Главная -> Книги

(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) ( 97 ) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110) (97)

-220 в 50 Гц

Помехо-

Выпря-

подавля-

митель

ющий

фильтр

Фильтр

/КОР-ректор коэффици-ента мощности

Высоковольтный коммутатор

Дроссель

С РТС


Схема управления

Рис. 15.3. Типовая схема электронного балласта

люминесцентных ламн не превышает 100 Вт. Однако коррекция должна появляться при использовании одного электронного балласта, работающего на несколько (3-4) однотипных ламп. Иногда в промышленных балластах может отсутствовать и индуктивно-емкостной по-мехоподавляющий фильтр. Вместо него обычно используется одиночный неполярный конденсатор небольшой емкости. Однако, поскольку требования по помехоподавлению все более ужесточаются, разработчикам в скором времени придется вводить в схемы балластов обязательные индуктивно-емкостные помехоподавляющие фильтры. Даже в домашних условиях плохо подавленные паразитные излучения балластов могут «забивать» радиоприемники и беспроводные телефоны, не говоря уже о производственных помещениях, в которых работает высокоточная измерительная аппаратура.

Итак, в схеме электронного балласта (рис. 15.4) точка «А» подключается с помощью ключей Кл1 и Кл2 то к напряжению питания (U = 310 В), то к общему проводу. В результате в точке «А» возникают однополярные высокочастотные импульсы напряжения (частота коммутации обычно находится в пределах 20-120 кГц), которые, во-первых, зажигают лампу, а во-вторых, не дают газу деионизиро-ваться (отсутствие мерцания). При таком методе пуска и управления полностью исключен фальш-старт, поскольку лампа гарантированно коммутируется на постоянное напряжение, провалы которого принципиально отсутствуют. Регулировкой скважности импульсов коммутации можно добиться изменения яркости свечения. Сокращаются размеры индуктивного элемента. Как вариант реализации электронного балласта иногда используется полумостовая схема, изображенная на рис. 15.5. Впрочем, первый вариант сегодня встречается все чаще.



Чтобы зажечь лампу, нужно разогреть ее электроды. Поскольку в схеме электронного балласта отсутствует стартер, необходимо каким-то образом первоначально замкнуть силовую цепь, чтобы протекающий ток разогрел электроды, а затем схему пуска отключить. В лампах небольшой мощности (единицы Вт) первоначальное замыкание цепи можно осуществить при помощи конденсатора С, как показано на рис. 15.6. Однако этот путь достаточно противоречив, поскольку для разогрева желательно иметь как можно большее значение емкости, в то время как для возникновения хорошего резонансного эффекта выбирать эту емкость слишком большой нельзя.

Km А

Рис. 15.4. Широко распространенный вариант построения электронного балласта


Рис. 15.5. Еще один вариант схемы электронного балласта

Рис. 15.6. Замена стартера конденсатором

Разработчики поступили следующим оригинальным образом. Они включили параллельно конденсатору термистор с положительным температурным коэффициентом. В холодном состоянии сопротивление термистора мало, и ток разогревает электроды лампы. Вместе с электродами разогревается и термистор. При определенной температуре сопротивление термистора резко повышается, цепь разрывается и индуктивный выброс зажигает лампу. Термистор шунтируется низким сопротивлением горящей лампы.



Самые первые электронные балласты работали в автогенераторном режиме и собирались из дискретных элемиггов. Однако это оказалось крайне неудобным: очень уж большими получались габариты печатных плат. Поэтому ведущие фирмы-разработчики выпустили микросхемы управления балластами. Первое поколение микросхем требовало наличие внешних силовых транзисторов, в современных модификациях силовые ключи интегрированы в один корпус со схемой управления. Такие балласты настолько миниатюрны, что могут поместиться в цоколь лампы, вворачиваемой в резьбовой патрон. Лампы со встроенным балластом уже выпускаются серийно, их можно приобрести в отечественных магазинах, но цена таких осветительных приборов по сравнению с лампами накаливания высока. Скорее всего, цена будет падать с течением времени, когда рынок новых люминесцентных ламп насытится. Но не следует ожидать, что цена таких ламп сравняется с ценой обычных ламп накаливания. Выигрыш здесь может быть, как мы знаем, только за счет увеличенного срока службы и пониженного потребления электроэнергии.

Совсем недавно появилось второе поколение микросхем управления электронными балластами, обладающее многими сервискылш и зашитными функциями. К сожалению, отечественные разработки микросхем управления электронными балластами находятся в зачаточном состоянии, поэтому автор вынужден рассказывать лишь о том, как преуспели на этом рынке зарубежные фирмы-производители силовой электроники. Фирма International Rectifier производит микросхемы IR215(х), требующие внешних силовых транзисторов, и микросхемы IR51H(xx) с интегрированными силовыми 1слючами. Фирма SGS-Thomson производит микросхемы L6569, L6571, L6574. Фирма Motorola - МС2151, MC33157DW. Фирма Unitrode (Texas Instrunents) - UC3871, UC3872. Микросхемы имеют бутстрепную цепь управления затвором верхнего ключевого транзистора, защиту от сквозных токов (защитная пауза 1,2 мкс), узлы стабилизации внутреннего питания и защиту от пониженного напряжения сети. Кроме того, новое поколение микросхем IR2157 и IR2159 реализуют:

• возможность установки времени прогрева накштьных электродов;

• возможность установки скорости зажигания лампы за счет введения плавающей задающей частоты;

• возможность установки задержки включения силовых ключей;



(0) (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10) (11) (12) (13) (14) (15) (16) (17) (18) (19) (20) (21) (22) (23) (24) (25) (26) (27) (28) (29) (30) (31) (32) (33) (34) (35) (36) (37) (38) (39) (40) (41) (42) (43) (44) (45) (46) (47) (48) (49) (50) (51) (52) (53) (54) (55) (56) (57) (58) (59) (60) (61) (62) (63) (64) (65) (66) (67) (68) (69) (70) (71) (72) (73) (74) (75) (76) (77) (78) (79) (80) (81) (82) (83) (84) (85) (86) (87) (88) (89) (90) (91) (92) (93) (94) (95) (96) ( 97 ) (98) (99) (100) (101) (102) (103) (104) (105) (106) (107) (108) (109) (110)