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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Alimentation des lampes fluorescentes à partir de sources de tension continue basse tension. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / éclairage En raison des interruptions de l'approvisionnement en électricité, de nombreux problèmes se posent pour assurer le fonctionnement des équipements de radio et de télévision, des ordinateurs, de l'éclairage, etc. Il est particulièrement gênant de perdre de l'énergie dans des situations extrêmes, par exemple lorsque des médecins se battent pour la vie d'une personne, ou lorsqu'un travail d'urgence urgent est nécessaire, etc. L'un des moyens les plus accessibles d'assurer une alimentation ininterrompue est la transition vers les appareils électriques qui, selon leurs caractéristiques techniques et opérationnelles, peuvent fonctionner à partir de sources d'électricité autonomes qui sont chargées ou maintenues dans un état chargé pendant l'alimentation électrique normale. Les principaux moyens abordables sont les piles rechargeables, à partir desquelles vous pouvez alimenter directement des lampes à incandescence avec une tension de 6, 12, 24 V, l'électronique automobile, les radios, les téléviseurs, les montres, les ordinateurs et bien plus encore. Les équipements fonctionnant en 220 V AC peuvent être alimentés par des convertisseurs (12-220/110 V), (24-220/110 V). Cet article propose trois circuits convertisseurs conçus pour alimenter des lampes fluorescentes d'une puissance de 4 à 10 W à partir d'une source DC 12 V. -6, LEC2, LBE4, LB2-4, et avec des Philips étrangers TL7W/6, TL7W/8, TL1W /8, TL10W/18. TL1W/6 etc. Des circuits similaires sont utilisés dans les lampes portables alimentées par batterie importées et, malgré leur simplicité, présentent des caractéristiques techniques élevées. Description du principe de fonctionnement Lorsqu'une tension est appliquée au circuit (Fig. 1), un courant traversera la résistance R1, limité en valeur par la résistance R1, et le condensateur C1 sera chargé. En atteignant une tension d'environ 0,6 V en même temps sur la base du transistor VT1 et du condensateur C1, le transistor entrera en mode saturation comme une avalanche en raison de la rétroaction positive profonde entre la base et le collecteur du transistor VT1 à travers la base et des enroulements de collecteur à couplage inductif du transformateur T1. A partir de ce moment, le courant augmente dans le circuit collecteur selon une loi linéaire, décrite par la formule (dIk / dt) L \u1d U. Dans le même temps, le courant de base du transistor VT1 diminue en raison de la surcharge du condensateur CXNUMX. Lorsque l'inégalité Ik > h21e Ib est atteinte, le transistor VT1 va sortir en avalanche de l'état saturé. Dans le même temps, l'inductance de l'enroulement collecteur du transformateur T1, essayant de fournir un courant dans le circuit collecteur du transistor VT1 et interagissant avec l'état à haute impédance des éléments du circuit, créera une surtension qui dépasse le tension d'alimentation par dizaines de fois, et sur l'enroulement secondaire par K = Wl / Wk fois, où : Wl - le nombre de tours de l'enroulement de sortie, Wk - le nombre de tours de l'enroulement du collecteur. En raison de ces surtensions, atteignant une amplitude de 1000 V, la lampe est allumée, à la suite de quoi sa résistance interne diminue fortement et avec elle la chute de tension à travers elle, se rapprochant de la tension de fonctionnement pour laquelle le type de lampe utilisé est conçu.
Au cours du processus de prototypage et de débogage du circuit, des oscillogrammes de la tension du collecteur ont été pris et sont présentés sur les figures 4 et 5. L'amplitude des surtensions (figure 4) est limitée dans le circuit d'enroulement du collecteur par un courant dans la limite tension du transistor appliqué VT1 et dans le circuit d'enroulement de base par le courant de claquage Zener de la jonction base-émetteur VT1. La figure 5 montre une forte diminution de l'amplitude de la tension d'impulsion sur le collecteur du transistor VT1, car l'enroulement secondaire du transformateur T1 après une panne de gaz dans la lampe HL1 était chargé avec une faible résistance interne, déterminée par le courant-tension caractéristique du type de lampe utilisé. Il est difficile de surestimer ce simple circuit d'oscillateur à blocage, qui s'adapte automatiquement aux variations de charges, et, malgré certaines lacunes, on peut le qualifier de "miracle" de la technologie des impulsions.
Le schéma présenté à la Fig. 2 vous permet de combiner avec succès la relation des éléments du schéma avec sa conception. Le réflecteur de la lampe, en métal brillant et connecté au collecteur VT1, fonctionne simultanément comme radiateur et conducteur pour un meilleur allumage de la lampe, et permet également de connecter les électrodes de la lampe sans fil supplémentaire. La fabrication du transformateur T1 est simplifiée, puisque deux enroulements sont connectés en série à la lampe - un collecteur et une sortie, qui a moins de tours pour leur nombre, qui contient l'enroulement du collecteur. Le circuit de la Fig. 3 diffère des précédents par le placement de l'enroulement de base et, par conséquent, les enroulements de collecteur, de base et de sortie sont connectés en série et connectés à la lampe. Cela a permis de simplifier la conception et de faciliter la fabrication du transformateur T1. Au lieu de six conclusions, comme dans le circuit de la Fig. 1, seulement trois. Les trois enroulements sont impliqués dans la création de la tension de sortie sur la lampe. Tout comme dans le schéma précédent, la conception du réflecteur de la lampe HL1, du radiateur du transistor VT1 et du conducteur de connexion de l'électrode de la lampe est réalisée par la même pièce. Ce schéma est le plus avancé technologiquement et le moins chronophage.
Construction et détails Les éléments radio du circuit, à savoir le transformateur T1, les résistances R1, R2, le condensateur C1, la diode VD1 peuvent être placés sur une carte en fibre de verre doublée d'une feuille, et avec la simplicité du circuit, la carte peut être facilement fabriquée en retirant mécaniquement le foil avec une configuration de motif sans prétention. Le transistor VT1 doit être installé sur un dissipateur thermique d'une surface de 20 cm2, adapté à la conception, dont la forme et les dimensions seront déterminées par le type de lampe utilisée et la conception du cas. Comme mentionné ci-dessus, il est plus pratique de combiner un réflecteur, un radiateur, une électrode d'allumage, un conducteur pour connecter une lampe en une seule partie. Le transistor VT1 doit avoir une vitesse suffisante (t course <1 ms), tandis que la tension limite doit être U gr.> 200 V, le gain en courant dans le circuit à émetteur commun h 21e >20. L'amplitude des courants pulsés auxquels le transistor VT1 Ik \u0,8d (1,5 - 21) A fonctionnera, et il est nécessaire que ces courants soient dans la section croissante de la caractéristique n1e (5k). Il est souhaitable d'utiliser des transistors avec la tension base-émetteur inverse la plus élevée possible Ube> XNUMXV. Ces paramètres doivent être pris en compte lors de la réparation d'appareils importés. Des résultats satisfaisants ont été obtenus en utilisant les transistors KT847A, KT841A, KT842A, parmi ceux peu coûteux - KT805AM. Au cours du processus de configuration du circuit, plusieurs conceptions de transformateurs ont été testées. Les meilleurs résultats ont été obtenus lors de l'utilisation de noyaux blindés en ferrites de qualité M2000NM, tailles B26, BZO, 536 et en forme de W avec une section de 7x7 en ferrite 4000. Lors de l'assemblage des transformateurs, il est nécessaire de prévoir un entrefer non magnétique h = 0,025 ... 0,1 mm pour éviter la magnétisation du circuit magnétique . Un écart plus important entraîne une forte diminution de l'inductance du transformateur T1, ce qui aggravera les conditions de fonctionnement du circuit. Sur le cadre en plastique, l'enroulement du collecteur est d'abord enroulé avec un fil PEV 0,4, puis une couche d'isolation est posée et l'enroulement de base est enroulé avec un fil PEV 0,2. Une couche de tissu verni ou de ruban fluoroplastique est posée sur l'enroulement de base et l'enroulement secondaire est enroulé avec un fil PEVTL-2 d'un diamètre de 0,15 ... 0,2 mm, tour à tour et avec une isolation en couches. Le nombre approximatif de tours des enroulements peut être sélectionné, guidé par le tableau 1.
L'enroulement secondaire peut être rendu universel avec des prises tous les 30...50 tours. La diode VD1 est nécessaire pour, participant au processus d'auto-oscillation, restituer l'énergie accumulée par l'inductance de l'enroulement collecteur du transformateur T1 pendant les périodes d'état bloqué du transistor VT1. Cela vous permet d'adapter le circuit à différentes charges et d'utiliser différentes sources de courant. Dans ce cas, au lieu de la résistance R1, il est nécessaire de connecter deux résistances - une constante avec une résistance de 430 Ohms et la seconde variable avec une résistance de 2,2 kOhm connectées en série. La diode VD1 doit être conçue pour la tension Uobr. > 200V, ont une fréquence de fonctionnement fp. > 100 kHz, courant moyen redressé Icp. > 200 mA. En plus de celles indiquées sur le schéma, quatre diodes de type KD 510A peuvent être utilisées en les connectant en série. Le design de la lampe fluorescente est composé d'objets qui sont souvent remplis d'une poubelle dans la vie de tous les jours. Le boîtier (Fig. 6, Fig. 10) est réalisé à partir d'une cartouche usagée de type EPSON Mx80/Fx80, à l'intérieur de laquelle les cloisons doivent être retirées. Vous pouvez également utiliser un profilé en aluminium ou en plastique adapté, etc. L'écran transparent avant est constitué d'une bouteille plastique PEPSI ou de toute autre bouteille de 2 litres à bords droits. Les dimensions sont indiquées sur la fig. 7. Il est conseillé d'utiliser une couleur claire sans nuances ni rayures. Sur la fig. indique la partie qui doit être découpée dans une bouteille en plastique pour faire un écran transparent.
À partir des deux parties restantes, en faisant preuve d'imagination, vous pouvez créer un support pour des crayons, des stylos ou un verre pour arroser des fleurs, etc. La figure 7 montre les zones délimitées par des lignes pointillées qui doivent être scellées avec des morceaux de plastique noir fin découpés dans des boîtiers de vieilles disquettes d'ordinateur (5,25) avec de la colle de type Moment. Sur la fig. 9 montre un dessin d'un réflecteur-radiateur, qui est découpé dans de l'étain à l'aide de boîtes de café Nescafé ou Monterey d'une capacité de 250 gr.
Le réflecteur (a) est collé au corps de cartouche (e) à l'aide de colle Moment. Un écran transparent (Fig. 7, Fig. 10) est plié le long du côté long et inséré dans l'espace entre le réflecteur (a) et le corps (e), dans lequel quatre trous d'un diamètre de 1,2 ... 2 mm sont percés avec un écran transparent et fixés avec quatre vis ou des vis du diamètre approprié. Des pinces à ressort, des boucles, un aimant, etc. doivent être fournis pour fixer le luminaire dans diverses conditions. Il est possible d'adapter en plus la lampe dans le cadre d'une lampe de table, d'une lampe frontale, etc. Après avoir assemblé le circuit et l'avoir connecté à une source d'alimentation, il commence à fonctionner immédiatement, à condition que l'installation soit terminée sans erreur et que toutes les pièces soient en bon état. Connectez un ampèremètre au circuit entre la source d'alimentation et le circuit de la lampe et ajustez la consommation de courant par la résistance R1. Pour les modes de fonctionnement économiques, il est nécessaire de régler le courant de consommation entre 120 ... 200 mA, mais si une source suffisamment énergivore est utilisée, le courant consommé peut être augmenté à 500 mA, obtenant ainsi un flux lumineux plus important. S'il est nécessaire d'utiliser la lampe dans différents modes de fonctionnement et à partir de différentes sources d'électricité, il est nécessaire d'installer deux résistances connectées en série, dont l'une est variable, à la place de la résistance R1. Les valeurs de résistance sont données plus haut dans le texte. Ainsi, vous pourrez régler en douceur le flux lumineux.
Dans les trois schémas, Fig. 1 - Fig. 1 de l'article, la valeur des résistances R1 est incorrectement indiquée; doit être R10=47...XNUMX Ohm. littérature 1. A. Khalatyan. Fourniture de lampes fluorescentes. Moscou, DOSAAF URSS, 1979, VRL n° 67 p. 33.
Auteur : Taras Kholoptsev, Kiev, Radiohobby ; Publication : N. Bolchakov, rf.atnn.ru
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