|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENCYCLOPEDIA VỀ ĐIỆN TỬ TRUYỀN THANH VÀ KỸ THUẬT ĐIỆN
Chấn lưu điện tử. Tăng phô điện tử trên chip UBA2021. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện / Chấn lưu cho đèn huỳnh quang Hãy xem xét một chấn lưu điện tử được thực hiện trên một vi mạch UBA2021. Sơ đồ của chấn lưu điện tử cho đèn huỳnh quang có công suất 58 W được thể hiện trong hình. 3.31. “Trái tim” của tăng phô điện tử là chip UBA2021. IC chuyên dụng này được thiết kế để hoạt động với cả đèn huỳnh quang thông thường và compact. UBA2021 bao gồm một trình điều khiển điện áp cao với mạch kích hoạt, máy phát điện và bộ hẹn giờ cung cấp khả năng điều khiển trong các giai đoạn khởi động, làm nóng, đánh lửa và đốt đèn, cũng như bảo vệ chống lại chế độ điện dung. IC chịu được điện áp lên đến 390 V và điện áp tăng vọt trong thời gian ngắn (t < 0,5 giây) lên đến 570-600 V. Điện áp cung cấp điện áp thấp được cố định bên trong, giúp loại bỏ nhu cầu lắp đặt đi-ốt zener bên ngoài. Quá trình cố định được thực hiện ở dòng điện lên tới 14 mA với các đợt bùng phát ngắn hạn (t < 0,5 giây) lên tới 35 mA. Sơ đồ khối của UBA2021 được hiển thị trong hình. 3.32. Vi mạch được chế tạo trong hộp nhựa có 14 chân (DIP-14 hoặc SO-14). Chỉ định chân của chip UBA2021 được đưa ra trong bảng. 3.5. Bảng 3.5. Chỉ định chân của chip UBA2021
Chấn lưu điện tử có thể hoạt động trong dải điện áp nguồn 185-265 V ở tần số 50-60 Hz. Điều khiển tự động duy trì công suất đốt của đèn trong khoảng 47,6-50,3 W khi điện áp lưới thay đổi trong khoảng 200-260 V. UBA2021 điều khiển hoạt động của MOSFET PHX3N50E mạnh mẽ, là chìa khóa của biến tần nửa cầu, được cấp nguồn từ nguồn điện lưới với điện áp định mức là 23 In i1 với tần số 50-60 Hz. Điều này cung cấp sự thay đổi cần thiết về mức công suất của các bóng bán dẫn hiệu ứng trường, giúp bảo vệ chống lại hoạt động điện dung. Ưu điểm chính của sản phẩm này là một số lượng nhỏ các thành phần bên ngoài và chi phí thấp do sử dụng IC UBA2021, có thể mang lại sự linh hoạt trong thiết kế tối đa với số lượng thành phần ngoại vi tối thiểu. Xem xét hoạt động của mạch chi tiết hơn. Điện áp nguồn xoay chiều được bộ chỉnh lưu cầu bốn đi-ốt (hoặc cầu đi-ốt) và tụ điện làm mịn chuyển đổi thành điện áp một chiều (310 V) để cấp cho biến tần nửa cầu. Bộ lọc chính khử nhiễu ngăn chặn sự xâm nhập của nhiễu vào mạng. Biến tần nửa cầu thuộc nhóm biến đổi điện áp cộng hưởng tần số cao, thuận tiện cho việc điều khiển đèn xả khí. Nguyên tắc áp dụng chuyển đổi điện áp bằng không của hai MOSFET mạnh mẽ cho phép giảm tổn thất chuyển mạch của chúng và đảm bảo hiệu suất cao của chấn lưu. Sau khi cấp điện áp nguồn, đèn huỳnh quang trước tiên được làm nóng trước. Điều này được gọi là khởi động mềm và đảm bảo hoạt động của đèn đáng tin cậy và lâu bền. Giá trị của dòng điện sưởi ấm được điều chỉnh bởi chip UBA2021. Dòng điện này đi qua dây tóc của đèn làm nóng các điện cực của đèn đến nhiệt độ đủ để phát ra các electron. Làm nóng làm giảm điện áp đánh lửa của đèn, giúp giảm tải điện giật trên các phần tử mạch. Sau khi bật, điện áp nguồn đã chỉnh lưu được cung cấp cho tụ điện đệm C4 thông qua điện trở R1 (Hình 3.31), giúp hạn chế dòng điện tăng vọt. Tụ điện làm phẳng các gợn sóng điện áp ở tần số chính gấp đôi. Điện áp cao VHV (310 V) DC thu được là nguồn cung cấp năng lượng cho biến tần nửa cầu, các thành phần nguồn bao gồm bóng bán dẫn VT1, VT2, cuộn dây L1, tụ điện C5, C6, C7 và đèn EL1. Ở giai đoạn khởi động, dòng điện từ tụ điện cao áp C4 đi qua điện trở R2, dây tóc đèn, điện trở R7, cực 13 và 5 của chip UBA2021, được kết nối với nhau trong giai đoạn khởi động bằng một khóa bên trong và sạc các tụ điện điện áp thấp C9, C11 và C13. Ngay khi điện áp cung cấp VS trên C13 đạt giá trị 5,5 V, UBA2021 sẽ chuyển mạch, do đó bóng bán dẫn VT2 mở và bóng bán dẫn VT1 đóng. Điều này cho phép tụ điện khởi động C12 được sạc qua mạch bên trong của vi mạch. Điện áp cung cấp VS tiếp tục tăng và ở VS > 12 V, bộ dao động bên trong của vi mạch bắt đầu tạo ra. Mức tiêu thụ hiện tại của IC được cố định bên trong khoảng 14 mA. Tiếp theo là quá trình chuyển đổi sang giai đoạn sưởi ấm. Trong trường hợp không có đèn, quá trình khởi động sẽ tự động bị chặn, vì trong trường hợp này, mạch sạc của tụ điện khởi động bị hỏng. Ở giai đoạn gia nhiệt, MOSFET VT1 và VT2 được luân phiên chuyển sang trạng thái dẫn điện. Điều này tạo ra một điện áp AC sóng vuông về điểm giữa của nửa cầu với biên độ VHV. Tần số dao động bắt đầu là 98 kHz. Trong các điều kiện này, mạch bao gồm C8, VD5, VD6, C9 và SU, có thể thực hiện chức năng của nguồn điện áp thấp, được cung cấp bởi dòng điện qua chân 13 của IC trong quá trình khởi động. Trong khoảng thời gian xấp xỉ bằng 1,8 s (thời gian gia nhiệt tPRE), thời lượng được xác định bởi các giá trị của C16 và R8, hệ thống đang ở chế độ sưởi ấm. Đồng thời, một dòng điện được kiểm soát* đi qua dây tóc của đèn, cho phép làm nóng tối ưu cả hai điện cực của đèn. Các điện cực được làm nóng phát ra (phát ra) một số lượng lớn electron vào đèn và ở trạng thái này, cần có điện áp thấp hơn nhiều để đốt cháy nó, giúp giảm thiểu tải điện giật lên các phần tử mạch và đèn tại thời điểm đánh lửa. Việc làm nóng các điện cực là rất quan trọng để đảm bảo tuổi thọ của đèn dài (khoảng 20 nghìn giờ). Sau khi bắt đầu phát điện, một dòng điện xoay chiều nhỏ bắt đầu chạy từ điểm giữa của nửa cầu qua dây tóc đèn, L1 và C7. Tần số dao động giảm dần dẫn đến cường độ dòng điện tăng tương ứng. Tốc độ giảm tần số được xác định bởi điện dung của tụ điện C14 và nguồn dòng điện bên trong của IC. Tần số ngừng giảm ngay khi đạt đến một giá trị nhất định của điện áp xoay chiều trên các điện trở R5 và R6, là các cảm biến dòng điện nóng. Trong toàn bộ giai đoạn làm nóng, tần số của biến tần nửa cầu vẫn cao hơn tần số cộng hưởng của mạch L1C7 (55,6 kHz) và do đó, điện áp trên C7 vẫn còn nhỏ để đốt cháy đèn. Tư vấn. Điều rất quan trọng là phải giữ cho điện áp này đủ thấp, bởi vì đánh lửa sớm, được gọi là nguội, dẫn đến sự mài mòn nhanh chóng của các điện cực của đèn. Giá trị của độ tự cảm của cuộn dây chấn lưu L1 được xác định bởi dòng điện cần thiết qua đèn, điện dung của tụ điện đánh lửa C7 và tần số hoạt động ở chế độ đốt. Điện dung tối thiểu C7 được xác định bởi độ tự cảm L1, điện áp trên đèn không dẫn đến đánh lửa, ở dòng điện làm nóng nhất định và điện áp nguồn tối thiểu. Do đó, giá trị của điện dung C7, bằng 8,2 nF, hóa ra là tối ưu để sưởi ấm. Sau khi kết thúc giai đoạn khởi động, UBA2021 tiếp tục giảm thêm tần số chuyển mạch nửa cầu xuống tần số thấp nhất fb (39 kHz). Tuy nhiên, bây giờ việc giảm tần số được thực hiện chậm hơn nhiều so với trong giai đoạn khởi động. Tần số chuyển mạch được chuyển sang tần số cộng hưởng của mạch nối tiếp bao gồm cuộn cảm L1 và tổng điện dung của tụ điện C7 và các điện cực của đèn (55,6 kHz) và điện trở của các tụ điện chặn DC C5 và C6 khá nhỏ . Giá trị tối đa của điện áp đánh lửa trong trường hợp xấu nhất (khi cả đèn và mạch chấn lưu điện tử được kết nối với mạng nối đất bảo vệ) đối với đèn TL-D 58W ở nhiệt độ thấp là khoảng 600 V. Sự kết hợp giữa cuộn cảm chấn lưu L1 và tụ điện đánh lửa C7 được chọn sao cho điện áp trên đèn có thể vượt quá 600 V cần thiết để đánh lửa đáng tin cậy. , được chọn dựa trên tần số thấp hơn fv UBA7. Tần số thấp hơn fv được đặt bởi các giá trị R1, C2021. Khoảng thời gian tối đa có thể có của giai đoạn đánh lửa tIGN bằng 1,7 s (là 15/16 của tPRE); nó được đặt bằng cách chọn C16 và R8. Chúng ta hãy giả sử rằng đèn được thắp sáng trong quá trình giảm tần số; sau đó tần số giảm đến giá trị nhỏ nhất /v. UBA2021 có thể chuyển sang giai đoạn ghi đĩa hai lối:
Trong giai đoạn cháy, tần số dao động trong mạch thường giảm xuống fв (39 kHz), có thể được sử dụng làm tần số hoạt động danh nghĩa. Tuy nhiên, do sử dụng điều khiển tự động trong chấn lưu điện tử nên tần số dao động phụ thuộc vào cường độ dòng điện chạy qua chân 13 (chân RHV) của IC UBA2021. Điều khiển tự động bắt đầu hoạt động sau khi đạt đến fв. Điều khiển tự động phần lớn ổn định quang thông phát ra từ đèn trong một loạt các biến thể điện áp lưới. Trong giai đoạn khởi động, các tụ điện cấp điện áp thấp C9, C10 và C13 được sạc bằng dòng điện chạy từ tụ điện cao áp C4 qua R2, dây tóc đèn, R7 và các đầu nối 13 và 5 của UBA2021 được kết nối bên trong. Ở giai đoạn đốt cháy, chuyển đổi lại xảy ra. Thay vì chân 5, chân 13 hóa ra được kết nối với chân 8. Giờ đây, dòng điện chạy qua các điện trở R2 và R7 được sử dụng làm tham số thông tin trong hệ thống điều khiển tự động tần số chuyển đổi biến tần nguồn, vì cường độ của dòng điện này tỷ lệ thuận với mức điện áp nguồn được chỉnh lưu. Ripple với hai lần tần số chính (100-120 Hz) được lọc bởi tụ điện C16. Do đó, quang thông do đèn phát ra gần như không đổi khi điện áp lưới thay đổi trong khoảng từ 200 đến 260 V. Ở tần số trên 10 kHz, đèn có thể được coi là tải điện trở. Đầu ra ánh sáng của đèn hình ống được kích thích ở tần số trên 10 kHz tốt hơn đáng kể so với khi chúng được cấp nguồn ở tần số 50-60 Hz. Điều này có nghĩa là đèn TL-D 58W với nguồn điện cao tần 50W phát ra cùng một quang thông như đèn TL-D 58W với nguồn điện 58W ở tần số 50-60 Hz. Điểm hoạt động ở trạng thái ổn định của TL-D 58W được kết nối với chấn lưu được đặc trưng bởi điện áp bóng đèn 110 V và cường độ dòng điện bóng đèn 455 mA, tương ứng với nguồn điện 50 W. Giá trị độ tự cảm của cuộn dây chấn lưu L1 được xác định bởi điểm làm việc của đèn, điện dung của tụ điện đánh lửa C7 và tần số làm việc, xấp xỉ bằng 45 kHz ở điện áp nguồn danh định là 230 V. Có thể đạt được công suất điều khiển bóng đèn mong muốn bằng nhiều cách kết hợp khác nhau giữa điện cảm L1 và điện dung C7. Việc lựa chọn một tổ hợp cụ thể phụ thuộc vào các yếu tố như chế độ gia nhiệt, điện áp đánh lửa tối thiểu cần thiết và dung sai trên các tham số của các thành phần mạch. Trong hầu hết các trường hợp, sự kết hợp giữa cuộn cảm L1 có độ tự cảm 1 mH và tụ điện đánh lửa C7 có công suất 8200 pF là tối ưu. Để bảo vệ các phần tử của mạch điện khỏi tình trạng quá tải đáng kể, vi mạch có chức năng bảo vệ tích hợp khỏi chế độ hoạt động điện dung, hoạt động ở các giai đoạn đánh lửa và đốt cháy. Chip UBA2021 kiểm tra sự sụt giảm điện áp trên R5 và R6 trong quá trình bật bóng bán dẫn VT2 trong mỗi chu kỳ của biến tần. Nếu điện áp này nhỏ hơn 20 mV, nghĩa là mạch đang hoạt động ở chế độ điện dung, thì UBA2021 bắt đầu tăng tần số chuyển đổi với tốc độ cao hơn nhiều so với tốc độ giảm tần số trong giai đoạn khởi động và đánh lửa. Kết quả là tần số chuyển đổi sẽ vượt quá tần số cộng hưởng. Khi các dấu hiệu của chế độ điện dung biến mất, tần số chuyển mạch lại giảm xuống mức cần thiết. Bảo vệ tháo đèn được cung cấp bằng phương pháp cấp điện áp thấp cho UBA2021. Khi tháo đèn, điện áp xoay chiều trên tụ điện C6 bằng 7, dẫn đến nguồn điện áp thấp của IC biến mất. Sau khi thay đèn mà không tắt chấn lưu điện tử, hoạt động của mạch sẽ tiếp tục từ giai đoạn khởi động. Và cuối cùng, không thể khởi động chấn lưu điện tử nếu không có đèn - xét cho cùng, trong trường hợp này, điện trở khởi động RXNUMX bị ngắt khỏi điện áp cao. Chấn lưu điện tử được trang bị tụ điện điện phân C4 loại ASH-ELB 043. Các tụ điện này, được thiết kế đặc biệt để sử dụng trong các mạch điện tử cung cấp đèn huỳnh quang, được đặc trưng bởi tuổi thọ dài (15000 giờ) ở nhiệt độ lên tới 85 ° C và chịu được các gợn sóng đáng kể hiện nay. Các công tắc nguồn trong biến tần là MOSFET loại PHX3N50E (chỉ số E cho biết độ tin cậy của thiết bị tăng lên). Bằng cách sử dụng nguyên lý chuyển mạch điện áp bằng XNUMX, tổn thất chuyển mạch của MOSFET được giảm thiểu. Sự nóng lên của mỗi bóng bán dẫn chỉ do tổn thất ở trạng thái dẫn điện và mức độ tăng nhiệt độ phụ thuộc vào điện trở của "nguồn thoát nước" R kênh hở.DS trên và trường hợp điện trở nhiệt Rtn. Thời lượng của các giai đoạn đốt nóng và đánh lửa khá ngắn, do đó việc lựa chọn loại MOSFET được xác định bởi cường độ dòng điện chạy qua cuộn cảm chấn lưu ở chế độ đốt đèn. PHX3N50E có điện áp thoát ra nguồn tối đa là 500V và điện trở trên dưới 3 ôm. Thiết kế của cuộn dây chấn lưu L1 có độ tự cảm 1 mH, có thể chịu được dòng đánh lửa cực đại lên đến 2,5 A, cho phép nó được sử dụng trong các mạch không có nối đất bảo vệ. Bộ phận đánh lửa trong chấn lưu điện tử là tụ điện C7 có công suất 8200 pF thuộc loại KR / MMKR376. Loại tụ điện này được thiết kế để sử dụng trong các mạch có tốc độ quay cao và tốc độ lặp lại cao. Tụ điện được lắp đặt có thể chịu được dao động điện áp lên đến 1700 V (điện áp hình sin 600 V RMS). Tụ điện có thể được thay thế bằng polypropylene K78-2 cho 1600 V. Các loại linh kiện chấn lưu điện tử được khuyến nghị được đưa ra trong bảng. 3.6. Và trong bảng 3.7 được đưa ra đặc tính năng lượng của chấn lưu điện tử trên chip UBA2021. Bảng 3.6. Các loại linh kiện điện tử EPR được đề xuất
Bảng 3.7. Đặc tính năng lượng của chấn lưu điện tử
Tác giả: Koryakin-Chernyak S.L.
Tiếng ồn giao thông làm chậm sự phát triển của gà con
06.05.2024 Loa không dây Samsung Music Frame HW-LS60D
06.05.2024 Một cách mới để kiểm soát và điều khiển tín hiệu quang
05.05.2024
▪ Điện thoại thông minh đang thay đổi tâm sinh lý của con người
▪ phần trang web Chống sét. Lựa chọn bài viết ▪ bài viết Tamara và tôi đi như một cặp. biểu hiện phổ biến ▪ bài viết Hải cẩu có thể sống dưới nước? đáp án chi tiết ▪ bài báo Bảo vệ bộ dụng cụ trượt tuyết trong quá trình vận chuyển. Các lời khuyên du lịch ▪ bài viết Thực tế bảo vệ mạch điện tử. Bách khoa toàn thư về điện tử vô tuyến và kỹ thuật điện
Nhận xét về bài viết: Oleg Làm thế nào để nâng cấp mạch này để cấp nguồn cho đèn 100 watt?
Trang chủ | Thư viện | bài viết | Sơ đồ trang web | Đánh giá trang web
www.diagram.com.ua |
Xem các bài viết khác razdela 
Tin tức khoa học công nghệ, điện tử mới nhất:
Tất cả các ngôn ngữ của trang này