ENCICLOPÉDIA DE RÁDIO ELETRÔNICA E ENGENHARIA ELÉTRICA
Reatores eletrônicos alimentados por fontes de baixa tensão. Reator eletrônico no microcircuito KR1211EU1. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Reatores para lâmpadas fluorescentes Esta versão da fonte de alimentação de uma fonte de baixa tensão é um reator eletrônico implementado em um microcircuito especializado KR1211EU1. Chip KR1211EU1 é um controlador especializado de reatores eletrônicos (EPG) para lâmpadas fluorescentes compactas alimentadas por uma rede interna de 3-24 V DC. Fabricado com tecnologia CMOS. Na tabela 3.12 mostra as características distintivas dos microcircuitos em diferentes embalagens. A pinagem das caixas e a atribuição dos pinos são mostradas na Fig. 3.56.
Tabela 3.12. Diferenças de microcircuitos com marcações diferentes Valores máximos de parâmetros e modos:
Especificações elétricas:
Descrição do trabalho. O diagrama de blocos do microcircuito 1211EU1/A é mostrado na Fig. 3.57.
Resumo característica Microcircuitos KR(KF)1211EU1 - presença de dois canais de controle de chave suficientemente potentes operando em antifase com uma pausa obrigatória entre os pulsos de saída. O pulso do segundo canal aparece algum tempo após o término do pulso do primeiro e vice-versa; na terminologia ocidental esta pausa é chamada Tempo morto - tempo de inatividade. Graças a isso, o microcircuito é adequado para a construção de conversores de tensão de pulso simples e facilmente repetíveis. O microcircuito consiste em:
Controle de chip realizado através dos pinos IN, FC, FV. Dispositivos de limite integrados estão associados aos pinos de controle do microcircuito. O pino IN alterna o divisor de frequência e redefine o gatilho RS para bloquear o modelador de pulso e os amplificadores de saída. Quando uma tensão de nível baixo é aplicada ao pino IN, o coeficiente de divisão K1 é selecionado e o gatilho RS é redefinido; quando um nível alto é aplicado, o coeficiente de divisão K2 é selecionado. Os pinos FC e FV são usados para construir circuitos de proteção. A aplicação de uma tensão de alto nível ao pino FV faz com que os amplificadores de saída sejam desligados (a tensão nos pinos OUT1 e OUT2 é definida como zero) enquanto a tensão de alto nível for mantida neste pino. A aplicação de uma tensão de alto nível ao pino FC faz com que o gatilho RS seja definido e os amplificadores de saída sejam desligados (a tensão nos pinos OUT1 e OUT2 é definida como zero) até que o gatilho RS seja redefinido na entrada IN. A frequência de operação do oscilador mestre do microcircuito depende dos parâmetros dos elementos do circuito R2, C1 conectados ao pino T. A corrente que flui através do resistor R2 carrega o capacitor C1. Quando a tensão através dele sobe para um nível igual a aproximadamente 2/3 da tensão de alimentação, a chave interna do microcircuito que o desvia se abre, e como resultado o capacitor descarrega rapidamente. Então o ciclo se repete. A frequência de oscilação f na entrada T do microcircuito pode ser estimada usando a fórmula Para operação estável do dispositivo, a capacitância do capacitor C1 não deve ser superior a 3000 pF e a resistência do resistor R2 não deve ser inferior a 500 Ohms. Os pulsos dente de serra na entrada T (Fig. 3.58) servem de base para a formação dos pulsos de saída nas saídas OUT1 e OUT2. Neles aparecem alternadamente pulsos retangulares, cuja duração depende do nível de tensão na entrada IN.
Em um nível lógico baixo é igual a seis, e em um nível lógico alto é igual a oito períodos de oscilação do oscilador mestre. Ao final do pulso, é formada uma pausa com duração igual a um período de oscilação do oscilador mestre, durante o qual a tensão em ambas as saídas é baixa. Então aparece um pulso em outro canal, etc. Em outras palavras, a taxa de repetição do pulso nas saídas do microcircuito fO está relacionado à frequência f pelas seguintes relações: em um nível baixo na entrada IN em um nível alto na entrada IN Aqui as somas dos números nos denominadores são os períodos de oscilação nas saídas OUT1 e OUT2, expressos através do período de oscilação na entrada T. A dependência da estabilidade da frequência do gerador em relação às mudanças na tensão de alimentação pode ser avaliada usando o gráfico mostrado na Fig. 3.59. A corrente consumida pelo microcircuito aumenta com o aumento da frequência do gerador, como mostrado na Fig. 3.60. A saída do gerador é conectada a um divisor de frequência controlado, de cuja saída são fornecidos pulsos antifásicos simétricos à entrada do modelador; o driver fornece uma pausa entre eles com duração de um período de clock, conforme mostrado na Fig. 3.61. Um diagrama típico da utilização do microcircuito 1211EU1/A em reatores eletrônicos para uma lâmpada fluorescente com potência de 9 a 15 W é mostrado na Fig. 3.62. O circuito inversor consiste em um microcircuito 1211EU1/A com circuitos de temporização e uma cascata de transformador push-pull, cuja carga é o circuito oscilante L2, C8 com lâmpada fluorescente.
Depois de ligar o circuito aquece os cátodos da lâmpada com uma tensão com frequência 30% maior que a ressonante, e então aplica nele uma alta tensão com frequência igual à ressonante, sob a influência da qual a lâmpada começa a brilhar modo normal.
A frequência dos pulsos gerados pelo gerador é selecionada de forma que em alto nível de tensão na entrada IN (com coeficiente de divisão igual a K2), a frequência de repetição do pulso na saída do microcircuito seja igual à frequência de ressonância do circuito oscilatório.
Quando a tensão de alimentação é aplicada, a corrente que flui através do resistor R2 começa a carregar o capacitor C2, que está conectado ao pino IN. A constante de tempo do circuito RC R2, C2 determina o tempo de aquecimento dos cátodos da lâmpada. Neste caso, durante o tempo em que o valor limite da tensão é atingido na entrada IN, os cátodos da lâmpada são aquecidos com uma frequência superior à ressonante (coeficiente de divisão K1), e após atingir o valor limite, a lâmpada é acesa e brilha (coeficiente de divisão K2). Para este circuito, a frequência de ressonância do circuito oscilatório é de 45 kHz, o tempo de carga do capacitor C2 é de 2 s. Os elementos L1, C5 e C6 fornecem uma mudança de tensão nos drenos dos transistores de acordo com uma lei senoidal. Os transistores comutam com tensão de dreno zero, como resultado o aquecimento dos transistores é reduzido pela redução das perdas de comutação. O microcircuito 1211EU1A difere do 1211EU1 em valores menores de ambos os coeficientes de divisão K1 e K2 (ver Tabela 3.12) do divisor de frequência, o que permite reduzir aproximadamente pela metade a frequência do oscilador mestre fт. Isso é feito para que a duração da pausa entre os pulsos de saída seja igual a um período da frequência do clock fт, também dobrou aproximadamente, o que torna possível o uso eficaz de transistores bipolares baratos como chaves de saída com tempos de comutação mais longos do que os transistores de efeito de campo. Além dos transistores de efeito de campo indicados no diagrama, você pode usar KP742, KP723, IRLR2905, STD20NE06L, SPP80N04S2L, SPP80N06S2L. Como transformador elevador T1 para lâmpadas com potência de até 15 W, são utilizados núcleos blindados tipo copo B22 (onde 22 é o diâmetro externo do copo em milímetros) sem folga, grau de ferrite 2000NM. O enrolamento II contém 150-170 voltas de PEL com diâmetro de 0,3 mm, enrolamento I - 2x18 voltas de PEL com diâmetro de 0,6 mm. Para LL com potência de 18-36 W, deve-se usar um núcleo mais potente, em forma de W ou blindado com seção transversal média do núcleo de 0,6-1 cm2. Parâmetros geométricos básicos de alguns núcleos magnéticos são apresentados em tabela. 3.13. Tabela 3.13. Parâmetros geométricos básicos de alguns núcleos magnéticos Notas para a tabela. 3.13: K - condutores magnéticos de anel; Ш - em forma de Ш; B - blindado. SM, cm2 - valor efetivo da área da seção transversal do núcleo magnético; SO, cm2 - área da janela do circuito magnético; VM = EuMxSM, cm3 - volume efetivo do circuito magnético. O número de voltas do enrolamento primário é determinado à taxa de 1-1,4 voltas por tensão de alimentação de 1 V, o diâmetro do fio é baseado em uma densidade de corrente de 3-4 A/mm2. Por exemplo, com uma corrente média do enrolamento primário de 2 A, deve-se usar um fio com diâmetro de 0,8-1 mm. O número de voltas do enrolamento secundário é calculado da mesma forma, a amplitude do pulso deve ser de pelo menos 150 V. A bobina limitadora de corrente L2 é semelhante às bobinas usadas nos reatores eletrônicos IR2153 discutidos acima. Notas de aplicação. À medida que a tensão de alimentação aumenta, a tensão fornecida à lâmpada e a potência dissipada pelo microcircuito aumentam. Para evitar falhas da lâmpada e dos transistores de potência, são introduzidos intertravamentos no circuito do reator eletrônico para exceder a tensão de alimentação (pino FV) e o consumo de corrente (pino FC). O diagrama da unidade de bloqueio do reator eletrônico para excesso de tensão de alimentação é mostrado na Fig. 3.63.
Um aumento na tensão de alimentação leva a um aumento na tensão na entrada FV. Quando o limite de operação é excedido, os estágios de saída do microcircuito são desligados (a tensão é zerada nos pinos OUT1 e OUT2). Nível de disparo do circuito de proteção (tensão máxima permitida VP MAX, fornecido ao estágio de saída) é determinado pela escolha dos valores do resistor R1, R2: onde 0,6VCC - limite de operação do circuito de proteção. O valor do resistor R1 deve ser grande o suficiente para limitar a corrente através do diodo de proteção interno durante grandes surtos de tensão de alimentação. O circuito de proteção de corrente do estágio de saída é mostrado na fig. 3.64.
Se a lâmpada falhar, a corrente através da lâmpada aumenta acentuadamente, o que leva a um aumento na queda de tensão no filamento da lâmpada. Esta tensão é retificada pelo detector VD1, C1 e através do divisor R1, R2 é fornecido à entrada FC. Para evitar interferência na operação acidental, o capacitor C1 é conectado em paralelo com o resistor R1. O divisor R1, R2 deve ser projetado de forma que na corrente máxima permitida através da lâmpada, a tensão na entrada FC seja 0,6VCC. Na fig. 3.65 mostra um diagrama de um reator eletrônico com proteção de chaves de potência.
Este circuito é semelhante ao circuito mostrado na Fig. 3.62, mas complementado com unidades de proteção. Os resistores adicionais R3, R4 e os jumpers XI, X2 permitem reduzir a frequência de operação do oscilador mestre em 5, 10 e 15%. Os elementos VD1 e R5 fornecem proteção contra picos de energia. Com o aumento da tensão de alimentação Vp até 17 V, o diodo zener VD1 abre, a tensão na entrada FV será de 5 V, o que corresponde ao limite de resposta do circuito de proteção. A tensão nos pinos OUT1, OUT2 se tornará zero e os transistores VT1, VT2 fecharão. O resistor R6 limita a corrente na entrada FV a 5 mA para surtos de tensão de até 100 V. O resistor R11 é um sensor de corrente. A tensão dele é fornecida ao detector VD3, C8 e depois à entrada FC. Ao selecionar o resistor R11, defina o limite IMAX disparos de proteção atuais: Se necessário, este valor pode ser recalculado levando em consideração a relação de transformação do transformador T1 em consumo de corrente da fonte de alimentação. Os elementos R7, R8, C5 permitem limitar surtos de tensão nos drenos dos transistores de efeito de campo VT1, VT2 em momentos de comutação em um nível de 0,2Vp. A característica de carga do microcircuito é mostrada na Fig. 3.66.
Autor: Koryakin-Chernyak S.L. Veja outros artigos seção Reatores para lâmpadas fluorescentes. Leia e escreva útil comentários sobre este artigo. Últimas notícias de ciência e tecnologia, nova eletrônica: Couro artificial para emulação de toque
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