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ENCICLOPEDIA DELLA RADIOELETTRONICA ED ELETTRICA
Reattori elettronici. Reattore elettronico moderno sul chip IR2520. Enciclopedia dell'elettronica radio e dell'ingegneria elettrica
Enciclopedia della radioelettronica e dell'elettrotecnica / Alimentatori per lampade fluorescenti Al momento, un specializzato relativamente poco costoso chip IR2520D. Avendo solo otto uscite, non solo mantiene la corrente e la tensione sulla lampada entro i limiti specificati durante il riscaldamento, l'accensione e il funzionamento, ma ha anche una serie di funzioni protettive. Il circuito del reattore elettronico che utilizza l'IR2520D è mostrato in fig. 3.28. Questo circuito è stato progettato con successo utilizzando l'ultima versione del programma Ballast Designer e utilizzato per sostituire un reattore elettronico CFL da 26 W guasto. Lo schema a blocchi strutturale interno è reperibile facendo riferimento al datasheet proprietario.
Il ponte a diodi VD1 rettifica la tensione di rete CA. Condensatore C2 - livellamento. L'afflusso primario della corrente di carica del condensatore C2 limita il resistore R1 e il rumore impulsivo indebolisce il filtro L1C1. Immediatamente dopo l'accensione, inizia la carica del condensatore C4 con la corrente che scorre attraverso i resistori R2 e R4. Non appena la tensione su questo condensatore e tra i terminali 1 e 2 del chip DA1 raggiunge i 12,6 V, il microcircuito inizierà a generare impulsi che controllano i transistor ad effetto di campo VT1 e VT2. La carica del condensatore C4 continuerà fino a quando la tensione attraverso di esso raggiunge 15,6 V, la tensione di stabilizzazione del diodo zener integrato nel microcircuito. Poiché i resistori R2 e R4 forniscono corrente sufficiente per avviare il microcircuito, in modalità operativa è alimentato da un raddrizzatore di tensione di uscita sui diodi VD2, VD3 e condensatore C5. La frequenza degli impulsi generati dipende dalla resistenza del resistore R3 e dalla tensione al pin 4 del microcircuito. Immediatamente dopo l'accensione, questa tensione è zero (il condensatore C3 è scarico), la frequenza è massima e pari a 118,5 kHz (punto 1 in Fig. 3.29). La frequenza di risonanza del circuito L2C7 è molto più bassa (65,3 kHz), quindi l'ampiezza della tensione alternata sulla lampada EL1 che non è ancora accesa è piccola. Una corrente ad alta frequenza scorre attraverso i suoi filamenti, riscaldandoli. Man mano che il condensatore C3 viene caricato di corrente, la cui sorgente è il microcircuito stesso, la frequenza degli impulsi generati diminuisce (sezione 1-2 sul grafico, Fig. 3.29), la tensione della lampada e la sua corrente di filamento aumentano. Dopo circa 1 s, quando la tensione ai capi del condensatore C3 raggiunge 4,8 V, la frequenza diventerà 75,5 kHz e la tensione della lampada sarà 450 V. Questa tensione è sufficiente per l'accensione, di conseguenza si verificherà una scarica di gas nel lampada e divamperà.
Poiché la tensione di accensione della lampada è molto inferiore alla sua tensione di rottura, il punto operativo sul grafico (Fig. 3.29) salterà dal punto 2 (corrispondente a una lampada spenta e un fattore di alta qualità del circuito oscillatorio L2C7) al punto 2G ( la lampada è accesa, il fattore di qualità del circuito deviato dal suo intervallo di scarica è diminuito drasticamente). La carica del condensatore C3 continuerà fino a quando la tensione sul pin 4 del microcircuito raggiunge 6 V, che corrisponde alla frequenza della tensione applicata alla lampada a 47,4 kHz. Questa è la modalità nominale di accensione della lampada (punto 3 del grafico, Fig. 3.29). L'unità di controllo integrata nel chip R2520D misura la caduta di tensione attraverso la resistenza del suo canale drain-source aperto, proporzionale alla corrente che scorre attraverso il transistor ad effetto di campo VT2. Se il transistor si apre quando il valore istantaneo della corrente di carico è zero, la tensione sul pin 4 del microcircuito e la frequenza di oscillazione da essa dipendente rimangono invariate. Ma a causa dell'invecchiamento degli elementi o per altri motivi, la frequenza di risonanza del carico potrebbe cambiare. La conseguenza di ciò sarà un valore diverso da zero della corrente che scorre attraverso il transistor VT2 nel primo momento dopo l'apertura. Scoperto ciò, l'unità di controllo del microcircuito inizierà a ridurre la tensione al pin 4, aumentando così la frequenza di oscillazione. Se non è sufficiente ridurre la tensione al pin 4 anche a 0,85 V per raggiungere lo zero (ciò può accadere se il contatto nel portalampada è rotto o il suo filamento si brucia), il microcircuito andrà in modalità di emergenza chiudendo i transistor VT1 e VT2, scaricando il condensatore C3 e riducendo il consumo di corrente a 100 µA. Per uscire da questa modalità sarà necessario ridurre la tensione di alimentazione (tra i pin 1 e 2 del microcircuito) ad un valore inferiore a 10 V, per poi riportarla sopra i 12,6 V. Se, al raggiungimento del punto 2 (vedi Fig. 3.29), la lampada non si accende a causa del suo malfunzionamento o assenza, la frequenza di oscillazione continuerà a diminuire, la tensione sul condensatore C7 supererà il valore consentito e potrebbe rompersi . È anche possibile saturare il circuito magnetico dell'induttore L2. È stato stabilito che in tali condizioni aumenta il fattore di cresta (il rapporto tra il valore di ampiezza e la media) della corrente che scorre attraverso il transistor aperto VT2. Utilizzando la resistenza del canale aperto di questo transistor come sensore di corrente, l'unità di controllo del microcircuito misura il fattore di cresta. Se viene calcolata una media su 10-20 periodi di oscillazione, il valore è superiore a cinque, il microcircuito entrerà nella modalità di emergenza descritta in precedenza. Tra le altre caratteristiche del microcircuito R2520D, va segnalata la presenza di un transistor ad effetto di campo "bootstrap", e non un diodo tra i pin 8 e 1. Il segnale generato all'interno del microcircuito apre e chiude questo transistor. Ciò fornisce un'elevata velocità di commutazione e basse perdite di energia sulla resistenza del canale aperto del transistor. Nel reattore elettronico di nuova produzione, è stata utilizzata come L2 una bobina di un reattore elettronico difettoso KLL, la cui induttanza è stata misurata ed è risultata pari a 2,5 mH. Per ridurlo agli 1,8 mH richiesti, è stato necessario aumentare il traferro non magnetico nel circuito magnetico dell'induttore. Per il corretto calcolo della strozzatura e di altri elementi quando si utilizzano varie CFL, è necessario utilizzare l'ultima versione disponibile del programma di progettazione automatica Ballast Designer. Come si è scoperto, il telaio con l'avvolgimento è stato fissato sul circuito magnetico con vernice isolante elettrica. Per ammorbidire la vernice, lo strozzatore veniva posto per circa mezz'ora con i piombi abbassati sul fondo di un recipiente chiuso, nel quale veniva versato acetone con uno strato di 3-4 mm di profondità. Successivamente, un attento dondolio è riuscito ad allentare le connessioni precedentemente forti. Quindi, senza alcun riscaldamento, le due metà del circuito magnetico sono state rimosse dal telaio con l'avvolgimento, per questo è stato solo necessario rimuovere il nastro adesivo che le fissava. La lunghezza del traferro sull'asta centrale del circuito magnetico era di 1 mm. Per ridurre l'induttanza dell'induttore senza riavvolgimento, è stato necessario inserire guarnizioni in materiale amagnetico di 10,25 mm di spessore nelle giunzioni delle aste laterali delle metà del circuito magnetico. L'induttanza dell'induttore misurata dopo il montaggio è di 1,78 mH. Come hanno dimostrato i test e il successivo funzionamento del reattore elettronico, la conversione ha avuto successo. In assenza di un misuratore di induttanza, è possibile utilizzare un generatore adatto e un voltmetro (o oscilloscopio) per verificare la frequenza di risonanza del circuito L2C7. Dovrebbe essere vicino a 65 kHz. Tutti gli elementi del dispositivo sono montati su un circuito stampato a lato singolo, mostrato in fig. 3.30:XNUMX Per il chip DA1, sulla scheda può essere fornito un pannello a 18 pin. I conduttori del condensatore di ossido C2 non sono tagliati, ma sono isolati con un tubo di cloruro di polivinile per l'intera lunghezza e le loro estremità sono saldate nella scheda. Questo condensatore è installato in modo tale che, facendo affidamento sul transistor VT1 e sull'induttore L2, si alzi sopra la scheda e durante il montaggio della lampada entri nella sua base cava. Induttore L1 - un circuito magnetico "manubrio" con un diametro esterno di 7-10 mm, riempito con filo PEV-2 con un diametro di 0,21 mm. È isolato con guaina termorestringente. Il ponte a diodi VD1 nella versione a montaggio superficiale è installato sul lato dei conduttori del circuito stampato della scheda. Può essere sostituito con uno convenzionale in un pacchetto DP o con diodi separati con una tensione inversa di almeno 400 vis con una corrente diretta di 1 A. Ma per questo, il circuito stampato dovrà essere rifatto.
Resistenza R1 - KNP-50. Condensatori C1 e C8 - K73-17 per una tensione di 630 V, C4 - TDC (tantalio con conduttori radiali), C5 e C7 - disco ceramico importato con un diametro di 7 mm con una tensione operativa di 2 kV. Non ci sono requisiti speciali per altri resistori e condensatori. I transistor sono installati senza dissipatori di calore. Consiglio. Dopo aver montato gli elementi, si consiglia di ricoprire il pannello con diversi strati di vernice isolante elettrica. Accendendo il reattore elettronico con la lampada e assicurandosi che funzioni, è possibile determinare la potenza consumata dalla lampada. Per fare ciò, sarà necessario collegare temporaneamente un resistore di misurazione della corrente con una resistenza di 1 ohm in serie nel circuito della lampada. Se la potenza non corrisponde a quella nominale, può essere modificata selezionando la resistenza R3. Con un aumento della sua resistenza, la frequenza della tensione applicata alla lampada diminuisce e la potenza aumenta. Autore: Kosenko S.I.
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