Elektroda.pl
Elektroda.pl
X
Proszę, dodaj wyjątek www.elektroda.pl do Adblock.
Dzięki temu, że oglądasz reklamy, wspierasz portal i użytkowników.

Pomiar mA i WN dla świetlówek CCFL.

Wojtek 24 lata 17 Paź 2017 18:03 423 5
  • #1 17 Paź 2017 18:03
    Wojtek 24 lata
    Poziom 25  

    Witam. Chciałbym na forum elektrody uruchomić dyskusję (niemniej zwięzłą, bez niepotrzebnie rozwijanych wątków pobocznych i schodzenia z głównego tematu), dot. pomiaru natężenia prądu płynącego przez CCFL, oraz pomiaru napięcia z inwertera.

    Pomiar natężenia prądu mogę teoretycznie rozwiązać na dwa sposoby – bocznikiem bezindukcyjnym, oraz uzwojeniem pierwotnym z transformatora inwertera (tzw. przekładnikiem). Z bocznikiem sprawa jest „prostsza w obliczeniach” - spadek napięcia zależy od natężenia prądu w obwodzie z szeregowym bocznikiem (U=IR). Zatem nie ma znaczenia czy to 5mA dla 230V i R1=46kohm, gdzie na boczniku odkłada się taka sama wartość, jak w przypadku 5mA dla 920V i R1=184kohm. Oba napięcia są takie same, kwestia stosowania W.O., i pracy pod W.N.
    Jak to się ma w przypadku wykorzystania transformatora inwertera? Opór uzwojenia pierwotnego ma jakieś 0.3Ohm,a wtórnego ok 1kOhm. Przypuśćmy że do testów wykorzystam taki transformator inwertera i zamknę obwód jego uzwojeniem pierwotnym. Na wtórnym jakiś potencjał się wyindukuje, jestem galwanicznie odseparowany od WN, mogę ten mikro potencjał wzmocnić W.O., i sprowadzić do dalszej „obróbki”(mniejsza o szczegóły)...
    Przekładnia transformatora jest stała i nie ulega zmianie (nie dowijam i nie odwijam zwojów). Jeśli jednak zamknę obwód 230V z opornikiem 46kOhm uzwojeniem pierwotnym (0.3R) transformatorem inwertera, uzyskując ok. 5mA, a potem zamknę obwód 920V z opornikiem 184kOhm uzyskując znów ok. 5mA, to wyindukowane napięcie na uzwojeniu wtórnym w obu przypadkach będzie takie same, czy jednak wyższe? Pomijam kwestię dot. zmiany oporu cewki zależnej od f (inna dla 50Hz, inna dla 30kHz) Gdybym miał trafko pod ręką, godzina zabawy dałaby odpowiedź.

    Pomiar napięcia również nie jest sprawą „bardzo prostą”. Czy można do pracującego inwertera podłączyć kolejny inwerter, albo transformator WN? Powiedzmy taki 230V na 5kV? Podwójny inwerter (2 CCFL) z połączonymi szeregowo uzwojeniami wtórnymi lub nawet dwa takie inwertery, muszą posiadać dostatecznie duży opór i wytrzymałość napięciową, aby nie obciążać inwertera. Wyindukowane napięcie można podejrzeć na oscyloskopie, i poddać też obróbce (przekładnia) by zrobić woltomierz do 3kV.

    Jakie macie sugestie, gdzie tkwi mój potencjalny błąd w projektach?

    0 5
  • Pomocny post
    #2 17 Paź 2017 19:55
    RitterX
    Poziom 36  

    Co znajduje się w rurce CCFL w czasie gdy pracuje? Masz tam wyładowanie, plazmę i przepływa prąd, należy dodać znamionowy. Na pracującej lampie jest napięcie, nie jest ono przypadkowe. Długość lampy przekłada się proporcjonalnie na wartość napięcia pracy i ten współcznnik jest stały dla lamp o określonej średnicy.
    Kiedy weźmiesz drut i nawiniesz na lampie cewkę rzędu 5 zw. i podłączysz częstotliwościomierz to otrzymasz częstotliwość pracy inwertera. Co więcej, gdy podłączysz oscyloskop to otrzymasz przebieg prądu lampy. Kolejny eksperyment będzie wymagał kształtki ferrytowej typu UI albo EE. Jak obejmiesz bańkę lampy ferrytem i na drugiej kolumnie nawiniesz uzwojenie przekładnika prądowego, który obciążysz rezystorem, byle nie zbyt małej wartości, to będziesz miał układ pomiarowy o jaki chodzi. Nie włączając nic szeregowo w obwód inwerter-lampa uzyskasz pomiary "u źródeł" czyli na lampie.
    W ten sposób, poprzez sprzężenie ferrytem z generatorem była zasilana "wieczna" lampa Philips-a, która miała kształt torusa i z tego co pamiętam nie posiadała nawet wyprowadzenia żarzenia.

    0
  • #3 17 Paź 2017 21:37
    Wojtek 24 lata
    Poziom 25  

    Witam kolegę "RitterX". Na pracującej lampie "nie pracowałem" tzn. nie zdejmowałem charakterystyki. Podpowiedzi ogólnie bardzo ciekawe i interesujące, co z czasem będę się starał wykorzystać. Chciałbym jednak lekko "przesunąć nasz temat po PCB" jeśli można to tak wyrazić, "z lampy na inwerter".
    Chcę w ten temat bardziej się wdrożyć.
    Jeśli mam do czynienia z inwerterem, sterowaniem od producenta, i CCFL, "połowę rzeczy mam z głowy", bo to nie mój prototypowy układ.
    Wszelkie noty dostępne w Internecie podają, iż praca CCFL to 5-6mA. Jeśli przykładowe napięcie pracy lampy to 550V, zatem ma ona przy tym napięciu opór 110kOhm. Włożenie rezystora 1kOhm w szeregu ze świetlówką będzie niewykrywalne przez inwerter. Nie zwiększa to prądu w mA sugerując nieco większe zużycie lampy. Prąd 5mA (30khz) na oporniku 1kOhm (bardzo precyzyjnym) oddaje mi 5V. Moc na oporniku to 0,025W (25mW), świetlówka ma około 2-4W. Jedyny problem to pomiar AC 30kHz na linii 550V-1550V "zwykłym miernikiem" i kwestia potencjalnej jonizacji, przebicia, przeskoku iskry. Dlaczego te obliczenia są mi potrzebne? Chodzi o zbudowanie w pierwszej kolejności miliamperomierza dla CCFL. Cewka na lampie bądź rdzeń jaki sugerujesz ok, ale jak to kalibrować?
    Z jednej strony można mieć "rezerwę" do wprowadzania "modyfikacji" w takich układach, z drugiej strony, jeśli będę dobrze znał zasadę pracy lamp CCFL i obwodów warunkujących ich pracę, będę rozgraniczał skąd dokąd mogę zaingerować w układ.

    Zdecydowanie lepszym pomysłem jest próba uruchomienia sprawnego inwertera z CCFL, kiedy między nim, a świetlówką znajduje się uzwojenie o minimalnym oporze i indukcyjności. Jak wiemy wystarczy 5,3mH by dla 30kHz osiągnąć reaktancję niemal równą 1kOhm. Nie zakupiłem jeszcze trafka "do zabawy" ale wątpię by kilka grubych zwojów miało tyle mH. Z ciekawości podpoiłem miernik indukcyjności do wtórnego uzwojenia trafa Weller 24V 60W i miało 20mH. To jednak jest odległe.

    Staram się wpierw zrobić kalibrowalny miernik mA. Jak planuję go kalibrować? Mianowicie już dwie rzeczy chcę włączyć w szeregu między inwerterem a CCFL. Opornik np. 200Ohm by było na nim 1V, i drugi inwerter. Opornik i napięcie na nim odłożone poda mi bardzo dokładnie prąd w mA na CCFL-u. Natomiast dokładna niemal precyzyjna znajomość prądu pozwoli to "powiązać" z napięciem jakie pojawi się, wyindukuje na wtórnych zwojach inwertera.

    Ostatnią rzeczą zostaje "liniowość" takiego miernika, i UAC na wtórnym np. dla 8mA. Na to też jest sposób. Chcę oddzielnym transformatorem na początek przenieść przebieg i częstotliwość na niższe napięcie ale wyższy prąd prosto z pracującego inwertera z CCFL-em.

    Będę kontynuował wątek dla zainteresowanych.

    0
  • #4 18 Paź 2017 14:25
    jarek_lnx
    Poziom 43  

    Pomiar przy tej częstotliwości i napięciu jest trudny choćby dlatego że znaczący prąd płynie przez pojemność pomiędzy obwodem lampy a metalowymi elementami w pobliżu jak choćby folia odbijająca światło w kierunku ekranu. Lampa jest nieliniowym odbiornikiem o ujemnej rezystancji wiec przebieg napięcia i prądu są mocno zniekształcone, potrzeba by miernika TrueRMS.

    Poszukaj not aplikacyjnych Jima Williamsa dotyczących budowy układów zasilania CCFL, tam jest sporo o pomiarach.

    0
  • #5 18 Paź 2017 19:56
    _lazor_
    Moderator Projektowanie

    jarek_lnx napisał:
    Pomiar przy tej częstotliwości i napięciu jest trudny choćby dlatego że znaczący prąd płynie przez pojemność pomiędzy obwodem lampy a metalowymi elementami w pobliżu jak choćby folia odbijająca światło w kierunku ekranu. Lampa jest nieliniowym odbiornikiem o ujemnej rezystancji wiec przebieg napięcia i prądu są mocno zniekształcone, potrzeba by miernika TrueRMS.

    Poszukaj not aplikacyjnych Jima Williamsa dotyczących budowy układów zasilania CCFL, tam jest sporo o pomiarach.


    Naprawdę ciekawe schematy można znaleźć od Jima Williamsa. Tak się teraz zastanawiam, czy moja chorobliwa wręcz chęć odizolowania potencjału odniesienia dla wysokiego napięcia i układu pomiarowego w ogóle miała sens. W takim wypadku można zrobić dzielnik napięcia z wzmacniaczem jako buforem co by nie obciążać za bardzo transformator. Teraz tylko mnie zastanawia czy takim punktem odniesienia powinien być potencjał ziemi czy też jednak ten punkt powinien być od niej odseparowany.

    0
  • #6 19 Paź 2017 18:58
    RitterX
    Poziom 36  

    Kalibarcja przetwornika z rdzeniem na lampie jest taka sama jak miedzianego przewodu wiodącego prąd. Przepływ elektronów w metalu czy gazie powoduje oddziaływanie elektromagnetyczne. Stąd definicja elektrodynamiczna 1. Aampera. Przekładnik prądowy to przekładnik prądowy, rdzeń z przewodem mierzonym oraz uzwojeniem i obciążeniem pomiarowym. Nic nie stoi na przeszodzie byś obciążył go rezystorem 200R. Jak zrobisz to na rdzeniu o dużym AL czyli ferrycie 3E25 lub podobnym, z małym oknem i dobrze dociśniętymi połówkami celem minimalizacji strumiena to uzyskasz to samo co na szeregowym rezystorze z CFFL. Tylko, że z izolacją galwaniczną oraz dowolnym doborem potencjału odniesienia dla miernika.
    550V na lampie w stanie niezjonizowanym i zjonizowanym czyli po zapłonie to zupełnie inna galaktyka. Lampa CCFL ma krótkie zakrzywienie charakterystyki przejścia pomiędzy oboma stanami pracy, czyli w czasie zapłonu częstotliwość oraz napięcie rośnie gwałtownie na generatorze samodławnym z powodu braku obciążenia. Dochodzi do punktu zapłonu i gwałtownie spada do napięcia pracy podyktowanego długością i średnicą rurki. Ustala się równowaga punktu pracy i układ sobie działa. Stanu przejścia nie przeanalizujesz bo to nie ma sensu. Jedynie interesujące są pomiary napięcia punktu zapłonu i pracy. W tym ostatnim przypadku punktu pracy nominalnej oraz min. punktu stabilnej pracy dla ściemnienia.

    0
  Szukaj w 5mln produktów