RSS  |  PDA

Это реклама. Ссылки открываются в новом окне.
Электроника в быту

про лампы дневного света

1 | Стр. 40 | 388
Спец
24.01.2006, 11:57

ГОсподи, да это же очевидно! Я имею ввиду предпоследний пост DWD. Этот ляп - просто опечатка редакционной машинистки (или кого там у них). Реально там должно быть С2, а не С5. Там и второй ляп есть, и тоже по вине редакции - когда упоминается, что полумост с токовой ПОС сам не запускается, а чуть ниже даётся немного другая схема (но тоже с токовой ПОС), которая прекрасно запускается сама! Ну да ладно, раз пошла такая пьянка, вывалю здесь припасённое для другого топика...

ВиНи: Опасения Спеца по поводу "заточки" схемы под источник тока напрасны. Полумостовой преобразователь нагружен просто на трансформатор напряжения.
Во-первых, электронный балласт - это принципиальный источник тока. Иначе нельзя, поскольку ЛДС как газоразрядный прибор имеет стабилитронную ВАХ. Выходное сопротивление увеличивает включённый последовательно с нагрузкой дроссель, который так и называется - балластный, как в параллельном стабилизаторе. Убрать его получается не во всех вариантах схемы, о чём я и упоминал: Спец: Чтобы это обойти, надо менять схемотехнику. Во-вторых, даже если выход - на трансформаторе напряжения, то ПОС, создающая автогенерацию - на трансформаторе тока. При токовой ПОС генерации вообще нет, пока нет нагрузки. Исключение - когда в выходной цепи есть большие потери, сами по себе являющиеся достаточной для запуска нагрузкой.
ВиНи: величину разделительного конденсатора надо брать максимально большой, но допускающей автозапуск полумостового генератора.
Подозреваю, что незапуск всё же происходит из-за недостатка нагрузочного тока - ведь h21э у такой дешёвки, как MJE13003, очень невелик (от силы 10...15, иногда и ниже). Как здесь может участвовать разделительный С, теория не подсказывает. Мерял переменку на нём - величина совершенно незначительная по сравнению с остальными в выходной цепи. Да так и должно быть.
Далее, если дроссель рассчитан так, что используется вся длина кривой намагничивания, и запаса почти нет, то включив его в выходную цепь целиком, мы получим на пиках намагничивания заброс на горизонтальные участки кривой, потерю индуктивности и опасные для инвертора импульсы тока. К счастью, в большинстве ламп такой запас есть, как показывает практика. Поэтому у ВиНи всё получилось. Но всё же лучше прикинуть его обмотку по формуле, известной всем, кто занимался импульсными БП. В-общем, делать такой БП элементарно просто. Для постоянной нагрузки - так, как сделал ВиНи. Для изменяемой - так, как в статье Радио, 3, 2004. Но надо быть готовым к тому, что подойдёт не любая лампочка.

# 
DWD
24.01.2006, 14:21

Спец: Реально там должно быть С2, а не С5.

Не согласен.
С2 там выполняет совсем другую функцию. Полная схема для этого конденсатора состоит из конденсатора и последовательно с ним резистора. По аналогии с УМЗЧ. Просто, для удешевления резистор не ставят... Собственно, есть даже микросхемы усилителей мощности, в которых тоже, стоит только конденсатор...

Ладно, пусть, даже будет по Вашему - конденсатор на 1000пФ, шунтируя резистор на 470кОм, создаёт импульс тока для открывания Т2... Так? А теперь посчитайте, какое напряжение появится на базе, если просто подать напряжение через делитель из одного резистора 470кОм и базового на 20Ом?.. Едва набирается 10мВ. А что бы приоткрыть транзистор, нужно ни как не меньше 0,3-0,4В. То есть, даже без пускового конденсатора С2 (при его условном закорачивании), схема не запустится...

Да и конденсатор С5, имея много большую ёмкость, просто "проглотит" импульс тока, который сможет выдать С2...
Снова не получается назвать С2 пусковым, или облегчающим запуск...

Дополнительно.
Я, например, ещё ни разу не видел, что бы этот конденсатор (С2) не использовался. Он стоит во всех инверторах, всегда параллельно верхнему транзистору и всегда на 1000пФ. И стоит не зависимо от того, есть дополнительные цепи запуска или их нет (например, на микросхеме).
Так что, отсутствие этого конденсатора в схеме рисунка №1 - "очепятка". Он должен быть...

Спец: Там и второй ляп есть,... полумост с токовой ПОС сам не запускается, а чуть ниже даётся немного другая схема (но тоже с токовой ПОС), которая прекрасно запускается сама!

Всё правильно. Инвертор с токовой ПОС, действительно, сам НЕ запускается. Всегда нужна схема или способ для его запуска, и выполняют эту функцию в схеме рисунка №2 резисторы R2, R3.

Спец: ...электронный балласт - это принципиальный источник тока.

Электронным балластом (ЭПРА), схему делает дроссель и принадлежность к классу устройств для питания ЛДС (ПРА).
Сам инвертор, совершенно ни чем не отличается от обычного ВЧ преобразователя и может быть выполнен по любой схеме. Что бы подключить к нему ЛДС нужно разделить инвертор и лампу дросселем. Именно этот дроссель расчитывается как элемент, ограничивающий ток лампы. И именно благодаря ему простой ИБП превращается в источник тока.
По этому, верно и обратное действие - если убрать дроссель, а подключить трансформатор, то ЭПРА превратится в ИБП.

Разделительный конденсатор.
Именно он обеспечивает на нагрузке переменное напряжение, а не однополярное пульсирующее. И чем больше его ёмкость - тем лучше. Просто, ориентируются на "достаточно".

В ЭПРА он выполняет ещё и роль ограничителя тока при замыкании в цепи нагрузки или межвиткового в дросселе. При значениях, обычно используемых в компактных лампах - 0,022-0,047мкФ, он ограничивает ток инвертора уровнем 1-2А, что хотя и тяжело для него (ёмкостная нагрузка), но не смертельно. По крайней мере, он вылетит не от перегрузки по току, а от простого перегрева. По этому, есть шанс его спасти, если вовремя выключить...

Дополнительно, работая свместно с дросселем, он повышает жёсткость инвертора, то есть, постоянство выходного напряжения при изменении нагрузки. И чем меньше его ёмкость, тем больше жёсткость инвертора. Естественно, до определённого предела. Дальнейшее снижение ёмкости уменьшает ток нагрузки. По этому, если пробовать менять этот конденсатор, то можно заметить, что при уменьшении ёмкости, ток нагрузки (лампы) увеличивается, а при увеличении ёмкости - наоборот, падает.
Но, при малых ёмкстях этого конденсатора (тысячи пФ) сильно увеличивается напряжение на нём (может достигать тысяч вольт), что тоже, не выгодно.

Получается, что поставив относительно малую ёмкость разделительного конденсатора, дополнительно стабилизируем ток лампы и защищаем инвертор при коротких замыканиях в цепи лампы.

А вот для использования инвертора как ИБП, ёмкость этого конденсатора нужно брать как можно больше. Но тут другие критерии.

Спец: ...если дроссель рассчитан так, что используется вся длина кривой намагничивания, и запаса почти нет, то включив его в выходную цепь целиком, мы получим на пиках намагничивания заброс на горизонтальные участки кривой, потерю индуктивности и опасные для инвертора импульсы тока.

Нет, тут бояться нечего. Запас по насыщению у дросселя большой и, как правило, превышает токовые взможности транзисторов.
Но при использовании дросселя как трансформатора появляются другие проблемы.
Повышенная индуктивность рассеяния и большой ток холостого хода (если зазор не убрать) снижают КПД трансформатора и инвертора в целом.

# 
Спец
24.01.2006, 17:25

Ну если уж заниматься "ловлей блох", то можно напомнить, что толчок тока, создаваемый С2, упирается не только в 20-омный базовый резистор, но и в не такую уж маленькую индуктивность базового трансформатора. Так что в базу что-то попадает, пусть и кратковременно (а долго и не надо, дальше начинает работать ПОС). Кроме того, речь идёт не столько о токе базы, сколько о напряжении питания нижнего транзистора - С2 облегчает запуск, поднимая питание до максимума. Ссылку на такие же конденсаторы в УНЧах полагаю некорректной, поскольку там он ставится для повышения устойчивости (для "негенерации"), а в полумосте требуется, наоборот, генерация. Кстати, схем ламп, в которых его нет, много, это в-основном дешёвые китайские и польские, с автозапуском через динистор. Если есть возможность избавить инвертор от лишней ёмкостной нагрузки, этой возможностью пользуются. Однако встречаются схемы, где конденсатор параллельно мощному выходу - вещь нормальная. Это автогенераторы по схеме "Ёмкостная трёхточка". Так что можно считать С2 элементом связи с контуром. Но к БП это уже не относится.
Назначение резисторов R2, R3 я бы трактовал чуть иначе - в терминах "жёсткое-мягкое возбуждение" из схемотехники автогенераторов. Без них -жёсткое, с ними - мягкое, а называть их системой запуска как-то не с руки.
Конечно, в лампе и ИБП один и тот же инвертор работает по-разному (в смысле выходного сопротивления). Я-то вёл речь только о ИБП. А насчёт насыщения дросселя имел ввиду случай, когда убраны зазоры, как и полагается для ИБП.

DWD: продолжать работать на такой частоте инвертору мешает трансформатор обратной связи по току - при снижении частоты он приближается к насыщению, и обратная связь слабеет, транзисторы начинаю закрываться...
Этого, признаюсь, я вообще не понял. Ведь как известно, трансформатор обратной связи, иначе называемый коммутирующим трансформатором, принципиально работает с перемагничиванием до насыщения. Переход его в насыщение задаёт момент переключения плеч инвертора, чем и определяется рабочая частота - ведь в БП нет влияющих на неё резонансных элементов, как в лампе (по крайней мере, в типовой схеме, не резонансной). Может, в лампе при резонансе этот транс и работает в линейной области, но в БП его нелинейность - вещь принципиальная.
Непонятна и ссылка на реактивности выходной цепи. Если коммутирующий транс является токовым, то при наличии реактивной нагрузки выходной ток сдвигается по фазе, ОС перестаёт быть положительной, и при некотором сдвиге генератор затыкается. Значит, условие нормальной генерации - наличие активной нагрузки (или достаточно большие активные потери в выходном трансе, т.е. его нагрев), что и имеем на практике. Но стоит уйти от токовой ОС (изменить схему), как все становится ОК. Об этом и статья.
Надо заметить, что есть схемы ламп без трансформатора обратной связи. В них базовые обмотки размещаются на балластном дросселе. В таких схемах всё гораздо критичнее, и их-то я имел ввиду, говоря, что не все лампы поддаются переделке в БП.

# 
ВиНи ◊
25.01.2006, 10:57

Всем привет! Волочек остался позади. Публикую новые результаты из серии "занимательные опыты с ЭПРА".
По просьбе Олега сфотографировал лампочку с маркировкой. Она на 45 Вт, но когда я вместо ЛДС подключал обычную лампу накаливания, пускатель легко отдавал 60 Вт без сильного разогрева транзисторов.

Спец досадовал, что у меня "не всё точно, особенно про режим источника тока и простоту реализации БП из лампочек различной схемотехники." Оправдываться не буду, т.к. не в чем. Про источник тока DWD растолковал правильно - дроссель делает импульсный источник близким к генератору тока. А простоту реализации буду показывать на картинках.

Я тоже прочитал, благодаря ЮХе, статью из Радио об источнике из балласта. Не понравилась. Там предлагается переделка путем изготовления нового трансформатора. Способ тривиальный для человека, знакомого с электроникой. Статья полезна скорее начинающим. Но и большинству начинающих этот способ может оказаться не под силу. Я человек ленивый и стараюсь избегать моточных операций. Но бываю ситуации, когда от них не уйти. Например, если нужна хорошая гальваническая развязка. Мотать придется, но одно дело - намотать всего две обмотки, и совсем другое, если их больше двух! Вот для таких, как я - следующая серия моих опытов.

В этой серии используется дополнительный трансформатор из двух обмоток. Он неизбежен, когда на штатный дроссель в ЭПРА невозможно домотать дополнительную обмотку, как я это сделал в первом эксперименте (думаю, что такой случай наиболее част).
В первом варианте дополнительного трансформатора я использовал ферритовое кольцо с уже имевшейся на нем обмоткой из 25 витков (просто лежало в хламе). Домотал вторичную из девяти витков (на десятый куска валявшегося провода не хватило). Трансформатор включил последовательно со штатным дросселем взамен ЛДС. Фотографии эксперимента перед вами. Все заработало, резистор был горячим, а балласт - холодным. Вся переделка заняла минут 20 (пока найти, достать, домотать, подпаять ).
Чем хорош такой способ включения нагрузки? Модернизированный источник на основе ЭПРА не боится КЗ! Можете коротить, сколько угодно. Дроссель задает источнику режим, близкий к генератору тока. Почему я использовал слово "близкий"? А потому, что в режие ХХ на выходной обмотке напряжение не улетает в поднебесье, а увеличивается всего раза в 1,5...2. Очень полезное качество!

# 
(JPG, 48 КБ)

ВиНи ◊
25.01.2006, 11:07

В этом опыте я использовал другое, имеющееся у меня, кольцо с обмотками. Это вариант противопомехового дросселя с двумя одинаковыми обмотками. Его тоже включил трансформатором. Результат на фото. Получился трансформатор тока, на выходе которого напряжение повторяет форму тока через дроссель - пила. Тоже работает, можно использовать, если требуются небольшие напряжения и мощности.

# 
(JPG, 51 КБ)

ВиНи ◊
25.01.2006, 11:10

И, наконец, попробовал трансформатор на броневом сердечнике без зазора. Делал и зазор, но он только снижал эффективность трансформации. Резистор пришлось положить на дополнительную пластинку, т.к. сильно грелся и плавил пластик, на котором лежала вся схема. Пока всё, мне надо и поработать. Экспериментируйте!

# 
(JPG, 59 КБ)

DWD
25.01.2006, 12:04

Спец: ...толчок тока, создаваемый С2, упирается не только в 20-омный базовый резистор, но и в не такую уж маленькую индуктивность базового трансформатора. Так что в базу что-то попадает...

Да, действительно... Про индукивность базовой обмотки я не подумал...
При типовом кольце К10х6х5 проницаемостью 2000, обмотка из 2-3 витков провода имеет индуктивность не более 10мкГн.

Промоделировал схемку и увидел, что на базе нижнего транзистора в момент включения появляется импульс амплитудой менее 150мВ. Без "пускового" конденсатора на 1000пФ, амплитуда меньше в 2 раза - 70мВ. Время действия этого импульса - до 0,5мкс. Там, даже, целый колебательный процесс...

Если времени, вроде бы, должно хватить для запуска, то амплитуды - маловато будет...
Если поставить электролитический конденсатор, разделяющий базовую обмотку от базы транзистора, то через 20мс напряжение на базе становится 0,6В. Во! Этого, уже, точно хватит...

Если предположить, что пусковым является именно тот конденсатор, что на 1000пФ, то зачем тогда ставить электролитический конденсатор в цепь базы? Без него же какая экономия была бы! (Китайцы, почему то, не додумались до такой экономии... ) И надёжность была бы выше, а так он высыхает и схема перестаёт работать...
Выбрасываем конденсатор С5, включаем и... не зажигается почему то...
Несколько раз пробую - не хочет. Но стоит коснуться базы транзистора отвёрткой, и лампа зажигается.
Пчему же этот "пусковой" или "облегчающий запуск" конденсатор С2 на 1000пФ не может запустить инвертор по рисунку №2 из статьи журнала "Радио", если закоротить конденсатор С5?

И ещё. Если схема с запуском на динисторе, то этот же "пусковой" конденсатор С2 уже, вроде бы, и не нужен... Зачем же его тогда продолжают ставить?

Спец: Ссылку на такие же конденсаторы в УНЧах полагаю некорректной...

Суть одна - конденсатор корректирующий. Ставится, что бы выход не "звенел" при нагрузке активно-индуктивного характера. Это демпфер. Заодно - и помехи снижает, превращая прямоугольный импульс в трапецию, что для инвертора важно.

Спец: Назначение резисторов R2, R3 я бы трактовал чуть иначе - в терминах "жёсткое-мягкое возбуждение" из схемотехники автогенераторов. Без них -жёсткое, с ними - мягкое, а называть их системой запуска как-то не с руки.

Если их убрать, то схема молчит, даже, если запуск на динисторе...
В этом случае нужен только один резистор, параллельный транзистору верхнего плеча. Через него появляется напряжение на коллекторе нижнего. И это напряжение садится первым же импульсом с динистора, создавая тем самым перепад напряжения на выходе инвертора и ток в цепи нагрузки.

Без динистора нужен ещё один резистор - с коллектора на базу транзистора нижнего плеча. В этом случае, тот же перепад создаётся током базы, приоткрывающим нижний транзистор.
Но что бы получить требуемый ток базы, нужно устранить шунирование базы низкоомным резистором и базовой обмоткой токового трансформатора. Иногда, ведь, даже резистор в базе не ставят - просто 2-3 витка провода между базой и эммитером...

Так что, мягкий запуск или жёский...дело не в этом. Без резисторов его нет, а с резисторами - есть.
Обычно, мягким, называют запуск с помощью ШИМ, когда длительность управляющих импульсов постепенно увеличивается.

Спец: ...трансформатор обратной связи, иначе называемый коммутирующим трансформатором, принципиально работает с перемагничиванием до насыщения.

Правильно. Но при снижении частоты падает амплитуда управляющих импульсов в цепи баз транзисторов. Если транс расчитан на работу на частоте 50кГц, то на частотах в два раза меньше, он не в состоянии поддерживать требуемую амплитуду импульсов и, соответственно, положительную обратную связь. По этому, инвертор работает на частоте, где выполняется компромис между "частота ниже - ближе к резонансной" и "амплитуда - достаточна для работы, но частота выше". А выполняется этот компромис на частотах между резонансной частотой контура (21,5кГц - дроссель и разделительный конденсатор) и рабочей частотой (50кГц).

Спец: ...стоит уйти от токовой ОС (изменить схему), как все становится ОК. Об этом и статья.

А как тогда работают однотактные пребразователи, в которых стоит такой же трансформатр обратной связи по току? Ведь в них, на этапе накопления энергии в дросселе, нагрузка только индуктивная... И ни чего, работают...
В начале этой темы уже говорилось, как работает этот токовый трансформатор - он просто создаёт напряжение на базе транзистора, если через транзистор течёт ток. А так как он рабтает в насыщении и ему требуется время на рассасывание,то ему все сдвиги в цепи нагрузки, как то, по барабану...

Спец: ...есть схемы ламп без трансформатора обратной связи. В них базовые обмотки размещаются на балластном дросселе.

Разницы, как таковой, мало. Обратная связь нужна для возникновения и поддержания колебаний, а за счёт чего она возникнет - уже всё равно.
В лампочке stump-а обратная связь по напряжению. По идее, её даже проще будет запустить в качестве ИБП.

# 
DWD
25.01.2006, 12:24

ВиНи чуть-чуть не дошёл до резонансного ИБП с полным фильтром...

В его последнем опыте нужно ввеси зазор в броневой сердечник, и поставить параллельно ему конденсатор.

Получится два контура - дроссель с последовательным разделительным конденсатром и трансформатор с параллельным конденсатром.
Если частота этих контуров будет одинакова и совпадать с частотой инвертора, то напряжение на выходе не будет увеличиваться без нагрузки, сохранится защита от замыканий, вырастет КПД и мощность, так как транзисторы будут переключаться при нулевом токе через них, а выходное напряжение будет синусоидальным, что уменьшит помехи...

# 
Спец
25.01.2006, 14:57

Да чего её открывать - всё уже сказано... Полагаю, что все участники последних 3-х страниц правы, поскольку каждый смотрит на предмет обсуждения со своей колокольни: DWD - от энергосберегающих ламп, я - от БП на автоколебательном полумосте (я их делаю с 80-х годов, как только стали доступными подходящие транзисторы), а ВиНи - от чистой практики.
Хотя для продолжения полемики с DWD материала в последних постах хватает...

# 
ВиНи ◊
25.01.2006, 17:00

Прошло всего двое суток с момента "опубликования" ЮХой статьи из ж. Радио о переделке ЭПРА в источник питания, а на этом форуме наши теоретики от ЭПРА уже исписали не одну страницу, обсасывая, как пукнул или сморкнулся некий Стрюков из Калининграда. Я бы в очередной раз не встревал в их беседу, если бы не сознавал, что этот форум читают кроме них и люди, слабо знакомые с основами электроники, и начинающие, которым очень важно заложить сразу правильную базу. Поэтому позволю себе здесь что-то типа рецензии.

Уже в первом же абзаце журнальной статьи содержится следующая фраза: Из особенностей можно отметить ... узел автозапуска на симметричном динисторе VS1 и токовое управление коммутацией силовых транзисторов. Цепь автозапуска необходима, поскольку генератор с обратной связь по току сам не запускается.
Здесь нелепиц несколько. Хотя бы словосочетение "симметричный динистор". При чем здесь симметрия? В схеме могут использоваться динисторы и с симметричной и с несимметричной ВАХ. Динистор образует цепь вовсе не автозапуска, а принудительного запуска генератора. Под автозапуском генератора понимают возникновение колебаний при подаче на него напряжения питания, причем генерация возникнет даже, если это напряжение будет нарастать очень плавно. Далее Стрюков утверждает, что генератор с обратной связью по току сам не запускается, что является, конечно же, заблуждением. Замечательно запускается, только надо для этого создать условия! В схеме на рис.1 эти условия не созданы, т.к. исходно оба транзистора закрыты за счет шунтирования эмиттерных переходов малыми сопротивлениями обмоток возбуждения с последовательно включенными резисторами R6 и R7. То есть, оба транзистора при включении питания находятся в режиме отсечки, в то время как для начала автогенерации транзисторы должны находиться в активном режиме.
В следующем абзаце утверждается, что рабочая частота полумостового генератора определяется в основном параметрами токового трансформатора. Это не так, поскольку она зависит в большей степени от режима работы и параметров транзисторов и выходной LC-цепи.
Объяснение работы схемы, приведенной на рис.2, столь же нелепо, как и фразы в первом абзаце. Мне проще здесь дать свое объяснение, чем исправлять автора.
Особенность второго варианта заключается в том, полумостовой генератор запускается сам без формирования принудительного запускающего импульса. Это достигнуто благодаря вводу транзистора Т2 перед запуском генератора в активный режим, благодаря заданию в базу транзистора начального тока через последовательно включенные резисторы R2 и R3. Можно было вполне обойтись и одним резистором R3, соединив его верхний вывод с "плюсом" конденсатора С1. Но одной только этой меры недостаточно. Чтобы предотвратить шунтирование по постоянному току эмиттерного перехода транзистора Т2 обмоткой возбуждения, она отделена конденсатором С5, который не создает и не может создавать никакого добавочного импульса в момент включения питания. Механизм возникновения генерации состоит в том, что при подаче напряжения питания через транзистор Т2, первичную обмотку трансформатора Т1 и резонансную цепь С4, L1 начинает протекать импульс тока, который вызывает на обмотке III токового трансформатора ЭДС, приложеную к эмиттерному переходу и запирающую транзистор Т2. В то же время на обмотке II токового трансформатора возбуждается ЭДС, открывающая транзистор Т1. Этот процесс развивается лавинообразно за счет ПОС до полного открытия транзистора Т1 и закрытия транзистора Т2. Дальше колебания в генераторе развиваются обычным путем.
Недостатком схемы на рис.2 является не очень надежный запуск генерации. При плавном увеличении питающего напряжения она не возникает. Если ввести начальное смещение в оба транзистора, этот недостаток устраняется.
Конденсатор С2 является шунтирующим для обоих транзисторов и предназначен для увеличения длительности фронтов коллекторных импульсов. Этому имеются две причины. Первая - для снижения числа гармоник, создающих помехи по сети. Вторая - снижение тепловых потерь в транзисторах в режиме переключения за счет протекания сквозного тока.

# 
Страницы:
30  31  32  33  34  35  36  37  38  39  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50 

Загруженные файлы