Reator eletrônico para lâmpadas fluorescentes fluorescentes compactas da DELUX. Enciclopédia de rádio eletrônica e engenharia elétrica

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Embora as lâmpadas incandescentes sejam baratas, elas consomem muita eletricidade, muitos países se recusam a produzi-las (EUA, países da Europa Ocidental). Em vez disso, eles vêm com lâmpadas fluorescentes fluorescentes compactas (economia de energia), são aparafusadas nos mesmos cartuchos E27 das lâmpadas incandescentes. No entanto, custam 15 a 30 vezes mais, mas duram 6 a 8 vezes mais e consomem 4 vezes menos eletricidade, o que determina seu destino. O mercado está repleto de uma variedade dessas lâmpadas, principalmente fabricadas na China. Uma dessas lâmpadas, DELUX, é mostrada na foto.

Sua potência é de 26 W -220 V, e a fonte de alimentação, também chamada de reator eletrônico, está localizada em uma placa de 48x48 mm (pic.1) e está localizado na base desta lâmpada.

Seus elementos de rádio são colocados na placa de circuito por montagem em superfície, sem o uso de elementos CHIP. O diagrama do circuito é desenhado pelo autor a partir da inspeção da placa de circuito e é mostrado na Fig.2.

Primeiramente, cabe relembrar o princípio de ignição das lâmpadas fluorescentes, inclusive com o uso de reatores eletrônicos. Para acender uma lâmpada fluorescente, é necessário aquecer seus filamentos e aplicar uma tensão de 500 ... 1000 V, ou seja, muito superior à tensão da rede. A magnitude da tensão de ignição é diretamente proporcional ao comprimento do bulbo de vidro da lâmpada fluorescente. Naturalmente, para lâmpadas compactas curtas é menor e para lâmpadas tubulares longas é maior. Após a ignição, a lâmpada reduz drasticamente sua resistência, o que significa que um limitador de corrente deve ser usado para evitar um curto-circuito no circuito. O circuito de reator eletrônico para uma lâmpada fluorescente compacta é um conversor de tensão push-pull meia-ponte. Primeiro, a tensão da rede é retificada para uma tensão constante de 2 ... 300 V usando uma ponte de 310 meias ondas.

A partida do conversor é fornecida por um dinistor simétrico, indicado no diagrama Z, que abre quando, ao ligar a rede, a tensão em seus pontos de conexão ultrapassa o limite de resposta. Quando aberto, um pulso passa pelo dinistor até a base do transistor inferior de acordo com o circuito, e o conversor é iniciado. Além disso, um conversor de meia ponte push-pull, cujos elementos ativos são dois transistores npn, converte uma tensão constante de 300 ... 310 V em uma tensão de alta frequência, o que pode reduzir significativamente o tamanho da fonte de alimentação.

A carga do conversor e ao mesmo tempo seu elemento de controle é um transformador toroidal (indicado no diagrama L1) com seus três enrolamentos, dos quais dois enrolamentos de controle (cada um com duas voltas) e um de trabalho (9 voltas). As chaves do transistor abrem fora de fase de pulsos positivos dos enrolamentos de controle. Para isso, os enrolamentos de controle são incluídos nas bases dos transistores em antifase (na Fig. 2, o início dos enrolamentos está indicado por pontos). Surtos de tensão negativos desses enrolamentos são amortecidos pelos diodos D5, D7. A abertura de cada chave provoca a indução de pulsos em dois enrolamentos opostos, incluindo o enrolamento de trabalho. A tensão alternada do enrolamento de trabalho é fornecida à lâmpada fluorescente através de um circuito em série que consiste em: L3 - filamento da lâmpada -C5 (3,3 nF 1200 V) - filamento da lâmpada - C7 (47 nF / 400 V). Os valores das indutâncias e capacitâncias deste circuito são escolhidos para que ocorra ressonância de tensão nele a uma frequência constante do conversor.

Na ressonância de tensões em um circuito em série, as resistências indutiva e capacitiva são iguais, a intensidade da corrente no circuito é máxima e a tensão nos elementos reativos L e C pode exceder significativamente a tensão aplicada. A queda de tensão em C5, neste circuito ressonante série, é 14 vezes maior que em C7, pois a capacitância de C5 é 14 vezes menor e sua capacitância é 14 vezes maior. Portanto, antes que a lâmpada fluorescente seja acesa, a corrente máxima no circuito ressonante aquece os dois filamentos e a grande tensão ressonante no capacitor C5 (3,3 nF / 1200 V), conectado em paralelo com a lâmpada, acende a lâmpada. Preste atenção à tensão máxima permitida nos capacitores C5 = 1200 V e C7 = 400 V. Esses valores não são escolhidos por acaso. Na ressonância, a tensão em C5 atinge cerca de 1 kV e deve suportá-la.

Uma lâmpada acesa reduz drasticamente sua resistência e bloqueia (curto-circuito) o capacitor C5. A capacitância C5 é removida do circuito ressonante e a ressonância de tensão no circuito para, mas a lâmpada já acesa continua acesa e o indutor L2 limita a corrente na lâmpada acesa com sua indutância. Neste caso, o conversor continua operando em modo automático, sem alterar sua frequência desde o momento em que foi acionado. Todo o processo de ignição leva menos de 1 s. Deve-se notar que a tensão alternada é constantemente aplicada à lâmpada fluorescente. Isso é melhor do que constante, pois garante um desgaste uniforme da emissividade dos filamentos e, assim, aumenta sua vida útil. Quando as lâmpadas são alimentadas por corrente contínua, sua vida útil é reduzida em 50%, portanto, a tensão contínua não é fornecida às lâmpadas de descarga de gás.

Finalidade dos elementos conversores:

Os tipos de elementos de rádio são indicados no diagrama de circuito (Fig. 2).
1. EN13003A - interruptores de transistor (por algum motivo, os fabricantes não os indicaram no diagrama de fiação). São transistores bipolares de alta tensão de média potência, condutividade npn, caixa TO-126, suas contrapartes MJE13003 ou KT8170A1 (400 V; 1,5 A; em um pulso de 3 A), KT872A (1500 V; 8 A; caixa T26a) , mas são maiores em tamanho. De qualquer forma, é necessário determinar corretamente as saídas do BCE, pois fabricantes diferentes podem ter sequências diferentes, mesmo para o mesmo analógico.
2. Transformador de ferrite toroidal, designado pelo fabricante L1, dimensões do anel 11x6x4,5, permeabilidade magnética provável 2000, possui 3 enrolamentos, dois deles com 2 voltas e um com 9 voltas.
3. Todos os diodos D1-D7 são do mesmo tipo 1N4007 (1000 V, 1 A), dos quais os diodos D1-D4 são uma ponte retificadora, D5, D7 - amortecem surtos de pulso de controle negativo e D6 - fontes de alimentação separadas.
4. O circuito R1C3 fornece um atraso na partida do conversor para "partida suave" e evitar uma corrente de pico.
5. Dinistor simétrico tipo Z DB3 Uzs.max=32 V; Uoc=5 V; Uneotp.and.max=5 V) garante a partida inicial do conversor.
6. R3, R4, R5, R6 - resistores limitadores.
7. C2, R2 - elementos amortecedores projetados para amortecer as emissões da chave do transistor no momento de seu fechamento.
8. O indutor L1 consiste em duas metades de ferrite em forma de W coladas juntas. Inicialmente, o indutor participa da ressonância de tensão (juntamente com C5 e C7) para acender a lâmpada e, após a ignição, extingue a corrente no circuito da lâmpada fluorescente com sua indutância, pois a lâmpada acesa reduz drasticamente sua resistência.
9. C5 (3,3 nF / 1200 V), C7 (47 nF / 400 V) - capacitores no circuito da lâmpada fluorescente envolvidos em sua ignição (por ressonância de tensão), e após a ignição C7 mantém o brilho.
10. C1 - capacitor eletrolítico de alisamento.
11. O indutor com núcleo de ferrite L4 e o capacitor C6 constituem um filtro de surto que não passa o ruído de impulso do transdutor para a rede elétrica.
12. F1 é um minifusível de 1A em uma caixa de vidro, localizado fora da placa de circuito.

Reparação

Antes de consertar o reator eletrônico, é necessário "chegar" à sua placa de circuito, para isso basta separar os dois componentes da base com uma faca. Ao reparar uma placa sob tensão, tenha cuidado, pois seus elementos de rádio estão sob tensão de fase!

Burnout (quebra) das espirais da cúpula de uma lâmpada fluorescente, enquanto o reator eletrônico permanece intacto. Esta é uma avaria típica. É impossível restaurar a espiral e as lâmpadas fluorescentes de vidro para essas lâmpadas não são vendidas separadamente. Qual é a saída? Ou adapte um reator útil a uma lâmpada de 20 watts com uma lâmpada de vidro reto em vez de seu estrangulamento "nativo" (a lâmpada funcionará de maneira mais confiável e sem zumbido) ou use os elementos da placa como peças de reposição. Daí a recomendação: compre lâmpadas fluorescentes compactas do mesmo tipo - será mais fácil consertar.

Rachaduras na solda da placa de circuito. O motivo de seu aparecimento é o aquecimento periódico e, posteriormente, após o desligamento, o resfriamento do local de soldagem. O local de soldagem é aquecido por elementos que são aquecidos (espirais de uma lâmpada fluorescente, interruptores de transistor). Essas rachaduras podem aparecer após vários anos de operação, ou seja, após repetido aquecimento e resfriamento do ponto de solda. O mau funcionamento é eliminado soldando novamente a rachadura.

Danos a elementos de rádio individuais. Elementos de rádio individuais podem ser danificados tanto por rachaduras de solda quanto por picos de energia na rede elétrica. Embora haja um fusível no circuito, ele não protegerá os elementos de rádio de surtos de tensão, como um varistor poderia fazer. O fusível queimará devido a quebras de elementos de rádio. Claro, o ponto mais fraco de todos os elementos de rádio deste dispositivo são os transistores.

Autor: N. P. Vlasyuk, Kyiv; Publicação: cxem.net

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