Leuchtstofflampen, die aus Alter Gewohnheit als «Leuchtstofflampe» (LDS), sind weit verbreitet mehr als einem halben Jahrhundert, aber erst in den letzten 15-20 Jahren in den Schemata Ihres Managements (балластах) begonnen, Massiv anwenden spezialisierte Chips (MS). Einige Funkamateure nutzen diese MS in seinen Entwürfen «nicht bestimmungsgemäß». Zum Beispiel, im Internet findet man viele Beschreibungen der induktiven Miniatur-Lötkolben auf MS Typ IR2153.
Über die Besonderheiten, Schemata aktivieren, gehäusen und цоколевке oder, wie man sagt, распиновке häufigsten Chipsatz Treiber von elektronischen Vorschaltgeräten für Leuchtstofflampen wird in diesem Artikel beschrieben.
Seit der Erfindung der Leuchtstofflampe seit Jahrzehnten für Ihre Zündung und Aufrechterhaltung einer nachhaltigen Leuchten meist verwendeten starter und Drossel als Vorschaltgerät. Der erste auffallende Nachteil dieser Ballast – große Abmessungen und Gewicht der Drossel. Ein Vereinfachtes (generisches) Schema solcher einschalten der Leuchtstofflampe ist in Abb.1.
Объяснять работу этой схемы не будем. Все это можно найти в школьном учебнике физики. Единственное, что нужно вспомнить, – это назначение стартера. Стартер необходим для того, чтобы обеспечить два условия для поджига лампы в момент включения, пока она холодная и в ее баллоне практически нет свободных носителей заряда:
- Empfangen von Strom durch die Filamente Nala-Lampe;
- Energiespeicher im Kern der Drossel durch den Verlauf des Stroms durch die Drossel.
In einem klaren Modus Drossel-Vorschaltgerät begrenzt den Strom und die Spannung an der Lampe. Die Haltbarkeit der Leuchtstofflampe hängt nicht nur von der Qualität der Lampe selbst, sondern auch von der Qualität der starter und richtig ausgewählte Induktivität der Drossel. Die Lampe wird deutlich weniger arbeiten bei unzureichender Induktivität der Drossel, sowie in dem Fall, wenn Sie beim einschalten ein paar mal «flackert», und beinhalten die Lampe mit diesem defekt oft genug. In der Fachliteratur diesen defekt nennt man sportlich: «Fehlstart». Ein weiterer Nachteil solcher einschalten der Leuchtstofflampe ist помаргивание mit einer Frequenz von 100 Hz («Flicker»). Die meisten Menschen ihn nicht bemerken, und es verbessert die Müdigkeit unserer Sicht.
Elektronische Vorschaltgeräte «zwingen» arbeiten Leuchtstofflampen auf deutlich höheren Frequenzen, bei denen das nicht passiert Entionisierung Gas in den Tank, da dieser Prozess hat eine Trägheit. Dies bedeutet, dass die Lampe mit elektronischem Vorschaltgerät arbeitet mit flimmerfreier.
До последнего времени схема включения люминесцентной лампы (рис.1) и ей подобные имели одно достоинство – небольшую себестоимость. Так как цены на специализированные микросхемы для электронных балластов снижаются, а себестоимость моточных изделий возрастает, то говорить о перспективности применения низкочастотных дросселей в качестве балласта не приходится. Справедливости ради, следует отметить, что даже самый современный электронный балласт не обходится без балластного дросселя. Правда, это высокочастотный балласт, рассчитанный на рабочие частоты приблизительно 12…50 кГц и выше, а это значит, что индуктивность, габариты и цена такого дросселя невелики.
Die ersten schaltungen von elektronischen Vorschaltgeräten stellten die gepulste Spannungswandler, die auf blocking-Generatoren.
Diese Schemata sind für uns uninteressant, da auch der Vergangenheit an.
Одним из первых и самым, пожалуй, популярным производителем микросхем (МС) для электронных балластов является фирма InternationalRectifier. Есть и другие производители, такие, как Unitrode, ST-Microelectronics (старое название SGS-THOMSONMicroelectronics) и Motorola. Первое поколение микросхем, широко применяемых в электронных балластах, – это серия шестивыводных микросхем IR2151 – IR2155 фирмы InternationalRectifier и их аналоги L6569, L6571 (ST-Microelectronics) И МС2151 (Motorola). Эти микросхемы рассчитаны на управление полумостовой схемой на высоковольтных МДП-транзисторах с n-каналом. Например, IRF720 или IRF730.
Die häufigsten MS-Treiber für elektronische Ballaste IR2151 – IR2155 und Ihre funktionellen Analoga L6569, L6571 und МС2151.
Funktionsdiagramm MS IR2151 – IR2155 ist in Abb.2.
Der linke Teil des Chips (nach dem funktionalen Schema) ist eine generator – vollständige Analogon der beliebten 555-Timer, der bekannt ist, wie die einheimischen Fachkräfte Mikrochip КР1006ВИ1, und das Rechte – das ist ein Treiber-Management-Hochspannungs-TIR-Transistor.
Diese MS sind in gehäusen PDIP-8 und SO8 (SOIC-8). Bezeichnung und Titel der Schlussfolgerungen dieser Chips sind in der Tabelle aufgeführt.1
Schematische Darstellung des Ballastes auf Chips IR2151 – IR2155 und deren Analoga in Abb.3.
Termin Details dieser Regelung Folgendes:
- C1L1C2 – Kette помехозащиты;
- D1-D4 gebrückt Diodengleichrichter;
- R1 – Widerstand begrenzt den Strom im Moment der Zündung der Brücke-Lampe;
- C3 – speicherkondensator Filter-Stromversorgung;
- C4R2 – Filter Versorgungsspannung Niederspannung;
- R3C5 – времязадающая Kette;
- R4, R5 – begrenzungswiderstände in der Kette der Paddel-Ausgabe-transistoren;
- D5C6 – Kette spannungsanhebung (бустрепная Kette);
- R6C8 – RC-Schaltung (snubber – демпфирующая Kette), erhöht die Umschaltzeiten, durch das, was geschieht Schutz vor «einrastet», d.h. der Auslösung von parasitären Thyristor, gebildet in mis-Strukturen bei der Herstellung;
- C7 – Trenn-Kondensator;
- L2 – Hochfrequenz-Choke Ballast;
- C9 und Kaltleiter RV1 – Schema Zündsystem (statt starter).
Erinnern wir uns daran, dass die transistoren in двухтактной Schema arbeiten abwechselnd. Und wenn ein Transistor geöffnet, das andere sollte gesperrt sein. Andernfalls, wenn beide transistoren gleichzeitig eröffnen sich, Sie werden gelocht, mit einer sogenannten durchgehenden Strom. Zur Verhinderung dieses Phänomens in MS gibt es eine spezielle Verzögerung die Signale auf Armaturen der ausgangstrafos auf 1,25 µs. Diese Verzögerung in der englischen Literatur nennt man DEAD TIME.
Wir werden verstehen, wie funktioniert die Kette «spannungsanhebung» (бустрепная Kette). Wenn der Obere Transistor Q1 (Abb.3) verriegelt, und die untere Q2 geöffnet, der Kondensator «spannungsanhebung» C6 aufgeladen durch die Diode D5 von der Quelle VCC. Wenn der Transistor Q1 wird geöffnet, und die untere Q2 geschlossen, wird der Obere Treiber Chips Essen wird mit erhöhter Spannung des Kondensators C6.
Beachten Sie, dass die Chips L6569, IR2153D und IR21531Dимеют innen errichtet бустрепный Diode.
Erweiterte Treiber-IC für elektronische Vorschaltgeräte
Chips IR2151, IR2152 und Ihre Analoga gelten als etwas veraltet sein. Der Hersteller empfiehlt einen IR2153 (IR21531) und IR2154 (IR21541) statt IR2151 und IR2152. Es gibt mehr interessante Lösungen.
Es wäre logisch zu kombinieren in einem einzigen Chip Treiber IR2151 oder ähnliches mit dem Wochenende Hochspannungs-TIR-transistoren. Dies erfolgt in Hybrid-Chips der Serie IR51хххх. In dieser Serie mehrere Chipset: IR51H214, IR51H224, IR51H737, IR51H320, IR51H420.
Die ersten drei Chips von geringem Interesse, den heimischen Spezialisten, da Sie für die Arbeit vom Netz 110 V. die Wichtigsten Einstellungen für einen anderen MS sind in der Tabelle gezeigt.2.
Chips der Serie IR51хххх sind in einem Kunststoff-девятиштырьковом Gehäuse mit den Schlussfolgerungen einerseits SIP-9, in dem sich keine Schlüsse 5 und 8.
Abgekürzte Bezeichnung und Zweck dieser Serie MS gruppiert in der Tabelle.3, schematische Darstellung eines elektronischen Ballast auf einem dieser Chips ist in Abb.4, und die Ernennung und Konfessionen Teile dieser Schaltung für Leuchtstofflampen unterschiedlicher Leistung in der Tabelle.4.
Beachten Sie, dass демпфирующая Kette R4C7, zeigt im Schema Abb.4 gestrichelt, kann nicht installiert werden.
Durch die dioden D6, D7, inklusive antiparallel geschalteten und die in Reihe mit der Drossel L1, fließt der Strom der Leuchtstofflampe, die eine auf diesen dioden, wie auf стабисторах, in der Amplitude begrenzte Variable Spannungsabfall. Es wird durch C6 3 des Mikrochips zu dem Schluss, dass synchronisiert die Arbeit der internen generator Chips in verschiedenen Modi, Frequenz und Phase sein, in gewissem Maße durch die Parameter der Kontur C5L1. Dies erhöht die Zuverlässigkeit der Zündung der Lampe und die Stabilität in verschiedenen Modi, sondern auch beim Altern der Lampe und ermöglicht die Installation in das Schema der Details mit einer großen Verbreitung Nominalwerte. All dies ermöglicht die Erstellung einer Datenbank Chipsatz-Serie IR51хххх zuverlässige kleine elektronische Vorschaltgeräte für Leuchtstofflampen Stromversorgung.
Sie sollten beachten, dass Chips IR51HDxxx verfügen über eine integrierte innen бустрепный Diode. Bei der Anwendung dieser Chips Diode D5 kann man nicht installieren.
Außerdem Unternehmen InternationalRectifier produziert Chips der Serie IR53хххх, empfohlen für die Installation in neue Produkte statt IR51хххх. Chips dieser Serie enthalten Treiber-Typ mit dem IR2153 полумостом auf Hochvolt-TIR-transistoren.
Eine andere Richtung der Entwicklung von Chips für elektronischen Vorschaltgeräten ist die Verbesserung der Qualitätsindikatoren und die Haltbarkeit der Arbeit der Leuchtstofflampen.
Elektronische Vorschaltgeräte, wie Schaltnetzteile, schaffen in das Versorgungsnetz ein erhöhtes Maß an hf-Störungen. Da die Normen IEC IEC 555-2 und dem späteren IEC 1000-3-2 streng reguliert den Pegel der höheren harmonischen Stromaufnahme aus dem Netz, der Entwickler gezwungen ist, gelten Besondere Maßnahmen, um Sie zu verkleinern. Die einfachste von Ihnen gut bekannt ist die Verwendung von помехозащищающих Ketten auf einem Eingang (Abb.3). In einigen Fällen für die Erfüllung der Anforderungen der Norm IEC 1000-3-2 verwenden ein spezielles Gerät, den man als Korrektor des Leistungsfaktors (PFC – powerfactorcorrection).
PFC-Funktion stellen zwischen dem Ausgang выпрямительного Brücke und dem speicherkondensator Power Filter am Eingang. Das Vorhandensein eines guten aktiven Korrektors und des überspannungsschutzes kann eine Erhöhung des Leistungsfaktors mit einem Wert von 0,6-0,7 fast bis zur Einheit.
Für die meisten Anwendungen EVG gibt in der Last eine Konstante Leistung, aber es gibt Vorschaltgeräte mit gesteuerter Leistung an der Lampe. Sie nennen Dimmer, und der Prozess der änderung der Dimmung der Leuchtstofflampe. Darüber im zweiten Teil des Artikels.
Источник: Радиоаматор Nummer 6, 2014
Autor: Igor Безверхний, Kiew.
