 V y, si no comienza a generar pulsos rectangulares con una frecuencia de 20-25 kHz, reduzca la resistencia de las resistencias R1, R2, pero no más de tres veces. A continuación, se controla la frecuencia de generación del convertidor. Para ello, se le suministra una tensión nominal de alimentación de 13,2 V mediante un osciloscopio o frecuencímetro para determinar la frecuencia de la tensión alterna en los devanados del transformador T2. Si supera los 20-25 kHz, cambie el número de vueltas del inductor L1. Para aumentar la frecuencia, se reduce el número de vueltas del inductor L1 y para disminuirlo, se aumenta. Después de eso, se restablecen los circuitos de salida del convertidor y se conecta una resistencia con una resistencia de 2 ohmios y una potencia de 10-0,5 W en serie con el inductor L1,0. Luego, se suministra el voltaje de suministro nominal al convertidor y, después de que se enciende la lámpara EL1, use un osciloscopio para controlar la forma del voltaje en la resistencia recién instalada: debe ser casi sinusoidal. La corriente a través del inductor L2 debe ser de aproximadamente 0,22 A. Cuando se aplica energía al convertidor, la lámpara debe encenderse después de 1 a 2 s. Además de la lámpara LBU 30, otras diseñadas para el mismo voltaje y corriente pueden funcionar junto con el convertidor descrito. Autor: Koryakin-Chernyak S.L.
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