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라디오 전자 및 전기 공학의 백과사전 가스 방전 조명 - 어큐뮬레이터에서. 무선 전자 및 전기 공학 백과사전
무선 전자 및 전기 공학 백과사전 / Освещение 도로 여행 중, 텐트에서의 생활, 가스 방전 램프용 변환기가 잘 입증되었습니다. 배터리 조명은 매우 고가입니다. 자동차 배터리를 에너지원으로 사용하는 것이 훨씬 저렴합니다. 10 또는 15와트의 백열 전구는 텐트 내부를 밝히기에 거의 충분합니다. 동시에 동일한 에너지에서 가스 방전 램프의 광속은 효율성이 기존 백열 램프보다 훨씬 높기 때문에 훨씬 더 큽니다. 또한 방전 램프의 또 다른 장점은 광원이 점이 아니므로 조명이 더 균일하다는 것입니다. 나는 가스 방전 램프를 위한 두 개의 변환기에 대해 설명합니다. 둘 다 12V 공급 전압이 필요합니다. 첫 번째는 6W 램프에 사용되고 두 번째는 18W 램프에 사용됩니다.
가스 방전 램프용 컨버터 6W. 그 개략도는 그림 1에 나와 있습니다. 커패시터 C1은 저항 P1 및 R1을 통해 충전됩니다. 커패시터 양단의 전압이 약 0,6V에 도달하면 트랜지스터 T1이 열립니다. 나타나는 컬렉터 전류는 권선 n1을 사용하여 자기장을 생성합니다. 권선 n2의 자속 변화의 영향으로 전압이 유도되어 커패시터 C1에서 사용 가능한 전압에 추가됩니다. 프로세스의 흐름은 권선 n2의 시작과 끝의 적절한 연결에 의해 보장됩니다. 기본 전류가 증가함에 따라 트랜지스터 T1은 포화 상태에 있습니다. 컬렉터 전류의 증가가 멈춥니다. 동시에 변압기 코어의 자속 증가가 멈춥니다. 자속의 변화가 멈추면 유도 전압은 발생하지 않습니다. 트랜지스터 T1의 베이스 전류는 급격히 떨어진다. 결과적으로 컬렉터 전류도 감소합니다. 자속이 감소하기 시작하자마자 피드백 권선의 끝에서 유도된 전압은 극성을 변경하므로 커패시터 C1 양단의 전압에서 뺍니다. 트랜지스터 T1이 꺼집니다. 긍정적 인 피드백이 있기 때문에 개폐 프로세스가 매우 빠릅니다. 설명된 프로세스는 주기적으로 반복됩니다. 발진 주파수는 전위차계 P1의 저항에 따라 달라집니다. 저항이 낮을수록 충전 전류가 커지므로 발진 주파수가 높아집니다. 저항값 R2는 트랜지스터 T1의 베이스 전류를 결정합니다. 이 저항으로 차단 발생기의 효율을 최적의 값으로 조정할 수 있습니다. 트랜지스터의 컬렉터에서의 파형은 그림 2에 개략적으로 나와 있습니다.
변압기 Tr은 페라이트 코어에 감겨 있습니다. 장치의 프로토타입에는 직경이 26mm인 포트(세그먼트) 코어 A가 사용되었습니다.L=630, 지멘스. 이때 사용한 가스방전램프의 발진주파수는 40kHz였다. 변압기 권선의 권선 순서는 그림 3에 나와 있습니다. n2 권선은 방전 램프에 "점화" 전압을 제공합니다. 커패시터 CXNUMX의 커패시턴스는 램프에 흐르는 전류의 양을 결정합니다. 이 커패시턴스가 클수록 커패시턴스가 낮아집니다 XC 결과적으로 램프에 흐르는 전류가 더 커집니다. 전류가 증가함에 따라 램프에서 방출되는 광속의 양도 증가합니다.
방전 램프는 본질적으로 가스로 채워진 방전관입니다. 저압 가스 방전이 발생합니다. UV 방사선은 램프 벽에 증착된 발광 분말을 사용하여 가시광선으로 변환됩니다. 가스 방전 램프의 장점은 수명이 백열 램프보다 훨씬 길고 동일한 소비 전력으로 형광등의 방출 광량 (광속)도 훨씬 크다는 것입니다. 이러한 램프의 작동과 관련하여 다음 사항에 주의해야 합니다. 방전을 시작하려면 소위 점화 전압이 필요합니다. 방전 점화 후, 전류가 증가함에 따라 램프 단자에 인가되는 전압의 양을 감소시킬 필요가 있다. 램프가 기존 네트워크에서 작동할 때 이 작업은 직렬로 연결된 초크에 의해 수행됩니다. 우리의 경우 이것은 차단 생성기에 의해 제공됩니다. 램프를 시작하는 데에는 여러 가지 가능성이 있습니다. "콜드 스타트"방법의 본질은 연결 순간에 램프에 5 ... 10 배 더 많은 전압이 적용된다는 것입니다. 램프가 점화된 후 정상적인 "연소" 전압이 램프에 적용됩니다. 두 번째는 훨씬 더 신뢰할 수 있는 "고온 점화" 방법입니다. 이 경우 가스 방전 램프의 끝에 위치한 필라멘트가 가열됩니다. 그런 다음 꺼지는 순간에 전압 펄스가 램프에 적용되어 점화됩니다. 지연 시간은 주전원에서 램프를 사용할 때 사용되는 특수 글로우 방전 램프(스타터)에 의해 제공됩니다. 이 방법의 단점은 램프 수명이 단축된다는 것입니다. 또 다른 중요한 점은 램프 필라멘트의 긴 백열이 변환기의 효율을 크게 감소시킨다는 것입니다. 이 모든 점은 트랜지스터 점화 장치에서 고려됩니다. 스위치를 켜는 순간 충전되지 않은 전해 커패시터 C3은 일종의 단락을 형성합니다. 이 커패시터는 저항 R4와 트랜지스터 T2의 베이스-이미터 접합을 통해 충전을 시작합니다. 베이스 전류의 영향으로 발생하는 콜렉터 전류는 릴레이 J의 작동으로 이어집니다. 릴레이 접점은 방전 램프의 전극을 닫고 가열됩니다. 커패시터(C3)가 충전되자마자 트랜지스터(T2)의 베이스 전류는 사라진다. 릴레이가 열립니다. PZ 권선에서 발생하는 전압 서지가 램프를 켭니다. 저항 R3은 트랜지스터 T2의 완전한 폐쇄에 기여합니다. 다이오드 D1은 릴레이가 꺼질 때 발생하는 유도 전압 서지로부터 트랜지스터 T2를 보호합니다.
이 변환기는 역극성 배터리 연결로부터 보호됩니다. 극성이 바뀌면 다이오드 D3이 열리고 퓨즈 Bi가 끊어집니다.
가스 방전 램프용 컨버터(6W)의 인쇄 회로 기판이 도 4에 도시되어 있다. 그 위의 부품 레이아웃이 그림 5에 나와 있습니다. 큰 전류가 통과하는 트랙은 너비가 증가하고 주석 처리가 잘 되어 있어야 합니다. 방열을 개선하기 위해 라디에이터(그림 6)와 스위칭 트랜지스터 T1 사이에 실리콘 그리스를 얇게 도포합니다. 프로토타입에서는 1V의 작동 전압에 대해 권선 저항이 12kOhm인 리드 릴레이(MGR04-A3 유형)가 사용되었습니다. 당연히 여기에서 유사한 매개변수를 가진 다른 릴레이를 사용할 수 있습니다. 사실, 핀 배열이 다르기 때문에 인쇄 회로 기판을 약간 수정해야 합니다. 고장 가능성을 방지하기 위해 변압기 권선의 리드는 얇은 플라스틱 튜브로 절연되어 있습니다.
변압기 매개변수는 표 1에 나와 있습니다. 냄비 모양의 코어는 구리 또는 알루미늄 나사로 보드에 나사로 고정됩니다. 코어와 인쇄 회로 기판 사이에 고무 개스킷이 배치됩니다. 코어는 탄성이 있어 균열이 발생하지 않습니다. 표 1
가스 방전 램프용 변환기는 플라스틱 케이스에 넣을 수 있습니다. 변환기를 잘못된 극성에 연결하는 것을 방지하려면 전원 케이블 끝에 담배 라이터 커넥터를 설치하는 것이 좋습니다.
장치 설정은 매우 간단합니다. 조립된 컨버터에는 전원 공급 장치 또는 자동차 배터리에서 12V의 공급 전압이 공급됩니다. 소비 전류가 측정되고 전위차계 P1을 사용하여 그 값이 200 ... 220 mA로 설정됩니다. 이 경우 가스 방전 램프의 광도는 상당히 중요합니다. 변환기의 작동은 다양한 유형의 램프로 테스트되었습니다. 모든 경우에 잘 작동했습니다. 배터리 전압이 10 ... 14 V 범위에 있는지 확인해야 합니다. 램프는 안정적으로 점화되고 광속은 변하지 않습니다.
가스 방전 램프용 컨버터 18W. 그 회로는 그림 7에 나와 있으며 그림 1의 회로와 완전히 동일합니다. 부품의 유형과 등급만 다릅니다. 당연히 작동 원리는 동일합니다. 18W 램프가 사용되기 때문에 스위칭 트랜지스터는 더 강력해야 합니다. 변압기의 냄비 모양의 코어도 큽니다. 변압기 권선의 순서는 그림 8에 개략적으로 나와 있습니다. 권선의 권수와 전선의 직경은 표 2에 나와 있습니다. 페라이트 코어의 증가로 인해 인쇄 회로 기판을 수정할 필요가 있었습니다. 가스 방전 램프용 컨버터(18W)의 인쇄 회로 기판은 도 9에 도시되어 있고, 그 위의 부품 레이아웃은 도 10에 도시되어 있다. 18W 가스 방전 램프의 필라멘트는 면적이 크므로 안정적인 점화를 위해 더 많은 시간이 필요하므로 저항 R4가 더 큰 저항을 갖습니다.
18W 램프용 컨버터는 6W 램프와 동일한 방식으로 구성됩니다. 전위차계 P1은 전류를 1,1 ... 1,3A로 설정합니다. 이 경우 변환기의 발진 주파수는 대략 10kHz이고 램프는 상당한 광 출력을 가집니다. 이 설정과 10 ... 14 V 범위의 공급 전압으로 램프는 안정적으로 점화되고 광속은 거의 균일합니다. 이 변환기는 다양한 유형의 램프로 테스트되었으며 모든 램프에서 잘 작동했습니다.
표 2
Rediotechnika Evkonyve 2000, A. Belsky 번역; 출판: radioradar.net
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