Elektroniczny układ zapłonowy świetlówki
P R O J E K T Y
Elektroniczny układ
zapłonowy świetlówki,
część 2
kit AVT-441
ZagroÅ‚enia z uzwojeniami wtÛrnymi ìBî i ìDî
i obwody zabezpieczeÒ stan taki powoduje natychmiasto-
Wybrany ukÅ‚ad falownika, we wygaszenie przebiegÛw steru-
w ktÛrym musi popÅ‚ynąĘ prÄ…d jÄ…cych i zatrzymanie drgaÒ falow-
poprzez uzwojenie TR1C aby nika.
ukÅ‚ad generowaÅ‚, ma w opisywa- PoniewaÅ‚ napiÍcie pojawiajÄ…ce
nym zastosowaniu jednÄ… kapitalnÄ… siÍ na zaciskach uzwojenia zabez-
KoÒczymy opis
zaletÍ - wyjÍcie Å›wietlÛwki z op- pieczajÄ…cego ma charakter prze-
elektronicznego układu
rawek lub teł jej uszkodzenie mienny, konieczne jest ułycie
zapÅ‚onowego do Å›wietlÛwek.
polegajÄ…ce na przepaleniu siÍ Å‚ar- dodatkowych czterech diod D1..D4
W tej czÍÅ›ci artykuÅ‚u autor
nika unieruchamia trwale układ. w układzie mostka Graetza, umoł-
przybliła zagadnienia
Nie trzeba siÍ zatem obawiaĘ, iÅ‚ liwiajÄ…cych proste zwarcie uzwo-
zwiÄ…zane z systemami
powstaną tu jakieś stany zagrała- jenia za pomocą pracującego jako
zabezpieczeÒ stosowanymi
jące trwałości układu. klucz tranzystora T3. Podczas nor-
w falownikach, omawia takłe
Układ mołe jednak ulec uszko- malnej pracy na kolektorze T3
sposÛb wykonania
dzeniu w innej sytuacji. NajciÍÅ‚- utrzymywany jest dośĘ wysoki (z
i uruchomienia układu.
sze warunki pracy, a wiÍc duÅ‚y uwagi na straty mocy) potencjaÅ‚
pobÛr prÄ…du poÅ‚Ä…czony jednoczeÅ›- 33V generowany przez ukÅ‚ad R4
nie z duÅ‚ymi wartoÅ›ciami napiÍĘ i DZ1. Podczas normalnej pracy
na elementach DÅ‚2 i C12 wystÍ- utrzymuje on diody D1..D4
puje w koÒcowej fazie grzania w pewnym stanie nieprzewodze-
elektrod, wtedy gdy Å›wietlÛwka nia i dodatkowo umoÅ‚liwia uÅ‚ycie
powinna siÍ zaÅ›wieciĘ. Co jednak zamiast tranzystora tyrystora ma-
bÍdzie jeÅ›li zapÅ‚on nie nastÄ…pi? Å‚ej mocy. W takim przypadku
Jest to przecieł naturalny koniec układ po wykryciu stanu alarmo-
pracy takiej lampy. Nic! UkÅ‚ad wego blokuje siÍ aÅ‚ do wyÅ‚Ä…cze-
pozostanie w stanie rezonansu ge- nia zasilania.
nerujÄ…c maksymalnie duÅ‚e napiÍ-
cia. O ile nawet taka kilkusekun-
dowa faza jest niegroüna i natu-
ralna, o tyle nie wolno pozwoliĘ,
aby trwaÅ‚a ona bez ograniczeÒ.
Dlatego układ zawiera układ
zabezpieczenia wyłączający falow-
nik. Jego zasadniczym elementem
jest dodatkowe uzwojenie ìAî
nawiniÍte na rdzeniu oscylatora.
Działanie układu zabezpieczenia
sprowadza siÍ do zwarcia tego
uzwojenia w przypadku detekcji
stanu alarmowego - dziÍki silne-
Rys. 7. Wyprowadzenia dławika
mu sprzÍÅ‚eniu magnetycznemu
DÅ‚2.
Elektronika Praktyczna 7/98
67
Elektroniczny układ zapłonowy świetlówki
Elementy z miejscem, a akurat te uzwojenia
indukcyjne powinny byĘ nawiniÍte w jednej
Jak to zwykle warstwie. Najmniej problemÛw
w przypadku ukÅ‚adÛw przysparza uzwojenie zabezpie-
impulsowych bywa, do- czajÄ…ce ìAî. Nawijamy je w jed-
kÅ‚adne i prawidÅ‚owe nej lub dwÛch warstwach, mniej
wykonanie elementÛw lub bardziej starannie, jak siÍ uda
indukcyjnych jest wa- (12 zwojÛw).
runkiem powodzenia Kolejnym elementem induk-
w budowie urządzenia. cyjnym jest dławik Dł2. Do jego
Najmniej problemÛw wykonania oprÛcz karkasu i rdze-
jest z dławikiem prze-
ciwzakÅ‚Ûceniowym,
gdyÅ‚ jest on dostÍpny
w postaci gotowej. Po-
Rys. 8. Sposób wykonania zostałe elementy trzeba
transformatora TR1.
niestety samodzielnie
wykonaĘ.
Układ zabezpieczenia spraw- Rozpoczniemy od transforma-
dza wartośĘ napiÍcia w punkcie tora TR1. Do jego wykonania
ìDî lampy. PodÅ‚Ä…czony jest tam potrzebny bÍdzie rdzeÒ wedÅ‚ug
dzielnik R12/R11 wspÛÅ‚pracujÄ…cy wykazu elementÛw, niecaÅ‚y metr
z eliminującym fałszywe zadziała- cienkiego przewodu miedzianego
nia kondensatorem C9 i diodÄ… w izolacji (najlepszy jest tzw. cy-
Zenera DZ2. W momencie, gdy nar) i klej błyskawicznie schnący
napiÍcie na lampie osiÄ…gnie (Cyjanopan, Super-Atak itp.). Roz-
1000V, po krÛtkiej chwili napiÍcie kÅ‚ad uzwojeÒ, wraz z zaznacze-
na C9 przekroczy prÛg 10V, co niem poczÄ…tkÛw i koÒcÛw, przed-
odblokowuje T1. stawiony jest na rys. 8. Mozaika
WydajnośĘ prądowa falownika płytki drukowanej została wyko-
pozwala mu sterowaĘ Å›wietlÛwkÄ… nana pod kÄ…tem maksymalnego
o mocy do 60W. PoniewaÅ‚ na uporzÄ…dkowania uzwojeÒ, poczÄ…t-
rynku polskim najpopularniejsze ki i koÒce wystÍpujÄ… dokÅ‚adnie na
sÄ… Å›wietlÛwki o Å›rednicy 36 mm przemian, przez co pomyÅ‚ki po-
i mocy 20 i 40W, układ przysto- winny nalełeĘ do absolutnych
sowano do sterowania zarÛwno wyjÄ…tkÛw.
jednej jak i drugiej lampy, do Nawijanie rozpoczyna siÍ od
wyboru. Dodatkowo zamiast uzwojenia pierwotnego ìCî - li-
ìrurkiî 20-watowej moÅ‚na spo- czy ono sobie jedynie 2 zwoje.
kojnie ułyĘ modelu 18-watowego, Zwoje naleły liczyĘ bardzo do-
a w opcji 40W rurki 36-watowej. kładnie, gdył ewentualne pomył-
NaleÅ‚y jednak bezstronnie przy- ki mogÄ… istotnie zakÅ‚ÛciĘ symet-
znaĘ iÅ‚ zasilajÄ…c z omawianego riÍ mostka falownika. Na szczÍÅ›-
ukÅ‚adu maÅ‚Ä… lampÍ pozostawia- cie nawijania jest na tyle niewie-
my nie wykorzystane rezerwy le, ił z liczeniem nie mołe byĘ
mocy. problemu. Po przewleczeniu cy-
WybÛr mocy Å›wietlÛwki nastÍ- naru przez otwÛr w rdzeniu na-
puje poprzez wykonanie dławika ciągamy go i doginamy tak, aby
Dł2 w postaci cewki z odczepem jak najdokładniej opasywał on
(rys. 7). IndukcyjnośĘ uzwojenia ferryt. NaciÄ…gniÍty przewÛd klei-
zawartego pomiÍdzy koÒcÛwkami my odrobinÄ… kleju.
8 i 5 dobrana jest dla mocy 40W, W podobny sposÛb postÍpuje
poprzez doÅ‚Ä…czenie dodatkowych siÍ przy nawijaniu drugich w ko-
zwojÛw pomiÍdzy nÛÅ‚ki 5 i 12 lejnoÅ›ci uzwojeÒ ìBî i ìDî -
wzrasta ona do wartoÅ›ci koniecz- kaÅ‚de po 8 zwojÛw. Z uwagi na
nej dla obsÅ‚ugi lampy 20W. Prze- ich wiÍkszÄ… liczbÍ, proces naciÄ…-
Å‚Ä…czenia dokonuje siÍ poprzez gania i klejenia moÅ‚na rozÅ‚oÅ‚yĘ
odpowiednie ustawienie zwÛr na na 2-3 etapy. WaÅ‚ne jest, aby
płytce drukowanej i ewentualną uzwojenia bazowe były jak najbar-
zmianÍ wartoÅ›ci kondensatora C12 dziej symetryczne wzglÍdem sie-
(ukÅ‚ad dziaÅ‚a rÛwnieÅ‚ i bez tej bie i wzglÍdem pierwotnego.
optymalizującej zmiany). Standar- Oczywiście kolejne zwoje naleły
dowo układ ma ustawione zwory układaĘ ciasno, jeden obok dru-
Rys. 9. Rozmieszczenie elementów
dla Å›wietlÛwki 40W. giego. Inaczej bÍdÄ… problemy
na płytce drukowanej.
Elektronika Praktyczna 7/98
68
Elektroniczny układ zapłonowy świetlówki
kami) i dociÅ›niÍciu poÅ‚Ûwek rdze- ukÅ‚ad do sieci przez rezystor
Tabela 1. Podstawowe parametry
nia indukcyjnośĘ pomiÍdzy wy- bezpiecznikowy. JeÅ›li elementy by-
świetlówek TL.
prowadzeniami 8 i 5 (dla mocy Å‚y sprawne i transformator TR1
Długość Średnica Moc Napięcie Prąd
40W) powinna wynosiĘ 2mH, zaś został poprawnie wykonany, ła-
pracy nominalny
[mm] [mm] [W] [V] [A]
pomiÍdzy wyprowadzeniami rÛwka powinna siÍ zaÅ›wieciĘ, po-
600 28 18 58 0,38 8 i 12 (dla 20W) - 3,3mH. Gdy niewaÅ‚ napiÍcie na niej bÍdzie
miernik wskaÅ‚e za duÅ‚o, naleÅ‚y rzÍdu 150V, nie bÍdzie to jednak
600 36 20 58 0,38
zwiÍkszyĘ grubośĘ przekÅ‚adek jasnośĘ normalna lecz istotnie
900 28 30 101 0,36
i odwrotnie. słabsza.
1200 28 36 104 0,42
Druga metoda polega rÛwnieÅ‚ Gdy Å‚arÛwka siÍ nie zaÅ›wieci,
1200 36 40 104 0,42
na zgrubnym zmontowaniu rdze- przede wszystkim trzeba spraw-
1500 28 58 113 0,63
nia, uruchomieniu układu i po- dziĘ działanie układu startowego:
1500 36 65 113 0,64
miarze prÄ…du pÅ‚ynÄ…cego przez na kondensatorze C4 napiÍcie po-
1800 28 70 128 0,7
Å›wietlÛwkÍ, przez koÒcÛwkÍ D. winno byĘ rzÍdu 25..35V i na
1800 36 75 131 0,64
Trzeba jednak dysponowaĘ mul- rezystorze R5 powinny pojawiĘ
1800 36 85 123 0,77
timetrem umoÅ‚liwiajÄ…cym pomiar siÍ szpilkowe impulsy startowe.
prÄ…du zmiennego o czÍstotliwoÅ›ci W drugiej kolejnoÅ›ci moÅ‚na prÛ-
20kHz z opcją True RMS. Gdy bowaĘ odłączyĘ jeden koniec
nia potrzebny bÍdzie drut nawo- prÄ…d jest za maÅ‚y (zgodnie z tab. uzwojenia TR1A.
jowy o średnicy około 0,35 mm 1) oznacza to, łe indukcyjnośĘ Na tym falownik mołna uznaĘ
oraz dobrej jakości taśma izola- jest zbyt duła. Podczas ekspery- za uruchomiony, kolejny krok
cyjna, najlepiej folia styroflekso- mentÛw naleÅ‚y jednak bardzo polega na wlutowaniu dÅ‚awika
wa. Nawijanie dÅ‚awika jest pros- uwaÅ‚aĘ, aby podczas pracy rdzeÒ DÅ‚2 i podÅ‚Ä…czeniu Å›wietlÛwki. Po
te, a z uwagi na duÅ‚Ä… ilośĘ miej- nie wysunÄ…Å‚ siÍ z karkasu, gdyÅ‚ wÅ‚Ä…czeniu ukÅ‚adu powinna siÍ
sca rÛwnieÅ‚ niekÅ‚opotliwe. Ponie- wÛwczas Å›wietlÛwka ulegnie ona zaÅ›wieciĘ w czasie krÛtszym
waÅ‚ szczytowe napiÍcie na dÅ‚a- zniszczeniu. Gotowy i sprawdzo- niÅ‚ 1 sekunda. Podczas pracy ter-
wiku mołe przekraczaĘ 1000V, ny dławik trzeba porządnie skleiĘ mistor PTC jest gorący i jest to
jedynym problemem jest staranne klejem epoksydowym. zjawisko całkowicie normalne.
izolowanie poszczegÛlnych W ostatnim kroku montujemy dio-
warstw uzwojenia. Nawijanie roz- MontaÅ‚ i uruchomienie dy D1..D4, doÅ‚Ä…czamy rÛwnolegle
poczyna siÍ od koÒcÛwki 8 kar- UkÅ‚ad elektroniczny montuje do R12 rezystor 100k&!, aby ob-
kasu a koÒczy na 5. Uzwojenie siÍ wedÅ‚ug typowych reguÅ‚ na niÅ‚yĘ znacznie prÛg zadziaÅ‚ania
naleÅ‚y podzieliĘ na kilka warstw pÅ‚ytce drukowanej, ktÛrej widok zabezpieczenia i ponownie, na
np. cztery po 25 zwojÛw lub piÍĘ przedstawiono na wkÅ‚adce we- krÛtka chwilÍ wÅ‚Ä…czamy zasilanie.
po 20. W sumie nawijamy wiÍc wnÄ…trz numeru. Rozmieszczenie Tym razem ukÅ‚ad powinien mil-
100 zwojÛw. na niej elementÛw widaĘ na rys. czeĘ.
NastÍpnie nawijamy jeszcze 9. Podczas uruchamiania naleÅ‚y Robert Magdziak, AVT
jednÄ…, 28-zwojowÄ… warstwÍ (do zachowaĘ szczegÛlnÄ… ostroÅ‚nośĘ
obsÅ‚ugi lampy 20W), zaczynajÄ…c i uwagÍ, gdyÅ‚ caÅ‚ośĘ elektroniki
od wyprowadzenia 5 i koÒczÄ…c na jest galwanicznie poÅ‚Ä…czona
12. Koniecznie trzeba zachowaĘ z sieciÄ… energetycznÄ…, a napiÍ-
ten sam kierunek nawijania, tak cie na Å›wietlÛwce moÅ‚e przekra-
aby indukcyjnoÅ›ci tych dwÛch czaĘ 1kV!
czÍÅ›ci dodawaÅ‚y siÍ. W gotowÄ… Na poczÄ…tku montujemy ele-
cewkÍ wkÅ‚adamy rdzeÒ, jego ko- menty filtru przeciwzakÅ‚Ûcenio-
lumny boczne naleły przedzieliĘ wego, mostek prostowniczy i kon-
przekÅ‚adkami. ObecnośĘ przekÅ‚a- densator C3. NastÍpnie wÅ‚Ä…czamy
dek jest konieczna, gdył w prze- układ do sieci poprzez szeregowy
ciwnym przypadku rdzeÒ bÍdzie rezystor-bezpiecznik o wartoÅ›ci
siÍ nasycaÅ‚. GrubośĘ przekÅ‚adek okoÅ‚o 100&!/2W. NapiÍcie na C3
wynosi około 0,35 mm, jako powinno wynosiĘ około 310V.
materiał mołna wykorzystaĘ jed- W drugiej kolejności montuje-
ną lub dwie warstwy folii sty- my wszystkie pozostałe elementy
rofleksowej w zaleÅ‚noÅ›ci od jej oprÛcz diod D1..D4 i dÅ‚awika DÅ‚2.
gruboÅ›ci. GrubośĘ przekÅ‚adek na- CewkÍ oscylatora TR1 naleÅ‚y po
leły mierzyĘ mikrometrem, jed- wlutowaniu przykleiĘ do płytki
nak lepiej dobraĘ eksperymental- drukowanej kroplą kleju, a tran-
nie korzystając z poniłszych zystory T1 i T2 wyposałyĘ w nie-
dwÛch metod. wielkie radiatorki z blachy. Za-
NajdokÅ‚adniejszÄ… metodÄ… na miast Å›wietlÛwki, pomiÍdzy wy-
dobranie wÅ‚aÅ›ciwej gruboÅ›ci jest prowadzenie ìAî i poczÄ…tek uzwo-
pomiar indukcyjnoÅ›ci. Po zgrub- jenia ìCî oscylatora (nÛÅ‚ka 8 DÅ‚2)
nym zmontowaniu dÅ‚awika (z podÅ‚Ä…czamy zwykÅ‚Ä… Å‚arÛwkÍ
mniej wiÍcej dobrymi przekÅ‚ad- 220V/100W. Ponownie wÅ‚Ä…czamy
Elektronika Praktyczna 7/98
69