Power Electronics

Был разработан ЭПРА для ДНаТ.
Схема
http://disk.tom.ru/n3kd1jj

Главная особенность из за чего все затеивалось - возможность горячего поджига лампы. У типовых балластов при кратковременном пропадании сети есть проблема, пока лампа не остынет, ПРА не может ее зажечь. Типовые ЭПРА на IR2153 так же имеют отдельный динисторный поджиг и не способны зажечь горячую лампу.
В приведенной схеме реализован резонансный поджиг на автогенераторе, следовательно не требуется внешняя ФАПЧ и прочие методы отслеживания резонансной частоты, все заводится на фактической частоте резонансного контура. Уход его параметров до 20% на способность поджига не влияет.
По схеме:
Надписи около катушек следует понимать как 20 Turns, 1.5 Turns (провод просунутый в 3 окна), 56 Turns.
На IRFZ34 сделана защита от обрыва, которая обеспечивает переодический перезапуск балласта если лампа в обрыве.
В целом самодостаточная схема, кроме одного, стабилизации яркости от напруги нету. Она будет только если ККМ прилепить, но в купленный мной корпус ККМ не влазит. Так что держу его в перспективе. Ток лампы подбирается зазором дросселя.
Для бОльших мощностей нужно увеличивать габрит и сечение провода дросселя.

Плата под корпус BLA457-150
http://disk.tom.ru/t467fnh
Особенность: плата без сверловки. Детали паяются планарно, даже самые габаритные. Из за большого габарита емкости и дросселя, не хватило места чтобы традиционно сделать т.к. придется обеспечить зазор между платой и корпусом. Но в этот корпус даже дроссель по высоте не лезет, пришлось подрезать ему ноги. Так что плата плотно лежит на дне корпуса дорожками вверх.

Фото/видео
http://disk.tom.ru/7g34s7w

Тестовые радиаторчики были сняты перед установкой в корпус. Сейчас теплоотвод на корпус. Все отлично встало.
Корпус BLA457-150

Особенности настройки.
Общая емкость высоковольтного контура должна держать 4500В хотя-бы. И должна быть 7-10 нФ. Если сильно меньше, резонансная будет выше 300 кГц, автогенератор не заведется на такой частоте, глубины ПОС не хватит. Если сильно больше, стартовый ток бешеный да и реактивный ток при работе дроссель греет. Устойчиво заводиться когда от 7 и выше. Щас резонансная без нагрузки 200 кГц.
Рабочая 22 кГц.

При резонансе имеется самоограничение вольтажа на емкостях 1500В на штуку. В случае превышения, часть энергии контура сливается в питание через пару HER208. Таким образом резонансный ток ограничивается. Стартовый ток через ключи ограничивается.
Кстати, одну из емкостей резонансного контура (0.1 мкф рядом с диодом) я выкинул, это дало раннее ограничение напряжения по 750В на емкость. И лампа все равно запускается нормально! Вероятно на 400-600 Вт лампе это снова станет актуальным т.к. больше длинна газового канала. На Лампе 250 Вт можно оставить только одну емкость, мягче старт будет.

Есть две тонкости при наладке. Увеличение зазора в дросселе повышает ток лампы и понижает(!) частоту генератора.
Увеличение числа витков обмотки ПОС(1.5Т) сильно понижает частоту генератора и повышает ток через стабилитроны. Поэтому выбрано такое минимальное число, при котором он еще запускается, но ток умеренный и частота не низкая. При одном витке обмотки ПОС, генератор запускался странно, с сильной асимметрией. Похоже размах не доставал до полного срабатывания стабилитронов и все уходило в перекос из за разных Threshold полевиков, либо смещение от схемы запуска не сливается до конца через стабилитроны.
То есть для каждой лампы надо выбирать число обмотки ПОС минимально необходимым для нормальной формы на затворах. С ростом тока лампы уменьшается чисто витков ПОС
Если хочется этот балласт для питания ЛДС меньшей мощности, то можно витки обмотки ПОС повышать, искать необходимый минимум стабильности. Все первые пуски через балластную лампочку.

Затворные емкости 0.1 мкф слегка облегчают жизнь и улучшают стабильность частоты. Вероятно можно и 0.047 поставить для лучшей жизни. Но это требует проверки, мне чего-то сцыкотно было уменьшать их.

Фишка. Классический динисторный запуск не может раскачать такой резонансный высоковольтный контур. Одного "тыка" не хватает чтобы все завязалось, колебания затухают. А вот схема запуска с нижним ключем в линейном режиме, очень легко нагоняет в контуре нужный, для срабатывания ключей ток, за несколько периодов (плавное нарастание колебаний).
Вообще, мне всегда нравились двухтранзисторные балласты и я их много делал, именно с линейным запуском. Особенно после того как насмотрелся на дохлые DB3 и запускающие емкости в энергосберегайках. Динисторный запуск это их слабое место. Еще одно слабое место это ВВ емкость, которую ставят халтурно слабую без мер ограничения напряжения.
Других недостатков у такого балласта нет. Если все по уму, должно быть надежнее IR-ок потому что тупому ТГР ничего никогда не сделается. +Активное запирание на халяву, приятно.

есть несколько замечаний...

Горячий поджиг лампы можно сделать как резонансный, так и импульсный и надо отталкиваться от достоинств и недостатков каждого способа для отдельно взятой разработки. Разницы нет, стоит там IRS2153D или нет. Всё зависит от схемотехники. Просто применять IRS2153D смысла нет, т. к. микросхема имеет минимальные возможности и реализация различных защит и т. д. сводит на нет целесообразность её применения.

Для реализации резонансного поджига нет необходимости отслеживания резонансной частоты. Посмотрите реализацию поджига для ЛЛ.

Нет стабилизации мощности на лампе (напряжение * ток), что желательно сделать.

В схеме нет ошибки насчёт подключения резонансных конденсаторов относительно лампы?

Для меня на микросхемах от IR гораздо проще построить ЭПРА с реализацией всех основных защит и при необходимости добавить стабилизацию мощности без особых затрат. Тем более микросхемы от IR не единственные

_________________
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно».

neon
Мы бы и Ваш вариант с интересом изучили...

_________________
Время - лучший эксперт. ОНО может блестеть так же, но золото дольше.

оно конечно, делать замечания проще, нежели поделиться инфой по теме, привести какую-нить «передовую» схемулю...
Соглашусь с ну, а пока neon мышляет философский вопрос типа «быть или не быть», т.е. поделиться «коммерческой тайной», «секретами полишинеля»..., приведу модельку и результат симулирования своей, правда, пока ещё «сырой», «сикретной» схемули ЭПРА для ДНаТ мощностью 100Вт (нравятся они мне по очень мн. и мн. причинам)
Итак, сверху вниз.
1.Рис. модели.
Показан рабочий режим. Для проверки схемы поджига, номинал R7 (сопротивление лампы в рабочем режиме) следует увеличить до 10кОм…100кОм и соединить верхний вывод R16 с «плюс» питания (250…350В). Для «пожалеть трудягу-кампутер» (ускорение вывода результ. симулирования), номинал R16 уменьшен до 6кОм.

Т.к. в симуляторе не нашёл моделей однопереходного транзистора, то пришлось «изобразить» аналог на R11, R12, Q2, Q3 и D10. При наличии 1-нопереходного вся обвеска изымается и схемуля упрощается.

Внутреннее сопротивление источников питания V3 и V4 выбрано очень малым, дабы исключить накопительные кондеи, которые сглаживают более-менее резкие переходы питающего напряжения от 250…350В и «замазывают» переходные процессы (прогон модельки в крайних режимах). В реале будет лучшЕЕ.
V3 – для динамической проверки поведения схемы при изменении питания в диапазоне 250…350В. Для подключения необходим символ «земля». На V4 убирается.
V4 – для проверки напряжения поджига при напряж. пит. =250В.
Для подключения необходим символ «земля». На V3 убирается.

Трнзистор Q1 необходим для прекращения работы схемы поджига в рабочем режиме. При отсутствии тока через токовый резистор-шунт (R1) Q1 закрывается и режим поджига возобновляется.

Полученные результаты симулирования (мощность на лампе) при разных значениях питающего напряжения (VDC):
250В – 107,26Вт;
275В – 102,26Вт;
300В – 97,285Вт;
325В – 94,078Вт;
350В – 100,7Вт.

2.Рабочий режим в диапазоне изменения пит. напряжения 250…350В.
Сверху вниз:
- мощность, выделяемая в нагрузке;
- напряжение и ток нагрузки;
- изменение пит. напряжения в диапазоне 250…350В.
В скрине показана мощность, выделяемая в нагрузке.
3.Рабочий режим в диапазоне изменения прит. напряжения 250…350В.
Сверху вниз:
Всё аналогично п.2.
В скрине показано напряжение на нагрузке.
4.Рабочий режим в диапазоне изменения прит. напряжения 250…350В.
Сверху вниз:
Всё аналогично п.2.
В скрине показан ток нагрузки.
5.Режим поджига (напряжение питания 250V_DC).
Сверху вниз:
- напряжение на верхнем выводе накопительного кондея С11 (аналог 1-нопереходного транзистора);
- напряжение на верхнем выводе накопительного кондея С12 (основная цепочка поджига);
- напряжение поджига на нагрузке 50кОм.
6.Режим поджига.
Всё аналогично п.5.
Растянуто.

Дабы не «лепить» резюк-печурку в цепь питания IR2153В (и др. целей), а уж тем более какие-нить трасы, в качестве «дежурки» предполагаю использовать простейший мостовой выпрямитель на слабеньких (по току) диодах с гасящим кондеем. При необходимости можно добавить параллельный стаб. напряжения на ТL431.

ЗЫ.Я особо не напрягался в подборке обвеса Rt 2153, выборе оптрона и его обвески, а также др. Подбором номинала в.у. компонентов и индуктивности токоограничивающего дросселя-транса L1, характеристику регулирования можно двигать «туда-сюда» относительно пит. напряжения 300V_DC .
Жду пинков от «в сознании» пинающих
Может, что-то не допояснил… Будут вопросы, - отвечу.
Модель: http://flyfolder.ru/31039708

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

секретов особых нет, т. к. у меня чёткое разделение коммерческих и любительских разработок. Со временем сделаю описание некоторых разработок, а пока мне остаётся только критиковать.

Основные замечания:

- для малой мощности ДНаТ гораздо проще организовать резонансный поджиг;
- питание микросхемы в рабочем режиме можно сделать с помощью зарядового насоса. Резистор для первоначального запуска при этом может иметь очень маленькую мощность:



- стоит присмотреться к реализации на базе других микросхем с токовой защитой выходных транзисторов (обязательно при резонансном поджиге).

Позже дам информацию по зонам стабильности ламп ДНаТ, чтоб не вогнать её в АР.

Ответ по АР дал в теме: http://valvol.ru/topic1595.html

_________________
«То, что я понял, — прекрасно, из этого я заключаю, что остальное, что я не понял, — тоже прекрасно».

фиг его знает, проще ли будет, ведь сампмсм, должна быть максимально простая, надёжная, легко повторяемая схемуля и, если даже, что-либо в ней "навернётся" или же придёт кирдык всему изделию, - не беда, ведь оно максимально просто и по определению - дёшево

_________________
Есть только миг между прошлым и будущим, именно он называется ЖИЗНЬ ©

VVS_ уважаемый ,а можно ли из вашей схемы выжать 1000ВАт и что кроме параметров дросселя надо изменить?
Есть необходимость проверить работоспособность лампы Hortilux Super HPS LU1000B/HTL/EN при подключении которой к имеющемуся ЭмПРА наблюдается странное явление: лампа разгорается и через пару минут гаснет, а напряжение в момент выключчения на ней возрастает аж до 170В!

Проблема в том что лампа американская и расчитана на 250В и 4,5А т.е. запуск от эпра единственная возможность запитать от нашей сети.

Здравствуйте уважаемые форумчане. Мне по зарез нужен баласт для ламп днат. Нашол на паяльнике вот эту статейку cxem.net/house/1-329.php. Но радость бысро прошла после того как спалил 4 irfp460. Продолжать палить транзисторы как то не хочется. По этому обращаюсь к вам. Чтобы вы дали оценку выше приведенной схеме. Может схема сама по себе не доделаная и в ней надо чего то доработать что бы защитьть ключи от пробоя. Пробовал подключать через переделаный мп-3-3 на выходе которого было 250В. Но увы после очередного включения один из ключей пробило. ТГР намотан на трех вместе сложены колечках от енергосберегайки.