Традиционные схемы включения люминесцентных ламп рассчитаны на их питание переменным током промышленной частоты. Сегодня все большее распространение получает питание подобных ламп током повышенной частоты, что устраняет мигание и повышает надежность запуска. Отпадает необходимость в крупногабаритных конденсаторах и дросселях на стальных магнитопроводах, нередко издающих неприятное гудение. Предлагаемый высокочастотный блок имеет небольшие размеры, содержит минимальное число намоточных элементов, прост и доступен для повторения.

Схема блока, предназначенного для питания люминесцентной лампы OSRAM L13W с диаметром колбы 16 мм, показана на рис. 1.

Высокочастотный блок питания люминесцентной лампы

Через плавкую вставку FU1 и помехоподавляющий фильтр C2L1 сетевое напряжение поступает на диодный мост VD1-VD4. Инвертор на микросхеме IR2153 (DA1) и полевых транзисторах IRF840 (VT1, VT2) преобразует выпрямленное напряжение в симметричные прямоугольные импульсы. Подробную информацию о микросхеме IR2153 и транзисторах серии IRF можно найти на сайте их изготовителя <www.irf.com>.

Частота импульсов зависит от номиналов элементов времязадающей цепи R1C4 и в рассматриваемом случае равна 33 кГц. Между импульсами на выходах LO и НО микросхемы, управляющими полевыми транзисторами VT1 и VT2, автоматически выдерживаются паузы в 1,2 мкс. Это предотвращает одновременное открывание транзисторов с протеканием через них "сквозного" тока.

Напряжение питания микросхемы DA1 поступает на ее вывод 1 через гасящий резистор R2, причем внутренний стабилитрон не допускает увеличения разности потенциалов между выводами 1 и 4 свыше 15,6 В. В рабочем режиме здесь 9-10 В.

Выходное напряжение инвертора поступает на лампу EL1 через разделительный конденсатор С8 и балластный дроссель L2. Назначение последнего аналогично обычным, применяемым в цепях питания ламп током частоты 50 Гц, но так как частота в данном случае гораздо выше, индуктивность дросселя, его размеры и вес значительно меньше. Конденсатор С6 образует цепь разогрева нитей накала ламп.

Блок собран на печатной плате (рис. 2) размерами 100x25 мм.

Высокочастотный блок питания люминесцентной лампы

Конденсаторы С1, С2, С8 - К73-17, С4 и С6 - К78-2, оксидные - К50-35. Дроссели L1 и L2 намотаны на магнитопроводах Ш4х4 из феррита М2500НМС или М2000НМ. Обмотки дросселя L1 содержат по 200 витков провода ПЭВ-2 0,1 мм и намотаны в изолированных секциях каркаса. Половины магнитопровода этого дросселя склеивают без зазора. Обмотка дросселя L2 - 220 витков провода ПЭВ-2 0,22 мм. В его магнитопроводе необходим немагнитный зазор, толщину которого (0,3...0,5 мм) подбирают экспериментально по наиболее яркому свечению лампы.

Диоды VD1-VD5 можно заменить любыми другими на ток не менее 0,5 А и обратное напряжение не менее 400 В, например, КД209А-КД209В, КД226В-КД226Д. При этом размеры печатной платы придется увеличить. Замена транзисторов IFR840 возможна на IRF830, IRF820, но приведет к ухудшению их теплового режима из-за большего сопротивления канала.

Внеся в блок небольшие изменения, можно питать от него и более мощные лампы. Например, на рис. 3 показано, как подключить две лампы ЛДЦ-20-2. При этом сечение магнитопровода дросселя L2 увеличивают до 6x6 мм, диаметр провода - до 0,4 мм, а число витков уменьшают до 120. Дроссель L3 идентичен L2. На аналогичном магнитопроводе наматывают и дроссель L1, увеличив диаметр провода до 0,3 мм.

Высокочастотный блок питания люминесцентной лампы

Емкость конденсаторов С1 и C3 (см. рис. 1) увеличивают соответственно до 0,68 и 10 мкФ, а транзисторы VT1 и VT2 снабжают теплоотводами площадью не менее 40 см2. Необходимо также увеличить до 2 А ток срабатывания плавкой вставки FU1, а в разрыв одного из сетевых проводов установить резистор 4,7 Ом мощностью не менее 5 Вт (например, проволочный) для ограничения тока зарядки конденсатора C3 в момент включения блока.

Автор: А.Таразов, г.Санкт-Петербург

Добавить комментарий

Защитный код
Обновить

Навигация

Инструкции по эксплуатации

Copyright © 2018 Электрические принципиальные схемы.