Раздел: Главная » Автоматика в быту
Призовой фонд
на октябрь 2014 г.
1. 1100 руб.
Параметрический поиск MyPartList
2. 800 руб.
Паяльник
3. 550 руб.
Паяльник
4. 400 руб.
От пользователей

Электронный балласт компактной люминесцентной лампы дневного света фирмы DELUX

Лампы накаливания хотя и стоят дешево, но потребляют много электроэнергии, поэтому многие страны отказываются от их производства (США, страны Западной Европы). Взамен им приходят компактные люминесцентные лампы дневного света (энергосберегающие), их закручивают в те же патроны Е27, что и лампы накаливания. Однако стоят они в 15-30 раз дороже, зато в 6-8 раз дольше служат и в 4 раза меньше потребляют электроэнергии, что и определяет их судьбу. Рынок переполнен разнообразием таких ламп, в основном китайского производства. Одна из таких ламп, фирмы DELUX, показана на фото.

Лампа E27

Ее мощность 26 Вт -220 В, а блок питания, называемый еще электронным балластом, расположен на плате размерами 48x48 мм (рис.1) и находится в цоколе этой лампы.

Плата

Ее радиоэлементы размещены на монтажной плате навесным монтажом, без применения ЧИП-элементов. Принципиальная схема нарисована автором из осмотра монтажной платы и показана на рис.2.

Схема энергосберегающей лампы

Вначале уместно напомнить принцип зажигания люминесцентных ламп, в том числе и при применении электронных балластов. Для зажигания люминесцентной лампы необходимо разогреть ее нити накала и приложить напряжение 500...1000 В, т.е. значительно больше, чем напряжение электросети. Величина напряжения зажигания прямо пропорциональна длине стеклянной колбы люминесцентной лампы. Естественно, для коротких компактных ламп она меньше, а для длинных трубчатых ламп - больше. После зажигания лампа резко уменьшает свое сопротивление, а значит, надо применять ограничитель тока для предотвращения КЗ в цепи. Схема электронного балласта для компактной люминесцентной лампы представляет собой двухтактный полумостовой преобразователь напряжения. Вначале сетевое напряжение с помощью 2-полупериодного моста выпрямляется до постоянного напряжения 300...310 В. Запуск преобразователя обеспечивает симметричный динистор, обозначенный на схеме Z, он открывается, когда, при включении электросети, напряжение в точках его подключения превысит порог срабатывания. При открывании, через динистор проходит импульс на базу нижнего по схеме транзистора, и преобразователь запускается. Далее двухтактный полумостовой преобразователь, активными элементами которого являются два транзистора n-p-n, преобразует постоянное напряжение 300...310 В, в высокочастотное напряжение, что позволяет значительно уменьшить габариты блока питания. Нагрузкой преобразователя и одновременно его управляющим элементом является тороидальный трансформатор (обозначенный в схеме L1) со своими тремя обмотками, из них две управляющие обмотки (каждая по два витка) и одна рабочая (9 витков). Транзисторные ключи открываются противофазно от положительных импульсов с управляющих обмоток. Для этого управляющие обмотки включены в базы транзисторов противофазно (на рис.2 начало обмоток обозначены точками). Отрицательные выбросы напряжения с этих обмоток гасятся диодами D5, D7. Открытие каждого ключа вызывает наводку импульсов в двух противоположных обмотках, в том числе и в рабочей обмотке. Переменное напряжение с рабочей обмотки подается на люминесцентною лампу через последовательную цепь, состоящую из: L3 - нити накала лампы -С5 (3,3 нФ 1200 В) - нити накала лампы - С7 (47 нФ/400 В). Величины индуктивностей и емкостей этой цепи подобраны так, что в ней возникает резонанс напряжений при неизменной частоте преобразователя. При резонансе напряжений в последовательной цепи, индуктивное и емкостное сопротивления равны, сила тока в цепи максимальна, а напряжение на реактивных элементах L и С может значительно превышать прикладываемое напряжение. Падение напряжения на С5, в этой последовательной резонансной цепи, в 14 раз больше, чем на С7, так как емкость С5 в 14 раз меньше и его емкостное сопротивление в 14 раз больше. Следовательно, перед зажиганием люминесцентной лампы максимальный ток в резонансной цепи разогревает обе нити накала, а большое резонансное напряжение на конденсаторе С5 (3,3 нФ/1200 В), включенного параллельно лампе, зажигает лампу. Обратите внимания на максимально допустимые напряжения на конденсаторах С5=1200 В и С7= 400 В. Такие величины подобраны неслучайно. При резонансе напряжение на С5 достигает около 1 кВ и он должен его выдерживать. Зажженная лампа резко уменьшает свое сопротивление и блокирует (закорачивает) конденсатор С5. С резонансной цепи исключается емкость С5, и резонанс напряжений в цепи прекращается, но уже зажженная лампа продолжает светиться, а дроссель L2 своей индуктивностью ограничивает ток в зажженной лампе. При этом преобразователь продолжает работать в автоматическом режиме, не меняя свою частоту с момента запуска. Весь процесс зажигания длится меньше 1 с. Следует отметить, что на люминесцентную лампу все время подается переменное напряжение. Это лучше, чем постоянное, так как обеспечивает равномерный износ эмиссионных способностей нитей накаливания и этим увеличивает срок ее службы. При питании ламп от постоянного тока срок ее службы уменьшается на 50%, поэтому постоянное напряжения на газоразрядные лампы не подают.

Назначения элементов преобразователя.
Типы радиоэлементов указаны на принципиальной схеме (рис.2).
1. EN13003A- транзисторные ключи (на монтажной схеме производители их почему-то не обозначили). Это биполярные высоковольтные транзисторы средней мощности, n-p-n проводимости, корпус ТО-126, их аналоги MJE13003 или КТ8170А1 (400 В; 1,5 А; в импульсе 3 А), можно и КТ872А (1500 В; 8 А; корпус Т26а), но по габаритам они больше. В любом случае надо правильно определить выходы БКЭ, так как у разных производителей могут быть разные их последовательности, даже у одного и того же аналога.
2. Тороидальный ферритовый трансформатор, обозначенный производителем L1, размеры кольца 11x6x4,5, вероятная магнитная проницаемость 2000, имеет 3 обмотки, две из них по 2 витка и одна 9 витков.
3. Все диоды D1-D7 однотипные 1N4007 (1000 В, 1 А), из них диоды D1-D4 - выпрямительный мост, D5, D7 - гасят отрицательные выбросы управляющего импульса, a D6 - разделяет источники питания.
4. Цепочка R1СЗ обеспечивает задержку пуска преобразователя с целью «мягкого пуска» и не допущения броска пускового тока.
5. Симметричный динистор Z типа DB3 Uзс.max=32 В; Uoc=5 В; Uнеотп.и.max=5 В) обеспечивает первоначальный запуск преобразователя.
6. R3, R4, R5, R6 - ограничительные резисторы.
7. С2, R2 - демпферные элементы, предназначенные для гашения выбросов транзисторного ключа в момент его закрытия.
8. Дроссель L1 состоит из двух склеенных между собой Ш-образных ферритовых половинок. Вначале дроссель участвует в резонансе напряжений (совместно с С5 и С7) для зажигания лампы, а после зажигания своей индуктивностью гасит ток в цепи люминесцентной лампы, так как зажженная лампа резко уменьшает свое сопротивление.
9. С5 (3,3 нФ/1200 В), С7 (47 нФ/400 В) - конденсаторы в цепи люминесцентной лампы, участвующие в ее зажигании (через резонанс напряжений), а после зажигания С7 поддерживает свечения.
10. С1 - сглаживающий электролитический конденсатор.
11. Дроссель с ферритовым сердечником L4 и конденсатор С6 составляют заградительный фильтр, не пропускающий импульсные помехи преобразователя в питающую электросеть.
12. F1 - мини-предохранитель в стеклянном корпусе на 1 А, находится вне монтажной платы.

Ремонт.
Перед тем как ремонтировать электронный балласт, необходимо «добраться» до его монтажной платы, для этого достаточно ножом разъединить две составные части цоколя. При ремонте платы под напряжением будьте осторожны, так как ее радиоэлементы находятся под фазным напряжением!

Перегорание (обрыв) макальных спиралей люминесцентной лампы, при этом электронный балласт остается исправным. Это типичная неисправность. Восстановить спираль невозможно, а стеклянные люминесцентные колбы к таким лампам отдельно не продаются. Какой же выход? Или приспособить исправный балласт к 20-ватному светильнику, имеющему прямую стеклянную лампу, вместо его «родного» дросселя (светильник будет работать надежнее и без гула) или использовать элементы платы как запчасти. Отсюда рекомендация: закупайте однотипные компактные люминесцентные лампы - легче будет ремонтировать.

Трещины в пайке монтажной платы. Причина их появления - периодическое нагревание и последующее, после выключения, остывание места пайки. Нагревается место пайки от элементов, которые греются (спирали люминесцентной лампы, транзисторные ключи). Такие трещины могут проявиться после нескольких лет эксплуатации, т.е. после многократного нагревания и остывания места пайки. Устраняется неисправность повторной пайкой трещины.

Повреждение отдельных радиоэлементов. Отдельные радиоэлементы могут повредиться как от трещин в пайке, так и от скачков напряжения в питающей электросети. Хотя в схеме и есть предохранитель, но он не защитит радиоэлементы от скачков напряжений, как это мог бы сделать варистор. Предохранитель сгорит от пробоев радиоэлементов. Безусловно, самым слабым местом из всех радиоэлементов данного устройства являются транзисторы.

Радiоаматор №1, 2009г.

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Биполярный транзистор
MJE13003A
2 N13003A, КТ8170А1, КТ872АКупить в магазинеВ блокнот
D1-D7 Выпрямительный диод
1N4007
7 Купить в магазинеВ блокнот
Z Динистор
DB3
1 Купить в магазинеВ блокнот
C1 Электролитический конденсатор100 мкФ 400 В1 Купить в магазинеВ блокнот
C2, C3 Конденсатор27 нФ 100 В2 Купить в магазинеВ блокнот
C5 Конденсатор3.3 нФ 1200 В1 Купить в магазинеВ блокнот
C6 Конденсатор0.1 мкФ 400 В1 Купить в магазинеВ блокнот
C7 Конденсатор47 нФ 400 В1 Купить в магазинеВ блокнот
R1, R2 Резистор
1.0 Ом
2 Купить в магазинеВ блокнот
R3, R4 Резистор
20 Ом
2 Купить в магазинеВ блокнот
R5, R6 Резистор
2.2 Ом
2 Купить в магазинеВ блокнот
Люминесцентная лампа1 Купить в магазинеВ блокнот
L1 ТрансформаторТороидальный1 Купить в магазинеВ блокнот
L3 Дроссель1 На Ш-образном ферритовом сердечникеКупить в магазинеВ блокнот
L4 Дроссель1 На ферритовом стерженеКупить в магазинеВ блокнот
F1 Плавкий предохранитель1 А1 Купить в магазинеВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Власюк Н.П. Опубликована: 2009 г. 0 0
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Электронный пускорегулирующий аппарат от компании "Электростарт"
0
Димон #
По идее, обе базы не должны открыться вообще, а последовательно лампе контур не образовывается вообще
Ответить
0
Андрей #
Как к этой схеме, рассчитанную к примеру на 11 Вт подключить U-образную эн/лампу на 11 Вт (с двумя выводами): замкнуть накоротко (или наоборот, разорвать 2 спирали, и включить параллельно параллельно С5?
Ответить
0
Bredov-IV #
Нужно разобрать цоколь двухвыводной лампы (подумайте, как освободить контакты от проводников), найти там стартер и заменить его на конденсатор 3н3*1200В (в схеме это будет конденсатор C5). И собрать цоколь обратно. А два контактных вывода подключить к правмоу по схеме выводу конденсатора C7 и левому дросселя L3.
Ответить
0
Sanek #
У меня схема такая же, но есть кое какие отличия. резисторы R4 и R3 имеют 10 ом, на трансформаторе в 2 раза меньше витков(т.е 1:1:4), и конденсатор с5 4.7нф. иными словами почему то схема сделана под большую мощность, либо у автора пониженная. Вот и не знаю что выбрать. Указанная мощность лампы 26Вт. Боюсь как бы транзисторы не погорели... хотя 2 года лампочка работала...
Ответить
0
kevton #
Кто скажет;что именно чаще всего выходит из строя,по каким причинам и чем лучше менять такие элементы,чтобы лампа работала не меньше трёх лет,как заявляется производителем!
Ответить
0
Vor4uN #
Кто скажет;что именно чаще всего выходит из строя,по каким причинам и чем лучше менять такие элементы,чтобы лампа работала не меньше трёх лет,как заявляется производителем!
У меня лампа длинная 18вт. Первый раз где-то через год вылетел динистор DB3, в магазине не было взял с другой платы б/у, месяца 3 прошло опять потухла(хотя накал есть). Придется что то химичить.
Ответить
0
Николай #
Для запуска безнакальной U-образной лампы в этой схеме необходимо перемкнуть точки подключения нитей накалов.
Ответить
0
Вадим #
Можно ли включать электронный балласт к лампе, рассчитанной на меньшую мощь? (например балласт на 22 Вт к лампе 8 Вт)
Ответить
0
Василий #
Статья полная бредятина! Куча ошибок, автор сам не понимает о чем пишет! Уважаемые любители, если точно не понимаете как работает ЭПРА КЛЛ, лучше эту статью даже не читайте, ибо очень вредна она!Не понимаю как ее могли допустить до печатания в журнале и искренне не понимаю что она делает сдесь!
Ответить
0
igorillich #
И в чем же заключается полная бредятина? И назовите хотя бы несколько из кучи ошибок.
Как на меня - статья вполне нормальна и доходчива. А бредятина, как Вы выразились - это то, что несете Вы!
Ответить
0
zhuckk #
Ошибок действительно много. Например:
Цепочка R1СЗ обеспечивает задержку пуска преобразователя с целью «мягкого пуска» и не допущения броска пускового тока
Вовсе нет. Эти элементы вместе с динистором DB3 являются цепью автозапуска схемы, мягкого пуска здесь вообще нет.
D6 - разделяет источники питания
Неправильно. После удачного старта он каждый полупериод разряжает С3, чтобы не вызывать срабатывания DB3 при уже работающих транзисторах.
Ответить
0
Alex #
Спасибо, схема очень помогла. Подходит практически ко всем электронным балластам, применяемым в китайских светильниках (типа Feron, Navigator и т.п.)
Ответить
0
S #
Конечно R1 и R2 по 1 МОм, ведь там не стоит буква R ))
Если нет буквы, значит считать в мегаоммах!
Ответить
0
Проходящий мимо #
Кто Вам такое сказал? Почитайте ГОСТы. Если написано 1.0 - это 1 Ом. Хотя если в "оММах", то все может быть..
Ответить
0
alex_nebesniy #
Тут ты не прав. В этой и любой другой схеме от 1.0 до 999.0 МЕГАОМЫ
Ответить
0
Satriani #
Андрей 2010-06-30 21:26:32

Как к этой схеме, рассчитанную к примеру на 11 Вт подключить U-образную эн/лампу на 11 Вт (с двумя выводами): замкнуть накоротко (или наоборот, разорвать 2 спирали, и включить параллельно параллельно С5?

Я замкнул выводы, куда подключается накал и включил параллельно С5, всё заработало.
Ответить
0
Slavich90 #
У меня завалялась пара лампочек с перегоревшими нитями, решил попробовать починить их по Вашему методу. Они действительно заработали, но через минуту работы у одной сгорел синим пламенем (в прямом смысле) резистор соответствующий R4 на схеме выше, а у другой через несколько минут от перегрева лопнул баллон. Правда, лампы спиралевидные по 25 Вт были.
Ответить
0
Anton70 #
У меня перегорела одна нить (C7-C5). Если её замкнуть, как долго проработает лампа?
Ответить
0
Валера #
А схема подойдет для кухонных светильников на 13 Ватт?
Ответить
0
liftolom #
Ошибки
1. Номиналы в мегаомах все таки обозначаются 1М, а не 1,0 .
2. Диоды Д5 Д7 ставятся параллельно коллектор-эмиттер, а не база-эмиттер.
Ответить
0
Валентин #
Решил немного прокомментировать и поделиться своими проблемами. В разных схемах диоды ставят по разному, и между К-Э и Б-Э, а бывает что в обоих местах. У меня светильник НАВИГАТОР NEL-A2.Я его доработал, С7 заменил на 15Н 600в нити закоротил, и добавил 2 витка на L1. Лампа отлично работала, а через 3 месяца сдохла. Оказались пробитыми транзисторы, сгорели эмиттерные сопротивления. Восстановил схему, но как и в случае у Slavich90 один конец лампы в районе нити накала стал греться, как будто по нити накала проходит ток и она должна запуститься, хотя лампа уже горит. Через 30 сек. пришлось выключить. Транзисторы 10005 очень сильно нагрелись. Новая лампочка работает без проблем. В чем ПРИЧИНА?
Ответить
0
Александр #
R1 должно быть включено параллельно С3. Кроме того в маломощных лампах стоят транзисторы в корпусе ТО-92. Дроссели фильтра от помех, вообще редкость, они или не предусмотрены на плате вообще, или стоит стоит перемычка.
Иногда, последовательно с лампой включают терморезистор РТС, а вместо предохранителя резистор 0,5 вт.
Ответить
0
Александр #
Что то перепробовал заменить детали кроме трансформатора, но работать балласт на 11 ваттной люминисценке для настольной лампы не хочет. Может быть кто-то сможет выложить напряжения?
Ответить
0
alex #
У меня светильник - прямая лампа на 13 Вт, схема практически такая же, включая нумерацию элементов, с некоторыми отличиями. Отсутствуют: резисторы R3,R4 -стоят перемычки, L4, C6. D5,D7 стоят параллельно R5,R6 соответственно, переходы БЭ зашунтированы конденсаторами 68n. С1 4,7mkfx400V - он потек, был пробит С5 - 6n8x630V.
Ответить
0
Владимир #
Почитал, однако практиков не заметил. Схема не надежная - перегружает базы транзисторов. Обмотки в базах должны отличаться на 1 виток или одинаковые с выходной. Если неисправить - долго не послужит. Не буду касаться теории. Советы для ремонта. Берем авометр и при выключеном баласте от сети измеряем сопротивления в базе (10-22ом) и эммитере (0,5-2.2 ом). Если они в обрые - транзисторы тоже будут пробиты. Если все цело - смотрим конденсатор межды накалом лампы - просто меняем не проверяя (при этом накал самой лампы исправен). Что касается транзисторов - в схему можно поставить любые близкие по параметрам - в режим вводятся количеством витков базовых обмоток. Если полевые - базовые обмотки по 10 витков при нагрузочной 2 витка. Если 13003 то базовые 2 витка нагрузочная 2 витка. Если 13007 то базовые 4 витка нагрузочная 1,5-2 витка. Точно можно определить подключив последовательно лампу накаливания. Если светит значительно - ток большой количество витков меньше нужно, иначе транзисторы греться будут. От мощности лампы зависит дроссель и его зазор. Каждой лампе по мощности свой дроссель. Зазор выбирать по малому свеченью лампы накаливания и по максимальному свечению ЛСД. Статистика: выходитиз строя нить накала возрастает напряжение на питании схемы, магнитопроводы дросселей и трансф. входят в насышение - результат выход из строя. Включили - не зажглась, выключите и поменяйте лампу. Через 10-40 секунд выйдет из строя баласт. Ну где-то так.
Ответить
0
Владимир #
Схем очень много, но они ,к сожалению, в принципе одинаковые. Т.к. ключи работают в ключевом (каламбур)режиме важно не то, какой ключ работает, а то как долго его держать в открытом состоянии. Чем меньше-тем схема надежнее. По моему мнению полевые ключи наиболее надежны. И еше, много светильнаков выходят из строя из-за плохого контакта выводов лампы. Выбирайте светильник с хорошим контактом лампы. Лампы малой мощности выходят из строя от перегрева и обрыва накала лампы. Перегрев - не подобран зазор дросселя, ток большой КПД маленький.
Иногда дроссель совсем без зазора или только с одной стороны. Наши в Москве такое делаю. Если нужно чем-то помочь - пишите.
Ответить
0
Виктор #
Согласен с Владимиром. Хочу просто добавить: частые включения выводят из строя накалы, посему либо нужно покупать экономки с плавным пуском, либо самому делать этот самый пуск. Не ставить их в местах частого вкл: туалет, ванна, ну а если ставите, то никакие три года липовых китайских гарантий не может быть. К тому же электронные счетчики успевают посчитать бросок пускового тока в отличии от дисковых, и большая часть экономии сводится на нет. Еще не нужно ставить в закрытые светильники и желательно ставить горизонтально. Либо баллоном вверх.
Ответить
0
Romas #
Теоретически часто включать эти лампы вредно. Но - если взять хорошие, с термисторами последовательно C5 (он там меньшей емкости), а так похожи, то работает уже около 11 лет в ванной, около 8 лет в в туалете ну и в других местах. Лампы какие то немецкие, были куплены с английским цоколем, потом переделывались под E27. 11, 13 и 15 Ватт.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется напряжение?
Файл:

MP1090 - FM радио. Расширение для ArduinoСтереофонический темброблок NM2112 (TDA1524)
вверх