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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE
Ballasts électroniques. Ballast électronique moderne basé sur la puce IR2520. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Ballasts pour lampes fluorescentes À l'heure actuelle, un spécialiste relativement peu coûteux puce IR2520D. Doté de seulement huit broches, il maintient non seulement le courant et la tension de la lampe dans les limites spécifiées pendant le préchauffage, l'allumage et en mode de fonctionnement, mais dispose également d'un certain nombre de fonctions de protection. Le circuit de ballast électronique utilisant l'IR2520D est illustré à la Fig. 3.28. Ce circuit a été conçu avec succès à l'aide de la dernière version du programme Ballast Designer et a été utilisé pour remplacer un ballast électronique CFL 26 W défaillant. Le schéma fonctionnel interne peut être trouvé en se référant à la fiche technique propriétaire.
Le pont de diodes VD1 redresse la tension alternative du secteur. Le condensateur C2 est un condensateur de lissage. La surtension primaire du courant de charge du condensateur C2 limite la résistance R1 et le bruit impulsionnel affaiblit le filtre L1C1. Immédiatement après la mise sous tension, le condensateur C4 commence à se charger avec un courant traversant les résistances R2 et R4. Dès que la tension sur ce condensateur et entre les broches 1 et 2 du microcircuit DA1 atteint 12,6 V, le microcircuit commencera à générer des impulsions qui contrôlent les transistors à effet de champ VT1 et VT2. La charge du condensateur C4 se poursuivra jusqu'à ce que sa tension atteigne 15,6 V - la tension de stabilisation de la diode Zener intégrée à la puce. Les résistances R2 et R4 fournissant un courant suffisant uniquement pour démarrer le microcircuit, celui-ci est alimenté en mode de fonctionnement par un redresseur de tension de sortie utilisant les diodes VD2, VD3 et le condensateur C5. La fréquence des impulsions générées dépend de la résistance de la résistance R3 et de la tension à la broche 4 du microcircuit. Immédiatement après la mise sous tension, cette tension est nulle (le condensateur C3 est déchargé), la fréquence est maximale et égale à 118,5 kHz (point 1 de la Fig. 3.29). La fréquence de résonance du circuit L2C7 est beaucoup plus faible (65,3 kHz), donc l'amplitude de la tension alternative sur la lampe EL1, qui n'est pas encore allumée, est faible. Un courant à haute fréquence traverse ses filaments et les réchauffe. Au fur et à mesure que le condensateur C3 est chargé d'un courant dont la source est le microcircuit lui-même, la fréquence des impulsions générées diminue (section 1-2 du graphique, Fig. 3.29), la tension sur la lampe et son courant de filament augmentent. Après environ 1 s, lorsque la tension aux bornes du condensateur C3 atteint 4,8 V, la fréquence deviendra 75,5 kHz et la tension aux bornes de la lampe sera de 450 V. Cette tension est suffisante pour s'enflammer, en conséquence, une décharge de gaz se produira dans le lampe et elle s'enflammera.
La tension d'allumage de la lampe étant bien inférieure à sa tension de claquage, le point de fonctionnement sur le graphique (Fig. 3.29) passera brusquement du point 2 (correspondant à la lampe éteinte et au facteur de qualité élevé du circuit oscillant L2C7) au point 2G. (la lampe est allumée, le facteur de qualité du circuit shunté par son intervalle de décharge a fortement diminué). La charge du condensateur C3 se poursuivra jusqu'à ce que la tension à la broche 4 du microcircuit atteigne 6 V, ce qui correspond à une fréquence de 47,4 kHz fournie à la lampe. Il s'agit du mode nominal de fonctionnement de la lampe (point 3 sur le graphique, Fig. 3.29). L'unité de contrôle intégrée à la puce R2520D mesure la chute de tension aux bornes de la résistance de son canal drain-source ouvert, proportionnelle au courant circulant dans le transistor à effet de champ VT2. Si le transistor s'ouvre lorsque la valeur instantanée du courant de charge est nulle, la tension à la broche 4 du microcircuit et la fréquence d'oscillation qui en dépend restent inchangées. Mais en raison du vieillissement des éléments ou pour d'autres raisons, la fréquence de résonance de la charge peut changer. La conséquence en sera une valeur non nulle du courant circulant dans le transistor VT2 au premier instant après son ouverture. Après avoir détecté cela, l'unité de commande du microcircuit commencera à réduire la tension sur la broche 4, augmentant ainsi la fréquence d'oscillation. Si réduire la tension sur la broche 4 même à 0,85 V ne suffit pas pour atteindre zéro (cela peut arriver si le contact dans le support de lampe est cassé ou si son filament brûle), le microcircuit passera en mode d'urgence, fermant les transistors VT1 et VT2. , déchargeant le condensateur C3 et réduisant la consommation de courant à 100 μA. Pour sortir de ce mode, vous devrez réduire la tension d'alimentation (entre les broches 1 et 2 du microcircuit) à une valeur inférieure à 10 V, puis la remonter au-dessus de 12,6 V. Si, en atteignant le point 2 (voir Fig. 3.29), la lampe ne s'allume pas en raison de son dysfonctionnement ou de son absence, la diminution de la fréquence d'oscillation se poursuivra, la tension sur le condensateur C7 dépassera la valeur admissible et pourra être interrompue. Il est également possible que le circuit magnétique de l'inducteur L2 soit saturé. Il a été établi que dans de telles conditions, le facteur de crête (le rapport entre la valeur d'amplitude et la valeur moyenne) du courant circulant à travers le transistor ouvert VT2 augmente. En utilisant la résistance à canal ouvert de ce transistor comme capteur de courant, l'unité de contrôle du microcircuit mesure le facteur de crête. Lorsque sa valeur moyenne sur 10 à 20 périodes d'oscillation est supérieure à cinq, le microcircuit passe dans le mode d'urgence décrit précédemment. Entre autres caractéristiques du microcircuit R2520D, il convient de noter la présence d'un transistor à effet de champ « bootstrap », et non d'une diode, entre les broches 8 et 1. Le signal généré à l'intérieur du microcircuit ouvre et ferme ce transistor. Cela garantit une vitesse de commutation élevée et de faibles pertes d'énergie dans la résistance du canal ouvert du transistor. Dans le ballast électronique nouvellement fabriqué, une self provenant d'un ballast électronique FLL défectueux a été utilisée comme L2, dont l'inductance a été mesurée et trouvée être de 2,5 mH. Afin de le réduire aux 1,8 mH requis, il a été nécessaire d'augmenter l'entrefer non magnétique dans le circuit magnétique de l'inducteur. Pour calculer correctement l'inducteur et d'autres éléments lors de l'utilisation de diverses CFL, vous devez utiliser le programme de conception automatique Ballast Designer, la dernière version disponible. Il s'est avéré que le cadre avec le bobinage est fixé au circuit magnétique avec un vernis isolant électrique. Pour ramollir le vernis, le starter a été placé pendant environ une demi-heure avec les fils au fond d'un récipient fermé, dans lequel de l'acétone a été versée en une couche de 3 à 4 mm de profondeur. Après cela, un balancement prudent a réussi à desserrer les connexions auparavant solides. Ensuite, sans aucun chauffage, les deux moitiés du noyau magnétique ont été retirées du cadre avec le bobinage ; il suffisait de retirer le ruban adhésif qui les maintenait ensemble. La longueur de l'entrefer sur le noyau central du noyau magnétique était de 1 mm. Afin de réduire l'inductance de l'inducteur sans rembobinage, des joints en matériau amagnétique de 10,25 mm d'épaisseur ont dû être insérés dans les joints des tiges latérales des moitiés du circuit magnétique. L'inductance de l'inducteur mesurée après assemblage est de 1,78 mH. Comme l'ont prouvé les tests et le fonctionnement ultérieur des ballasts électroniques, la conversion a été un succès. Si vous ne disposez pas d'inductancemètre, vous pouvez utiliser un générateur et un voltmètre (ou oscilloscope) appropriés pour vérifier la fréquence de résonance du circuit L2C7. Elle devrait être proche de 65 kHz. Tous les éléments du dispositif sont montés sur un circuit imprimé simple face illustré à la Fig. 3.30hXNUMX. Pour la puce DA1, un panneau à 18 broches peut être fourni sur la carte. Les fils du condensateur à oxyde C2 ne sont pas coupés, mais sont isolés sur toute la longueur avec un tube en polychlorure de vinyle et leurs extrémités sont soudées à la carte. Ce condensateur est installé de manière à ce que, soutenu par le transistor VT1 et l'inductance L2, il s'élève au-dessus de la carte, et lors de l'assemblage de la lampe, il s'insère dans sa base creuse. Le starter L1 est un circuit magnétique d'haltère d'un diamètre extérieur de 7 à 10 mm, rempli de fil PEV-2 d'un diamètre de 0,21 mm. Il est isolé avec une gaine thermorétractable. Le pont de diodes VD1, conçu pour un montage en surface, est installé du côté des conducteurs du circuit imprimé de la carte. Il peut être remplacé par un classique dans un boîtier DP ou par des diodes séparées avec une tension inverse d'au moins 400 Vs avec un courant direct de 1 A. Mais pour cela, le circuit imprimé devra être refait.
Résistance R1 - KNP-50. Condensateurs C1 et C8 - K73-17 pour une tension de 630 V, C4 - TDC (tantale avec fils radiaux), C5 et C7 - condensateurs à disque céramique importés d'un diamètre de 7 mm avec une tension de fonctionnement de 2 kV. Il n'y a pas d'exigences particulières pour les autres résistances et condensateurs. Les transistors sont installés sans dissipateurs thermiques. Conseil. Après avoir installé les éléments, il est recommandé de recouvrir le panneau de plusieurs couches de vernis isolant électrique. En allumant le ballast électronique avec la lampe et en vous assurant qu'il fonctionne, vous pouvez déterminer la puissance consommée par la lampe. Pour ce faire, vous devrez connecter temporairement une résistance de mesure de courant d'une résistance de 1 ohm en série avec le circuit de la lampe. Si la puissance ne correspond pas à la puissance nominale, elle peut être modifiée en sélectionnant la résistance R3. À mesure que sa résistance augmente, la fréquence de la tension appliquée à la lampe diminue et la puissance augmente. Auteur : Kosenko S.I.
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Commentaires sur l'article : Vasily La première mise sous tension d'un autre à 1.23 mH - les agents de terrain se sont-ils épuisés ? lampe TLD-18. Le deuxième allumage avec un autre à 1.79mH - silence, lampe TLD-30.
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