Схема блока розжига (Самодельный ксенон)

Автолюбителю
Общие сведения:

В основу схемы положен принцип балластного регулирования мощности газоразрядных ламп за счет падения напряжения на балластной индуктивности при изменении частоты питающего напряжения.
На микросхеме TL494IN, транзисторах IRFZ44 и трансформаторе TR1 собран высокочастотный преобразователь, частота которого зависит от тока, протекающего через лампу. В качестве датчика тока используется балластное сопротивление, а в качестве балластной индуктивности – вторичная обмотка импульсного трансформатора TR3. Устройство поджига выполнено двухкаскадно: в первом каскаде на трансформаторе TR2 напряжение повышается до напряжения, достаточного для пробоя разрядника (примерно 3кV), а с разрядника импульс тока подается на первичную обмотку трансформатора TR3, который и формирует напряжение поджига. Управление поджигом осуществляется от датчика тока, того же, с которого снимается напряжение обратной связи на управление частотой. При отсутствии тока через лампу схема управления поджигом подключает первичную обмотку TR2 к вторичной обмотке TR1, обеспечивая тем самым появление высоковольтных импульсов поджига.
Для снижения больших импульсных токов по проводам питания и уменьшения уровня радиопомех в схеме использован фильтр на дросселе DR1 и электролитическом конденсаторе.

Рис.1. Принципиальная электрическая схема

Рис.2. Вид со стороны компонентов

Рис.3. Вид со стороны пайки

Намоточные данные трансформаторов:
TR1 и TR2 мотаются на ферритовых кольцах 1500НН размером 40x25x11

TR1 : сначала наматывается слой фторопластовой ленты толщиной 0,1 мм,
затем обмотка 6-7 – 150 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм (или 165 витков для ламп мощностью 55W). Намотка ведется равномерно по всему кольцу, стараясь укладывать провод на внутреннем диаметре кольца виток к витку. Слои между собой изолируются фторопластовой лентой толщиной 0,05 – 0,1 мм. Начало и конец обмотки на одном слое не должны соприкасаться между собой и должны быть на расстоянии не менее 3мм. (т.е. не домотав 3мм до начала слоя, слой изолируется и намотка ведется дальше)
После слоя изоляции наматывается обмотка 4-5 – 20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм.
После слоя изоляции мотается обмотка 1-2-3 – 2х10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,6мм. Обмотка мотается двумя проводами, так, чтобы провода ложились рядом друг с другом без перехлеста, витки располагаются равномерно по кольцу, что бы начало обмотки и конец сошлись в одно место. Последнюю обмотку снаружи можно не изолировать. На выводы обмоток 4-5 и 6-7 одевается тонкий кембрик. Расположение выводов – так, как показано на рисунке 2. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

!!! В качестве изоляции, при отсутствии фторопластовой ленты, допускается использовать тонкую импортную изоленту, но не в коем случае не ленту «ФУМ» или скотч.

TR2

На 2 слоя изоляции фторопластовой лентой толщиной 0,1 мм наматывается обмотка 3-4 – 1300 витков провода ПЭЛШО толщиной 0,1 мм. ). Намотка ведется равномерно по всему кольцу, стараясь укладывать провод на внутреннем диаметре кольца виток к витку. Слои между собой изолируются фторопластовой лентой толщиной 0,1 мм. Начало и конец обмотки на одном слое не должны соприкасаться между собой и должны быть на расстоянии не менее 3мм. (т.е. не домотав 3мм до начала слоя, слой изолируется и намотка ведется дальше). После слоя изоляции наматывается обмотка 1-2 – 20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм. и трансформатор изолируется слоем ленты.
На выводы обмотки 1-2 одевается тонкий кембрик. Выводы обмотки 3-4 делаются проводом МГТФ, на который одевается тонкий кембрик. Расположение выводов – так, как показано на рисунке 2. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

TR3
Трансформатор мотается на оправке длинной 46мм, внутрь которой вставлен ферритовый стержень 400НН длинной 40 мм и диаметром 10 мм. Оправка изготавливается из 2-х слоев бумаги, намотанной на стержень и пропитанной эпоксидной смолой так, что бы края бумаги выступали за край стержня на 3 мм с каждой стороны.

Сначала наматывается обмотка 3-4 – 280 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм. Намотка ведется послойно, виток к витку, не доматывая по 3 мм до края оправки ( т.е. только на стержне), с обязательной изоляцией слоев двумя слоями фторопластовой ленты и пропиткой слоев эпоксидной смолой. Всего получится 7 слоев.
После 4-х слоев изоляции лентой, проклеенной эпоксидной смолой, наматывается обмотка 1-2 – 40 в-в провода ПЭВ-2 диаметром 0,61 мм. Намотка укладывается виток к витку, пропитывается смолой и изолируется сверху.
Для фиксации витков на краях слоев можно использовать нить из стеклоткани.
После загустевания смолы, необходимо тщательно промазать торцы трансформатора, следя за тем, чтобы в них не попала грязь.
На выводы обмоток 1-2 и 3-4 одевается тонкий кембрик. Расположение выводов – так, как показано на рисунке 2. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

DR1
Дроссель наматывается на ферритовом стержне 400НН длиной 20 и диаметром 10мм.
Провод – ПЭВ-2, диаметр 1,6мм, намотка – виток к витку по всей длине стержня.

Разрядник
Разрядник делается из маленького стеклянного предохранителя. Сначала с помощью паяльника удаляется проволочка и освобождаются отверстия для установки электродов. В качестве электродов лучше использовать тугоплавкую проволоку диаметром 1-1,5 мм, при условии, что эту проволока хорошо паяется в нейтральных флюсах. Затем электроды впаиваются друг напротив друга так, что бы зазор между ними составил 1мм. Торцы электродов, образующие зазор, по возможности, должны быть плоскими. После установки электродов, вся поверхность предохранителя промазывается эпоксидной смолой с целью герметизации.

Монтаж
Сначала собираются отдельные платы, затем плата модуля устанавливается на свое место и платы соединяются между собой так, что бы помеченные красным цветом отверстия, оказавшиеся напротив друг друга были соединены проводами. Длина проводов должна быть минимальной, а изоляция - максимальной.
Платы и детали должны быть чистыми и не содержать следов флюса. Сечение проводов питания – не менее 1,5 кв. мм. Выводы на лампу делаются гибкими проводами сечением не менее 0,3 кв.мм. и толщиной изоляции 1,5мм.

Сборка
Сборка производится в следующем порядке:
1. Плата с преобразователем устанавливается в периметр корпуса, на глубину 5мм (для платы толщиной 1,5мм) деталями внутрь. Транзисторы преобразователя прижимаются (два транзистора одной пластиной) к периметру через слой стеклоткани, смазаной пастой КПТ-8, стальной пластиной 12х32х2, имеющей в центре отверстие с резьбой М3.
Аналогично прижимается транзистор КТ819, но для этого используется Г-образная пластина.
2. Периметр платы со стороны пайки приклеивается термоклеем из клеевого писталета.
3. Внутренние стенки периметра, свободные от отверстий и крепежа оклеиваются второпластовыми пластинками, толщиной 2мм и высотой 38мм.
4. Подпаиваются все внутрение и внешние провода, вторая плата укладывается плотно на фторопластовые пластинки деталями внутрь, и ее периметр со стороны пайки так же проклеивается термоклеем.
5. Верхняя крышка устанавливается через сплошную прокладку из фторопласта, толщиной 1мм по размеру крышки. Нижняя крышка (со стороны платы преобразователя) крепится без прокладок. При установке крышек, для защиты от влаги, все щели герметизируются клеем или герметиком.


Рис.4. Сборка

Смонтированный блок устанавливается в дюралевый корпус, представляющий собой периметр блока высотой 50мм. К корпусу, через стеклоткань, пропитанную теплопроводящей пастой КПТ-8, притягиваются транзисторы IRFZ44 и КТ819 (напрямую корпуса они касаться не должны). На остальную свободную внутреннюю поверхность корпуса термоклеем наклеиваются фторопластовые пластинки толщиной 2-3мм.
Для выводов делаются отверстия , которые затем герметизируются изнутри термоклеем, а снаружи – силиконовым герметиком (после проверки и регулировки).

Наладка
Наладку начинают с регулировки стабилизатора тока, подключив на выход лампу накаливания 220В на 100Вт.

Проверить напряжение на балластном сопротивлении 8 Ом – должно быть примерно 6 вольт амплитудного значения (только осциллографом, т.к. тестеры на высокой частоте покажут такое...)
Если не соответствует – добиться подбором резистора 3к9, помеченного на монтажной схеме звездочкой. Увеличение сопротивления ведет к снижению частоты преобразователя и увеличению тока через лампу. Мощность, выделяемая на лампе считается по формуле



        Uл*Uб
P= --------------
        2*Rб

Где :
Uл – амплитудное значение напряжения на лампе,
Uб - – амплитудное значение напряжения на балластном сопротивлении,
Rб – величина балластного сопротивления (в Омах)
Эта формула позволяет регулировать блоки для использования совместно с лампами большей мощности.

!!! Регулировать осторожно, так, как чрезмерное снижение частоты введет ферритовое кольцо преобразователя в насыщение, что в свою очередь может повлечь выход транзисторов преобразователя из строя.

1. После регулировки стабилизатора тока убедитесь в том, что устройство поджига лампы не работает, о чем свидетельствует отсутствие искры в разряднике. Это обеспечивается подачей открывающего напряжения на транзистор КТ3102, что в свою очередь приводит к запиранию КТ819, стоящего в цепи питания устройства поджига.
2. Подключите ксеноновую лампу и подайте питание на блок. Лампа должна сразу запуститься и начать прогреваться. Если этого не произошло – неисправна цепь поджига. Основная причина неисправности – некачественная изоляция трансформатора TR1. В этом случае через разрядник проскакивает стабильная искра, а на выходе искры либо нет совсем, либо она очень мала (нормальная искра на выходе – 7-8 мм.). Отсутствие искры через разрядник говорит о возможном пробое трансформатора TR2 или диодов, стоящих в цепи заряда высоковольтных емкостей.
3. При запуске лампы цепь поджига автоматически отключается, о чем свидетельствует стабильное горение лампы и отсутствие искры в разряднике. При неправильной регулировке мощности (если мощность на лампе занижена) или пониженном напряжении питания возможен ложный запуск устройства поджига, что вызовет мерцание или гашение лампы.

Детали:

Микросхема TL494IN или KIA494P (или аналогичные с таким же температурным диапазоном)
Высоковольтные конденсаторы 3300пФ х 3кВ марки К15-5
Сопротивления 720кОм - лучше МЛТ-0,5, остальные – МЛТ –0,25. Балластное сопротивление 8 Ом – любое проволочное мощностью 5W. Может изменяться в диапазоне 7,5 Ом – 10 0м (требует пересчета выходной мощности на лампе по приведенной формуле.). Материал плат – только стеклотекстолит.

Приложение:

Технические параметры ламп D2S/D2R.
Номинальная мощность – 35W
Рабочее напряжение - 87ACV + 17V
Напряжение поджига - не более 26кV
Предельно допустимый ток через лампу – 1,6А
Предельно допустимая мощность – 75W
Срок службы – 2800 – 3000 часов до снижения интенсивности на 30%.
Цветовая температура - 4300 град.К.






Рекомендуемый контент




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