Журнал "Новости Электроники", номер 1, 2009 год.

Журнал "Новости Электроники", номер 1, 2009 год.IRS2158D И IRS2530D √ современные микросхемы электронных балластовЕвгений Звонарев (КОМПЭЛ) Люминесцентные светильники √ удачное и экономичное решение для освещения рабочих и жилых помещений, но полностью раскрыть их потенциал и улучшить рабочие характеристики (ресурс √ на 50%, энергосбережение √ до 80%) можно с помощью электронных балластов. Компания International Rectifier представила две новых микросхемы электронного балласта √ IRS2530D и IRS2530D.

Люминесцентные лампы со старой схемой запуска имеют множество недостатков:

ненадежный стартер и громоздкий тяжелый дроссель;мерцание с частотой 100 Гц, что утомляет наши глаза и портит зрение;необходимость крепления мощного дросселя на резиновые амортизаторы для снижения вибраций с частотой сети 50 Гц;наличие стартера (биметаллической пластины в корпусе с газом для ионизации), который довольно часто выходит из строя, что сопровождается неприятными вспышками лампы (после таких фальш-стартов лампы дневного света светильник быстро выходит из строя, а края лампы приобретают темные пятна);из-за наличия мощного дросселя люминесцентный светильник старой конструкции представляет собой очень неудачную нагрузку для электрической сети, так как коэффициент мощности ламп дневного света гораздо меньше единицы, что создает большие электрические помехи радиоприемным устройствам и прецизионной аппаратуре.

Появление электронных балластов для ламп дневного света позволило существенно улучшить характеристики люминесцентных светильников, но для понимания работы электронных балластов рассмотрим принцип действия старого классического балласта с дросселем и стартером, схема которого показана на рисунке 1.

 

 

Рис. 1. Классическая схема электромагнитного балласта с дросселем и стартером

Стартер состоит из биметаллической пластины, находящейся в колбе с газом, и параллельно включенного конденсатора. Холодная лампа дневного света имеет высокое сопротивление между электродами, поэтому при включении напряжение сети практически целиком падает на биметаллической пластине стартера (ключевом элементе). Ключевой элемент в холодном состоянии разомкнут, а в нагретом - замкнут. При включении все напряжение сети прикладывается к ключевому элементу, что вызывает ионизацию газа в колбе и разогрев биметаллической пластины. Через некоторое время ключ замыкается, в цепи резко возрастает ток, «накачивающий» энергию в дроссель. Кроме того, происходит разогрев накальных нитей лампы дневного света. Между разогретыми электродами газонаполненной лампы за счет эффекта термоэлектронной эмиссии возникает электрический ток и, как следствие, свечение люминофора. Напряжение на стартере резко уменьшается, что вызывает пропадание в нем ионизации. Биметаллическая пластина остывает, и ключ размыкается. Главные недостатки старого классического балласта - броски тока через холодную нить накала, механический износ и обгорание контактов ключевого элемента, что резко снижает срок службы стартера и лампы, и приводит к выходу из строя люминесцентного светильника.

На рисунке 2 показана временная диаграмма работы лампы дневного света (на рисунках специально оставлены английские названия и термины, чтобы облегчить читателю в дальнейшем чтение оригинальной документации производителя на английском языке).

 

 

Рис. 2. Временная диаграмма и фазы работы люминесцентной лампы

Схема высокочастотного электронного балласта, работающая на частотах в десятки кГц, позволяет очень точно сформировать интервал предварительного нагрева, обеспечить оптимальную величину напряжения поджига и корректное изменение частоты в процессе работы лампы. Электронный балласт обеспечивает мягкий запуск лампы дневного света и ее щадящую эксплуатацию. При этом ресурс люминесцентной лампы значительно увеличивается, превосходя эксплуатационный ресурс лампы накаливания.

Электронные балласты работают на высоких частотах: от 15 до 75 кГц. На рисунке 3 показаны рабочие точки для включения и установившегося режима люминесцентной лампы при управлении электронным балластом. При переходе от предварительного прогрева к зажиганию лампы необходимо уменьшать рабочую частоту, поэтому на рисунке 3 переход от одного режима к другому показан в направлении справа налево.

 

 

Рис. 3. Рабочие точки для люминесцентной лампы при наличии электронного балласта

В момент поджига напряжение на лампе в несколько раз превышает этот параметр по сравнению с установившимся (рабочим) режимом. В рабочем режиме лампа переходит в экономичный режим свечения на резонансной частоте.

 

IRS2530D - микросхема электронного балласта в компактном 8-выводном корпусе

Микросхема электронного балласта IRS2530D с допустимым напряжением питания до 600 В изготавливается по уникальной запатентованной технологии DIM8TM и относится к последнему поколению высоковольтных интегральных схем для управления электронным балластом в компактном 8-выводном корпусе с возможностью ступенчатой или плавной регулировки яркости лампы. Контроль напряжения и тока полумоста, а также все необходимые защитные функции обеспечиваются измерением параметров только одного высоковольтного входа, что позволило уменьшить количество выводов микросхемы IRS2530D. Постоянный ток источника напряжения регулировки яркости и переменный ток обратной связи лампы объединены вместе, что позволяет управлять яркостью с помощью одного вывода. Эффективная логика управления обеспечивает продуманный алгоритм обнаружения возможных сбоев в процессе работы и блокировку схемы при выходе из допустимых режимов микросхемы. Требуя минимального количества внешних компонентов, IRS2530D позволяет существенно упростить схему, уменьшить габариты, снизить цену и улучшить эксплуатационные характеристики лампы дневного света. Основные параметры и функциональные особенности микросхемы IRS2530D приведены в таблице 1. Для сравнения с новой микросхемой электронного балласта IRS2158D, обладающего расширенными функциями, параметры двух микросхем сведены в одну таблицу 1.

Таблица 1. Основные параметры и функции микросхем для электронных балластов IRS2530D и IRS2158D Параметры IRS2530D IRS2158D Возможность регулировки времени предварительного прогрева + + Возможность регулировки частоты предварительного прогрева - + Наличие обратной связи по току зажигания - + Управление рабочей частотой преобразования + + Управление временем паузы между импульсами (deadtime) - + Фиксированное время паузы между импульсами (deadtime) 2,0 мкс регулируемое Блокировка поджига при перегрузке по току + Блокировка при обрыве нити накала лампы при перегрузке по току + Наличие вывода для режима Shutdown (отключение) - + Защита микросхемы при окончании срока службы лампы - + Наличие встроенного бутстрепного диода + + Минимальный уровень яркости лампы 10%






Рекомендуемый контент




Copyright © 2010-2017 housea.ru. Контакты: info@housea.ru При использовании материалов веб-сайта Домашнее Радио, гиперссылка на источник обязательна.