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ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Reatores eletrônicos. Reator eletrônico moderno no chip IR2520. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica
Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reatores para lâmpadas fluorescentes No momento, um especialista relativamente barato chip IR2520D. Com apenas oito saídas, ele não apenas mantém a corrente e a tensão da lâmpada dentro dos limites especificados durante o aquecimento, ignição e operação, mas também possui várias funções de proteção. O circuito do reator eletrônico usando o IR2520D é mostrado na fig. 3.28. Este circuito foi projetado com sucesso usando a versão mais recente do programa Ballast Designer e usado para substituir um reator eletrônico CFL de 26 W com falha. O diagrama de bloco estrutural interno pode ser encontrado consultando a folha de dados proprietária.
A ponte de diodos VD1 retifica a tensão de rede CA. Capacitor C2 - suavização. A irrupção primária da corrente de carga do capacitor C2 limita o resistor R1 e o ruído de impulso enfraquece o filtro L1C1. Imediatamente após ligar, o carregamento do capacitor C4 começa com a corrente fluindo pelos resistores R2 e R4. Assim que a tensão neste capacitor e entre os terminais 1 e 2 do chip DA1 atingir 12,6 V, o microcircuito começará a gerar pulsos que controlam os transistores de efeito de campo VT1 e VT2. O carregamento do capacitor C4 continuará até que a tensão atinja 15,6 V - a tensão de estabilização do diodo zener embutido no microcircuito. Como os resistores R2 e R4 fornecem apenas corrente suficiente para iniciar o microcircuito, no modo operacional ele é alimentado por um retificador de tensão de saída nos diodos VD2, VD3 e capacitor C5. A frequência dos pulsos gerados depende da resistência do resistor R3 e da tensão no pino 4 do microcircuito. Imediatamente após ligar, esta tensão é zero (o capacitor C3 está descarregado), a frequência é máxima e igual a 118,5 kHz (ponto 1 na Fig. 3.29). A frequência de ressonância do circuito L2C7 é muito menor (65,3 kHz), portanto, a amplitude da tensão alternada na lâmpada EL1 que ainda não está acesa é pequena. Uma corrente de alta frequência flui por seus filamentos, aquecendo-os. À medida que o capacitor C3 é carregado com corrente, cuja fonte é o próprio microcircuito, a frequência dos pulsos gerados diminui (seção 1-2 do gráfico, Fig. 3.29), a tensão da lâmpada e sua corrente de filamento aumentam. Após cerca de 1 s, quando a tensão no capacitor C3 atingir 4,8 V, a frequência será de 75,5 kHz e a tensão da lâmpada será de 450 V. Essa tensão é suficiente para inflamar, como resultado, uma descarga de gás ocorrerá no lâmpada e ela se acenderá.
Como a tensão de queima da lâmpada é muito menor que a tensão de ruptura, o ponto de operação no gráfico (Fig. 3.29) saltará do ponto 2 (corresponde a uma lâmpada apagada e a um fator de alta qualidade do circuito oscilatório L2C7) para o ponto 2G ( a lâmpada está acesa, o fator de qualidade do circuito desviado por sua folga de descarga diminuiu drasticamente). O carregamento do capacitor C3 continuará até que a tensão no pino 4 do microcircuito atinja 6 V, que corresponde à frequência da tensão aplicada à lâmpada em 47,4 kHz. Este é o modo nominal de queima da lâmpada (ponto 3 do gráfico, Fig. 3.29). A unidade de controle embutida no chip R2520D mede a queda de tensão através da resistência de seu canal dreno-fonte aberto, proporcional à corrente que flui através do transistor de efeito de campo VT2. Se o transistor abrir quando o valor instantâneo da corrente de carga for zero, a tensão no pino 4 do microcircuito e a frequência de oscilação dependente dele permanecem inalteradas. Porém, como resultado do envelhecimento dos elementos ou por outros motivos, a frequência de ressonância da carga pode mudar. A consequência disso será um valor diferente de zero da corrente que flui pelo transistor VT2 no primeiro momento após sua abertura. Tendo descoberto isso, a unidade de controle do microcircuito começará a reduzir a tensão no pino 4, aumentando assim a frequência de oscilação. Se não for suficiente reduzir a tensão no pino 4 até 0,85 V para chegar a zero (isso pode acontecer se o contato no porta-lâmpada for rompido ou seu filamento queimar), o microcircuito entrará em modo de emergência fechando os transistores VT1 e VT2, descarregando o capacitor C3 e reduzindo o consumo de corrente para 100 µA. Para sair deste modo, você terá que reduzir a tensão de alimentação (entre os pinos 1 e 2 do microcircuito) para um valor inferior a 10 V e, em seguida, aumentá-la novamente acima de 12,6 V. Se, ao atingir o ponto 2 (ver Fig. 3.29), a lâmpada não acender devido ao seu mau funcionamento ou ausência, a frequência de oscilação continuará diminuindo, a tensão no capacitor C7 excederá o valor permitido e poderá ser quebrada . Também é possível saturar o circuito magnético do indutor L2. Foi estabelecido que, nessas condições, o fator de crista (a relação entre o valor da amplitude e a média) da corrente que flui através do transistor aberto VT2 aumenta. Usando a resistência de canal aberto deste transistor como um sensor de corrente, a unidade de controle do microcircuito mede o fator de crista. Se a média for de 10 a 20 períodos de oscilação, o valor for superior a cinco, o microcircuito entrará no modo de emergência descrito anteriormente. Entre outras características do microcircuito R2520D, deve-se destacar a presença de um transistor de efeito de campo "bootstrap", e não um diodo entre os pinos 8 e 1. O sinal gerado dentro do microcircuito abre e fecha esse transistor. Isso fornece uma alta velocidade de comutação e baixas perdas de energia na resistência do canal aberto do transistor. No reator eletrônico recém-fabricado, um estrangulamento de um reator eletrônico defeituoso KLL foi usado como L2, cuja indutância foi medida e considerada igual a 2,5 mH. Para reduzi-lo aos 1,8 mH necessários, foi necessário aumentar o gap não magnético no circuito magnético do indutor. Para o cálculo correto do estrangulamento e outros elementos ao usar vários CFLs, a última versão disponível do programa de projeto automático Ballast Designer deve ser usada. Acontece que a moldura com o enrolamento foi fixada no circuito magnético com verniz isolante elétrico. Para amolecer o verniz, o estrangulamento foi colocado por cerca de meia hora com os chumbos no fundo de um recipiente fechado, no qual foi despejada acetona com uma camada de 3-4 mm de profundidade. Depois disso, um balanço cuidadoso conseguiu afrouxar as conexões anteriormente fortes. Em seguida, sem nenhum aquecimento, as duas metades do circuito magnético foram retiradas da moldura com o enrolamento, para isso bastava retirar a fita adesiva que as prendia. O comprimento do entreferro na haste central do circuito magnético era de 1 mm. Para reduzir a indutância do indutor sem rebobinar, foi necessário inserir juntas de material não magnético de 10,25 mm de espessura nas juntas das hastes laterais das metades do circuito magnético. A indutância do indutor medida após a montagem é de 1,78 mH. Como provaram os testes e a operação subsequente do reator eletrônico, a conversão foi bem-sucedida. Na ausência de um medidor de indutância, você pode usar um gerador adequado e um voltímetro (ou osciloscópio) para verificar a frequência de ressonância do circuito L2C7. Deve estar perto de 65 kHz. Todos os elementos do dispositivo são montados em uma placa de circuito impresso de face única, mostrada na fig. 3.30. Para o chip DA1, um painel de 18 pinos pode ser fornecido na placa. Os condutores do capacitor de óxido C2 não são cortados, mas isolados com um tubo de cloreto de polivinila em todo o comprimento e suas extremidades são soldadas na placa. Esse capacitor é instalado de forma que, contando com o transistor VT1 e o indutor L2, suba acima da placa e, ao montar a lâmpada, entre em sua base oca. Indutor L1 - circuito magnético "haltere" com diâmetro externo de 7-10 mm, preenchido com fio PEV-2 com diâmetro de 0,21 mm. É isolado com tubo termorretrátil. A ponte de diodos VD1 na versão de montagem em superfície é instalada na lateral dos condutores de circuito impresso da placa. Pode ser substituído por um convencional em encapsulamento DP ou por diodos separados com tensão reversa de pelo menos 400 vis com corrente direta de 1 A. Porém, para isso, a placa de circuito impresso precisará ser refeita.
Resistor R1 - KNP-50. Capacitores C1 e C8 - K73-17 para tensão de 630 V, C4 - TDC (tântalo com condutores radiais), C5 e C7 - disco cerâmico importado com diâmetro de 7 mm com tensão operacional de 2 kV. Não há requisitos especiais para outros resistores e capacitores. Os transistores são instalados sem dissipadores de calor. Conselho. Após a montagem dos elementos, recomenda-se cobrir a placa com várias camadas de verniz isolante elétrico. Ligando o reator eletrônico com a lâmpada e certificando-se de que funciona, você pode determinar a potência consumida pela lâmpada. Para isso, será necessário conectar temporariamente um resistor medidor de corrente com resistência de 1 ohm em série no circuito da lâmpada. Se a potência não corresponder à nominal, ela pode ser alterada selecionando o resistor R3. Com o aumento de sua resistência, a frequência da tensão aplicada à lâmpada diminui e a potência aumenta. Autor: Kosenko S.I.
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Comentários sobre o artigo: Vasily A primeira inclusão com outra em 1.23mH - os trabalhadores de campo queimaram? lâmpada TLD-18. A segunda inclusão com outros em 1.79mH - silêncio, lâmpada TLD-30.
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