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Ballasts électroniques sur éléments discrets. Ballast électronique construit sur le principe d'un onduleur demi-pont auto-excité. Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique

Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Ballasts pour lampes fluorescentes

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Un schéma de principe d'une variante d'un ballast électronique construit sur le principe d'un onduleur à demi-pont auto-excité est illustré à la fig. 3.37.

Riz. 3.37. Schéma de principe d'un onduleur demi-pont auto-excité sur MJE13003

Comme on peut le voir sur le schéma, l'enroulement I du transformateur T1 est inclus dans la diagonale du demi-pont formé par deux BMT de puissance connectés en série VT1 et VT2. Une inductance de limitation de courant L2 est connectée en série avec l'enroulement I, qui forme un circuit résonnant avec le condensateur C5. La fréquence de résonance du circuit est déterminée par la formule que nous connaissons

Au moment où la tension est appliquée au convertisseur et après son démarrage, une résonance est excitée dans le circuit L2, C5, EL1, dont la valeur de tension d'impulsion est d'environ 250-300 V (selon la lampe), ce qui est tout à fait suffisant pour l'allumer.

Après l'allumage, le courant qui traverse la lampe réduit fortement le facteur de qualité du circuit, shuntant C5. Le convertisseur fonctionne à haute fréquence et la réactance inductive de l'inductance L2 limite le courant de la lampe.

De caractéristiques du convertisseur on peut noter le noeud autorun sur le dynistor symétrique VS1 et le contrôle en courant de la commutation des transistors de puissance.

Le circuit de démarrage automatique est nécessaire car le générateur de retour de courant ne démarre pas de lui-même.

Après la mise sous tension, le condensateur C3 est chargé à travers les résistances R2, R3. Lorsque la tension en C3 atteint 30 V, le dynistor symétrique VS1 se rompt et l'impulsion de décharge du condensateur C3 ouvre le transistor VT2, à la suite de quoi le générateur démarre. A l'aide de la diode VD5, pendant le fonctionnement du générateur, C3 est maintenu dans un état déchargé.

L'ouverture de VT2 et le démarrage du générateur entraînent le fait qu'une FEM est induite dans les enroulements du transformateur T1, dont la polarité est déterminée par le sens de leur enroulement. La polarité de l'EMF dans les enroulements de rétroaction de base I et II est opposée. Par conséquent, l'ouverture et la fermeture des transistors de puissance se produisent alternativement et le moment de saturation du noyau du transformateur T1.

Lorsque le transformateur de courant sature, le courant continue de circuler à travers le transistor précédemment ouvert. Ce courant est le courant magnétisant de l'enroulement du transformateur de courant, et pendant qu'il circule, les tensions sur tous ses enroulements sont égales à zéro. Le processus de résorption dans le transistor commence, mais le courant le traverse toujours. En conséquence, jusqu'à ce que le processus de résorption soit terminé, le courant circule dans l'enroulement du transformateur et maintient une tension nulle sur ses enroulements.

Lorsque le processus de résorption est terminé, le transistor commence à se fermer. Mais maintenant, il faut du temps pour sortir de la saturation du noyau du transformateur. Ce n'est pas grand, mais c'est là. Pendant ce temps, le transistor ouvert se fermera presque. Et lorsque le transformateur de courant sort de la saturation, alors seulement les tensions sur les enroulements du transformateur peuvent réapparaître, mais avec une polarité différente, provoquant une fermeture forcée du transistor ouvert et l'ouverture de celui fermé. Et le transistor fermé a toujours un temps de retard à l'amorçage...

En conséquence, dans les onduleurs à auto-excitation, et même avec retour de courant, il n'y a pratiquement pas de courant traversant. Bien sûr, sous réserve du calcul correct du transformateur de courant. Si le calcul est incorrect, le courant traversant, bien qu'il existe, n'est pas dangereux, il se manifeste sous la forme d'une surtension à la mise sous tension du transistor et n'entraîne que des pertes dynamiques supplémentaires.

Plus la vitesse de commutation du transistor est élevée, plus les pertes dynamiques et l'échauffement du transistor sont faibles, tout en maintenant l'ordre lors de la commutation - le suivant ne s'ouvrira que lorsque le précédent se fermera.

Les éléments C1, R1 et L1 empêchent la propagation des interférences radio à travers le réseau électrique qui se produit lors du fonctionnement du générateur. La résistance R1 limite également l'impulsion de courant initiale qui se produit lorsque le condensateur électrolytique C2 est chargé.

Il ne faut pas s'étonner de la dispersion des valeurs des éléments indiqués sur le schéma - cela existe vraiment pour des lampes de puissances différentes et de fabricants différents, bien sûr, en tenant compte du fait que des éléments appariés (par exemple, résistances R2 et R3) ont les mêmes caractéristiques.

Il en va de même pour les diodes à transistors - le schéma ne montre que les types les plus courants. L'inducteur L2 est assemblé sur un noyau magnétique en ferrite miniature en forme de W avec des dimensions extérieures de 10-15 mm, avec un petit espace. Son enroulement contient 240 à 350 tours de fil d'enroulement d'un diamètre de 0,2 mm.

Le transformateur T1 est réalisé sur un circuit magnétique en ferrite annulaire d'un diamètre extérieur de 8-10 mm et d'une hauteur de 3-5 mm:

• l'enroulement primaire (I) contient 6 à 10 tours ;
• enroulements II et III - 2-3 tours chacun, et le fil peut avoir un diamètre d'enroulement de 0,3-0,4 mm ou un montage ordinaire.

Inducteur L1 - un tour et demi à deux douzaines de tours de fil de bobinage d'un diamètre de 0,5 mm, enroulé sur une petite tige de ferrite. La fréquence de fonctionnement du générateur est déterminée principalement par les paramètres du transformateur T1 et à charge nominale est de 40-60 kHz.

Auteur : Koryakin-Chernyak S.L.

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