Ламп дневного света схема принципиальная – Схемы подключения люминесцентных ламп: обзор популярных методов

Содержание

Питание лампы дневного света от аккумулятора

Иногда, бывает необходимость в освещении от автономного питания (аккумулятора): при отдыхе на природе, в походе, на рыбалке, сторожам и пчеловодам или при отключении электроэнергии дома. Можно запитать люминесцентную лампу, называемые еще — лампами дневного света от автономных низковольтных источников тока, например, от автомобильного аккумулятора через преобразователь напряжения — электронный балласт.

Давайте рассмотрим несколько схем, которые помогут нам в этом.


По схемотехническому исполнению электронные балласты, работающие от автономных низковольтных источников, разделяют на две группы:
  • двухтактные;
  • однотактные.

Они могут быть реализованы как на специализированных микросхемах, так и на дискретных элементах.

Двухтактный электронный балласт мощностью 30 Вт

Электронный балласт предназначен для питания ЛЛ при освещении гаража, садового домика или других небольших помещений.

Балласт выполнен на доступных элементах и без труда может быть повторен радиолюбителями средней квалификации.

К достоинствам устройства, в частности, относится его способность работать при пониженном до 5 В напряжении питания. Данный электронный балласт рассчитан на питание ЛЛ ЛБУ 30 мощностью 30 Вт и имеет следующие технические характеристики:

  • номинальное напряжение питания —13,2 В;
  • номинальный входной ток — 2,6 А;
  • частота преобразования — 20—25 кГц;
  • КПД устройства — 85 %.

Преобразователь выполнен на базе повышающего инвертора напряжения, нагруженного на последовательный колебательный контур, образованный катушкой индуктивности.

Структурная схема преобразователя

Структурная схема преобразователя L1 и конденсатором С1, параллельно которому включена люминесцентная лампа EL1.

Инвертор преобразует постоянное напряжение аккумуляторной батареи 13,2 В в переменное в виде импульсов прямоугольной формы амплитудой 150 В, поступающее на последовательный колебательный контур L1, С1.

Резонансная частота контура равна частоте питающего напряжения, а ток, протекающий через нагрузку, подключенную к конденсатору кон¬тура, не зависит от ее сопротивления. При этом в момент подачи питающего напряжения сопротивление лампы EL1 велико, к конденсатору С1 приложено высокое напряжение, а через катушку индуктивности L1 протекает ток, превышающий номинальное значение.

Этот ток течет и через нити накала EL1, разогревая их, что обеспечивает надежное включение лампы. При загорании лампы ее сопротивление падает и шунтирует конденсатор С1. В результате напряжение на нем снижается до значения, поддерживающего горение лампы, а ток через катушку индуктивности L1 уменьшается до номинальной величины.

Принципиальная электрическая схема преобразователя


Колебательный контур образован элементами L2, С7. Инвертор выполнен по схеме двухтактного автогенератора с положительной обратной связью по току (ПОСТ) на элементах T1, Т2, L1, VT1, VT2, VD1—VD6, С2—С5, R1—R4. Такое построение инвертора позволяет минимизировать энергию, затрачиваемую на управление ключевыми транзисторами VT1, VT2, и снизить влияние напряжения источника питания на стабильность работы преобразователя.

В этом случае легко обеспечиваются и оптимальные частоты преобразования. Кроме указанных выше элементов, преобразователь содержит плавкий предохранитель FU1, конденсатор С1, защищающий источник питания от импульсных токов, и цепочку С6, R5, подавляющую высокочастотные колебания напряжения на обмотках трансформатора Т2.

Работает преобразователь следующим образом. В момент подачи питающего напряжения транзисторы VT1, VT2 закрыты, и напряжение на их коллекторах равно напряжению питания. Через резисторы R1, R2 протекает ток, заряжающий конденсаторы С2, С3 в направлении, противоположном их полярности, указанной на схеме.

Через некоторое время напряжение на базе одного из транзисторов (например, VT1) достигнет порога его открывания, и через коллекторную цепь потечет ток, который пройдет также через источник питания, обмотку I трансформатора Т2 и обмотку III трансформатора Т1. В результате появится ток и в обмотке II трансформатора Т1, который, в свою очередь, потечет через конденсатор С2 и переход «база-эмиттер» транзистора VT1.

При этом VT1 входит в режим насыщения, а конденсатор С2 перезаряжается в соответствии с указанной на схеме полярностью. Его перезарядка ограничивается диодом VD1. Таким образом происходит запуск преобразователя. Транзистор VT1 будет находиться в состоянии насыщения до тех пор, пока не прекратится базовый ток, что может произойти в результате снижения тока через первичную обмотку трансформатора Т2 или при коротком замыкании обмоток трансформатора Т1.

Запускается преобразователь на резонансной частоте контура L2C7, и транзисторы VT1, VT2 будут переключаться в момент перехода через нуль тока дросселя L2. После зажигания лампы EL1 и шунтирования ею конденсатора С7 передача энергии дросселя L2 лампе и конденсатору С7 затягивается, и частота преобразования снижается.

Её стабилизация при этом происходит на уровне, определяемом временем перемагничивания дросселя L1, который, насыщаясь, замыкает накоротко обмотку трансформатора Т1, что приводит к закрыванию одного транзистора и открыванию другого. Частота настройки колебательного контура выбрана равной 46 кГц, а рабочая частота преобразователя — 20—25 кГц.

При таком отношении частот обеспечивается максимальная эффективность работы. Цепочки С4, VD5, R3 и С5, VD6, R4 служат для снижения амплитуды коммутационного импульса на коллекторах транзисторов VT1, VT2 при их закрывании.

Преобразователь смонтирован на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размерами 233  x 50 мм.

Чертеж возможного варианта печатной платы преобразователя

Плата рассчитана на установку резисторов МЛТ, конденсаторов К73-17 (С1, С4, С5), К50-35 (С2, СЗ) и К15-5 (остальные), диодов серий КД105 (VD1, VD2) и КД212 (VD3—VD6). Транзисторы VT1, VT2 закрепляют с помощью стандартных фланцев и винтов с гайками М4 на Г-образных теплоотводах (на рис. изображены штрихпунктирными линиями). Каждый из них сгибают из пластины листового алюминиевого сплава АМц-П толщиной 2 мм (размеры заготовки — 85 x 50, полки — 50 x 12 мм) и привинчивают к плате винтами с гайками М3. Выводы транзисторов соединяют с печатными проводниками отрезками монтажного провода. Резисторы R3, R4 устанавливают перпендикулярно плате.

Электронный балласт может быть встроен в светильник или помещен в отдельный кожух. При монтаже дроссель L1 и трансформатор Т1 желательно разместить возможно дальше от трансформатора Т2 и дросселя L2, а оксидные конденсаторы С2, СЗ не располагать в непосредственной близости от транзисторов VT1, VT2 и резистора R5.

В преобразователе применены конденсаторы К73-17 (С1, С4, С5) на напряжение 63 В, К50-35 (С2, СЗ) на напряжение 25 В и К15-5 (С6, С7) на напряжение 1,6 кВ. Транзисторы КТ803А можно заменить на КТ908 с любыми буквенными индексами, а также их импортными аналогами. Их желательно выбрать с одинаковым коэффициентом передачи тока базы. Примененные в устройстве диоды КД105 могут иметь любой буквенный индекс. Подойдут и другие низкочастотные диоды с допустимым прямым током не менее 0,5 А. Диоды КД212 (VD3—VD6) также могут быть с любым буквенным индексом, а также их импортными аналогами. Их допустимо заменить другими кремниевыми диодами, способными работать на частотах до 50 кГц и допускающими прямой ток не менее 2 А и обратное напряжение не менее 50 В.

Дроссели и трансформаторы намотаны на кольцевых магнитопроводах из феррита М2000НМ-1.

Обмотки дросселей L1, L2 размещены на магнитопроводах типа: К7 х 4 х 2 и К40 х 25 х 11 и содержат 5 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,63 мм и 140 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм соответственно. Обмотки трансформаторов T1, Т2 намотаны на магнитопроводах типа: К20 х 12 х 6 и К40 х 25 х 11, соответственно. Обмотки I, III трансформатора Т1 содержат по 3 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,63 мм, а II — по 12 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм.

Каждая из обмоток I трансформатора Т2 состоит из 11 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм, а обмотка II — из 140 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм. Обмотки I трансформатора Т2 намотаны одновременно в два провода поверх обмотки II. Между обмотками для изоляции следует проложить лакоткань.

Обмотки трансформатора Т1 необходимо расположить в соответствии со схемой, показанной на рисунке.

Обмотка I должна размещаться симметрично относительно остальных обмоток с целью обеспечения симметрии полупериодов выходного напряжения и исключения одностороннего насыщения магнитопровода трансформатора, приводящего к увеличению потерь энергии. Дроссель L2 должен иметь немагнитный зазор. Для этого в его сердечнике перед намоткой нужно сделать пропил шириной 0,8 мм.

На время налаживания преобразователя вместо лампы EL1 и конденсатора С7 последовательно с дросселем L2 включают резистор сопротивлением 1 кОм и мощностью 5—10 Вт. Сначала проверяют надежность запуска преобразователя. Для этого на него подают питающее напряжение 5 В и, если он не начинает генерировать прямоугольные импульсы частотой 20—25 кГц, уменьшают сопротивление резисторов R1, R2, но не более, чем в три раза.

Далее контролируют частоту генерации преобразователя. Для этого на него подают номинальное напряжение питания 13,2 В и с помощью осциллографа или частотомера определяют частоту переменного напряжения на обмотках трансформатора Т2. Если она выходит за пределы 20—25 кГц, изменяют число витков дросселя L1. Для увеличения частоты число витков дросселя L1 уменьшают, а для снижения — увеличивают.

После этого восстанавливают выходные цепи преобразователя и последовательно с дросселем L2 включают резистор сопротивлением 10 Ом и мощностью 0,5—1,0 Вт. Затем на преобразователь подают номинальное напряжение питания, и после загорания лампы EL1 с помощью осциллографа контролируют форму напряжения на вновь установленном резисторе: она должна быть близкой к синусоидальной.

Ток через дроссель L2 должен составлять около 0,22 А. При подаче питания на преобразователь лампа должна загораться через 1—2 с. Помимо лампы ЛБУ 30 совместно с описанным преобразователем могут работать и другие, рассчитанные на те же напряжение и ток.

Однотактные преобразователи

Довольно часто для реализации электронных балластов, работающих от низковольтных источников питания, используют однотактные повышающие преобразователи. Достоинством этих преобразователей является низкая стоимость реализации. Среди различных схем предельной простотой отличается однотактный автогенераторный преобразователь, схема которого приведена на рисунке ниже.

Рассмотрим кратко принцип его работы. Трансформатор Т1 — линей­ный дроссель; интервалы накопления энергии в нем и передачи нако­пленной энергии в нагрузку разнесены во времени. На рисунке, ниже пока­заны временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

При подключении питающего напряжения С/пит через резистор R1 начинает проходить ток базы транзистора VT1. Диод VD1 препятствует прохождению тока по цепи базовой обмотки, а шунтирующий его кон­денсатор С2 увеличивает положительную обратную связь (ПОС) на этапе формирования фронтов напряжения. Транзистор приоткрывается, замыкается цепь ПОС через трансформатор Т1, в котором происходит регенеративный процесс накопления энергии. Транзистор VT1 входит в насыщение. К первичной обмотке трансформатора приложено напря­жение питания, и ток I, (ток коллектора Iк транзистора VT1) линейно нарастает.

Ток базы IБ насыщенного транзистора определяется напряжением на обмотке III и сопротивлением резистора R2. Когда ток коллектора Iк достигнет значения

где Ь21э — статический коэффициент передачи тока транзистора VT1, транзистор выходит из режима насыщения.

Развивается обратный регенеративный процесс: транзистор закрыва­ется, и энергия, накопленная трансформатором, передается в нагрузку. После уменьшения тока вторичной обмотки вновь начинается этап накопления энергии. Интервал времени tn максимален при включении преобразователя, когда конденсатор С3 разряжен, и напряжение на нагрузке равно нулю.

Рассматриваемая схема является функциональным преобразовате­лем источника напряжения питания Uпит в источник тока нагрузки Iн.

Важно отметить, поскольку этапы накопления энергии и ее передачи разнесены во времени, максимальный ток коллектора транзистора не зависит от тока нагрузки, т. е. преобразователь полностью защищен от замыканий на выходе. Однако при включении преобразователя без нагрузки (режим холостого хода) всплеск напряжения на обмотке транс­форматора в момент закрывания транзистора может превысить макси­мально допустимое значение напряжения «коллектор-эмиттер» и выве­сти транзистор из строя.

Недостаток простейшего преобразователя — зависимость тока кол­лектора Iк , а следовательно, и выходного напряжения от статического коэффициента передачи тока транзистора VT1. Поэтому параметры источника питания будут значительно отличаться при использовании различных экземпляров транзисторов.

Однотактный преобразователь с регулируемой яркостью

Данный однотактный преобразователь позволяет регулировать яркость лампы и устанавливать ее такой, чтобы энергия батареи расходовалась более экономно.

Преобразователь состоит из задающего генератора и однотактного усилителя мощности на недорогой микросхеме К561ЛА7 (аналог CD4011B). Генератор выполнен на элементах DD1.1—DD1.3. Такой генератор позволяет изменять скважность импульсов (т. е. отношение периода следования импульсов к их длительности) переменным резистором R1, что определяет яркость ЛЛ. К генератору подключен буферный элемент DDI.4.
Сигнал с DD1.4 подается на усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT1, VT2. Нагрузка усилителя — ЛЛ (EL1), подключенная через повышающий трансформатор Т1. Допустимо подключать лампу как с замкнутыми выводами нитей накала (показано на схеме), так и с разомкнутыми. Иначе говоря, целостность нитей накала лампы не играет роли.

Схема однотактного преобразователя с регулировкой яркости

Питается преобразователь от источника постоянного тока напряжением 6—12 В, способного отдавать в нагрузку ток до нескольких ампер (в зависимости от мощности лампы и установленной яркости). Питание на микросхему поступает через параметрический стабилизатор, в котором работают балластный резистор R4 и стабилитрон VD3. При минимальном питающем напряжении стабилизатор практически не действует, но это не сказывается на работе преобразователя.

Кроме указанных на схеме, допустимо использовать транзисторы КТ3117А, КТ630Б, КТ603Б (VT1), КТ926А, КТ903Б (VT2), диоды серии КД503 (VD1, VD2), стабилитрон Д814А (VD3). Конденсатор С1 — КГ, KM, К10-17, остальные — К50-16, К52-1, К53-1. Переменный резистор — любой конструкции (например, СП2, СПЗ), постоянные — ОМЛТ-0,125. Лампа — мощностью от 6 до 20 Вт.

Трансформатор намотан на броневом магнитопроводе из феррита 2000НМ1 наружным диаметром 30 мм. Обмотка I содержит 35 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,45 мм, обмотка II —1000 витков ПЭВ-2 диаметром 0,16 мм. Обмотки разделены несколькими слоями лакоткани.

Для повышения надежности обмотку II необходимо разделить на несколько слоев, прокладывая между ними лакоткань. Чашки магнитопровода собирают с зазором 0,2 мм и стягивают винтом и гайкой из немагнитного материала. С несколько худшими результатами (соотношением «яркость — потребляемый ток») будет работать трансформатор, выполненный на магнитопроводе от строчного трансформатора телевизора.

Налаживание преобразователя

Налаживание начинают с проверки задающего генератора при отключенном выходном каскаде усилителя. К выводу 11 микросхемы подключают осциллограф и наблюдают импульсы, показанные на диаграмме ниже.

 Затем устанавливают движок переменного резистора в левое по схеме положение «СОПРОТИВЛЕНИЕ ВВЕДЕНО». Измеряют длительность импульсов и период их следования.

Подбором резистора R3 добиваются длительности импульсов примерно 20 мкс, а подбором резистора R2— периода следования, равного приблизительно 50 мкс. Перемещая после этого движок из одного крайнего положения в другое, убеждаются в изменении периода следования импульсов при неизменной их длительности.

Далее подключают выходной каскад, осциллограф соединяют с коллектором его транзистора, а в цепь питания включают амперметр со шкалой на 2—3 А. Перемещением движка добиваются «пробоя» (резкого увеличения яркости) лампы и контролируют диапазон изменения яркости и потребляемого тока при различных положениях движка резистора. Наблюдают форму импульсов на коллекторе транзистора VT2 — см. рис.


Такая форма получилась при работе преобразователя с лампой ЛБ 18. Возможно, придется точнее подобрать резисторы R2, R7, а в некоторых случаях установить переменный резистор другого номинала, чтобы достигнуть необходимых пределов изменения яркости и приемлемого потребляемого тока.

В режиме минимальной яркости, которой соответствует в зависимости от питающего напряжения и мощности лампы ток 250—400 мА, запуск генератора, а значит, включение лампы, удобнее осуществлять нажатием на кнопку SB1. Иногда нелишне попробовать изменить полярность включения лампы и проверить надежность ее зажигания в этом режиме.

Оценить эффективность работы преобразователя с разными транзисторами, трансформаторами, изменениями режимов и т. д. Можно так: на расстоянии примерно 0,5 м от лампы укрепляют фотодиод или фоторезистор и подключают к нему омметр. Измеряют его сопротивление при горящей лампе и фиксированном токе потребления преобразователя. Далее проводят замену детали, резистором R1 устанавливают прежний ток и измеряют сопротивление фотоэлемента. Если оно уменьшилось, значит, яркость лампы возросла; результат эксперимента можно считать наилучшим!

Давиденко Ю. Н.

500 схем для радиолюбителей. Современная схемотехника в осве­щении. Эффективное электропитание люминисцентных, галогенных ламп, светодиодов, элементов «Умного дома».




П О П У Л Я Р Н О Е:


— н а в и г а т о р —


Популярность: 4 097 просм.


ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ


www.mastervintik.ru

Ремонт китайских схем запуска ламп дневного света (ЛДС)

Начну немного с предистории и рекламы, как известно первые люминисцентные лампы появились в начале ХIX века, хоть они были и не давали достаточной яркости, но уже в те времена показали себя как экномичные источники света. С течением времени люминисцентные лампы модернизировались и уже 60-м годам ХХ века стали довольно серьезно конкурировать с обыкновенными лампами накаливания.

Различного рода экперименты нада лампа люминисцентного света (дневного света) позволили в начале 90-х годов выпустить лампу котороя уже не содержала вредных веществ (ртуть и т.д.) и была заполнена различного рода галогенными (инертными) газами, что позволило использовать их общирно в различных сферах жизни и массово внедрить в эксплуатацию.
Сама по себе лампа представляет собой стеклянную колбу по обеих концах которой находятся спирали нитей накала (катод, анод) и все свободное пространство заполненно инертным газом. Принцип работы такой лампы довольно прост, небольшое напряжение подаваемое на нити накала разогревает анод и катод, затем скачок напряжения для ламп 1,2м порядка 600-700 Вольт простреливает и разряжает инертный газ (неон, криптон и т.д.) переводя его атомы в возбужденное состояние, что позволяет ему испускать фотоны света, после чего высокое напряжение пропадает напряжение накала электродов поддерживает свечение.

Но одним из важнейшим элементом таких ламп является система запуска, с советских времен стандартная схема запуска ламп дневного света (ЛДС) была построенна на трансформаторе и запускающем устройстве (стартере), данная схема работает и по сей день очень даже успешно, единственным её недостатком является большие габариты и масса. В силу того что прогресс не стоит на месте и Китай рвется к власти, была разработана безтрансформаторная схема запуска ЛДС построеная на умножителе напряжения управляемый динистором, который после запуска лампы запирал умножитель. Такая схема очень проста и не требует сложностей в производстве, вес её составляет порядка 50-100 гр. по сравнению с 1-1,5 кг трансформатора. Т.к. все элементы производятся в Китае говорить о качестве сборки и надежности работы такой схемы не имеет смысла.
И вот воодушивившись настроением об экономии электро энергии я отправился в магазин света где успешно приобрел два держателя ($7,5) для ламп (со встроенным баластом) и лампы 1,2 м для достаточного освещения комнаты. Принес домой, подключил провода прибил, установил, включаю всё работает, на лице улыбка в душе радость. На следующий день подхожу включаю, хрясь лампа одна не запустилась, был слышен небольшой хлопок, вторая работает. Одну снял и отложил до лучших времен. Через месяца 3 вылетела и другая, решил все таки на досуге заняться ими и привести к рабочему состоянию, после разборки схемы внешних признаков повреждений элементов не было выявленно, принялся по началу гуглить, много чего писали по этому поводу. в первую очередь о том что транзисторы бла бла бла нужно менять на отечественные.
Методом диагностики установил, что действительно вышел из строя транзистор, именно один маркировка на транзисторе: 13003А, пошел на рыдио рынок, за ним, в наличии был только один MJE 13003M, как оказалось последняя буква сути не меняет, в схемах для меньших лампах стоят 13001, в больших 13005. Это вполне нормльные транзисторы отличие от тех что уже стояли в схеме только в  том что они более качественнее и выводы (База-Эмитер) относительно китайских поменяны местами как и должно быть (обязательно обратите внимание на это, не впаяйте также как тот который стоит, новый транзистор нужно всего лишь перевернуть). И еще одна заметка если вылетел даже один транзистор советую менять оба, т.к. схема может не запуститься либо вылеть в дальнейшем. Но и это еще не всё.
Как говорят беда не приходит одна, после замены транзисторов, схема конечноже не заработала. Второй взгляд на плату ничегоне прдвещал, остались 3 конденсатора, диоды и резисторы. Диоды прозвонил все целые, на конденсаторы и резисторы даже не думал, в чем же беда. А беда как оказалось в том что импортные резисторы горят не как наши до тла, у них лишь немного отстает краска, либо вообще не отстает, путем тотальной проверки всех резисторов было установленно, что 5 из 6 резисторов мертвы. Заменил на новенькие, вуаля и заработало. На рисунке замененные элементы:

Для проверки разбираю вторую лампу, не глядя меня оба транзистора, резисторы, сразу же включаю в сеть, свет опять есть. Так что дамы и господа делайте определенные выводы, Китайцам по сей день нельзя верить, слушайте своё сердце и разум, удачи в ремонтах…..

radioamateur.livejournal.com

Энергосберегающая люминесцетная лампа дневного света схема

Энергосберегающая лампа дневного света

  Все более популярными становятся энергосберегающие (люминесцентные или лампы дневного света) лампы. Это объясняется их хорошими потребительскими свойствами: электрической экономичностью, малый нагрев, более равномерное распределение светового потока, большой продолжительностью работы. Вместе с тем их дороговизна заставляет потребителей искать различные пути для продления жизни этих ламп. Это относится как к усовершенствованию схемотехники для повышения надежности, так и их ремонту радиолюбителями.

Питание лампы дневного света постоянным током

  Для люминесцентных ламп дневного света наибольшее распространение получила стартерная схема зажигания. Этой схеме включения присущи некоторые существенные недостатки: неопределенное время зажигания, перегрузка нитей лампы пусковым током, повышенный уровень радиопомех. В статье приводятся схемы и рекомендации по изготовлению бесстартерного пуска люминесцентных ламп дневного света.

Способ реанимации ЛДС

  Известно много способов использования в качестве источников освещения люминесцентных ламп дневного света ЛДС, у которых перегорела одна или обе нити накала. Ниже приведена схема еще одного варианта реанимации перегоревшего экземпляра. Этим способом можно реанимировать только лампу с одной вышедшей из строя нитью.

Два варианта включения ЛДС

 Схема предлагаемого включения люминесцентных ламп дневного света ЛДС поможет при выходе из строя дросселя или стартера, или просто их отсутствии.

Питание лампы дневного света постоянным током

 Схема для запитки лампы дневного света от источника постоянного напряжения.

 

radio-shema.ru

Источники питания ламп дневного света и других газоразрядных приборов

Современные газоразрядные приборы

Примерно 25% электроэнергии, вырабатываемой в мире, расходуется системами искусственного освещения, чтo делает эту область чрезвычайно привлекательной для приложения сил в области повышения эффективности использования и сокращения потребления электроэнергии.

В настоящее время наиболее распространенными экономичными источниками света являются газоразрядные лампы, которые все чаще применяются вместо обычных ламп накаливания. Принцип действия таких ламп заключается в люминесцентном свечении заключенного внутри лампы газа при протекании через него тока (осуществлении высоковольтного пробоя), что обеспечивается подачей высокого напряжения на электроды лампы. Газоразрядные лампы можно разделить на два вида, первый — это лампы высокой интенсивности свечения, среди которых наиболее распространены: ртутные лампы, натриевые лампы высокого давления и металлогалогенные лампы, второй вид — это люминесцентные лампы низкого давления.

Лампы низкого давления используются для освещения в большинстве случаев повседневной жизни — в административных зданиях, офисах, жилых домах: их отличает насыщенный белый свет. близкий к дневному (отсюда название — «лампы дневного света»). Лампы высокого давления используются для внешнего освещения — в уличных фонарях, прожекторах и т.п.

Если обычная лампа накаливания, когда она включена, представляет собой постоянную резистивную нагрузку, то все газоразрядные лампы имеют отрицательные импедансные характеристики. которые требуют стабилизации тока. Кроме того, необходимо учитывать такие моменты как: резонансный режим работы, защита при выходе лампы из строя; высоковольтное зажигание, специальное управление силовой шиной. Основной режим, соблюдение которого необходимо люминисцентной лампе на протяжении всего срока эксплуатации — это токовый режим (в идеале, необходима стабилизация мощности на протяжении всего периода эксплуатации лампы). Как правило, лампы питаются от переменного напряжения для уравнивания износа электродов (в случае питания постоянным напряжением, срок службы короче на 50%).

Магнитный и электронный балласты

Для управления газоразрядными лампами традиционно использовался т.н. магнитный балласт (см. схему на рис. 3.5-1), однако ввиду его неэффективности и ненадежности, в последнее время все большее распространение получают схемы электронного управления — электронный балласт, который позволяет значительно повысить КПД и срок службы осветительных систем, сделать свет более ровным и естественным для глаз.


Базовая схема электронного балласта с последовательным резонансом приведена на рис. 3.5-2. Применяя электронные бал-ласты, можно управлять лампами любой мощности, в схему можно встраивать любые дополнительные устройства (например, фотореле, включающее освещение в сумерках и выключающее на рассвете).

Схема управления для лампы дневного света мощностью до 40Вт

Для управления лампой дневного света (ЛДС) мощностью до 40 Вт предназначена схема, приведенная на рис. 3.5-3.

Напряжение питания ~220 В подается на входы L1 и L2. Выпрямленное диодами VD1 -VD4 постоянное напряжение составляет порядка 320 В. Конденсаторы С1 и С2 работают как емкостный входной фильтр. Возможно использование и сети ~110В, в этом случае питание подается на входы L1 (L2) и N. а диоды VD1. VD3 (VD2, VD4) с конденсаторами С1 и С2 работают как однопо лупериодный удвоитель напряжения.

DA1 (IR2151) — это схема управления МДП-транзистора ми с внутренним генератором, который работает прямо от шины питания через R1. Внутренний стабилизатор фиксирует напряжение питания на уровне 15 В. Предусмотрена блокировка затворов при падении напряжения питания ниже 9 В.

При номинальном постоянном напряжении шины питания 230 В выходной прямоугольный импульс имеет эффективное напряжение 160 В, а частота устанавливается подбором R2 и С4 для приближения к резонансной частоте лампы. Лампа работает в своей последовательной резонансной схеме, состоящей из последовательно включенной катушки индуктивности L1 и шунтирующего конденсатора С6, который стоит параллельно термистору с положительным температурным коэффициентом.

Термистор (для этих целей может также использоваться неоновая лампочка) имеет малое сопротивление в холодном состоянии и очень высокое в горячем, когда нагревается благодаря протекающему через него току. Назначение термистора — обеспечить плавное нарастание напряжения на электродах лампы при включении. В случаях, когда лампа горит постоянно или очень редко включается/выключается, термистор можно убрать. В этом случае лампа включается мгновенно, что может привести к ее быстрому износу.

Сверхминиатюрная схема управления для лампы дневного света мощностью до 26Вт

Следующая принципиальная схема, приведенная на рис. 3.5-4, позволяет управлять лампой дневного света (ЛДС), имея при этом сверхминиатюрные размеры, так как в ней не применяются силовые инверторы (ИС IR51h520 объединяет в одном корпусе ИС IR2151 и МДП-ключи). Максимальная мощность лампы в этом случае не должна превышать 26 Вт, чего вполне достаточно для освещения одного рабочего места.



riostat.ru

Питание ламп дневного света (ЛДС)

В этой статье мы обобщим материал, касающийся питания ЛДС. Статья составлена по материалам разрозненно встречающимся в интернете. Здесь приводим только схемы, номиналы деталей, краткие комментарии. Авторские описания, принципы работы и прочие риторические кудри в этом обзоре не приводим, т.к. основное назначение статьи — осветить схемотехнические решения питания ЛДС.

Схемы отсортированы в следующем условном порядке: низковольтные на транзисторах, низковольтные на микросхемах, высоковольтные на транзисторах, высоковольтные на микросхемах; где под «низковольтными» понимаются схемы с питанием до 12 В, а под «высоковольтными» — схемы с питанием от сети 220 В.

Низковольтные на транзисторах

Схема 1. Здесь интересное решение подогрева спиралей лампы.

Схема 2. Здесь C и D выполняют функцию стабилизатора.

Схема 3. Просто четкая и понятная схема.

Схема 4. Дважды два — итого четыре детали и трансформатор.

Схема 5. Это вариация схемы 4.

Схема 6. Рекордсмен по количеству деталей.

Схема 7 (далее 8 и 9). Просто «чудо» импульсной техники.

Схема 8. Намоточные данные трансформатора в таблице из схемы 7.

Схема 9. Намоточные данные трансформатора в таблице из схемы 7.

Схема 10. Не смотря на внешнюю сложность от предыдущих схем отличается большим КПД. Обратите внимание на намоточные данные Др.1 и Тр.1.

Схема 11. Генератор по этой схеме собирал — работает. Интерес представляет подогрев спиралей лампы. Желающие повторить эту схему используйте другой магнитопровод, например, Ш-образный. Я использовал ферритовый стержень. О результатах работы прошу сообщить на Email

Схема 12. Оригинальное решение с поджигом лампы.

Схема 13. Очередная вариация схем 5 и 6.

Если будут какие-то вопросы — пишите

www.qrz.ru

Вторая жизнь люминесцентных ламп — 20 Ноября 2012 — Блог

 

Подключение не рабочих ЛДС и эконом-ламп от сети.

 

ИСТОЧНИК:  множество интернет ресурсов.

 

  Не будем долго затягивать с вступлением поскольку все схемы просты и нуждаются в минимальном описании, поэтому сразу рассмотрим принципиальные схемы, а начнем с самого простого :

 На рис.1 пожалуй две самые простые схемы которые удалось накапать,и описывать то не чего лишь что в первой не всегда «зажигание» включается, а при минусовой температуре помещения вообще необходимо с паяльной лампой ходить, во второй добавлю что с конденсаторами в 4 мкФ она  быстрее загорается и ярче горит, если лампа 20Вт то и 2мкФ хватит.

 

 На рис.2 лампа накаливания включена последовательно с выпрямителем, собранным по схеме удвоения напряжения. Использование лампы накаливания вместо балластных конденсатора или остеклованного резистора имеет большое преимущество. Конденсатор, используемый в таком случае, имеет большие емкость и габариты, сравнительно дорог, так как должен быть рассчитан на амплитудное значение напряжения сети. Резистор сильно нагревается, а в случае пробоя одного из конденсаторов С1 или С2 сгорает. Лампа накаливания в нормальном режиме горит вполнакала, а при пробое одного из конденсаторов загорается полным накалом, что сигнализирует о неисправности. Нити накала люминесцентной лампы не подогреваются, что резко увеличивает срок ее службы, а также позволяет использовать лампы с перегоревшей нитью накала, которые при обычной схеме питания приходится выбрасывать. Для облегчения поджига лампы на один конец ее баллона наклеивают кольцевой ободок из фольги, соединенный проводником с выводами противоположного конца. Частота пульсации выпрямленного напряжения составляет 100 Гц, что значительно ослабляет неприятное ощущение от мерцания светового по тока.Налаживания схема не требует. Однако необходимо, чтобы лампа накаливания была включена в фазовый провод сети, а не в нулевой. Поэтому в тех случаях когда зажигание люминесцентной лампы происходит неуверенно, следует перевернуть вилку в сетевой розетке.

        Конструктивное исполнение светильника не вызывает затруднений. Диоды и конденсаторы выпрямителя имеют малые габариты и легко размещаются в том месте, где обычно находится дроссель. Патрон для лампы накаливания можно установить в отверстие, предназначенное для установки стартера. Ободок поджига выполняется из фольги шириной 50 мм и приклеивается к баллону лампы клеем.

 

 

На рис. 3 показана очередная схема с умножителями, здесь лампа загорается моментально

Конденсаторы С1, С4 должны быть бумажными, с рабочим напряжением в 1,5 раза больше питающего напряжения. Конденсаторы С2, С3 желательно, чтобы были слюдяными.

Резистор R1 обязательно проволочный.

Данные элементов схемы в зависимости от мощности люминесцентных ламп приведены в таблице.

 

 

Диоды Д2, Д3 и конденсаторы С1, C4 представляют двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения. Величины емкостей C1, C4 определяют рабочее напряжение лампы Л1 (чем больше емкость, тем больше напряжение на электродах лампы Л1). В момент включения напряжение в точках а и б достигает 600 В, которое прикладывается к электродам лампы Л1. В момент зажигания лампы Л1 напряжение в точках а и б уменьшается и обеспечивает нормальную работу лампы Л1, рассчитанной на напряжение 220 В.

Применение диодов Д1, Д4 и конденсаторов С2, С3 повышает напряжение до 900 В, что обеспечивает надежное зажигание лампы Л1 в момент включения. Конденсаторы С2, С3 одновременно способствуют подавлению радиопомех.

Лампа Л1 может работать без Д1, Д4, С2, С3, но при этом надежность включения уменьшается.

 В схеме на рис.4 так же можно вместо дросселя применят лампу накаливания. Эта схема может запускать лампы до 80 ВТ, для большей мощности необходимо заменить диоды на более мощные и поднять емкость С1,С2 до 1мкФ.

 Идем дальше….

 

 Устройство на рис.5, рассчитанное на питание лампы мощностью до 40 Вт . Работает оно так. Сетевое напряжение подается через дроссель L1 на мостовой выпрямитель VD3. В один из полупериодов сетевого напряжения конденсатор С2 заряжается через стабилитрон VD1, а конденсатор СЗ — через стабилитрон VD2. В течение следующего полупериода напряжение сети суммируется с напряжением на этих конденсаторах, в результате чего лампа ЕL1 зажигается. После этого указанные конденсаторы быстро разряжаются через стабилитроны и диоды моста и в дальнейшем не оказывают влияния на работу устройства, поскольку не в состоянии заряжаться — ведь амплитудное напряжение сети меньше суммарного напряжения стабилизации стабилитронов и падения напряжения на лампе.

 Резистор R1 снимает остаточное напряжение на электродах лампы после выключения устройства, что необходимо для безопасной замены лампы. Конденсатор C1 компенсирует реактивную мощность.

 

  Следующее устройства, рассчитанного на питание люминесцентной лампы мощностью более 40 Вт, приведена на рис. 6. Здесь мостовой выпрямитель выполнен на диодах VD1-VD4. А «пусковые» конденсаторы C2, C3 заряжаются через терморезисторы R1, R2 с положительным температурным коэффициентом сопротивления. Причем в один полупериод заряжается конденсатор С2 (через терморезистор R1 и диод VDЗ), а в другой — СЗ (через терморезистор R2 и диод VD4). Терморезисторы ограничивают ток зарядки конденсаторов. Поскольку конденсаторы включены последовательно, напряжение на лампе EL1 достаточно для ее зажигания.

 Если терморезисторы будут в тепловом контакте с диодами моста, их сопротивление при нагревании диодов возрастет, что понизит ток зарядки.

 

 Дроссель, служащий балластным сопротивлением, не обязателен в рассматриваемых устройствах питания и может быть заменен лампой накаливания, как это показано на рис. 7. При включении устройства в сеть происходит разогрев лампы EL1 и терморезистора R1. Переменное напряжение на входе диодного моста VD3 возрастает. Конденсаторы С1 и С2 заряжаются через резисторы R2, R3. Когда суммарное напряжение на них достигнет напряжения зажигания лампы EL2, произойдет быстрая разрядка конденсаторов — этому способствуют диоды VD1,VD2.

 Для лампы EL2 мощностью 20 Вт EL1 должна быть мощностью 75 или 100 Вт, если же EL2 применена мощностью 80 Вт, EL1 следует взять мощностью 200 или 250 Вт. В последнем варианте допустимо изъять из устройства зарядно-разрядные цепи из резисторов R2, R3 и диодов VD1, VD2.

 

 Несколько лучший вариант питания мощной люминесцентной лампы — использовать устройство с учетверением выпрямленного напряжения, схема которого приведена на рис.8. Некоторым усовершенствованием устройства, повышающим надежность его работы, можно считать добавление терморезистора, подключенного параллельно входу диодного моста (между точками 1, 2 узла У1). Он обеспечит более плавное увеличение напряжения на деталях выпрямителя-умножителя, а также демпфирование колебательного процесса в системе, содержащей реактивные элементы (дроссель и конденсаторы), а значит, снижение помех, проникающих в сеть.

 В рассмотренных устройствах используются диодные мосты КЦ405А или КЦ402А, а также выпрямительные диоды КД243Г-КД243Ж или другие, рассчитанные на ток до 1 А и обратное напряжение 400 В. Каждый стабилитрон может быть заменен несколькими последовательно соединенными с меньшим напряжением стабилизации. Конденсатор, шунтирующий сеть, желательно применить неполярный типа МБГЧ, остальные конденсаторы — МБМ, К42У-2, К73-16. Конденсаторы рекомендуется зашунтировать резисторами сопротивлением 1 МОм мощностью 0,5 Вт. Дроссель должен соответствовать мощности используемой люминесцентной лампы (1УБИ20 — для лампы мощностью 20 Вт, 1УБИ40 — 40 Вт, 1УБИ80-80ВТ).

 

 

 

radiolubitel.moy.su

Технология восстановления люминесцентных ламп » Полезные самоделки

Диоды VD1 и VD2 с конденсаторами С1 и С2 составляют двухполупериодный выпрямитель с удвоением напряжения, причём ёмкости конденсаторов С1 и С2 определяют значение напряжения, поступающего на электроды лампы HL1 (чем больше ёмкость, тем выше напряжение). В момент включения питания импульс напряжения на выходе этого выпрямителя достигает 600 В.

Диоды VD3 и VD4 в сочетании с конденсаторами С3 и С4 дополнительно повышают напряжение зажигания на электродах лампы HL1 примерно до 900 В. (Кроме того, конденсаторы С3 и С4 гасят радиопомехи, возникающие при ионизационном разряде внутри лампы). Столь высокое напряжение и обеспечивает надёжность зажигания лампы независимо от наличия нитей накала.

После зажигания лампы сопротивление её уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения на электродах лампы и обеспечивает нормальную её работу при напряжении около 220 В (рабочее напряжение определяется номиналом резистора R1).
Устройство сохраняет работоспособность даже при отсутствии диодов VD3 и VD4, а так же конденсаторов С3 и С4, но при этом снижается надёжность зажигания лампы.

 

 

Рис. 1. Принципиальная схема питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала.

Элементы схемы сетевого питания ламп дневного света с перегоревшими нитями накала:

 

 

В схеме используются следующие радиодетали. Конденсаторы С1 и С2 — бумажные или металлобумажные типа МБГ, КБГ, КБЛП, МБГО или МБГП на напряжение 600 В; конденсаторы С3 и С4 типа КСГ, КСО, СГМ или СГО (со слюдяным диэлектриком) на рабочее напряжение не меньше 600 В. Резистор R1 проволочный, мощность которого соответствует мощности применяемой лампы. Подойдут резисторы типа ПЭ, ПЭВ, ПЭВР. Диоды Д205 и Д231 для ламп мощностью 80 и 100 Вт устанавливают на радиаторах (для теплоотвода).

Как видите, данная схема включения люминесцентных ламп не имеет ни громоздкого дросселя, ни ненадёжного пускателя, обеспечивая бесшумную работу ламп, включение ламп без задержки и их работу без неприятного мигания, характерного для ламп питание которых осуществляется с помощью дроссельных схем с пускателем. Применение подобной «без дроссельной» схемы позволяет не только существенно увеличить срок службы новых люминесцентных ламп, но и, как говорилось, использовать лампы с оборванной (перегоревшей) нитью накала. 

 

Внимание!!!! Данный способ продления работоспособности люминесцентных ламп применим ТОЛЬКО для старых ламп (советского производства), которые вряд ли попадутся вам перегоревшими. Современные же, как и исправные старые, использованный автором способ поджига с помощью ударной ионизации при холодных нитях накала выводит из строя в течение нескольких часов работы (для ламп советского производства) до нескольких секунд. Кроме того, в последнем случае лампа, вследствие локального перегрева, может взорваться.

Категория: Радиолюбителю / Домашняя электроника

www.freeseller.ru

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *