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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 배터리에서 형광등에 전원을 공급하는 경제적인 변환기입니다. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Освещение 설명된 장치는 차고, 정원 집 또는 기타 작은 공간을 밝힐 때 형광등에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 그것은 접근 가능한 요소로 만들어졌으며 중급 라디오 아마추어가 쉽게 반복할 수 있습니다. 특히 이 장치의 장점은 5V로 감소된 공급 전압에서 작동할 수 있다는 점입니다. 최근 연구에 따르면 형광등에 높은 (> 20kHz) 주파수 전류가 공급되면 발광 효율이 크게 증가합니다 (S. D. Rudyk, V. E. Turchaninov, S. N. Florentsev의 기사 참조 "높은 입력 역률을 가진 고주파 전압 변환기 형광등에 전원을 공급하기 위해 "- Electrical Engineering, 1996, No. 4, pp. 31 - 33). 따라서 최대 50W의 전력을 가진 소형 램프의 경우 26 ... 35%에 이릅니다. 이것은 주로 전극 근방 전력 손실의 감소로 인해 발생합니다. 램프에 고주파 전류가 펄스되면 램프는 XNUMX~XNUMX배 감소합니다. 저자가 개발 한 변환기는 30W의 전력으로 LBU-30 형광등에 전원을 공급하도록 설계되었으며 다음과 같은 기술적 특성이 있습니다. 공칭 공급 전압 - 13,2V; 정격 입력 전류 - 2,6A; 변환 주파수 - 20...25kHz; 장치의 효율은 85%입니다. 변환기의 블록 다이어그램은 그림 1에 나와 있습니다. 1. 인덕터(L1)와 커패시터(C1)로 구성된 직렬 발진 회로에 부하된 전압 인버터를 기반으로 하며, 병렬로 형광등(ELXNUMX)이 연결됩니다.
인버터는 13,2V의 DC 배터리 전압을 150V 진폭의 직사각형 펄스 형태로 직렬 발진 회로 L1C1에 공급되는 AC로 변환합니다. 회로의 공진 주파수는 공급 전압의 주파수와 같으며 회로 커패시터에 연결된 부하를 통해 흐르는 전류는 저항에 의존하지 않습니다. 동시에 공급 전압이 인가되는 순간 램프(EL1)의 저항이 높아지고 커패시터(C1)에 고전압이 인가되고 공칭값을 초과하는 전류가 인덕터(L1)를 통해 흐른다. 이 전류는 또한 필라멘트 EL1을 통해 흐르고 가열되어 램프가 안정적으로 켜집니다. 램프가 켜지면 저항이 떨어지고 커패시터 C1을 분로시킵니다. 결과적으로 그 전압은 램프를 계속 태우는 값으로 떨어지고 인덕터 L1을 통과하는 전류는 공칭 값으로 감소합니다. 변환기의 회로도는 그림 2에 나와 있습니다. 12. 진동 회로는 요소 7, C1에 의해 형성됩니다. 인버터는 T2, T1, L1, VT2, VT1, VD6-VD2, C5-C1, R4-R1 요소에 대해 양의 전류 피드백(POST)이 있는 푸시-풀 발진기 구성표에 따라 만들어집니다. 이러한 인버터 구성을 통해 주요 트랜지스터 VT2, VTXNUMX를 제어하는 데 소비되는 에너지를 최소화하고 전원 공급 장치 전압이 컨버터의 안정성에 미치는 영향을 줄일 수 있습니다. 이 경우 최적의 변환 빈도도 쉽게 제공됩니다.
위의 요소 외에도 변환기에는 퓨즈 FU1, 서지 전류로부터 전원 공급 장치를 보호하는 커패시터 C1 및 변압기 T6 권선의 고주파 전압 변동을 억제하는 C5R2 회로가 포함됩니다. 변환기는 다음과 같이 작동합니다. 공급 전압이 가해지는 순간 트랜지스터 VT1, VT2가 닫히고 컬렉터의 전압은 공급 전압과 같습니다. 전류는 다이어그램에 표시된 극성과 반대 방향으로 저항 R1, R2, 충전 커패시터 C2, C3을 통해 흐릅니다. 얼마 후 트랜지스터 중 하나 (예 : VT1)의베이스 전압이 개방 임계 값에 도달하고 전류가 컬렉터 회로를 통해 흐르고 전원, 변압기 T2의 권선 I 및 변압기 T1의 권선 III. 결과적으로 변압기 T1의 권선 II에도 전류가 나타나 커패시터 C2와 트랜지스터 VT1의베이스 이미 터 접합을 통해 흐릅니다. 이 경우 VT1은 포화 모드로 들어가고 커패시터 C2는 다이어그램에 표시된 극성에 따라 재충전됩니다. 재충전은 다이오드 VD1에 의해 제한됩니다. 따라서 변환기가 시작됩니다. 트랜지스터 VT1은 변압기 T2의 1차 권선을 통한 전류 감소 또는 변압기 TXNUMX 권선의 단락으로 인해 발생할 수 있는 기본 전류가 멈출 때까지 포화 상태가 됩니다. 변환기는 L2C7 회로의 공진 주파수에서 시작하고 트랜지스터 VT1, VT2는 인덕터 전류 L2가 1을 통과하는 순간 전환됩니다. 램프 EL7이 점화되고 커패시터 C2이 이에 의해 분로된 후 램프 및 커패시터 C7로의 인덕터 L1의 에너지 전달이 지연되고 변환 주파수가 감소합니다. 이 경우 안정화는 인덕터 L1의 자화 반전 시간에 의해 결정된 수준에서 발생하며 포화 상태에서 변압기 T46의 권선을 단락시켜 한 트랜지스터가 닫히고 다른 트랜지스터가 열립니다. 발진 회로의 튜닝 주파수는 20kHz와 동일하게 선택되고 변환기의 작동 주파수는 25.. .XNUMXkHz입니다. 이 주파수 비율로 최대 효율이 보장됩니다. 체인 C4VD5R3 및 C5VD6R4는 트랜지스터 VT1, VT2의 콜렉터가 닫힐 때 스위칭 펄스의 진폭을 줄이는 역할을 합니다. 변환기는 200x50mm 크기의 호일 유리 섬유로 만든 인쇄 회로 기판에 장착됩니다. 등기구에 내장하거나 별도의 하우징에 보관할 수 있습니다. L1 인덕터와 T1 트랜스포머를 실장할 때 T2 트랜스포머와 L2 인덕터로부터 가능한 한 멀리 배치하는 것이 바람직하며, 트랜지스터 VT2, VT3, 저항 R1. 변환기는 MLT 저항, 73V 전압의 경우 커패시터 K17-1(C4, C5, C63), 50V 전압의 경우 K35-2(C3, C25) 및 전압의 경우 K15-5(C6, C7)를 사용합니다. 1,6kV. 트랜지스터 KT803A는 문자 색인이 있는 KT908로 대체할 수 있습니다. 동일한 기본 전류 전달 계수로 선택하는 것이 바람직합니다. 각 트랜지스터는 50cm2 면적의 방열판에 장착됩니다. 장치에 사용된 KD105 다이오드는 모든 문자 인덱스를 가질 수 있습니다. 최소 0,5A의 허용 순방향 전류를 가진 다른 저주파 다이오드도 적합합니다.다이오드 KD212(VD3 - VD6)도 모든 문자 인덱스와 함께 사용할 수 있습니다. 최대 50kHz의 주파수에서 작동할 수 있고 최소 2A의 순방향 전류와 최소 50V의 역방향 전압을 허용할 수 있는 다른 실리콘으로 교체하는 것이 허용됩니다. 초크와 변압기는 M2000NM-1 페라이트로 만든 링 자기 코어에 감겨 있습니다. 초크 L1, L2의 권선은 자기 회로 K7x4x2 및 K40x25x11에 배치되며 와이어 PEV-5 2 및 0,63턴 와이어 PEV-140 2을 포함합니다. 변압기 T0,41, T1의 권선은 각각 자기 코어 K2x20x12 및 K6x40x25에 감겨 있습니다. 변압기 T11의 권선 I, III 및 III'에는 1개의 권선 PEV-3 2이 포함되어 있고 II 및 II' - 각각 0,63개의 권선 PEV-12 2이 있습니다. 변압기 T0,41의 권선 I, I'는 각각 2권의 PEV-11 2선으로 구성되어 있고 권선 II는 0,8권의 PEV-140 2선으로 구성되어 있다. 변압기 T2의 권선 I 및 I'는 권선 II를 통해 두 개의 와이어로 동시에 감겨 있습니다. Lakotkan은 권선 사이에 놓아야합니다. 변압기 T1의 권선은 그림에 표시된 다이어그램에 따라 배열되어야 합니다. 3. 권선 I는 출력 전압의 반주기의 대칭을 보장하고 에너지 손실의 증가로 이어지는 변압기 자기 회로의 일방적인 포화를 배제하기 위해 다른 권선에 대해 대칭으로 배치되어야 합니다. . 초크 L2에는 비자성 갭이 있어야 합니다. 이렇게하려면 코어에서 감기 전에 너비가 0,8mm 인 절단을해야합니다.
변환기를 설정할 때 램프 EL1과 커패시터 C7 대신 저항이 2kOhm이고 전력이 1 ... 5W인 저항이 인덕터 L10와 직렬로 연결됩니다. 먼저 변환기 시작의 신뢰성을 확인하십시오. 이를 위해 5V의 공급 전압이 적용되고 20 ... 25kHz의 주파수로 직사각형 펄스 생성을 시작하지 않으면 저항 R1, R2의 저항이 감소하지만 세 번. 다음으로 컨버터의 생성 주파수를 제어합니다. 이를 위해 변압기 T13,2 권선의 교류 전압 주파수를 결정하기 위해 오실로스코프 또는 주파수 측정기를 사용하여 2 Vis의 공칭 공급 전압이 공급됩니다. 20 ... 25kHz를 초과하면 인덕터 L1의 회전 수를 변경하십시오. 주파수를 높이려면 낮추고 낮추려면 주파수를 높이십시오. 그 후 변환기의 출력 회로가 복원되고 인덕터 L2와 직렬로 저항이 10 Ohms이고 전력이 0,5 ... 1,0 W인 저항이 연결됩니다. 그런 다음 공칭 공급 전압이 컨버터에 적용되고 EL1 램프가 켜진 후 오실로스코프를 사용하여 새로 설치된 저항의 전압 모양이 모니터링됩니다. 이는 사인파에 가까워야 합니다. 인덕터 L2를 통과하는 전류는 약 0,22A여야 합니다. 변환기에 전원이 공급되면 램프가 1 ... 2초 이내에 켜져야 합니다. LBU-30 램프 외에도 동일한 전압 및 전류용으로 설계된 다른 변환기(예: LB-40)가 설명된 변환기와 함께 작동할 수 있습니다. 저자: L. Zuev, Dzerzhinsk, Nizhny Novgorod 지역; 간행물: N. Bolshakov, rf.atnn.ru
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