Серийные конденсаторы в электронном балласте люминесцентной лампы

Недавно я отремонтировал один сломанный электронный балласт линейной люминесцентной лампы мощностью 30 Вт. Теперь, похоже, все работает, как и ожидалось, но мне пришлось внести в него некоторые изменения, и я хотел бы спросить, видите ли вы какие-либо скрытые проблемы, с которыми я могу столкнуться из-за этих изменений.

Вот диаграмма. Это не совсем моя диаграмма, но она очень похожа, и я надеюсь, что она будет полностью использована здесь:

С левой стороны вы можете видеть источник питания (230 В переменного тока, 1: 1 трансформатор, диодный выпрямитель). Посмотрите на эти два (красных) электролитических конденсатора последовательно. Я предполагаю, что они заряжены только до 162 В (Vpeak составляет 325 В, поэтому каждая крышка получает только 162 В). Оригинальные колпачки были рассчитаны на 15 мкФ 250 В, и мне нужно было заменить одну из них. Я не смог получить то же самое по хорошей цене, поэтому я заменил только один из них на 22 мкФ 250В. Так что теперь у меня есть одна старая 15 мкФ и одна новая 22 мкФ. (Я не могу поместить туда два 22 мкФ, потому что они слишком большие. Один старый маленький 15 мкФ и один новый большой 22 мкФ могут туда поместиться.) Мой вопрос прост: что я вызвал этим? Будут ли проблемы?

Эти колпачки окружены множеством диодов. Я ожидаю, что обычно потенциалы вокруг и между этими крышками -162В, 0В, + 162В. Когда я заменил один из них другим, я, вероятно, переместил потенциал центра из идеального нуля. Это имеет значение здесь? (Конденсаторы никогда не бывают идеальными на 100%, поэтому я надеюсь, что идеальный нулевой потенциал здесь не требуется.) Боюсь, я не понимаю, как на самом деле работает этот странный выпрямитель. Согласно диаграмме, мне кажется, что теперь один из транзисторов работает с более высоким напряжением, а другой с немного более низким напряжением. Или я не прав? Возможно, эти два конденсатора разряжаются параллельно благодаря этим диодам, поэтому не имеет значения, являются ли они абсолютно одинаковыми или нет. (Vpeak на обоих транзисторах составляет 325 В, но когда напряжение сети падает, транзисторы питаются от конденсаторов, и каждый из этих конденсаторов, вероятно, имеет различное зарядное напряжение. Это слишком сложно для меня ...)

Обратите внимание, что причиной того, что вместо одного 400 В одного есть два странных конденсатора, является, вероятно, просто пространство. Две меньшие 250-вольтовые крышки могут поместиться в ограниченном пространстве, а одна большая 400-вольтовая крышка там не поместится. Вот настоящее фото:

Мой второй вопрос: мне также пришлось внести еще одно изменение: резисторы 0R5 на эмиттерах каждого транзистора теперь равны 0R56. Я боюсь, я не понимаю, что я вызвал этим, если это опасное изменение или нет. (Опять же, я не смог получить те же резисторы, что и оригиналы.)

Дело в том, что балласт, кажется, теперь отлично работает, и трубка приятно светит. :-)

Эпилог: Я все еще надеюсь, что благодаря этим диодам две электролитические крышки всегда разряжаются параллельно , поэтому на самом деле не имеет значения, относятся ли они к одному типу или нет.

Должно быть, я пропустил это, когда его спросили в январе.
Это хорошо описанный вопрос, и ответ Ала на часть его вопроса был очень хорошим. Впоследствии он удалил его, но, надеюсь, скоро он будет удален.

Сначала я рассмотрю основные вопросы, а затем вернусь и расскажу о некоторых умных аспектах схемы.

В: Теперь у меня есть одна старая 15 мкФ и одна новая 22 мкФ [в серии]. ... будут ли проблемы?

A: Вероятно, нет.
Когда вы заряжаете два конденсатора последовательно, чтобы через оба конденсатора протекал один и тот же ток, как это происходит здесь, больший конденсатор будет испытывать меньшее повышение напряжения. Это будет очень приблизительно обратно пропорционально их емкости. Два конденсатора близки по номинальному значению (15/22 = ~ 0,7). Значения электролитических конденсаторов могут отличаться более широко, чем это (зависит от спецификации). Более старый конденсатор, вероятно, потерял емкость с возрастом. Таким образом, у старшего маленького, вероятно, будет более высокое напряжение, чтобы начать, когда зарядка заканчивается. Это сместит среднюю точку напряжения конденсатора.

Однако, как вы правильно заметили в своем удаленном ответе (пожалуйста, отмените удаление), когда конденсаторы разряжаются, они будут электрически параллельно, за диодами, так что конденсатор с более высоким напряжением начнет разряжаться первым, а когда выходное напряжение снижается до напряжение нижней крышки напряжения, вторая крышка будет «включаться» плавно. Это будет иметь некоторый эффект на токи пульсации конденсатора, и более высокое напряжение МОЖЕТ усилить старую крышку больше, но в целом она должна работать нормально. Можно утверждать, что новый колпачок, который не совпадает со старым, должен иметь немного НИЗКУЮ емкость, чтобы он принимал больше напряжения. НО должно быть в порядке.

Это картина Ала процесса разряда. Какой бы конденсатор не находился при более высоком напряжении, он разрядится первым.

Q: Эти колпачки окружены множеством диодов. Я ожидаю, что обычно потенциалы вокруг и между этими крышками -162В, 0В, + 162В. Когда я заменил один из них другим, я, вероятно, переместил потенциал центра из идеального нуля. Это имеет значение здесь?

A: Как указано выше. Это сердце схемы заполнения долины. Колпачки заряжают О Vinpeak / 2. Все должно быть достаточно хорошо.

В: Обратите внимание, что причиной того, что вместо одного 400 В одного есть два странных конденсатора, является, вероятно, просто пространство.

A: Нет. Как указано выше. это обеспечивает пассивную коррекцию коэффициента мощности, существенно расширяя период проводимости входных диодов. Это также обеспечивает Vsupply на половине пика Vin в течение периода долины.

Q: Резисторы 0R5 на эмиттерах каждого транзистора теперь равны 0R56. Я не понимаю ... это опасное изменение или нет.

A: Это нормально. Резисторы эмиттера являются резисторами измерения тока, которые обеспечивают подачу напряжения через диод D1 D2 для запуска SCR1, который завершает полупериод переключения тока через D3. Мне пришлось бы потратить больше времени на эту трассу, чтобы получить все нюансы, и я уверен, что это не на 100% правильно, но это дает достаточно хорошее представление о том, что происходит. Увеличение резисторов до 5R6 с 5R увеличивает напряжение на них в 5,6 / 5 ~ = 12%, так что они приведут к отключению цепи при очень незначительных токах, что приведет к немного меньшей яркости. Вы вряд ли увидите разницу визуально.

Схема заполнения долины:

Схема заполнения долины - это образец блестящей черной магии с давних времен, который позволяет удивительно хорошо скорректировать коэффициент мощности в резистивную нагрузку, которую обычно обеспечивает высокочастотный инвертор с постоянной яркостью.

Вместо того, чтобы продолжать петь свои похвалы - вот некоторые ссылки на основные и более умные версии и некоторые обсуждения. Стоит познакомиться с ними, если вы с ними не встречались.

IR (среди лидеров рынка) AN1074 - Новая схема заполнения долины - Новая схема для недорогого электронного заполнения балласта пассивной долины с дополнительными цепями управления для низкого общего гармонического искажения и низкого коэффициента гребня - усовершенствованная пассивная магия.

+ ____________________________

Очень умная схема, которая, по-видимому, дает существенный выигрыш по сравнению с традиционными схемами. Улучшенная форма пассивного тока с заполнением долины - 1997

• Оригинальный формирователь тока заполнения долины допускает проводимость входного тока от 30 ° до 150 °, а затем от 210 ° до 330 °. Из-за неоднородностей от 0 ° до 30 ° и от 150 ° до 210 ° существенное количество гармоник было введено во входную форму волны тока. В этой статье представлен улучшенный вариант схемы заполнения долины, которая расширяет угол проводимости почти до 360 °, тем самым снижая нежелательные гармоники, а также улучшая форму тока в линии электропередачи. Улучшения сделаны с пассивными компонентами. Моделирование SPICE сравнивает оригинальную схему с различными улучшенными версиями схемы. Коэффициент мощности 98% достигается с помощью этой новой схемы.

Полезное обсуждение EDAboard

IEEE аннотация - интерес] Схема с техникой переключения долины

И снова Схема коррекции с высоким коэффициентом мощности, использующая накачку долины для недорогих электронных балластов

связанные с

Пока нет ответов, поэтому я собираюсь изложить свои мысли здесь ...

Вопрос 2 (резисторы): один человек за пределами этого форума получил подсказку, что они просто защищают транзисторы и что изменение их значений на 10% не должно быть проблемой.

Вопрос 1 (серийные заглавные буквы): это более сложно.

Отметим диоды D1-D4 и заглушки C1-C4. (Вход переменного тока слева, зеленый + - 0 - три выходных полюса.)

Теперь, когда напряжение переменного тока выше, чем напряжение колпачков, происходит зарядка. Смотрите следующее изображение:

D1 и D2 теперь отключены, и ток проходит через C1-D3-D4-C2 и заряжает крышки. Два электролита никогда не бывают совершенно одинаковыми, поэтому один из них полностью заряжается раньше. Но я думаю, что диоды D3-D4 вместе с заглушками C3 и C4 гарантируют, что потенциал центра всегда находится посередине, поэтому C1 и C2 никогда не перезаряжаются до напряжения более 160 вольт. Если C2 меньше и прекращает зарядку раньше, C1 пытается затем зарядить больше, но его потенциал отрицательного полюса не может опуститься ниже, чем потенциал между C3-C4. То же самое относится и к С2, поэтому и С1, и С2 заканчивают зарядку одинаковым напряжением, хотя их емкости не одинаковы.

Когда напряжение переменного тока падает до более низких значений, то цепь лампы запитывается от колпачков. Смотрите следующее изображение:

D3 + D4 теперь отключены из-за обратной полярности, а C1 + C2 разряжаются параллельно. Если C2 меньше и разряжается раньше, то D2 защищает его от изменения полярности. (То же самое относится к C1 и D1.) Центральный полюс все еще сохраняет свой центральный (нулевой вольт) потенциал благодаря C3 и C4.

Резюме: я действительно не эксперт по переменному току и сложным конденсаторно-диодным цепям. Но я надеюсь, что эта конкретная схема работает правильно, даже если емкости C1 и C2 не совпадают. (Пока они не перенапряжены и т. Д.) Я считаю, что благодаря этим диодам D1-D4 и конденсаторам C3 и C4 центральный полюс всегда находится посередине (ноль вольт). (Вероятно, имеется некоторая нежелательная пульсация из-за быстрой зарядки C3 и C4 и передачи их мощности на C1 и C2, когда схема пытается стабилизировать напряжение центрального полюса до идеальной средней точки при зарядке C1 и C2.)