ガス放電照明 - アキュムレータから。スキーム、説明

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ガス放電照明 - アキュムレータから。無線エレクトロニクスと電気工学の百科事典

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遠征中、テントでの生活、ガス放電ランプのコンバーターは、十分に証明されています。バッテリー照明は非常に高価なものです。車のバッテリーをエネルギー源として使用する方がはるかに安価です。テント内を照らすには、10Wまたは15Wの白熱電球で十分です。同時に、同じエネルギーで、ガス放電ランプからの光束は大幅に大きくなります。これは、その効率が従来の白熱ランプの効率よりもはるかに高いためです。さらに、放電ランプの追加の利点は、光源が点ではないため、照明がより均一になることです。

ガス放電ランプ用の 12 つのコンバーターについて説明します。どちらも 6V の電源電圧が必要です。最初のものは 18W ランプに使用され、XNUMX つ目は XNUMXW ランプに使用されます。

ガス放電照明 - アキュムレータから。ガス放電ランプ 6 W 用コンバータの概略図
米。 1. ガス放電ランプ 6 W 用コンバータの概略図

ガス放電ランプ 6 W 用コンバーター。その模式図を図1に示します。コンデンサ C1 は、抵抗器 P1 と R1 を介して充電されます。コンデンサ両端の電圧が約 0,6 V に達すると、トランジスタ T1 が開きます。発生するコレクタ電流は、巻線 n1 を使用して磁場を作成します。巻線 n2 の磁束の変化の影響下で、コンデンサ C1 で利用可能な電圧に追加される電圧が誘導されます。プロセスの流れは、巻線 n2 の始点と終点を適切に接続することによって保証されます。ベース電流が増加すると、トランジスタ T1 は飽和状態になります。コレクタ電流の増加が止まります。同時に、トランスのコア内の磁束の成長が停止します。磁束が変化しなくなると、誘導電圧は発生しません。

トランジスタ T1 のベース電流は急激に低下します。その結果、コレクタ電流も減少します。磁束が減少し始めるとすぐに、フィードバック巻線の両端に誘導される電圧の極性が変化するため、コンデンサ C1 の両端の電圧から差し引かれます。トランジスタ T1 がオフになります。肯定的なフィードバックが存在するため、開閉プロセスは非常に高速です。説明したプロセスは定期的に繰り返されます。発振周波数は、ポテンショメータ P1 の抵抗値に依存します。抵抗が低いほど、充電電流が大きくなるため、発振周波数が高くなります。抵抗値Ｒ２は、トランジスタＴ１のベース電流を決定する。この抵抗により、ブロッキング発生器の効率を最適な値に調整できます。トランジスタのコレクタでの波形を図 2 に模式的に示します。

ガス放電照明 - アキュムレータから。トランジスタ T1 のコレクタ波形
米。 2. トランジスタ T1 のコレクタの波形

トランスTrはフェライトコアに巻かれています。デバイスのプロトタイプでは、直径26 mmのポット（セグメント）コアAが使用されました。_L= 630、シーメンス。この場合、使用したガス放電ランプの発振周波数は40kHzでした。トランス巻線の巻線シーケンスを図3に示します。 n2巻線は、放電ランプに「点火」電圧を提供します。コンデンサCXNUMXの静電容量は、ランプに流れる電流の量を決定します。この静電容量が大きいほど、静電容量Xは低くなります。_C その結果、ランプに流れる電流が大きくなります。電流が増加すると、ランプから放射される光束の量も増加します。

ガス放電照明 - アキュムレータから。トランス巻線の巻線順序
米。 3.トランス巻線の巻線順序

放電ランプは本質的にガスで満たされた放電管です。その中で低圧ガス放電が発生します。紫外線は、ランプの壁に付着した発光粉末を使用して可視光に変換されます。ガス放電ランプの利点は、白熱灯よりも寿命がはるかに長く、同じ消費電力で、蛍光灯の発光量（光束）もはるかに長いことです。

これらのランプの動作に関しては、次の点に注意してください。放電を開始するには、いわゆる点火電圧が必要です。放電開始後は電流が増加するため、ランプ端子に印加する電圧を下げる必要があります。ランプが従来のネットワークで動作している場合、このタスクはそれに直列に接続されたチョークによって実行されます。

この場合、これはブロッキングジェネレーターによって提供されます。ランプの始動には多くの可能性があります。「コールドスタート」方式の本質は、接続時に5〜10倍の電圧がランプに印加されることです。ランプが点灯した後、通常の「燃焼」電圧がランプに印加されます。

XNUMX番目の方法は、より信頼性が高く、「ホットイグニッション」方式です。この場合、ガス放電ランプの両端にあるフィラメントが加熱されます。次に、それらがオフになった瞬間に、ランプに電圧パルスが印加され、ランプが点灯します。遅延時間は、主電源でランプを使用するときに使用される特別なグロー放電ランプ (スターター) によって提供されます。この方法の欠点は、ランプの寿命が短くなることです。もう XNUMX つの重要な点は、ランプフィラメントの長い白熱によってコンバータの効率が大幅に低下することです。

これらすべての点は、トランジスタ点火ユニットで考慮されます。スイッチを入れた瞬間、充電されていない電解コンデンサC3は一種の短絡を形成します。このコンデンサは、抵抗 R4 とトランジスタ T2 のベース-エミッタ接合を介して充電を開始します。ベース電流の影響下で発生したコレクタ電流は、リレーJの動作につながります。リレー接点は放電ランプの電極を閉じ、それらは加熱されます。コンデンサＣ３が充電されるとすぐに、トランジスタＴ２のベース電流は消滅する。リレーが開きます。 PZ 巻線で発生する電圧サージによってランプが点灯します。抵抗器 R3 は、トランジスタ T2 を完全に閉じるのに役立ちます。ダイオード D3 は、リレーがオフになったときに発生する誘導電圧サージからトランジスタ T2 を保護します。

ガス放電照明-アキュムレータから。 6W放電ランプ用コンバータ回路基板
米。 4. 6W放電灯用変換基板

このコンバータは、逆極性のバッテリ接続から保護されています。極性が逆になると、ダイオード D3 が開き、ヒューズ Bi が切れます。

ガス放電照明-アキュムレータから。ガス放電ランプ用コンバーター部品のレイアウト6W
米。 5.ガス放電ランプ6 W用コンバータの部品配置

ガス放電ランプ６Ｗ用コンバータのプリント回路基板を図４に示す。その上での部品の配置を図 6 に示します。大電流が流れるトラックは、幅を広げて十分に錫メッキする必要があります。放熱を改善するために、ラジエータ (図 4) とスイッチングトランジスタ T5 の間にシリコングリースの薄い層が適用されます。プロトタイプでは、6 V の動作電圧に対して 1 kΩ の巻線抵抗を持つリードリレー (タイプ MGR1-A12) が使用されました。当然、同様のパラメータを持つ他のリレーをここで使用できます。確かに、ピン配置が異なるため、プリント基板をわずかに変更する必要があります。故障の可能性を避けるために、トランス巻線のリードは薄いプラスチックチューブで絶縁されています。

ガス放電照明 - アキュムレータから。ラジエーターの設計
米。 6。ラジエーターの設計

トランスのパラメータを表 1 に示します。鍋型のコアは、銅またはアルミニウムのネジで基板にネジ止めされています。コアとプリント回路基板の間にゴム製のガスケットが配置されています - コアは弾力性があり、割れません。

表1

巻数	ターン数	線径、mm	注意
n1	17	0,6	巻線 n1 と n2 の間 - トランス紙 0,02 mm の XNUMX 層からの絶縁
n2	4	0,35
n3	140	0,3

ガス放電ランプ用コンバーターはプラスチックケースに収納できます。コンバーターを間違った極性で接続することを避けるために、電源ケーブルの端にシガレットライターコネクタを取り付けることをお勧めします。

ガス放電照明 - アキュムレータから。ガス放電ランプ 18 W 用コンバータの概略図
米。 7. ガス放電ランプ 18 W 用コンバータの概略図

デバイスのセットアップは非常に簡単です。組み立てられたコンバーターには、電源ユニットまたは車のバッテリーから 12 V の電源電圧が供給されます。消費電流が測定され、ポテンショメータ P1 を使用してその値が 200 ... 220 mA に設定されます。この場合、ガス放電ランプの光度は非常に重要です。コンバーターの動作は、さまざまなタイプのランプでテストされています。すべての場合において、それはうまくいきました。バッテリー電圧が 10 ～ 14 V の範囲にあることを確認する必要があります。ランプは確実に点灯し、その光束は変化しません。

ガス放電照明 - アキュムレータから。トランス巻線の巻線順序
米。 8.トランス巻線の巻線順序

ガス放電ランプ 18 W 用コンバーター。その回路を図 7 に示します。図 1 の回路とまったく同じです。部品の種類と定格のみが異なります。当然、動作原理は同じです。 18W ランプを使用するため、スイッチングトランジスタをより強力にする必要があります。トランスのツボ型コアも大きい。トランス巻線のシーケンスを図 8 に模式的に示します。巻線の巻数とワイヤの直径を表 2 に示します。フェライトコアの増加により、プリント回路基板の変更が必要になりました。放電灯用コンバータ18Wのプリント基板を図9に、部品配置を図10に示します。 18 W ガス放電ランプのフィラメントは面積が大きいため、確実な点火にはより多くの時間が必要であり、その結果、抵抗器 R4 の抵抗が大きくなります。

ガス放電照明-アキュムレータから。 18W放電ランプ用コンバータ回路基板
米。 9. 18W放電灯用変換基板

18W ランプのコンバーターは、6W ランプと同じように構成されています。ポテンショメータ P1 は電流を 1,1 ... 1,3 A に設定します。この場合、コンバータの発振周波数は約 10 kHz に等しく、ランプはかなりの光出力を持っています。この設定と 10 ～ 14 V の範囲の供給電圧により、ランプは確実に点灯し、光束はほぼ均一になります。このコンバーターは、さまざまなタイプのランプでテストされ、すべてのランプでうまく機能しました。

ガス放電照明-アキュムレータから。ガス放電ランプ用コンバーター部品のレイアウト18W
米。 10.ガス放電ランプ18 W用コンバータの部品配置

表2

巻数	ターン数	線径、mm	注意
n1	12	0,9	巻線 n1 と n2 の間 - 0,02 層の絶縁トランス紙 XNUMX mm。巻線 n2 と n3 の間 - 同じ紙の XNUMX 層
n2	4	0,4
n3	135	0,4
コア: N22 AL600、直径 35mm

Rediotechnika Evkonyve 2000、A. Belsky 訳。出版物: radioradar.net

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