40 watt Electronic Ballast Circuit

Ang ipinanukalang 40 watt electronic ballast ay idinisenyo upang maipaliwanag ang anumang 40 watt fluorescent tube, na may mataas na kahusayan, at pinakamainam na ningning.

Ang layout ng PCB ng iminungkahing elektronikong fluorescent ballast ay ibinibigay din kasama ang torroid at ang buffer choke na paikot-ikot na mga detalye.

Panimula

Kahit na ang promising at pinaka-pinag-uusapan tungkol sa LED na teknolohiya ay marahil ay hindi makagawa ng mga ilaw na katumbas ng modernong electronic fluorescent ballast lights. Ang circuit ng isang tulad elektronikong ilaw ng tubo ay tinalakay dito, na may kahusayan na mas mahusay kaysa sa mga ilaw ng LED.

Isang dekada lamang ang nakakalipas ang mga electronic ballast ay bago at dahil sa madalas na pagkabigo at mataas na gastos ay hindi pangkalahatang ginugusto ng lahat. Ngunit sa pagdaan ng oras ang aparato ay dumaan sa ilang mga seryosong pagpapabuti at ang mga resulta ay nakasisigla habang nagsimula silang maging mas maaasahan at pangmatagalan. Ang modernong elektronikong ballast ay mas mahusay at nabigo ang patunay.

Pagkakaiba sa pagitan ng Electrical Ballast at Electronic Ballast

Kaya ano ang eksaktong bentahe ng paggamit ng electronic flourescent ballast kumpara sa edad na electrical ballast? Upang maunawaan nang tama ang mga pagkakaiba mahalagang malaman kung paano gumagana ang ordinaryong mga de-kuryenteng ballast.

Ang elektrikal na ballast ay walang iba kundi isang simpleng mataas na kasalukuyang, pangunahing boltahe na inductor na ginawa ng paikot-ikot na bilang ng mga liko ng tanso na kawad sa laminated iron core.

Talaga, tulad ng alam nating lahat ng isang fluorescent tube ay nangangailangan ng isang mataas na paunang kasalukuyang tulak upang mag-apoy at gawin ang daloy ng mga electron na kumonekta sa pagitan ng mga end filament nito. Kapag ang koneksyon na ito ay konektado sa kasalukuyang pagkonsumo upang mapanatili ang konduction na ito at ang pag-iilaw ay nagiging minimal. Ginagamit ang mga ballast ng kuryente para lamang 'sipain' ang paunang kasalukuyang ito at pagkatapos ay makontrol ang supply ng kasalukuyang sa pamamagitan ng pag-aalok ng mas mataas na impedance sa sandaling ang ignisyon ay nakumpleto.

Paggamit ng isang Starter sa Electrical Ballast

Tinitiyak ng isang starter na ang paunang 'sipa' ay inilalapat sa pamamagitan ng paulit-ulit na mga contact, kung saan ginagamit ang nakaimbak na enerhiya ng paikot-ikot na tanso upang makabuo ng mga kinakailangang mataas na alon.

Ang starter ay hihinto sa paggana sa sandaling ang tubo ay napaso at ngayon dahil ang ballast ay na-redirect sa pamamagitan ng tubo, nagsimulang makakuha ng isang tuluy-tuloy na daloy ng AC sa pamamagitan nito at dahil sa mga likas na katangian nito ay nag-aalok ng mataas na impedance, pagkontrol sa kasalukuyang at pagtulong na mapanatili ang pinakamainam na glow.

Gayunpaman, dahil sa pagkakaiba-iba ng mga voltages at kakulangan ng isang perpektong pagkalkula, ang mga de-kuryenteng ballast ay maaaring maging lubos na hindi mabisa, pagwawaldas at pag-aaksaya ng maraming enerhiya sa pamamagitan ng init. Kung talagang susukatin mo ay mahahanap mo na ang isang 40 watt electrical choke fixt ay maaaring ubusin ng hanggang 70 watts ng lakas, halos doble ang kinakailangang halaga. Gayundin, ang unang mga flicker na kasangkot ay hindi maaaring pahalagahan.

Ang mga Electronic Ballast ay Mas Mahusay

Ang mga electronic ballast naman ay kabaligtaran lamang tungkol sa kahusayan. Ang isa na itinayo ko ay natupok lamang ng 0.13 Amps ng kasalukuyang @ 230volts at gumawa ng light intensity na mukhang mas maliwanag kaysa sa normal. Ginagamit ng circuit na ito ang circuit mula pa noong huling 3 taon nang walang mga problema (kahit na kailangan kong palitan ang tubo nang isang beses dahil umitim ito sa mga dulo at nagsimulang gumawa ng mas kaunting ilaw.)

Ang kasalukuyang pagbasa mismo ay nagpatunay kung gaano kahusay ang circuit, ang pagkonsumo ng kuryente na nasa 30 watts lamang at isang output light na katumbas ng 50 watts.

Paano gumagana ang Electronic Ballast Circuit

Ang prinsipyong nagtatrabaho nito ng iminungkahing electronic flourescent ballast ay prangka. Ang AC signal ay unang naitama at nasala gamit ang isang tulay / pagsasaayos ng capacitor. Ang susunod na comprises isang simpleng dalawang transistor cross-kaisa oscillator yugto. Ang naitama DC ay inilalapat sa yugtong ito na agad na nagsisimulang oscillating sa kinakailangang mataas na dalas. Ang mga oscillation ay karaniwang square wave na kung saan ay naaangkop na buffered sa pamamagitan ng isang inductor bago ito sa wakas ay ginamit upang mag-apoy at maipaliwanag ang nakakonektang tubo. Ipinapakita ng diagram ang isang bersyon ng 110 V na maaaring madaling mabago sa modelo ng 230 volt sa pamamagitan ng simpleng mga pagbabago.

Ang mga sumusunod na ilustrasyon ay malinaw na nagpapaliwanag kung paano bumuo ng isang lutong bahay na elektronikong 40 wat elektronikong fluorescent ballast circuit sa bahay gamit ang mga ordinaryong bahagi.

Layout ng Bahagi ng PCB

BABALA: Mangyaring SUMALI NG ISANG MOV AT ISANG THERMISTER SA SUPPLY INPUT, ALAMIN ANG CIRCUIT AY MAGIGING UNPREDICTABLE AT MAAARING MAG-BLOW-OFF SA ANUMANG PANAHON.

DIN, MOUNTING ANG TRANSISTORS SA PAGHIHiwalay, 4 * 1 INCH HEATSINKS, PARA SA MAS MAS mahusay na EFFICIENCY AT MAS MAHABANG BUHAY.

Layout ng PCB Track

Torroid Inductor

Choke Inductor

Listahan ng Mga Bahagi

• R1, R2, R5 = 330K MFR 1%
• R3, R4, R6, R7 = 47 Ohm, CFR 5%
• R8 = 2.2 Ohms, 2watts
• C1, C2 = 0.0047 / 400V PPC para sa 220V, 0.047uF / 400V para sa 110V AC input
• C3, C4 = 0.033 / 400V PPC
• C5 = 4.7uF / 400V Electrolytic
• D1 = Diac DB3
• D2 …… D7 = 1N4007
• D10, D13 = B159
• D8, D9, D11, D12 = 1N4148
• T1, T2 = 13005 Motorola
• Kinakailangan ang Heatsink para sa T1 at T2.

Electronic Ballast Circuit para sa Twin 40 Watt Fluorescent Tubes

Ang susunod na konsepto sa ibaba ay nagpapaliwanag kung paano bumuo ng isang simple ngunit lubos na maaasahang electronic ballast circuit para sa pagmamaneho o pagpapatakbo ng dalawang 40 watt fluorescent tubes, na may isang aktibong pagwawasto ng kuryente.

Kagandahang-loob: https://www.irf.com/technical-info/appnotes/an-995a.pdf

Pangunahing Mga Tampok ng Elektrikal ng IC

Ang mga International Rectifier Control ICs ay mga monolithic power integrated circuit na angkop para sa pagpapatakbo ng mga low-side at high-side MOSFET o lGBT sa pamamagitan ng antas ng lohika, na isinangguni sa mga lead ng ground input.

Nagtatampok ang mga ito ng balanseng pag-andar ng boltahe hanggang sa 600 VDC at, salungat sa ordinaryong mga transformer ng driver, ay maaaring magdala ng sobrang malinis na mga form ng alon na may halos anumang duty-cycle mula 0 hanggang 99%.

Ang pagkakasunud-sunod ng IR215X ay talagang isang kamakailan-lamang na magagamit na kagamitan sa pamilyang Control IC at, bukod sa naunang nabanggit na mga katangian, ang produkto ay gumagamit ng isang tuktok na dulo na maihahambing sa pagganap sa LM 555 timer IC.

Ang mga uri ng mga driver ng chips ay nagbibigay sa iyo ng developer na may sariling oscillatory o pinag-ugnay na mga kakayahan sa pagbabakasyon na pulos sa tulong ng kahaliling mga sangkap ng RT at CT Tingnan ang larawan sa ibaba

Listahan ng Mga Bahagi

• Ct / Rt = pareho sa ibinigay sa mga ibinigay na diagram sa ibaba
• mas mababang mga diode = BA159
• Mosfets: tulad ng inirerekumenda sa mga diagram sa ibaba
• C1 = 1uF / 400V PPC
• C2 = 0.01uF / 630V PPC
• L1 = Tulad ng inirekomenda sa ibaba ng diagram, maaaring mangailangan ng ilang eksperimento

Mayroon din silang built-in na circuitry na nag-aalok ng katamtamang 1.2 microsecond dead-time sa pagitan ng mga output at paglipat ng mataas na bahagi at mababang bahagi ng bahagi para sa pagmamaneho ng mga aparato ng kuryente na kalahating tulay.

Kinakalkula ang Oscillator Frequency

Kailan man kasama sa form ng sarili na oscillatory ang dalas ng oscillation ay kinakalkula sa pamamagitan lamang ng:

f = 1 / 1.4 x (Rt + 75ohm) x Ct

Ang tatlong naa-access na self-oscillating na aparato ay IR2151, IR2152 at IR2155. Ang IR2I55 ay tila mayroong higit na matibay na mga buffer ng output na magpapasara sa isang 1000 pF capacitive load na may tr = 80 ns at tf = 40 ns.

Kasama dito ang pagsisimula ng minuscule power at 150 ohm RT supply. Ang IR2151 ay nagtataglay ng tr at tf ng 100 ns at 50 ns at gumaganap tulad ng IR2l55. Ang IR2152 ay hindi makikilala sa IR2151 bagaman may phase cambio mula Rt hanggang Lo. Ang IR2l5l at 2152 ay may kasamang 75 ohm Rt na mapagkukunan (Equation l.)

Ang mga uri ng mga driver ng ballast ay karaniwang nilalayon na maibigay sa pamamagitan ng naayos na boltahe ng pag-input ng AC at dahil dito ay inilaan ito para sa kaunting quiescent-current at mayroon pa ring l5V na built-in na shunt regulator upang matiyak na ang isang nililimitahan na risistor ay gumagana nang mahusay sa pamamagitan ng DC inayos ang boltahe ng bus.

Ang pag-configure ng network ng Zero Crossing

Naghahanap muli sa Larawan 2, magkaroon ng kamalayan sa pag-synchronize ng potensyal ng driver. Ang parehong mga back-to-back diode sa linya kasama ang lampara ng lampara ay mahusay na na-configure bilang isang zero crossing detector para sa kasalukuyang lampara. Sa unahan ng welga ng lampara, ang resonant circuit ay nagsasangkot ng L, Cl at C2 lahat sa isang string.

Ang Cl ay isang DC na humahadlang sa kapasitor na nagkakaroon ng mababang reaktibo, upang ang resonant circuit ay matagumpay na L at C2. Ang boltahe sa paligid ng C2 ay pinalakas ng paraan ng Q factor ng L at C2 sa resonance at pinindot ang lampara.

Paano Natutukoy ang Madalas na resonant Frequency

Sa sandaling umabot ang lampara, ang C, ay naaangkop na maiikli sa pamamagitan ng potensyal na pagbagsak ng lampara, at ang dalas ng resonant circuit sa puntong ito ay natutukoy nina L at Cl.

Ito ay humahantong sa isang pagbabago sa ilang mga mas mababang dalas ng resonant sa kurso ng karaniwang mga pagpapatakbo, tulad ng dati na coordinated sa pamamagitan ng sensing ang zero-tawiran ng kasalukuyang AC at samantalahin ang nagresultang boltahe upang makontrol ang driver oscillator.

Kasabay ng kasalukuyang quiescent ng driver, mahahanap mo ang isang pares ng mga karagdagang elemento sa kasalukuyang supply ng DC na isang pagpapaandar ng mismong circuit ng application:

Sinusuri ang Mga Parameter ng Kasalukuyang at Pagsingil ng Charge

l) Kasalukuyang bilang isang resulta ng singilin ang input capacitance ng mga power FET

2) kasalukuyang nagreresulta mula sa pagsingil at paglabas ng junction isolation capacitance ng mga aparato ng driver ng International Rectifier gate. Ang bawat bahagi ng kasalukuyang arc charge-relatcd at sa kadahilanang iyon ay nananatili sa mga patakaran:

• Q = CV

Maginhawang madali itong sinusunod, dahil dito, upang ma-charge at maalis ang mga capacitance ng pag-input ng aparato ng kuryente, ang inaasahang singil ay maaaring isang produkto ng boltahe ng drive drive at ang totoong mga capacitance ng pag-input at pati na rin ang inirerekumendang lakas na pag-input ay partikular na katimbang sa ang produkto ng singil at dalas at boltahe na parisukat:

• Lakas = QV ^ 2 x F / f

Ang nabanggit na mga asosasyon ay nagmungkahi ng mga kadahilanan sa ibaba kapag gumagawa ng isang tunay na ballast circuit:

1) piliin ang pinakamaliit na dalas ng pagtatrabaho ayon sa pagbawas ng sukat ng inductor

2) mag-opt para sa pinaka-compact na dami ng die para sa mga aparato ng kuryente na maaasahan na may pinababang mga depisit sa pagpapadaloy (na binabawasan ang mga pagtutukoy ng pagsingil)

3) Ang boltahe ng bus ng DC ay karaniwang napili, gayunpaman, kung mayroong isang kahalili, gamitin ang minimum na boltahe.

TANDAAN: Ang singil ay hindi isang pagpapaandar ng rate ng paglipat. Ang singil na ipinadala ay pareho sa pagsasaalang-alang sa I0 ns o 10 microsecond na oras ng paglipat.

Kami sa puntong ito ay isasaalang-alang ang ilang mga kapaki-pakinabang na ballast circuit na maaaring matamo gamit ang mga driver ng self-oscillating. Marahil ang pinaka-nagustuhan na ilaw ng fluorescent light ay maaaring ang tinatawag na 'Double 40' na uri na madalas na gumagamit ng isang pares ng mga tipikal na Tl2 o TS lampara sa loob ng isang pangkaraniwang salamin.

Ang isang pares ng inirekumendang mga ballast circuit ay ipinakita sa mga sumusunod na numero. Ang una ay ang kaunting circuit ng factor ng kuryente, kasama ang iba pang mga gawa na may isang setting ng nobelang diode / capacitor upang makamit ang isang power factor> 0.95. Ang mas mababang circuit ng kadahilanan ng kuryente na napatunayan sa pigura 3 ay tinatanggap ang 115 VAC o 230 VAC 50/60/400 Hz na mga input upang makabuo ng isang katamtamang DC bus na 320 VDC.

Twin 40 Watt Ballast Circuit Diagram

Isinasaalang-alang na ang mga input rectifier ay isinasagawa malapit lamang sa mga tuktok ng boltahe ng input ng AC, ang kadahilanan ng pag-input ng lakas ay nasa paligid ng 0.6 na pagkahuli sa isang di-sinusoidal na kasalukuyang alon-form.

Ang nasabing uri ng pagwawasto ay hindi pinapayuhan para sa anumang bagay na hiwalay sa isang circuit ng pagtatasa o binawasan ang power compact fluorescent at walang duda na maaaring hindi kanais-nais dahil ang mga maayos na alon sa mga aparato ng supply ng kuryente ay karagdagang binawasan ng mga paghihigpit sa kalidad ng kuryente.

Gumagamit ang IC ng isang Limiting Resistor lamang upang mapatakbo

Pagmasdan na ang International Rectifier IR2151 Control IC ay direktang nagsasagawa ng thc DC bus sa pamamagitan ng isang nililimitahan na risistor at mga pivot na malapit sa 45 kHz na naaayon sa ibinigay na ugnayan:

• f = 1 / 1.4 x (Rt + 75ohm) x Ct

Ang lakas para sa mataas na bahagi ng switch ng gate ng switch ay nagmumula sa isang bootstrap capacitor na 0.1 pF at na sisingilin ito sa halos 14V anumang oras V5 (lead 6) ay mai-drag nang mababa sa loob ng mababang bahagi ng pagpapadaloy ng switch ng kuryente.

Pinipigilan ng bootstrap diode l IDF4 ang boltahe ng bus ng DC sa sandaling magsagawa ang pagbabago ng mataas na panig.

Isang mabilis na pag-diode ng pagbawi (<100 ns) is necessary to be certain that the bootstrap capacitor will not be moderately discharged since the diode comes back and obstructs the high voltage bus.

Ang output ng mataas na dalas sa kalahating tulay ay talagang isang parisukat na alon na may napakabilis na mga yugto ng pagbabago (mga 50 ns). Upang maiwasan ang hindi normal na pinalawig na mga ingay sa pamamagitan ng mga mabilis na harap ng alon, isang 0.5W snubber na 10 ohm at 0.001 pF ang nagtatrabaho upang i-minimize ang mga tagal ng paglipat sa halos 0.5 ps lamang.

Nagtatampok ng Built-in na Dead Time Facility

Pagmasdan na mayroon kaming built-in na patay na oras ng 1.2 ps sa driver ng IR2151 upang ihinto ang mga shoot-through na alon sa kalahating tulay. Ang 40 watt fluorescent lamp ay kinokontrol nang kahanay, ang bawat isa ay gumagamit ng sarili nitong L-C resonant circuit. Tinatayang apat na mga circuit ng tubo ang maaaring mapatakbo mula sa isang solong hanay ng dalawang MOSFET na sinusukat upang tumugma sa antas ng kuryente.

Ang mga halaga ng reaktibo para sa circuit ng lampara ay kinuha mula sa mga talahanayan ng reaktibo ng L-C o sa pamamagitan ng pormula para sa resonance ng serye:

• f = 1 / 2pi x square-root ng LC

Ang Q ng mga circuit ng lampara ay medyo maliit dahil sa mga pakinabang ng paggana mula sa isang nakapirming rate ng pag-ulit na kadalasan, malinaw naman, ay maaaring magkakaiba dahil sa mga tolerance ng RT at CT.

Ang mga ilaw na fluorescent ay may posibilidad na hindi sa pangkalahatan ay nangangailangan ng labis na nakamamanghang voltages samakatuwid isang Q ng 2 o 3 ay sapat na. Ang mga 'curve ng Flat Q` ay madalas na nagmula sa mas malaking mga inductor at maliit na mga ratio ng capacitor kung saan:

Q = 2pi x fL / R, kung saan ang R ay madalas na mas malaki dahil maraming mga pagliko ay nagtatrabaho.

Ang malambot na pagsisimula sa panahon ng pre-pagpainit ng tubo ng tubo ay maaaring magastos na nilalaman sa pamamagitan ng paggamit ng PTC. thermistors sa paligid ng bawat lampara.

Sa ganitong paraan, ang boltahe kasama ang lampara ay patuloy na nagpapalakas bilang RTC. ang pag-init ng sarili hanggang sa paglaon ay nakamit ang nakamamanghang boltahe kasama ang mainit na mga filament at nag-iilaw ang lampara.