低電圧直流電圧源から蛍光灯に電力を供給します。スキーム、説明

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低電圧直流電圧源から蛍光灯に電力を供給します。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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電力供給の中断により、ラジオやテレビ機器、コンピュータ、照明などの操作性を確保する上で多くの問題が生じます。医師が人の命を賭けて戦っているときや、緊急の緊急作業が必要なときなど、極端な状況で電源が失われると特に問題になります。

無停電電力を確保するための最も利用しやすい方法の XNUMX つは、技術的および運用上の特性に応じて、通常の電力供給中に充電または充電状態を維持する自律電源で動作できる電気機器に移行することです。

主な手頃な価格の手段は充電式バッテリーで、電圧 6、12、24 V の白熱灯、カーエレクトロニクス、ラジオ、テレビ、時計、コンピューターなどに直接電力を供給できます。 220 V AC で動作する機器は、コンバータ (12-220/110 V)、(24-220/110 V) によって電力を供給できます。

この記事では、4 V DC 電源から 10 ～ 12 W の電力で蛍光灯に電力を供給するように設計された 6 つのコンバータ回路を提案します (-2、LEC4、LBE2、LB4-7、および外国のフィリップス製 TL6W / 7、TL8W / 1、TL8W) /10、TL18W/1。 TL6W/33など同様の回路は輸入された電池式ポータブルランプにも使用されており、その単純さにもかかわらず、高い技術的特徴を持っています。

動作原理の説明

回路（図1）に電圧が印加されると、抵抗R1によって値が制限された電流が抵抗R1を流れ、コンデンサC1が充電されます。トランジスタ VT0,6 とコンデンサ C1 のベースが同時に約 1 V の電圧に達すると、トランジスタ VT1 のベースとコレクタ間のベースを介した深い正帰還により、トランジスタは雪崩のように飽和モードに入ります。誘導結合された変圧器 T1 のコレクタ巻線。この瞬間から、コレクタ回路の電流は、式（dIk / dt）L \u1d Uで表される線形法則に従って増加します。同時に、トランジスタVT1のベース電流は、トランジスタVTXNUMXの過充電により減少します。コンデンサCXNUMX。

不等式 Ik > h21e Ib に達すると、トランジスタ VT1 は雪崩のように飽和状態から抜け出します。同時に、トランス T1 のコレクタ巻線のインダクタンスは、トランジスタ VT1 のコレクタ回路に電流を供給しようとし、回路要素の高インピーダンス状態と相互作用して、数十の電圧サージを生成します。供給電圧の倍、二次巻線では K = Wl / Wk 倍、ここで : Wl - 出力巻線の巻数、Wk - コレクタ巻線の巻数。大きさが 1000 V に達するこれらの電圧サージにより、ランプが点火します。その結果、ランプの内部抵抗が急激に減少し、それに伴って両端の電圧降下が、使用されるランプのタイプが設計されている動作電圧に近づきます。

低電圧DC電圧源からの蛍光灯の供給
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回路のプロトタイピングとデバッグのプロセスで、コレクタ電圧のオシログラムが取得され、図 4 と 5 に示されています。電圧サージの振幅 (図 4) は、境界内の電流によってコレクタ巻線回路内で制限されます。印加されたトランジスタ VT1 の電圧と、ベース・エミッタ接合 VT1 のツェナー降伏電流によるベース巻線回路の電圧。図 5 は、HL1 ランプのガス破壊後の変圧器 T1 の二次巻線に、電流電圧によって決まる低い内部抵抗が負荷されたため、トランジスタ VT1 のコレクタにかかるパルス電圧の大きさが急激に減少していることを示しています。使用されるランプの種類の特徴。変化する負荷に自動的に適応するこの単純なブロッキング発振回路を過大評価することは難しく、いくつかの欠点はあるものの、インパルス技術の「奇跡」と呼ぶことができます。

低電圧DC電圧源からの蛍光灯の供給

図 2 に示すスキームを使用すると、スキームの要素の関係とその設計をうまく組み合わせることができます。光沢のある金属でできており、VT1 コレクタに接続されているランプの反射板は、ランプの点火を改善するためのラジエーターと導体として同時に機能し、追加のワイヤなしでランプの電極を接続することもできます。 T1変圧器の製造は、3つの巻線（コレクタと出力）がランプに直列に接続されているため簡素化されており、コレクタ巻線を含む巻数の割に少ないです。図1の回路は、ベース巻線の配置がこれまでの回路と異なり、その結果、コレクタ巻線、ベース巻線、出力巻線が直列に接続されてランプに接続されています。これにより、トランス T1 の設計が簡素化され、製造が容易になりました。図の回路のような 1 つの結論の代わりに、 1、XNUMXつだけ。 XNUMX つの巻線はすべて、ランプの出力電圧の生成に関与します。前の図と同様に、HLXNUMX ランプのリフレクター、VTXNUMX トランジスタのラジエーター、およびランプの電極を接続する導体の設計は同じ部品によって実行されます。このスキームは最も技術的に進歩しており、時間がかかりません。

低電圧DC電圧源からの蛍光灯の供給

構造と詳細

回路の無線要素、つまりトランス T1、抵抗器 R1、R2、コンデンサ C1、ダイオード VD1 は、箔で裏打ちされたグラスファイバー基板上に配置でき、回路が単純であるため、基板を機械的に取り外すことで簡単に作成できます。気取らないパターン構成の箔。トランジスタVT1は、設計に適した20 cm2の面積のヒートシンクに取り付ける必要があります。その形状と寸法は、使用するランプの種類とデザインによって決まります。場合。前述のように、リフレクター、ラジエーター、点火電極、ランプを接続するための導体を 1 つの部品に組み合わせるのが最も便利です。トランジスタ VT1 は十分な速度 (trace <200 ms) を備えている必要があり、境界電圧は U gr. > 21 V、エミッタ共通回路の電流ゲイン h 20e > 1 である必要があります。トランジスタVT0,8 Ik \u1,5d (21 - 1) Aが動作するパルス電流の大きさ、およびそのような電流が特性n5e (XNUMXk)の増加セクションにあることが必要です。可能な限り高いベース・エミッタ逆電圧 Ube > XNUMXV のトランジスタを使用することが望ましい。インポートされたフィクスチャを修復するときは、これらのパラメータを考慮する必要があります。

トランジスタ KT847A、KT841A、KT842A から安価なもの - KT805AM を使用して満足のいく結果が得られました。回路レイアウトの過程で、いくつかのトランス設計がテストされました。 M2000NM グレードのフェライト、サイズ B26、BZO、536、およびフェライト 7 で作られた 7x4000 の断面を持つ W 型の装甲コアを使用した場合に最良の結果が得られました。変圧器を組み立てるときは、非磁性ギャップ h を設ける必要があります。 = 0,025 ... 0,1 mm 磁気回路の磁化を防止します。ギャップが大きくなると、トランス T1 のインダクタンスが急激に減少し、回路の動作条件が悪化します。

プラスチックフレーム上では、最初にコレクタ巻線が PEV 0,4 ワイヤで巻かれ、次に絶縁層が敷かれ、ベース巻線が PEV 0,2 ワイヤで巻かれます。ワニスを塗った布地またはフッ素樹脂テープの層がベース巻線の上に配置され、二次巻線は直径 2 ～ 0,15 mm の PEVTL-0,2 ワイヤで交互に巻かれ、層状の絶縁が施されます。巻線のおおよその巻き数は、表 1 に基づいて選択できます。

ランプパワー、W	アップピット=6V			アップピット=6V			磁気回路
ランプパワー、W	イベース	IIcoll。	Ⅲ秒	私は基地。	IIcoll。	Ⅲ秒	磁気回路
4	6	12	80	6	22	60	526、BZO
6	7	12	100	6	22	80	M2000NM
10	8	12	120	6	22	110	W7x7
14	8	12	200	6	22	180	M4000

二次巻線は、30 ～ 50 回転ごとにタップするユニバーサルにすることができます。ＶＤ１ダイオードは、自励発振プロセスに参加し、トランジスタＶＴ１のオフ状態の期間中に変圧器Ｔ１のコレクタ巻線のインダクタンスによって蓄積されたエネルギーを放出するために必要である。これにより、回路をさまざまな負荷に適応させ、さまざまな電流源を使用することができます。この場合、抵抗器 R1 の代わりに、1 つの抵抗器を接続する必要があります。1 つは抵抗値 1 オームの定数で、もう 430 つは直列に接続された 2,2 kΩ の抵抗値です。ダイオード VD1 は電圧 Uobr に合わせて設計する必要があります。 > 200V、動作周波数 fp を持ちます。 > 100 kHz、平均整流電流 Icp。 > 200mA。 KD510Aタイプのダイオードは図に示したもの以外にXNUMX個直列に接続して使用することも可能です。

蛍光灯は日常生活でゴミ箱に埋もれがちなアイテムをデザインにしました。ハウジング (図 6、図 10) は使用済みの EPSON Mx80/Fx80 タイプのカートリッジから作られており、内部の仕切りを取り外す必要があります。適切なアルミニウムまたはプラスチックのプロファイルなどを使用することもできます。前面の透明スクリーンは、PEPSI ペットボトルまたは側面が真っ直ぐなその他の 2 リットルボトルでできています。寸法を図に示します。 7. 色合いや傷のない明るい色を使用することをお勧めします。図上。は透明スクリーンを作るためにペットボトルから切り出す必要がある部分を示します。

低電圧DC電圧源からの蛍光灯の供給

残りの 7 つのパーツを使って、想像力を働かせて、鉛筆やペンを立てるスタンド、あるいは花に水をやるグラスなどを作ることができます。図 5,25 は、古いコンピューターのフロッピーディスク (9) のケースから切り出した薄い黒いプラスチック片でモーメントタイプの接着剤を使用してシールする必要がある点線で囲まれた領域を示しています。図上。図９は、容量２５０グラムのネスカフェまたはモントレーのコーヒー缶を使用してブリキから切り出された反射器放射器の図面を示す。

低電圧DC電圧源からの蛍光灯の供給

リフレクター (a) はモーメント接着剤を使用してカートリッジ本体 (e) に接着されます。透明なスクリーン（図7、図10）を長辺に沿って曲げ、反射板（a）と本体（e）の間の隙間に挿入します。そこには直径1,2 ... 2 mmのXNUMXつの穴があります。透明なスクリーンと一緒に穴を開け、XNUMX 本のネジまたは適切な直径のネジで固定します。

（クリックして拡大）

さまざまな条件下で照明器具を固定するには、スプリングクリップ、ループ、磁石などを用意する必要があります。ランプをテーブルランプ、ヘッドランプなどの一部としてさらに適合させることも可能です。回路を組み立てて電源に接続すると、取り付けがエラーなく完了し、すべての部品が良好な状態にあることがわかっていれば、すぐに動作し始めます。電源とランプ回路間の回路に電流計を接続し、抵抗R1で消費電流を調整します。経済的な動作モードでは、消費電流を 120 ～ 200 mA 以内に設定する必要がありますが、十分なエネルギー集約型の光源を使用する場合、消費電流を 500 mA まで増やすことができ、より大きな光束を得ることができます。異なる動作モードおよび異なる電源でランプを使用する必要がある場合は、抵抗 R1 の代わりに XNUMX つの抵抗を直列に接続し、そのうちの XNUMX つは可変にする必要があります。抵抗値は本文中に記載されています。これにより、スムーズな光束調整が可能となります。

低電圧DC電圧源からの蛍光灯の供給

この記事の図 1 から図 1 までの 1 つの図すべてで、抵抗 R10 の値が誤って示されています。 R47=XNUMX...XNUMXオームである必要があります。

文学

1. A. カラティアン。蛍光灯の供給。モスクワ、DOSAAF ソ連、1979 年、VRL No. 67、33 ページ。
2. B.S. ガーシュンスキー。電子回路の計算のためのハンドブック。キエフ、高等学校、1983 年、79 ページ。
Z.V.A. マルフェンコ。蛍光灯のパワーについて。 - ラジオホビー、1998 年 44 月、XNUMX ページ。
4.G.S. ナイベルト。無線電子機器の電源、モスクワ、無線と通信、1985 年、576 ページ。

著者：タラス・ホロプツェフ、キエフ、ラジオホビー。出版物: N. ボルシャコフ、rf.atnn.ru

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