Elektroda.pl
Elektroda.pl
X

Wyszukiwarki naszych partnerów

Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME
Proszę, dodaj wyjątek elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek

Stiepanowna 15 Gru 2012 19:11 15897 7
  • IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek

    Przedstawiam możliwości układu, schemat (przygotowany za pomocą programu Ballast Designer V4 i trochę zmodyfikowany) oraz własnoręczne zaprojektowaną płytkę. Ale na początek krótkie wprowadzenie.

    Przy wzrastających opłatach za energię elektryczną pojawia się chęć, aby wykorzystać ją jak najbardziej efektywnie. Jedną z metod jest konstruowanie rozmaitych przetwornic napięcia.

    Postanowiłem więc połączyć przyjemne z pożytecznym i zmodyfikować dzienną lampkę na biurko. Dlaczego akurat wybrałem takie rozwiązanie zamiast ściemniacza do zwykłej żarówki lub nie zdecydowałem się na diodę? Już tłumaczę - spójrzmy na wady i zalety kilku różnych źródeł światła:

    IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek

    Z przedstawionej tabeli wynika, że optymalnym rozwiązaniem będzie wymiana „chińskiego” lub indukcyjnego statecznika na bardziej wyspecjalizowany. Mam do dyspozycji lampę T8 30W, która okazała się niewarta swojej ceny (była trzykrotnie droższa niż jej rodzimy odpowiednik); podobnie było z T8 40W.
    Przy projektowaniu statecznika należy wziąć pod uwagę następujące funkcje:

    - wstępne rozgrzanie katod;
    - krótkotrwałe podanie wysokiego napięcia do zapłonu;
    - diagnostyka zapłonu i pracy;
    - zabezpieczenie tranzystorów mocy.

    Te wymagania dobrze spełnia układ scalony IR2520 w obudowie SOIC8.
    Poniżej schemat zaprojektowany w Ballast Designer:

    IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek

    Co do zastosowania aktywnego PFC, to przy obciążeniach do 50W nie jest on wymagany. Chciałem zamontować zalecany układ PFC na L6562 w związku z opisywanym statecznikiem, ale nie udało się otrzymać pożądanego efektu (na załączonej płytce było przeznaczone dla niego miejsce; można je uzupełnić swoim układem). Była również nieudana próba zastosowania IR1155, ale ten układ nie nadaje się do mocy mniejszych niż 75W. Dlatego musiałem się zadowolić pasywnym PFC.

    Jeśli spojrzymy na układ, zauważymy brak rezystorów. Z doświadczenia pracy z IR2520 są one potrzebne; do sterowania tranzystorami IRF830 jest potrzebna rezystancja od 20 do 29Ω (tranzystory bez odprowadzania ciepła całkowicie wystarczą, aby zasilić jedną lampę o mocy 40W lub mniejszej), w przypadku IRF840 to ok. 24-27Ω (tranzystory z niewielkim odprowadzaniem ciepła wystarczą dla zasilania dwóch lamp 40W. Tu przy wyborze kluczy mają znaczenie wartości ich pojemności bramka-źródło i bramka-dren. Nie radzę stosować diod, podobnie jak tranzystorów z pojemnością międzyelektrodową większą niż u IRF840.





    Układ scalony dopuszcza pracę dwóch lamp, ale obwody rezonansowe powinny być blisko siebie; w przeciwnym wypadku po zapłonie sterownik nie będzie w stanie dobrać odpowiedniego trybu pracy i tranzystory będą otwarte do momentu restartu. Nie należy również podłączać więcej niż dwóch lamp - przy starcie z uszkodzoną lampą tranzystory mogą się przegrzać.

    Kontrola napięcia i natężenia przez układ scalony znajduje się na dolnym kluczu półmostka. A właściwie - w czasie pracy układ scalony dobiera momenty włączenia tranzystorów w celu minimalizacji strat. Jeśli nie uda mu się dobrać optymalnego trybu pracy, to klucze wychodzące otwierają się do momentu wymuszonego restartu (dokładniejszy opis znajduje się w datasheet'cie).

    Za chwilę po podaniu zasilania na bramce dolnego klucza półmostka podawany jest dodatni impuls, który go chwilowo załącza. Kondensator CBS ładuje się za pomocą wbudowanego tranzystora Bootstrap. Za jakiś czas pośrednio określany przez wielkość RFmin na bramce górnego klucza półmostka pojawia się impuls dodatni - tranzystor załącza się i ładuje kondensatory CSNUB, CRES, CDC. Kondensator CSNUB ładuje się za pośrednictwem diody DCP2 i kondensator CVCC równocześnie go podładowując. Układ scalony jest gotowy do pracy. Wbudowane źródło prądowe powoli ładuje CVCO, wzrasta na nim napięcie - częstotliwość VCO zmniejsza się, katody w lampie się nagrzewają, napięcie na niej wzrasta (kiedy jest bliskie częstotliwości rezonansowej obwodu LC) i lampa zaświeca się. Układ scalony jest w stanie określić czy lampa się zapaliła czy też nie. W przypadku kiedy lampa się nie zapala (katody nie są uszkodzone, ale bańka się rozszczelniła) lub kontakty uległy uszkodzeniu (zerwanie katody) w momencie pracy lampy, zostaje wysłany sygnał o awarii i impulsy sterujące przestają być podawane na bramki tranzystorów. Układ scalony nie przewiduje opcji automatycznego restartu (oprócz automatycznego restartu przy wymianie lampy dzięki specjalnemu podłączeniu RSUPPLY), dlatego w momencie przygasania lampy należy wyłączyć oprawę na czas rozładowania kondensatora CVCC i CBUS (ok. 3s).

    Dla pociechy dodam, że w czasie eksploatacji 4 stateczników od 3 miesięcy do pół roku nie zdarzyło mi się niekontrolowane przygasanie lampy. Przyczyną samorzutnego przygasania lampy po jej włączeniu może być kondensator CVCO - starajcie się wybrać stabilny model dobrej jakości (z niskim TWP i minimalnej zależności pojemności od podanego napięcia). Ja użyłem kondensatora ceramicznego z dielektrykiem X7R o pojemności 0,47µF (wtedy długość startu wzrasta do 1s, to zaś wydłuża okres pracy lampy i zapewnia płynne zwiększanie jasności); Y5V się nie nadaje.

    Kolejnym znaczącym elementem jest CRES. Jeśli jest niskiej jakości, start traci płynność. Jeśli zaś wszystko jest w normie, pojawi się słaby błysk na elektrodach, który szybko i płynnie rozjedzie się po całej długości lampy. W rzeczywistości tego świecenia może nie być (to zależy od typu lampy) lub w czasie rozgrzewania lampa może krótko błysnąć 1-2 razy - wtedy trzeba wymienić kondensator na egzemplarz o wyższej jakości. Sprawdzają się też wysokonapięciowe kondensatory warstwowe. W żadnym wypadku nie należy korzystać z ceramicznych ze względu na ich nieliniowość.

    Kolejny element, CVCC, określa czas przestoju do momentu wstępnego rozgrzania - przy większych wartościach trzeba by długo czekać zanim pojawi się jakiekolwiek światło. Nie powinno się go zmniejszać poniżej 1µF ani też zwiększać. Jego pojemność powinna być nie mniejsza niż 2*pojemność CVCO, w przeciwnym wypadku układ będzie niestabilny. Prąd upływu powinien być możliwie najmniejszy; z kondensatorem elektrolitycznym też się uruchamia, ale w pewnym momencie może odmówić posłuszeństwa. Tu praktycznie każdy ceramiczny powinien pasować.

    Tyle o cechach szczególnych elementów.

    Może się wydawać, że układ scalony jest dość wybredny, ale w rzeczywistości te wymagania dotyczą wszystkich pozostałych elementów. Miałem kiedyś okazję rozmontowywać stateczniki firmy SIEMENS (w tym momencie już przestarzałe), OSRAM (na układzie z zatartą nazwą) i jeszcze parę chińskich z „krzakami”. Wykorzystano w nich najbardziej pasujące elementy w najbardziej odpowiednich do tego miejscach jak w wskazanych powyżej.

    W taki sposób, stosując się do odpowiednich wymagań, na wstępie otrzymaliśmy całkiem nowoczesny i niezawodny elektroniczny układ zapłonowy.

    Rodzima lampa o mocy 40W z takim statecznikiem pracuje 3 lata bez śladów zaczernienia wokół katod. W drugiej świetlówce T8 30W również został wymieniony statecznik - mięło pół roku i na razie lampa działa bez zarzutu.

    Zdjęcia wariantów płytek i gotowych urządzeń:

    IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek
    IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek

    Na rysunku poniżej nieco przerobiony przeze mnie schemat urządzenia:

    IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek

    Lista elementów wraz z komentarzem:

    IR2520 - elektroniczny układ zapłonowy do świetlówek

    W załączniku wzór płytki źródłowej. Plik można otworzyć w programie Sprint Layout.

    Link do tłumaczonego projektu: http://radiokot.ru/circuit/power/converter/43/


    Fajne!
  • #2 16 Gru 2012 18:12
    lechoo
    Poziom 39  

    Witam, układ IR2520 został zaprojektowany głownie do balastów dla świetlówek kompaktowych. Jego dużą zaletą jest wyeliminowanie dosyć zawodnego (i cały czas gorącego podczas pracy) pozystora w obwodzie zapłonowym świetlówki, odpowiedzialnego za "ciepły start". Układ nie jest przewidziany do pracy z 2 lampami, nota katalogowa i aplikacyjna nawet o tym nie wspomina - wynika to niejako z zasady działania tego układu.
    Pozdrawiam :)

  • #3 18 Gru 2012 13:50
    androot
    VIP Zasłużony dla elektroda

    Moderowany przez androot:

    Posty nie na temat, zaśmiecające wątek zostały usunięte.



    Przypominam: w tłumaczonym artykule jest przetwornica do zasilania świetlówek z 230V, realizująca gorący start bez pozystora na specjalizowanym układzie.

    Proszę nie wrzucać schematów przetwornic z 9...12V (które jakby nie było są już na Elektrodzie).
    To samo tyczy się tego powielacza napięcia. Jego użycie miało sens, w latach kiedy został opublikowany, świetlówki były drogie lub trudno dostępne. Świetlówka podłączona do tego układu bardzo szybko zaczernia się, słabo świeci i wprowadza dużą liczbę zakłóceń do sieci.

    Za kolejne posty nie na temat będą ostrzeżenia.

  • #4 27 Gru 2012 11:49
    MercuryFenix
    Poziom 10  

    Witam, Łatwiejszym sposobem byłoby usunięcie elektroniki z kompakta z hot startem, przystosowanym do jakiejś mocy :) Aha, i nie ma starych świetlówek T8 40W, ewentualnie T12 40W lub T8 36W. :D

  • #5 26 Gru 2013 00:49
    randburg
    Poziom 10  

    Ten IR2520 to bardzo dobry uklad, byl nagrodzony. Pytanie, gdzie go kupic w Polsce, jest w
    http://www.tme.eu/pl/katalog/?cleanParameters...curacy&s_order=DESC&id_category=100283&page=1

    ale kosztuje okolo 50 zl, w Moskwie jest za ok 30 rubli.

    Nie widze podobnych np firmy ST L6567, byly stosowane w kompaktowych swietlowkach Philipsa z Pily, ale pare lat temu, zbadalem ok. 100 wyzlomowane lampy i nie natrafilem na obwody scalone, poza dwoma, L6567.

    Dzieki takim obwodom lampy zyja dluzej bo miekki start, w tym wyzlomowanych najczesciej przepalony jeden z grzejnikow.

  • #7 26 Gru 2013 11:50
    randburg
    Poziom 10  

    Faktycznie, ten IR2520 mozna kupic w TME i Farrell, ale L6567 nie moglem nigdzie w Polsce znalezc, oczywiscie sa ale w Cinach, ceny 10 $ za 100 szt, do sprawdzenia w www.alibaba.com..
    Ten IR2520 mozna kupic w Moskwie za ok 30 rubli.

    Pytanie, w jakich lampach sa one, te uklady stosowane, tych lampach co obecnie na rynku? Mysle, ze nie w Philipsach z Pily jak kiedys.
    Stosowanie PTC dla miekkiego startu obniza sprawnosc bo PTC grzeje sie, wiec tylko IC zapewnia miekki start. Sa noty applikacyjne, prace dyplomowe na te tematy.
    Nie ma tych obwodow scalonych w lampach Osram.
    Nie widze tez elektronicznych statecznikow w Polsce do lamp Dulux PL-S tych z dwoma sztyftami, sa z dlawikiem i oprawka, gniazdem G23 do lamp w Conrad.
    Od 25 W jest obowiazek stosowania PFC, czy stosuja sie do tego w lampach CFL?
    Jesli tak, jakie rozwiazania?

  • #8 28 Gru 2013 15:47
    randburg
    Poziom 10  

    Jak poprzednio pisalem, ten uklad IR2520D jest bardzo udany, mozna go kupic w Polsce w TME, Farnell, ponizej 8 zl jak minie poinformowano w innych postach.

    Ale teraz pytanie, w jakich produktach na polskim rynku jest stosowany? Moze ktos spotkal taki product

    Ostatnio rozebralem kompaktowa lampe 30 W, nie ma ani obwodu scalonego ani ukladu PFC. Moze stosuje sie te kontrollery w statecznikach - balastach? Ale w ktorych? Rozebralem tez Quicktronic QT 2x18W/230 i tam klasyka jak w CFL.

    Zalaczam artykul po rosyjsku na temat IR2520

    Załączniki:
 Szukaj w ofercie
Zamknij 
Wyszukaj w ofercie 200 tys. produktów TME