電子安定器。 IR2153チップをベースにしたシンプルな電子安定器。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典 図に示す、IR2153 (IR2151) マイクロ回路に基づく単純な電子安定器回路を考えてみましょう。 3.14。 IR2153 の主なパラメータ 次のとおりです。
IR2153に基づいて作成された電子安定器の概略図を図に示します。 3.15。 IR2153 は、内部発振器を備えた高出力の絶縁ゲート電界効果トランジスタ (MOSFET) ドライバです。 これは、555 シリーズのタイマーで使用されている発電機の正確なコピーであり、国内の類似品は KR1006VI1 です。 クエンチング抵抗 R1 を介して DC バスから直接動作します。 内部電圧レギュレーションは過電圧Vを防止しますcc 低電圧ブロックは、電圧 V の場合、ゲート制御出力 VT15,6 と VT1 の両方をブロックします。cc 9V未満。 DA1にはXNUMXつの制御出力があります:
電源キーを管理する場合 (VT1、VT2)、IR2151 チップは、トランジスタ VT1,2 と VT1 が同時に開いて貫通電流が流れ、両方のトランジスタが即座に無効になる状況を防ぐために、2 μs のスイッチング遅延を提供します。 この安定器は、40 V 36 Hz の交流ネットワークから 0,43 (220) W (ランプ電流 - 50 A) の電力で 40 つまたは 2 つのランプに電力を供給するように設計されています。 3Wのランプを11灯使用する場合は、点線で示した要素(EL3、L3、C11、RK2)を追加する必要があります。 安定した動作のためには、並列分岐の要素の値が等しくなければならず(L10、CXNUMX \uXNUMXd LXNUMX、CXNUMX)、ランプに供給されるワイヤの長さが同じである必要があることに注意してください。 協議会。 53 つのランプに 420 つのドライバーを使用する場合は、電極の周波数加熱 (ポジスターなし) を使用することが望ましいです。 この方法については、以下で説明します (IRXNUMXHDXNUMX チップ上の電子安定器を説明するときに)。 異なる電力(18-30 W)のランプを使用する場合は、L2 \u1,8d 1,5-60 mHの値を(それぞれ)変更する必要があります。 80〜2 Wの電力のランプを使用する場合 - L1 \u0,85d 2〜XNUMX mH、およびRXNUMX - 条件Fからг 〜Fб (これらの周波数を計算するための式は以下に与えられます)。 主電源電圧220Vはに供給されます ネットワークフィルター (EMC フィルタ) 要素 C1、L1、C2、C3 によって形成されます。 その使用の必要性は、主要なコンバータが電磁無線周波数干渉の発生源であり、ネットワーク配線がアンテナのように周囲の空間に放射するという事実によるものです。 現在のロシアおよび外国の規格は、これらのデバイスによって生成される無線干渉のレベルを規制しています。 XNUMX セクションの LC フィルターと構造全体のスクリーニングによって良好な結果が得られます。 電源フィルタの入力には、電源の過電圧やインパルスノイズから保護するための従来のユニット (バリスタ RU1 とヒューズ FU1 など) が含まれています。 負の温度係数 (NTC) を持つサーミスタ RK1 は、電子安定器がネットワークに接続されているときに、インバータの入力における容量性フィルタ C4 の充電によって引き起こされる入力電流サージを制限します。 さらに、主電源電圧はダイオードブリッジ VD1 によって整流され、コンデンサ C4 によって平滑化されます。 R1C5 チェーンは DAI - IR2153 チップに電力を供給します。 マイクロ回路の内部発振器 FT の周波数は、要素 R2 = 15 kOhm によって設定されます。 C6 \u1d XNUMX nF、式に従って バラスト回路 F6 の共振周波数は、要素 L2 = 1,24 mH によって設定されます。 式によると、C10 = 10 nF 良好な共振を確保するには、次の条件が必要です。内部発電機の周波数は安定器回路の共振周波数、つまり Fg ~ Fb にほぼ等しい必要があります。 私たちの場合、このルールは満たされています。 要素 VD2、C7 フォーム フローティング(ブートストラップ)電源 パルスシェイパー制御電界効果トランジスタVT1。 要素 R5、C9 - マイクロ回路の出力段のスナップ (CMOS ドライバー構造における寄生サイリスターの動作) を防止するダンピング回路 (スナバー)。 R3、R4 - 制限ゲート抵抗は、誘導電流を制限し、マイクロ回路の出力段をスナップから保護します。 これらの抵抗器の抵抗値を (大きな制限内で) 大きくすることはお勧めできません。これは、パワー トランジスタが自然に開く可能性があるためです。 構造と詳細。 電源フィルタ インダクタ L1 は、ウィンドウが完全に埋まるまで、32 線ネットワーク ワイヤを使用して K20x6x2000 MXNUMXNM フェライト リングに巻かれます。 TV、ビデオデッキ、パソコンのPFP電源からのチョーク交換が可能です。 優れたノイズ抑制結果は、特殊な EPCOS フィルターによって提供されます: B8414-D-B30。 B8410-B-A14。 電子安定器 L2 のインダクタは、M2000NM フェライトで作られた W 型磁気コアで作られています。 コアサイズШ5х5、ギャップ8 = 0,4 mm。 この場合のギャップのサイズは、磁気回路の半分の接触面間のガスケットの厚さです。 磁気回路をギャップのあるSh6x6に交換可能 δ = 0,5mm; ギャップのあるШ7×7 δ = 0,8mm。 ギャップを作るには 磁気回路の半分の合わせ面の間に適切な厚さの非磁性材料(非フォイルグラスファイバーまたはゲティナックス)のガスケットを配置し、エポキシ接着剤で固定する必要があります。 インダクタ (巻数が一定) のインダクタンスの値は、非磁性ギャップの値に依存します。 ギャップが減少するとインダクタンスは増加し、増加すると減少します。 ギャップを減らすことはコアの飽和につながるため、推奨されません。 コアが飽和すると、その比透磁率が急激に減少し、それに比例してインダクタンスも減少します。 インダクタンスの減少により、インダクタを流れる電流が加速的に増加し、その加熱が引き起こされます。 LL に流れる電流も増加し、LL の寿命に悪影響を及ぼします。 また、インダクタを流れる電流が急速に増加すると、パワー スイッチ VT1、VT2 の衝撃電流過負荷、スイッチの抵抗損失の増加、過熱、早期故障が発生します。 巻線L2 - 直径 143 mm の PEV-2 ワイヤー 0,25 ターン。 層間絶縁材 - ニスを塗った布。 ワインディング - ターントゥターン。 W字型コアの主な寸法軟磁性フェライトの c (18614 つの同一の W 型コアで構成) (GOST 79-3.2 に準拠) を表に示します。 XNUMX. 表3.2。 W字型コアの主な寸法 トランジスタVT1、VT2-IRF720、高出力絶縁ゲート電界効果トランジスタ。 MOSFET は金属酸化物半導体電界効果トランジスタです。 国内版では、MOSFET は金属酸化膜半導体構造の電界効果トランジスタです。 それらのパラメータを考慮してください:
トランジスタを選んで交換するとき (表 3.3 での比較) 電子安定器用 覚えておくべき現在、電界効果トランジスタを製造している企業の数は非常に多くなっています (IR、STMicro、東芝、フェアチャイルド、インフィニオンなど)。 トランジスタの範囲は常に拡大しており、特性が改善されたより高度なトランジスタが登場しています。 特に注意すべきパラメータ:
可能 電子バラストの交換用トランジスタ: IRF730、IRF820、IRFBC30A (国際整流器); STP4NC50、STP4NB50、STP6NC50、STP6NB50 (STマイクロエレクトロニクス); Infineon (infineon.com) シリーズの LightMos、CoolMOS、SPD03N60C3、ILD03E60、STP03NK60Z の電界効果トランジスタ。 PHILIPS製PHX3N50Eなど トランジスタは小さなプレートのヒートシンクに取り付けられています。 ドライバ出力 5、7、ゲート回路 R3、R4 の抵抗、および電界効果トランジスタのゲート間の導体の長さは最小限でなければなりません。 表3.3. 電子安定器用のいくつかのトランジスタのパラメータとの比較表
ダイオードブリッジ VD1 - 輸入 RS207; 許容順電流 2 A; 逆電圧 1000 V。適切なパラメータを備えた XNUMX つのダイオードで置き換えることができます。 ダイオード VD2 クラスの超高速 (超高速) - 逆電圧 400 V 以上。 許容直流 - 1 A; 逆回復時間 - 35 ns。 11DF4、BYV26B/C/D、HER156、HER157、HER105-HER108、HER205-HER208、SF18、SF28、SF106-SF109、BYT1-600に適合。 このダイオードはできるだけチップの近くに配置する必要があります。 チップ DAI - IR2153、IR2152、IR2151、IR2153D、IR21531、IR2154、IR2155、L6569、MC2151、MPIC2151 と互換性があります。 IR2153D を使用する場合、VD2 ダイオードは超小型回路内に取り付けられるため、必要ありません。 抵抗器 R1-R5 - OMLT または MLT。 1 V 用コンデンサ C3-C73 - K17-630。 C4 - 定格電圧が少なくとも 350 V の電解(輸入)。 C5 - 25 V 用の電解。 C6 - 50 V 用セラミック。 C7 - 電圧が少なくとも 73 V の場合はセラミックまたは K17-60。 C8、C9 - 73 V の K17-400; SU-ポリプロピレン K78-2 1600用 6. EPCOS のバリスタ RU1 - S14K275、S20K275、TVR (FNR) 14431、TVR (FNR) 20431 または国内の CH2-1a-430 V と交換します。 負の温度係数を持つサーミスタ (サーミスタ) RK1 (NTC - 負の温度係数) - SCK 105 (10 オーム、5 A) または EPCOS - B57234-S10-M、B57364-S100-M。 サーミスタは、電力が 4,7 ~ 3 ワットの 5 オームの巻線抵抗器に置き換えることができます。 RK2 ポジスタは、正の温度係数を持つ PTC サーミスタ (正の温度係数) です。 IR2153 の開発者は、Vishay Cera-Mite のポジスタ - 307C1260 を使用することを推奨しています。 彼の 主なパラメータ:
RK2 ポジスタの代替品として考えられるのは、EPCOS パルス ポジスタ (スイッチング サイクル数は 50000 ~ 100000): B59339-A1801-P20、B59339-A1501-P20、B59320-J120-A20、B59339-A1321-P20 です。 15 つの電子安定器に十分な量の必要なパラメータを備えたポジスタは、ZUSCT TV の消磁システムで広く使用されている ST2-220-3.17 テスタから作成できます。 プラスチックケースを分解すると、XNUMXつの「タブレット」が取り出されます。 図に示すように、ダイヤモンドヤスリを使用して、それぞれに十字にXNUMXつの切り込みを入れます。 XNUMXを切り込みに沿ってXNUMX等分に切ります。 協議会。 このようにして作られたポジスタの金属化表面にリード線をはんだ付けすることは非常に困難です。 したがって、図に示すように、 3.18、プリント基板 (位置 3) に長方形の穴を開け、プリント導体にはんだ付けされた弾性接点 (位置 1) の間に「タブレット」の破片 (位置 2) をクランプします。 フラグメントのサイズを選択することで、希望のランプのウォームアップ時間を実現できます。
協議会。 蛍光灯が頻繁にオンオフするモードで使用されることが想定されている場合は、ポジスタを除外できます。 調整。 要素 C6、L2、SU のパラメータの広がりには、ドライバー周波数の調整が必要になる場合があります。 IR2153 マイクロ回路のマスター発振器の周波数と L2C10 回路の共振周波数を等しくするには、周波数設定抵抗 R2 を選択するのが最も簡単です。 これを行うには、定数 (10 ~ 12 kOhm) とトリマー (10 ~ 15 kOhm) の直列接続された抵抗のペアに一時的に置き換えると便利です。 正しい設定の基準は、ランプの確実な始動 (点火) と安定した点灯です。 バラストは、フォイルグラスファイバー製のプリント回路基板上に組み立てられ、アルミニウムのシールドケース内に配置されます。 プリント基板と要素の配置を図に示します。 3.19。
著者: Koryakin-Chernyak S.L. 他の記事も見る セクション 蛍光灯用バラスト. 読み書き 有用な この記事へのコメント. 科学技術の最新ニュース、新しい電子機器: 交通騒音がヒナの成長を遅らせる
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