Кроме указанных на схеме допустимо использовать транзисторы КТ3117А, КТ630Б, КТ603Б (VT1), КТ926А, КТ903Б (VT2), диоды серии КД503 (VD1, VD2), стабилитрон Д814А (VD3). Конденсатор С1 - КГ, КМ, К10-17, остальные - К50-16, К52-1, К53-1. Переменный резистор - любой конструкции (например, СП2, СПЗ), постоянные - ОМЛТ-0,125. Лампа -- мощностью от 6 до 20 Вт.

Трансформатор намотан на броневом магнитопроводе из феррита 2000НМ1 наружным диаметром 30 мм. Обмотка I содержит 35 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,45 мм, обмотка II - 1000 витков ПЭВ-2 диаметром 0,16 мм. Обмотки разделены несколькими слоями лакоткани. Для повышения надежности обмотку II необходимо разделить на несколько слоев, прокладывая между ними лакоткань. Чашки магнитопровода собирают с зазором 0,2 мм и стягивают винтом и гайкой из немагнитного материала. С несколько худшими результатами (соотношением «яркость - потребляемый ток») будет работать трансформатор, вьшолненный на магнитопроводе от строчного трансформатора телевизора.

Налаживание преобразователя начинают с проверки задающего генератора при отключенном выходном каскаде усилителя. К выводу 11 микросхемы подключают осциллограф и наблюдают импульсы, показанные на верхней диаграмме рис. 2.78.

Затем устанавливают движок переменного резистора в левое по схеме положение (сопротивление введено). Измеряют длительность импульсов и период их следования. Подбором резистора R3 добиваются длительности импульсов примерно 20 мкс, а подбором резистора R2 - периода следования, равного приблизительно 50 мкс. Перемещая после этого

Выв. 11 DD1

Коля. VT2

Рис. 2.78. Форма напряжения в контрольных точках

движок из одного крайнего положения в другое, убеждаются в изменении периода следования импульсов при неизменной их длительности.

Далее подключают выходной каскад, осциллограф соединяют с коллектором его транзистора, а в цепь питания включают амперметр со шкалой на 2...3 А. Перемещением движка добиваются «пробоя» (резкого увеличения яркости) лампы и контролируют диапазон изменения яркости и потребляемого тока при различных положениях движка резистора. Наблюдают форму импульсов на коллекторе транзистора VT2 - на рис. 2.78 внизу. Такая форма получилась при работе преобразователя с лампой ЛБ 18. Возможно, придется точнее подобрать резисторы R2, R7, а в некоторых случаях установить переменный резистор другого номинала, чтобы достигнуть необходимых пределов изменения яркости и приемлемого потребляемого тока.

В режиме минимальной яркости, которой соответствует в зависимости от питающего напряжения и мощности лампы ток 250...400 мА, запуск генератора, а значит, включение лампы, удобнее осуществлять нажатием на кнопку SB1. Иногда нелишне попробовать изменить полярность включения лампы и проверить надежность ее зажигания в этом режиме.

Оценить эффективность работы преобразователя с разными транзисторами, трансформаторами, изменениями режимов и т. д. можно так. На расстоянии примерно 0,5 м от лампы укрепляют фотодиод или фоторезистор и подключают к нему омметр. Измеряют его сопротивление при горящей лампе и фиксированном токе потребления преобразователя. Далее проводят замену детали, резистором R1 устанавливают прежний ток и измеряют сопротивление фотоэлемента. Если оно уменьшилось, значит, яркость лампы возросла; результат эксперимента можно считать наилучшим.

Задающий генератор можно реализовать и на широко распространенном таймере КР1006ВИ1 (LM555). На рис. 2.79 приведена такая схема.

Здесь времязадающие резисторы R2, R3 - переменные, в результате чего параметры импульсов и частоту можно менять в широких пределах (рис. 2.79, а), а вариант подключения, показанный на рис. 2.79, 6, позволяет изменять ширину импульсов у генератора при неизменной частоте. Частота в этом случае определяется по формуле

f 0.722

{т + 0,5 R2)C\

Диапазон регулировки скважности зависит от соотношения резисторов R1, R2.

Вместо усилителя мощности, выполненного на транзисторах VT1, VT2, R7, R7 (см. рис. 2.77), можно применить в усилителе мощности полевой транзистор КП743, IRF510, BUZ21L, SPP21N10 и т. п. (R5 уменьшить до 100 Ом). Схема такого варианта представлена на рис. 2.80.

VD1,VD2KA521A

R1 10 к

-> +ипит.

VD1 V02 $

DAI LM55S

С2 0,1 мк:

-> ивых.

+ СЗ - 10 мк

Рис. 2.79. Схема задающего генератора на таймере

Л V01

Рис. 2.80. Схема усилителя мощности на гюлевом транзисторе

Не лишним будет и защита с помощью специального защитного стабилитрона - сапрессора (TRANSIL, TVS, TRISIL) VD1, VD2. Диод VD3 -быстродействующий с малым временем восстановления.

2.4. ballast designer - автоматизированное проектирование электронных балластов

Разработка высокочастотных электронных балластов (высокочастотных электронных пускорегулирующих аппаратов - ЭПРА) для люминесцентных ламп - сложная инженерная задача со многими неизвестными требующая определенных знаний и немалых затрат времени. Для

упрощения создания электронных балластов компания Amber Valley Software Solutions предлагает программу автоматизированного проектирования Ballast Designer, доступную бесплатно по адресу http: www.irf. com/product-info/lighting/bda.zip (8,3 Мб).

В качестве основы для проектирования Ballast Designer использует новейшие микросхемы контроллеров ПРА, разработанные и выпускаемые компанией International Rectifier, в том числе снабженные функцией управления яркостью (диммер) свечения лампы. Программа освобождает от рутинной работы по выбору элементов и длительноого трудоем-коого расчета элементов схемы и моточных изделий, давая возможность восполнить недостаток опыта, что особенно ценно для любительских разработок. Полученный в результате комплект документов достаточен для изготовления рассчитанного ПРА.

После запуска программа Ballast Designer предлагает на выбор две процедуры проектирования - стандартную и расширенную. По умолчанию используется стандартная, представляющая возможность выбирать подходящие варианты из трех схем входного узла, 39 типов ламп, соединенных по семи различным схемам, и микросхем контроллера пяти типов (IR2156, IR21571, IR21592, IR2166, IR2167).

Примечание.

С выходом новых версий программы Ballast Designer ее возможности, в том числе список поддерживаемых микросхем, могут быть изменены. Приведенные здесь сведения относятся к версии 3.0.40, доступной в период подготовки книги.

Предоставляется возможность корректировать исходные данные, например, предельные отклонения напряжения в сети или параметры ламп. В процессе автоматического проектирования будут выбраны оптимальные значения амплитуды и частоты напряжения, прикладываемого к лампе в режимах подогрева, поджига и горения, обеспечивающие максимальный срок службы лампы, качество освещения и КПД устройства.

Расширенная процедура проектирования дает пользователю возможность изменять более 20 параметров, включая частоту, напряжение и ток лампы в различных режимах, и номиналы основных компонентов схемы. Предусмотрен даже калькулятор параметров дросселей.

Для правильной работы программы необходимо, чтобы в установках Windows 98 (Мой компьютер -> Панель управления Язык и стандарты -> Числа) в качестве десятичного разделителя бьша указана точка, а не привычная русскоязычному пользователю запятая. В противном случае программа Ballast Designer выводит на экран сообщение об ошибке и прекращает работу.

± IB Ballast Deeign«i

Рис. 2.81. Начальное окно программы Ballast Designer

При успешном запуске программы на экране появится окно, показанное на рис. 2.81.

Стандартная процедура проектирования состоит из пяти последовательных шагов:

• выбора схемы питания и напряжения, использования или нет активного корректора мошности;

• выбора типа лампы;

• выбора микросхемы;

• выбора количества, схемы соединения и питания ламп;

• проектирования балласта, синтеза принципиальной схемы, расчета элементов.

Чтобы вьшолнить стандартную процедуру проектирования, достаточно поочередно нажать пять кнопок, расположенных под надписями Step 1 - Step 5 (шаг 1 - шаг 5), и на каждом шаге сделать выбор из предлагаемых программой вариантов.

Шаг 1 - выбор схемы выпрямителя сетевого напряжения.

После нажатия на кнопку [Line Input], расположенную под надписью «Step 1» (рис. 2.82), появляется окно выбора конфигурации входных цепей Select Line Input (рис. 2.83).

Перемещая движок в нижней части окна, выбирают один из доступных вариантов выпрямительного . --. 1 узла (рис. 2.84).

Доступны следующие варианты. ?

Рис. 2.83. Окно Select Line Input

а) 6) В)

Рис. 2.84. Варианты выпрямительного узла

• Active PFC (Power Factor Correction - с активным корректором мощности, рис. 2.84, а).

• Full Bridge Rectifier (мостовая схема вьшрямления переменного напряжения сети без активного корректора мощности, рис. 2.84,5). Применима при сетевом напряжении от 185 до 265 В.

• Voltage Doubler (по схеме удвоителя напряжения, рис. 2.84, в). Применима при сетевом напряжении от 90 до 140 В.

• User Designs (параметры определяет пользователь).

Для первого варианта входной цепи с активным корректором мощности доступны несколько диапазонов изменения входного сетевого напряжения и, соответственно, выходного напряжения: