Elektroniczny układ zapłonowy świetlówki
P R O J E K T Y
Elektroniczny układ
zapłonowy świetlówki,
część 2
kit AVT-441
Zagrołenia z uzwojeniami wt�rnymi �B� i �D�
i obwody zabezpiecze� stan taki powoduje natychmiasto-
Wybrany układ falownika, we wygaszenie przebieg�w steru-
w kt�rym musi popłynąĘ prąd jących i zatrzymanie drga� falow-
poprzez uzwojenie TR1C aby nika.
układ generował, ma w opisywa- Poniewał napi�cie pojawiające
nym zastosowaniu jedną kapitalną si� na zaciskach uzwojenia zabez-
Ko�czymy opis
zalet� - wyj�cie świetl�wki z op- pieczającego ma charakter prze-
elektronicznego układu
rawek lub teł jej uszkodzenie mienny, konieczne jest ułycie
zapłonowego do świetl�wek.
polegające na przepaleniu si� łar- dodatkowych czterech diod D1..D4
W tej cz�ści artykułu autor
nika unieruchamia trwale układ. w układzie mostka Graetza, umoł-
przybliła zagadnienia
Nie trzeba si� zatem obawiaĘ, ił liwiających proste zwarcie uzwo-
związane z systemami
powstaną tu jakieś stany zagrała- jenia za pomocą pracującego jako
zabezpiecze� stosowanymi
jące trwałości układu. klucz tranzystora T3. Podczas nor-
w falownikach, omawia takłe
Układ mołe jednak ulec uszko- malnej pracy na kolektorze T3
spos�b wykonania
dzeniu w innej sytuacji. Najci�ł- utrzymywany jest dośĘ wysoki (z
i uruchomienia układu.
sze warunki pracy, a wi�c duły uwagi na straty mocy) potencjał
pob�r prądu połączony jednocześ- 33V generowany przez układ R4
nie z dułymi wartościami napi�Ę i DZ1. Podczas normalnej pracy
na elementach Dł2 i C12 wyst�- utrzymuje on diody D1..D4
puje w ko�cowej fazie grzania w pewnym stanie nieprzewodze-
elektrod, wtedy gdy świetl�wka nia i dodatkowo umołliwia ułycie
powinna si� zaświeciĘ. Co jednak zamiast tranzystora tyrystora ma-
b�dzie jeśli zapłon nie nastąpi? łej mocy. W takim przypadku
Jest to przecieł naturalny koniec układ po wykryciu stanu alarmo-
pracy takiej lampy. Nic! Układ wego blokuje si� ał do wyłącze-
pozostanie w stanie rezonansu ge- nia zasilania.
nerując maksymalnie dułe napi�-
cia. O ile nawet taka kilkusekun-
dowa faza jest niegro�na i natu-
ralna, o tyle nie wolno pozwoliĘ,
aby trwała ona bez ogranicze�.
Dlatego układ zawiera układ
zabezpieczenia wyłączający falow-
nik. Jego zasadniczym elementem
jest dodatkowe uzwojenie �A�
nawini�te na rdzeniu oscylatora.
Działanie układu zabezpieczenia
sprowadza si� do zwarcia tego
uzwojenia w przypadku detekcji
stanu alarmowego - dzi�ki silne-
Rys. 7. Wyprowadzenia dławika
mu sprz�łeniu magnetycznemu
Dł2.
Elektronika Praktyczna 7/98
67
Elektroniczny układ zapłonowy świetlówki
Elementy z miejscem, a akurat te uzwojenia
indukcyjne powinny byĘ nawini�te w jednej
Jak to zwykle warstwie. Najmniej problem�w
w przypadku układ�w przysparza uzwojenie zabezpie-
impulsowych bywa, do- czające �A�. Nawijamy je w jed-
kładne i prawidłowe nej lub dw�ch warstwach, mniej
wykonanie element�w lub bardziej starannie, jak si� uda
indukcyjnych jest wa- (12 zwoj�w).
runkiem powodzenia Kolejnym elementem induk-
w budowie urządzenia. cyjnym jest dławik Dł2. Do jego
Najmniej problem�w wykonania opr�cz karkasu i rdze-
jest z dławikiem prze-
ciwzakł�ceniowym,
gdył jest on dost�pny
w postaci gotowej. Po-
Rys. 8. Sposób wykonania zostałe elementy trzeba
transformatora TR1.
niestety samodzielnie
wykonaĘ.
Układ zabezpieczenia spraw- Rozpoczniemy od transforma-
dza wartośĘ napi�cia w punkcie tora TR1. Do jego wykonania
�D� lampy. Podłączony jest tam potrzebny b�dzie rdze� według
dzielnik R12/R11 wsp�łpracujący wykazu element�w, niecały metr
z eliminującym fałszywe zadziała- cienkiego przewodu miedzianego
nia kondensatorem C9 i diodą w izolacji (najlepszy jest tzw. cy-
Zenera DZ2. W momencie, gdy nar) i klej błyskawicznie schnący
napi�cie na lampie osiągnie (Cyjanopan, Super-Atak itp.). Roz-
1000V, po kr�tkiej chwili napi�cie kład uzwoje�, wraz z zaznacze-
na C9 przekroczy pr�g 10V, co niem początk�w i ko�c�w, przed-
odblokowuje T1. stawiony jest na rys. 8. Mozaika
WydajnośĘ prądowa falownika płytki drukowanej została wyko-
pozwala mu sterowaĘ świetl�wką nana pod kątem maksymalnego
o mocy do 60W. Poniewał na uporządkowania uzwoje�, począt-
rynku polskim najpopularniejsze ki i ko�ce wyst�pują dokładnie na
są świetl�wki o średnicy 36 mm przemian, przez co pomyłki po-
i mocy 20 i 40W, układ przysto- winny nalełeĘ do absolutnych
sowano do sterowania zar�wno wyjątk�w.
jednej jak i drugiej lampy, do Nawijanie rozpoczyna si� od
wyboru. Dodatkowo zamiast uzwojenia pierwotnego �C� - li-
�rurki� 20-watowej mołna 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-
Naleły jednak bezstronnie przy- ki mogą istotnie zakł�ciĘ symet-
znaĘ ił zasilając z omawianego ri� mostka falownika. Na szcz�ś-
układu małą lamp� pozostawia- cie nawijania jest na tyle niewie-
my nie wykorzystane rezerwy le, ił z liczeniem nie mołe byĘ
mocy. problemu. Po przewleczeniu cy-
Wyb�r mocy świetl�wki nast�- naru przez otw�r 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. Naciągni�ty przew�d klei-
zawartego pomi�dzy ko�c�wkami my odrobiną kleju.
8 i 5 dobrana jest dla mocy 40W, W podobny spos�b post�puje
poprzez dołączenie dodatkowych si� przy nawijaniu drugich w ko-
zwoj�w pomi�dzy n�łki 5 i 12 lejności uzwoje� �B� i �D� -
wzrasta ona do wartości koniecz- kałde po 8 zwoj�w. Z uwagi na
nej dla obsługi lampy 20W. Prze- ich wi�kszą liczb�, proces nacią-
łączenia dokonuje si� poprzez gania i klejenia mołna rozłołyĘ
odpowiednie ustawienie zw�r na na 2-3 etapy. Wałne jest, aby
płytce drukowanej i ewentualną uzwojenia bazowe były jak najbar-
zmian� wartości kondensatora C12 dziej symetryczne wzgl�dem sie-
(układ działa r�wnieł i bez tej bie i wzgl�dem pierwotnego.
optymalizującej zmiany). Standar- Oczywiście kolejne zwoje naleły
dowo układ ma ustawione zwory układaĘ ciasno, jeden obok dru-
Rys. 9. Rozmieszczenie elementów
dla świetl�wki 40W. giego. Inaczej b�dą problemy
na płytce drukowanej.
Elektronika Praktyczna 7/98
68
Elektroniczny układ zapłonowy świetlówki
kami) i dociśni�ciu poł�wek rdze- układ do sieci przez rezystor
Tabela 1. Podstawowe parametry
nia indukcyjnośĘ pomi�dzy wy- bezpiecznikowy. Jeśli elementy by-
świetlówek TL.
prowadzeniami 8 i 5 (dla mocy ły 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]
pomi�dzy wyprowadzeniami r�wka powinna si� zaświeciĘ, po-
600 28 18 58 0,38 8 i 12 (dla 20W) - 3,3mH. Gdy niewał napi�cie na niej b�dzie
miernik wskałe za duło, naleły rz�du 150V, nie b�dzie to jednak
600 36 20 58 0,38
zwi�kszyĘ grubośĘ przekładek jasnośĘ normalna lecz istotnie
900 28 30 101 0,36
i odwrotnie. słabsza.
1200 28 36 104 0,42
Druga metoda polega r�wnieł Gdy łar�wka si� nie zaświeci,
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 prądu płynącego przez na kondensatorze C4 napi�cie po-
1800 28 70 128 0,7
świetl�wk�, przez ko�c�wk� D. winno byĘ rz�du 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 umołliwiającym pomiar si� szpilkowe impulsy startowe.
prądu zmiennego o cz�stotliwości W drugiej kolejności mołna pr�-
20kHz z opcją True RMS. Gdy bowaĘ odłączyĘ jeden koniec
nia potrzebny b�dzie drut nawo- prąd jest za mały (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- ment�w naleły jednak bardzo polega na wlutowaniu dławika
wa. Nawijanie dławika jest pros- uwałaĘ, aby podczas pracy rdze� Dł2 i podłączeniu świetl�wki. Po
te, a z uwagi na dułą ilośĘ miej- nie wysunął si� z karkasu, gdył włączeniu układu powinna si�
sca r�wnieł niekłopotliwe. Ponie- w�wczas świetl�wka ulegnie ona zaświeciĘ w czasie kr�tszym
wał szczytowe napi�cie na dła- zniszczeniu. Gotowy i sprawdzo- nił 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 poszczeg�lnych W ostatnim kroku montujemy dio-
warstw uzwojenia. Nawijanie roz- Montał i uruchomienie dy D1..D4, dołączamy r�wnolegle
poczyna si� od ko�c�wki 8 kar- Układ elektroniczny montuje do R12 rezystor 100k&!, aby ob-
kasu a ko�czy na 5. Uzwojenie si� według typowych reguł na niłyĘ znacznie pr�g zadziałania
naleły podzieliĘ na kilka warstw płytce drukowanej, kt�rej widok zabezpieczenia i ponownie, na
np. cztery po 25 zwoj�w lub pi�Ę przedstawiono na wkładce we- kr�tka chwil� włączamy zasilanie.
po 20. W sumie nawijamy wi�c wnątrz numeru. Rozmieszczenie Tym razem układ powinien mil-
100 zwoj�w. na niej element�w widaĘ na rys. czeĘ.
Nast�pnie nawijamy jeszcze 9. Podczas uruchamiania naleły Robert Magdziak, AVT
jedną, 28-zwojową warstw� (do zachowaĘ szczeg�lną ostrołnośĘ
obsługi lampy 20W), zaczynając i uwag�, gdył całośĘ elektroniki
od wyprowadzenia 5 i ko�cząc na jest galwanicznie połączona
12. Koniecznie trzeba zachowaĘ z siecią energetyczną, a napi�-
ten sam kierunek nawijania, tak cie na świetl�wce mołe przekra-
aby indukcyjności tych dw�ch czaĘ 1kV!
cz�ści dodawały si�. W gotową Na początku montujemy ele-
cewk� wkładamy rdze�, jego ko- menty filtru przeciwzakł�cenio-
lumny boczne naleły przedzieliĘ wego, mostek prostowniczy i kon-
przekładkami. ObecnośĘ przekła- densator C3. Nast�pnie włączamy
dek jest konieczna, gdył w prze- układ do sieci poprzez szeregowy
ciwnym przypadku rdze� b�dzie rezystor-bezpiecznik o wartości
si� nasycał. GrubośĘ przekładek około 100&!/2W. Napi�cie 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 zalełności od jej opr�cz diod D1..D4 i dławika Dł2.
grubości. GrubośĘ przekładek na- Cewk� oscylatora TR1 naleły 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-
dw�ch metod. wielkie radiatorki z blachy. Za-
Najdokładniejszą metodą na miast świetl�wki, pomi�dzy wy-
dobranie właściwej grubości jest prowadzenie �A� i początek uzwo-
pomiar indukcyjności. Po zgrub- jenia �C� oscylatora (n�łka 8 Dł2)
nym zmontowaniu dławika (z podłączamy zwykłą łar�wk�
mniej wi�cej dobrymi przekład- 220V/100W. Ponownie włączamy
Elektronika Praktyczna 7/98
69