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電子安定器。 IR2520チップをベースにした最新の電子安定器。 無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典
現時点では、比較的安価な専門の チップ IR2520D。 ピンが 2520 つしかないため、ウォームアップ中、点火中、および動作モード中にランプの電流と電圧を指定された制限内に維持するだけでなく、多くの保護機能も備えています。 IR3.28Dを使用した電子安定器回路を図に示します。 XNUMX。 この回路は、Ballast Designer プログラムの最新バージョンを使用して正常に設計され、故障した 26 W CFL 電子安定器の交換に使用されました。 内部ブロック図は独自のデータシートを参照して確認できます。
ダイオード ブリッジ VD1 は交流主電源電圧を整流します。 コンデンサＣ２は平滑コンデンサである。 コンデンサ C2 の充電電流の一次サージが抵抗 R2 を制限し、パルスノイズがフィルタ L1C1 を弱めます。 スイッチをオンにした直後に、コンデンサ C4 は抵抗 R2 と R4 を流れる電流で充電を開始します。 このコンデンサと DA1 マイクロ回路のピン 2 と 1 の間の電圧が 12,6 V に達するとすぐに、マイクロ回路は電界効果トランジスタ VT1 と VT2 を制御するパルスを生成し始めます。 コンデンサ C4 の充電は、コンデンサ C15,6 の電圧が 2 V (チップに組み込まれたツェナー ダイオードの安定化電圧) に達するまで続きます。 抵抗器 R4 と R2 は超小型回路を起動するのにのみ十分な電流を供給するため、動作モードではダイオード VD3、VD5 およびコンデンサ CXNUMX を使用した出力電圧整流器によって電力が供給されます。 生成されるパルスの周波数は、抵抗器 R3 の抵抗とマイクロ回路のピン 4 の電圧に依存します。 スイッチをオンにした直後、この電圧はゼロ (コンデンサ C3 が放電)、周波数は最大で 118,5 kHz に等しくなります (図 1 のポイント 3.29)。 L2C7 回路の共振周波数ははるかに低い (65,3 kHz) ため、まだ点灯していない EL1 ランプの交流電圧の振幅は小さくなります。 高周波電流がフィラメントを流れ、フィラメントを加熱します。 コンデンサC3が電流で充電されると、その源は超小型回路自体であり、生成されるパルスの周波数は減少し(グラフのセクション1-2、図3.29)、ランプの電圧とそのフィラメント電流が増加します。 約 1 秒後、コンデンサ C3 の両端の電圧が 4,8 V に達すると、周波数は 75,5 kHz になり、ランプの両端の電圧は 450 V になります。この電圧は点火するには十分であり、その結果、ランプ内でガス放電が発生します。ランプを点灯すると燃え上がります。
ランプの燃焼電圧はその降伏電圧よりもはるかに低いため、グラフ上の動作点（図 3.29）は点 2（ランプの消灯と発振回路 L2C7 の高品質係数に対応）から点 2G に急激にジャンプします。 (ランプが点灯すると、放電ギャップによって分路された回路の品質係数が急激に低下します)。 コンデンサ C3 の充電は、マイクロ回路のピン 4 の電圧が 6 V に達するまで続きます。これは、ランプに供給される 47,4 kHz の周波数に相当します。 これは公称ランプ点灯モードです (グラフの点 3、図 3.29)。 R2520D チップに組み込まれた制御ユニットは、電界効果トランジスタ VT2 を流れる電流に比例して、オープン ドレイン - ソース チャネルの抵抗にわたる電圧降下を測定します。 負荷電流の瞬時値がゼロのときにトランジスタが開くと、超小型回路のピン 4 の電圧とそれに依存する発振周波数は変化しません。 ただし、素子の経年劣化やその他の理由により、負荷の共振周波数が変化する場合があります。 この結果、トランジスタ VT2 が開いた後の最初の瞬間に、トランジスタ VTXNUMX を流れる電流はゼロ以外の値になります。 これを検出すると、マイクロ回路の制御ユニットはピン 4 の電圧を下げ始め、それによって発振周波数が増加します。 ピン 4 の電圧を 0,85 V まで下げてもゼロに到達するのに十分でない場合 (これは、ランプ ホルダーの接点が壊れたり、フィラメントが切れたりした場合に発生する可能性があります)、マイクロ回路は緊急モードになり、トランジスタ VT1 と VT2 が閉じます。 、コンデンサ C3 を放電し、消費電流を 100 μA に削減します。 このモードを終了するには、電源電圧 (マイクロ回路のピン 1 と 2 の間) を 10 V 未満の値に下げてから、再び 12,6 V を超える値に上げる必要があります。 点 2 (図 3.29 参照) に達しても、ランプの故障または不在によりランプが点火しない場合、発振周波数の低下が続き、コンデンサ C7 の電圧が許容値を超え、破損する可能性があります。 インダクタL2の磁気回路が飽和している可能性もあります。 このような条件下では、オープントランジスタＶＴ２を流れる電流のクレストファクタ（平均値に対する振幅値の比）が増加することが確認されている。 このトランジスタのオープンチャネル抵抗を電流センサーとして使用して、マイクロ回路の制御ユニットは波高率を測定します。 2 ～ 10 回の発振周期の平均値が 20 を超えると、超小型回路は前述の緊急モードに入ります。 R2520D マイクロ回路の他の特徴の中でも、ピン 8 とピン 1 の間にダイオードではなく「ブートストラップ」電界効果トランジスタが存在することに注意してください。マイクロ回路内で生成された信号がこのトランジスタを開閉します。 これにより、高いスイッチング速度と、トランジスタのオープンチャネルの抵抗における低いエネルギー損失が保証されます。 新しく製造した電子安定器では、故障した FLL 電子安定器のチョークを L2 として使用し、そのインダクタンスを測定したところ、2,5 mH でした。 必要な1,8mHまで下げるためには、インダクタ磁気回路の非磁性ギャップを増やす必要がありました。 さまざまな CFL を使用するときにインダクタやその他の要素を正しく計算するには、利用可能な最新バージョンの Ballast Designer 自動設計プログラムを使用する必要があります。 結局のところ、巻線を備えたフレームは電気絶縁ワニスで磁気回路に固定されています。 ワニスを柔らかくするために、密閉容器の底にリード線を下にしてチョークを約3分間置き、そこにアセトンを深さ4〜XNUMX mmの層に注ぎました。 この後、慎重に揺することで、以前は強かった接続をなんとか緩めることができました。 次に、加熱を行わずに、磁気コアの XNUMX つの半分を巻線とともにフレームから取り外しました。必要なのは、それらを固定していた粘着テープを剥がすことだけでした。 磁性コアの中心コアのエアギャップの長さは１ｍｍであった。 巻き戻さずにインダクタのインダクタンスを低減するには、磁気回路の半分のサイドロッドの接合部に厚さ1 mmの非磁性材料で作られたガスケットを挿入する必要がありました。 組み立て後に測定したインダクタのインダクタンスは 10,25 mH でした。 電子安定器のテストとその後の動作により、変換は成功したことが証明されました。 インダクタンス メーターがない場合は、適切な発電機と電圧計 (またはオシロスコープ) を使用して、L2C7 回路の共振周波数をチェックできます。 65 kHz に近いはずです。 デバイスのすべての要素は、図に示す片面プリント基板に実装されています。 3.30。 DA1 チップの場合、ボード上に 18 ピンのパネルを提供できます。 酸化物コンデンサ C2 のリード線は切断せずに全長を塩ビチューブで絶縁し、先端を基板に半田付けします。 このコンデンサは、トランジスタ VT1 とインダクタ L2 によって支えられて基板上に浮き上がるように取り付けられ、ランプを組み立てるときに中空のベースに収まるように取り付けられます。 チョーク L1 は、外径 7 ～ 10 mm のダンベル型磁気回路で、直径 2 mm の PEV-0,21 ワイヤーが充填されています。 熱収縮チューブで絶縁してあります。 VD1 ダイオード ブリッジは、表面実装用に設計されており、基板のプリント回路導体の側に取り付けられます。 これは、DP パッケージ内の従来型のもの、または逆電圧 400 V 以上、順電流 1 A の別個のダイオードに置き換えることができます。ただし、そのためにはプリント基板をやり直す必要があります。
抵抗器 R1 - KNP-50。 コンデンサC1およびC8 - 電圧73 VのK17-630、C4 - TDC（ラジアルリード付きタンタル）、C5およびC7 - 直径7 mm、動作電圧2 kVの輸入セラミックディスクコンデンサ。 他の抵抗器やコンデンサーには特別な要件はありません。 トランジスタはヒートシンクなしで取り付けられています。 協議会。 要素を取り付けた後、ボードを電気絶縁ワニスの複数の層で覆うことをお勧めします。 ランプとともに電子安定器をオンにし、動作していることを確認することで、ランプが消費する電力を知ることができます。 これを行うには、抵抗値 1 オームの電流測定抵抗をランプ回路と直列に一時的に接続する必要があります。 電力が定格電力に対応していない場合は、抵抗 R3 を選択することで変更できます。 抵抗が増加すると、ランプに印加される電圧の周波数が減少し、電力が増加します。 著者：コセンコS.I.
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