![](http://www.junradio.com/ban/dd.gif)
![](http://www.junradio.com/ban/dd.gif)
![](http://www.junradio.com/ban/dd.gif)
![](http://www.junradio.com/ban/dd.gif)
![](http://www.junradio.com/ban/dd.gif)
|
|
Научно-популярный образовательный ресурс для юных и начинающих радиолюбителей - Popular science educational resource for young and novice hams Основы электричества, учебные материалы и опыт профессионалов - Basics of electricity, educational materials and professional experience |
|
Балласт балласту рознь...
Конечно, с той первой детской радости утекло немало воды,
многое изменилось в схемотехнике, но основополагающие принципы сохранились.
Принцип работы такой схемы одновременно и сложен и прост, но вкратце постараемся еще раз осветить основные моменты. Итак... Когда схема первоначально подключается к сети (220 В, 50 Гц), изначально холодная лампа дневного света (далее по тексту ЛДС) представляет собой высокий импеданс для 220 В, т. к. газ в ней еще не ионизирован. Поэтому весь ток, пройдя через низковольтные витки накальных элементов, поступает на стартер, газ в баллоне которого, обладающего гораздо меньшим импедансом по отношению к лампе, быстро ионизируется и нагревается, в результате чего один из контактов биметаллик сгибается и замыкает цепь. С этого момента начинается нагрев накальных элементов и ионизация газа внутри ЛДС, а дроссель-балласт накапливает энергию. Биметаллический лепесток стартера остыв, размыкает цепь, в результате чего энергия, накопленная в Балласте, высвобождается и замыкается через малое сопротивление сети непосредственно на ЛДС, приводя к ее зажиганию. В дальнейшем функция Балласта заключается в поддержании некоторого более-менее постоянного значения RMS на концах лампы.
Недостатки:
Достоинства:
Вышеуказанные недостатки существенны и с лихвой перекрывают единственное достоинство. Особенно вредным является "фальш-старт". При повторных включениях стартера накальные элементы ЛДС перегреваются и быстро выходят из строя. Иными словами "фальш-старт" резко сокращает срок службы ЛДС скупой платит дважды. Неприятен и визуальный эффект "фальш-старта".
В схеме на рис. 2 напряжение сети 220 В 50 Гц сначала выпрямляется, а затем подается на схему высоковольтной и высокочастотной коммутации,где частота переключений тока уже не 50 Гц, а десятки килоГерц. Вместо стартера используется уже не схема прерывания, а термистор или просто конденсатор большой емкости, который обеспечивает работу накальных элементов ЛДС в течение какого-то промежутка времени. Функции же управления коммутацией дросселя в момент поджига лампы сосредоточены в "схеме запуска".
Такая схема имеет тройную эффективность:
Во-первых, полностью исключается "фальш-старт", т. к. дроссель коммутируется при поджиге высоковольтным коммутатором не на переменную сеть, как это было ранее, а на постоянное напряжение. При этом оба напряжения (напряжение индукции дросселя и выпрямленное напряжение сети) складываются друг с другом со знаком "+". Возникает потенциал, достаточный для гарантированного поджига лампы с первого раза. Во-вторых, благодаря высокочастотной коммутации, газ в лампе не успевает деионизироваться между токовыми циклами, а значит для нормальной работы лампы требуется меньшее напряжение (примерно 70 % в отличие от варианта с 50 Гц). Это прямая экономия элект-роэнергии. Примечательно и отсутствие "стробоскопического" эффекта. В-третьих, поскольку частота коммутации выше требуется дроссель с меньшей индуктивностью, а значит и с меньшими размерами и весом, чем в варианте на рис. 1. Уменьшение его резистивного сопротивления также экономит электроэнергию.
Каковы же конкретные схемотехнические решения от конкретных производителей? Здесь хотелось бы выделить SGS-Thomson (с недавних времен STMicroelectronics) и International Rectifier. STMicroelectronics для управления ЛДС предлагает чип BCD-технологии L6569, блок-схема которого приведена на рис. 3.
Pin-to-Pin аналогом ИС L6569 являются микросхемы фирмы International Rectifier IR2151... IR2155. Схема содержит программируемый осциллятор, частота которого устанавливается элементами Rf и Cf, работающий в диапазоне 25100 кГц, два буфера с выходной нагрузкой 275 мA для управления высоковольтными MOSFET, схему контроля и управления. Максимальное высоковольтное напряжение питания схемы (V BOOT) колеблется в пределах 600 В, как утверждает производитель; специалисты International Rectifier показали более скромную величину 500 В. Последнее, конечно, несущественно, т. к. и при 500 В схема работает. Практическая реализация схемы электронного балласта на этих ИС приведена на рис. 4.
У International Rectifier в качестве MOSFET используются транзисторы IRF720. Конкретную топологию печатной платы устройства и расположение элементов можно почерпнуть из технического описания микросхем L6569, а у International Rectifier из Design Tip "DT-94-9" и 10. Есть и более новые разработки в этой области, например, гибридные схемы фирмы International Rectifier IR51HXXX. В качестве конкретного примера рассмотрим микросхему IR51H420 (рис. 5).
Схема содержит упомянутый выше ЧИП управления IR2151 и два высоковольтных MOSFET-транзистора. При таком подходе практическая реализация схемы электронного балласта выглядит намного проще, как это показано на рис. 6.
Элементы, помеченные двумя звездочками (**), являются табличными величинами и зависят от мощности применяемой ламы. В этой схеме применяется ЛДС 18W. Однако, если у производителя возникнет интерес к данной схеме с применением другой лампы, он может почерпнуть табличные значения из Design Tip DT95-3 International Rectifier. В заключение хочется добавить, что невозможно в короткой статье изложить всю информацию по данной теме, поэтому разработчикам рекомендуем использовать весь имеющийся арсенал информации: Internet-сайты: www.st.com, www.irf.com, обычные CD-ROM.
А. Русак
Когда газ насыщен ионами в трубе, C3 будет практически замкнут, и благодаря этому частота снизится. C6 генерирует значительно меньше напряжения, что достаточно для освещения. Когда транзистор открывается, ток TR1 увеличивается до своей основной насыщености. По обратной связи обрывается с базой, и транзистор закрывается. Теперь открывается второй транзистор и весь процесс повторяется.
Bigluz 20W
Компактная люминесцентная лампа 20W Bigluz
использует классическую проводку с небольшими изменениями.
Isotronic 11W
В Лампе Isotronic 11W не существует пусковой цепи с динистором.
Лампа запускается, благодаря конденсатору С1.
Luxtek 8W
Лампа Luxtek 8W использует классическую схему с небольшими изменениями.
Термистор управляет нитью подогрева.
Maway 11W
Лампа Maway 11W аналогична Isotronic.
Maxilux 15W
Лампа Maxilux 15W выполнена по классической схеме.
Polaris 11W
Имеет небольшую нить накала. Схема классика.
BrownieX 20W
Упрощенная схема лампы Isotronic
PHILIPS ECOTONE 11W
Лампа PHILIPS ECOTONE 11W имеет катушку L2 для блокировки ВЧ помех и конденсатор С1 на напряжение 1200 В, что очень важно. Трубки является лучшим по сравнению с аналогичными. Светлый цвет "теплый белый" приносит свет классической лампы и не имеет небольшие розовые тона, как другие. Труба немного больше и дает большую светоотдачу по сравнению с лампами MAWAY
IKEA 7W
Лампа IKEA 7W имеет классическую проводку как Lixar 11W.
Введен режим пониженного энергопотребления.
Срок службы составляет более 8500 часов,
это соответствует этикетке спецификаций.
OSRAM DULUX EL 11W
OSRAM DULUX EL 21W
Лампа OSRAM DULUX EL 21W имеет классическую схему подключения.
В отличие от предыдущего лампа OSRAM
не имеет термистора для медленного старта.