Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Search our partners

Find the latest content on electronic components. Datasheets.com
Elektroda.pl
Please add exception to AdBlock for elektroda.pl.
If you watch the ads, you support portal and users.

Układ zasilania świetlówki 4W - praca bez składowej stałej

11 Nov 2009 12:05 6672 5
  • Level 30  
    W większości proponowanych bezdławikowych rozwiązań układów zapłonowych świetlówek - startujących z reguły na zimno, bez wstępnego podgrzewania skrętek - proponowane są układy, w których lampa po zapłonie pracuje zasilana praktycznie prądem stałym. Zasilanie prądem jednokierunkowym (stałym) bardzo poważnie wpływa na szybkie zniszczenie takiej lampy.
    Elektrony w rurze cały czas przepływają w jedną stronę. Koniec rury (skrętka) podłączona w takim układzie do ujemnego bieguna cały czas dość intensywnie żarzy się. Żarzenie tej jednej, ujemnej (w wyniku emisji elektronów?) skrętki - w przeciwieństwie do drugiej, wygaszonej, dodatniej - powoduje dość szybkie jej przepalenie, zaczernienie jednostronne (przy minusie) rury i niesymetryczne jej świecenie. Przy biegunie ujemnym następuje praktyczne wygaszenie strumienia świetlnego w wyniku poważnego zaczernienia, a przy biegunie dodatnim rury intensywne świecenie. Mimo zachwalania takich układów pod względem możliwości wykorzystania rur z przepalonymi skrętkami (przepalonymi od starości, używanymi wcześniej w tradycyjnych, zmiennoprądowych układach zasilania) ich przydatność jest dla mnie zerowa, bo strasznie zabijają nowe rury. Niestety taki układ zasilania proponują niektórzy producenci w niektórych oprawach. Nowa lampa 4W często już po 2 miesiącach intensywnego użytkowania (kilka zapłonów na dobę, praca po kilka godzin dziennie) nadaje się do wymiany. Skrętka przy ujemnym biegunie zasilania po przepaleniu i zaczernieniu końca rury uniemożliwia stabilną pracę. Układ zaczyna dziwnie terkotać, rezystor szeregowy zaczyna się ostro grzać (aż do skrajnego jego spalenia). Postanowiłem coś zmienić i przerobić oryginalne fabryczne rozwiązanie aby wydłużyć czas życia świetlówki i wyeliminować zabójczą dla lampy składową stałą zasilającego ją układu po zapłonie - tak aby świetlówka pracowało tylko i wyłącznie z "czystym" prądem zmiennym.
    Zasilanie prądem zmiennym nie powoduje jednostronnej degradacji świetlówki. Z czasem świetlówka zaczernia się już symetrycznie na końcach i nie przepala się szybko (jako pierwsza) skrętka, ta która była przed przeróbką dołączona do ujemnego stałoprądowego układu zasilania. Obie skrętki są obciążone symetrycznie (elektrony bombardują końce rury raz w jedną raz w drugą stronę - w zależności od półokresu napięcia zasilania) i mimo nadal zimnego zapłonu rura ma znacznie wyższą trwałość niż w oryginalnym, beznadziejnym stałoprądowym układzie zasilania.

    Oryginalny, destrukcyjny układ zasilania ze składową stałą:
    Układ zasilania świetlówki 4W - praca bez składowej stałej

    W innych sztukach zamiast 6n8 są obsadzane pojemności 27nF.
    Chińczyk jednak się zagalopował i obsadza powielacz 1uF/400V (za niskie napięcie, powinny być na 630V) i w niektórych przypadkach kondensatory są przebijane i rozrywane od przepięć krążących po sieci. Układ o tyle nieszczęśliwy, że kondensatory pracują w pełnym "stresie prądowym", bo są na żywca zapięte na linię zasilania bez żadnych rezystorów ograniczających impulsy prądowe.

    Oraz przebieg napięcia na lampie po zapłonie:
    Układ zasilania świetlówki 4W - praca bez składowej stałej

    Widać tu potężną składową stałą - praktycznie zasilanie stałoprądowe

    Poszukując rozwiązań modyfikacji tego beznadziejnego układu natknąłem się na czeskiej stronie rozwiązanie bez składowej stałej po zapłonie:

    http://www.pokusy.chytrak.cz/schemata/zarivkovpredradnik.htm

    Układ zasilania świetlówki 4W - praca bez składowej stałej

    Niestety powyższy układ ma jednak problem ze startowaniem, raz wystartuje raz nie.
    Okazało się, że układ nie zapewnia odpowiednio wysokiego stałego napięcia z powielacza - niezbędnego do zapłonu na zimno.
    Idąc tym tropem i łącząc oba układy zmodyfikowałem układ i wykombinowałem coś takiego:

    Zmieniony układ zasilania bez składowej stałej:

    Układ zasilania świetlówki 4W - praca bez składowej stałej

    Użyłem w nich dwóch połączonych szeregowo podwajaczy napięcia - znanych z pierwszego, oryginalnego rozwiązania. Dodałem na wejściu "antyszokowe" rezystory 100 Ohm 5W - ulga dla kondensatorów ;)
    Po zapłonie układ powielacza napięcia jest zbyteczny i układ na ten czas upraszcza się do układu jednego kondensatora i rezystora.
    W powielaczu użyłem wszystkich kondensatorów 1uF, bo niestety z pojemnościami 6n8 i występującym rezystorem szeregowym 560k układ nie chciał startować.
    Po użyciu 1uF napięcie stałe przed zapłonem to nieco ponad 1000V.
    Gdy są problemy dla niektórych rur można zmniejszyć wartość 560k do 100k (większy impuls prądowy do zapłonu). Niestety wadą tego rezystora jest grzanie się jego po zapłonie - stąd przydałby się jakiś pomysł na jego odcinanie automatyczne po zapłonie (?)
    Najlepiej jak ten rezystor ma jak najmniejszą wartość (nawet do skrajnych 100 Ohm) jednak jak będzie za mały będzie nam nakładał składową stałą czego nie chcemy.
    Przy 560k czy 100k zapiętym na stałe nie widać na oscyloskopie aby pojawiała się jakaś składowa stała. Na lampie w takim układzie występuje po zapłonie taki przebieg napięciowy:

    Układ zasilania świetlówki 4W - praca bez składowej stałej

    Widać tu na początku każdej z połówek napięcia zmiennego charakterystyczne szpilki - wynik zasilania przez kondensator.

    Dla porównania tak wygląda napięcie na świetlówce 4W zasilanej przez statecznik ELGO Gostynin SZ-0800 - dedykowany do tej świetlówki:

    Układ zasilania świetlówki 4W - praca bez składowej stałej

    Potrzebuję przerobić kilkadziesiąt takich układów więc potrzeba uproszczenia do minimum tego układu. Montowanie statecznika elektronicznego odpada ze względu na koszt (dobry statecznik VS, Tridonic = 50zł) - oczywiście było by to najlepsze co do jakości rozwiązanie ;)
    Czyli zostajemy przy nieszczęsnym zapłonie na zimno (zakładając niewiele zapłonów na dobę, raczej pracę cołodzienną), eliminacja składowej stałej, praca po zapłonie na "czystym" napięciu zmiennym. Pewny start także i w temperaturze tylko +5 stopni Celsjusza - stąd potrzeba wytworzenia przed startem stałego napięcia zapłonowego minimum 1000V. Przy 600V były już problemy ze startem dla niektórych rur przy niższych temperaturach. Póki co stoję w miejscu, układ który wykombinowałem zapewne da się uprościć (minimalizacja elementów do upchnięcia) zachowując powyższe założenia.
  • Level 39  
    Nie myślałeś o zaprojektowaniu własnego statecznika elektronicznego? Przy serii kilkudziesięciu sztuk koszt jednostkowy będzie co prawda wyższy niż prostego układu zaprezentowanego powyżej, ale to byłoby chyba dużo lepsze rozwiązanie...
  • Level 30  
    Opracowanie własnego statecznika? Za mało mam danych do świetlówek, bo nigdzie nie znalazłem obszerniejszej publikacji na ten danych technicznych co do świetlówek.
    Najbardziej niewiadomą do dziś jest zalecany czas grzania skrętek przed startem, prądy grzania skrętek, najlepsze napięcie zapłonowe. Zależności tych parametrów od temperatury otoczenia. Po wzięciu kilku fabrycznych stateczników elektronicznych widać, że różnie się one zachowują. Jedne grzeją dłużej skrętki, inne mają płynny start (mimo, że nie są z grupy ściemnianych). Żeby coś dobrego zaprojektować to trzeba mieć pierw wytyczne takie które najbardziej służą trwałości rury.
    Przymierzam się do zmodyfikowania układu zasilającego-przetwornicy świetlówki 9W z trzonkiem G23 (rura zawijane U) i przystosowanie jej do rurki T5 4W. Jednak brak wytycznych utrudnia dobry projekt.
    Można tylko na podstawie pomiarów z oryginalnym magnetycznym dławikiem zmierzyć prąd pracy rury i napięcie po zapłonie.
    Jeżeli masz jakiś bazowy, dobry schemat od którego można wyjść zaczynając taki projekt to poproszę. Czyżby wzorowanie się na którejś z przetwornic od kompaktowych świetlówek zostało?
    Tu jest rozbudowany wątek o kompaktach
    https://www.elektroda.pl/rtvforum/topic791270.html
    Jednak po lekturze widzę, że większość spraw ze świetlówkami nadal jest w formie gdybania i macania. Potrzebuję konkretną informację, dokumentację od producentów rur co dla nich jest najlepsze i co pozwoli im jak najdłużej świecić.
  • Level 40  
    Witam
    Twój przerobiony układ ma składową stałą, przecież to widać. Świetlówka potrzebuje rozgrzanych elektrod do startu, inaczej rura robi się czarna. Nie można mieć taniego rozwiązania i zarazem profesjonalnego działania, musisz wybrać.
  • Level 37  
    Ja proponuje skopiować elektronkę energooszczędnych żarówek. Układ prosty podgrzewa skrętki, brak składowej stałej i praca na częstotliwości około 50khz przez co zwieksza się sprawność układu
  • Level 30  
    I gdzie widzisz tą składową stałą? Podaną przez rezystor 560k? Zrób układ podłącz oscyloskop z wejściem DC i wskaż gdzie tam przebieg zmienny jest przesunięty w górę lub w dół względem osi X o występującą tam ponoć wielką składową stałą. Póki co moje pomiary wskazują, że obie połówki przebiegu zasilającego świetlówkę są względem siebie symetryczne. Jeżeli jest tam jakaś składowa to może rzędu kilkudziesięciu mV, która to składowa nijak się ma do amplitudy 30V. Idąc tym tropem nawet napięcie w sieci zasilającej ma składową stałą, bo któraś z połówek może być bardziej w okolicy obciążona jakimś układem tyrystorowym korzystającym tylko z jednej połówki sieci zasilającej.

    Wracając do wprowadzenia grzania skrętek mowa już była na początku, że jest to oryginalnie prosty układ i nie ma sensu z malucha budować mercedesa, bo przeróbka będzie droższa niż koszt całej oprawy - taka dostała się do obiegu, nie ja jestem jej użytkownikiem i skoro za chwilę jest ich zepsutych kilkadziesiąt to chcę coś z tym zrobić aby trochę dłużej posłużyło innym. Można prawie wszystko modernizować, ulepszać tylko trzeba rozważyć opłacalność takich przeróbek, za które nikt zwyczajnie nie zapłaci serwisowi. Z podgrzewania skrętek zdaję sobie sprawę i staram się gdzie można tylko takie układy stosować. Tu jednak garncarz lepi tak, na ile gliny mu starcza - cała prawda.
pcbway logo