Condensatori seriali in reattore elettronico di una lampada fluorescente


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Recentemente ho riparato un reattore elettronico rotto di una lampada fluorescente lineare da 30W. Ora sembra funzionare come previsto, ma ho dovuto apportare alcune modifiche e vorrei chiederti se vedi eventuali problemi nascosti che posso ottenere a causa di tali cambiamenti.

Ecco il diagramma. Non è esattamente il mio diagramma, ma molto simile e spero completamente utilizzabile qui:alimentatore elettronico

Sul lato sinistro puoi vedere la fonte di alimentazione (230VAC, trasformatore 1: 1, raddrizzatore a diodi). Guarda quei due condensatori elettrolitici (rossi) in serie. Suppongo che siano caricati solo a 162 volt (Vpeak è di 325 V, quindi ogni tappo ottiene solo 162 V). I cappucci originali erano classificati 15uF 250V e dovevo sostituirne uno. Non sono riuscito a ottenere lo stesso a un buon prezzo, quindi ne ho sostituito solo uno con un 250 uF da 250 V. Quindi ora ho un vecchio 15uF e un nuovo 22uF. (Non posso mettere lì due 22uF, perché sono troppo grandi. Un vecchio piccolo 15uF e un nuovo più grande 22uF possono adattarsi lì.) La mia domanda è semplice: che cosa ho causato da questo? Ci saranno problemi?

Quelle protezioni sono circondate da molti diodi. Mi aspetto che normalmente i potenziali intorno e tra questi limiti siano -162 V, 0 V, + 162 V. Quando ne ho sostituito uno con uno diverso, probabilmente ho spostato il potenziale centrale dallo zero ideale. Importa qui? (I condensatori non sono mai ideali al 100%, quindi spero che il potenziale zero ideale non sia richiesto qui.) Temo di non capire come funzioni davvero questo strano raddrizzatore. Secondo il diagramma, mi sembra che ora uno dei transistor funzioni con la tensione più alta e l'altro con una tensione un po 'più bassa. O mi sbaglio? Forse quei due condensatori vengono scaricati in parallelo grazie a quei diodi, quindi non importa se sono assolutamente uguali o no. (Vpeak su entrambi i transistor è 325V, ma quando la tensione di rete scende i transistor sono alimentati da condensatori, e ciascuno di questi condensatori ha probabilmente una tensione di carica diversa. Questo è troppo complicato per me ...)

Si noti che il motivo per cui ci sono due strani condensatori invece di uno da 400 V è probabilmente solo lo spazio. Due tappi da 250 V più piccoli possono adattarsi allo spazio limitato, un grande tappo da 400 V non si adatta lì. Ecco la vera foto: alimentatore elettronico - foto reale

La mia seconda domanda: ho anche dovuto fare un altro cambiamento: i resistori 0R5 sugli emettitori di ciascun transistor sono ora 0R56. Temo di non capire cosa ho causato da questo, se si tratta di un cambiamento pericoloso o meno. (Ancora una volta, non sono riuscito a ottenere gli stessi resistori degli originali.)

Il fatto è che la zavorra sembra funzionare perfettamente ora e il tubo brilla piacevolmente. :-)

Epilog: Spero ancora che grazie a quei diodi, le due calotte elettrolitiche siano sempre scaricate insieme in parallelo , quindi in realtà non importa se sono dello stesso tipo o meno.


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La gente dovrebbe votare per annullare la risposta di @Al Kepp - è quasi geniale da qualcuno che sta incontrando questo circuito da zero. Ha analizzato e descritto correttamente il funzionamento di un classico "Valley Fill Cicruit" nella sua lampada fluorescente. Tratterò questo più in dettaglio in una risposta, ma la sua risposta è eccellente. Il VFC funge da correttore del fattore di potenza passivo diffondendo il picco di carica del condensatore su una parte molto maggiore del ciclo di rete e fornisce anche un'uscita CC più coerente di quella che si ottiene facilmente con un ponte dritto e un condensatore.
Russell McMahon

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Essenzialmente un circuito di riempimento a valle carica due (o più) condensatori in serie intorno al picco di picco di Vin vaveform e poi li scarica in parallelo quando Vin cade - in modo che il carico veda ~ + Vin / 2 e contribuisca ancora a Vout quando Vload sarebbe normalmente >> Vin. Un concetto geniale e l'analisi di Al sono buoni, tranne per un piccolo punto sulla carica in serie di limiti disuguali.
Russell McMahon

Risposte:


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Devo averlo perso quando mi è stato chiesto a gennaio.
Questa è una domanda ben descritta e la risposta di Al a una parte della sua domanda è stata molto buona. Successivamente lo ha eliminato, ma si spera che presto venga rimosso.

Affronterò prima le domande fondamentali e poi tornerò e parlerò di alcuni aspetti intelligenti del circuito.

Q: Quindi ora ho un vecchio 15uF e un nuovo 22uF [in serie]. ... Ci saranno problemi?

A: Probabilmente no.
Quando si caricano due condensatori in serie in modo che la stessa corrente si diffonda attraverso entrambi i condensatori, come accade qui, il condensatore più grande subirà un aumento di tensione minore. Questo sarà approssimativamente in proporzione inversa alla loro capacità. I due condensatori sono vicini nel valore nominale (15/22 = ~ 0.7) I valori del condensatore elettrolitico possono variare più ampiamente di questo (dipende dalle specifiche). Il vecchio condensatore ha probabilmente perso capacità con l'età. Quindi, quello piccolo più vecchio avrà probabilmente una tensione più alta per iniziare al termine della carica. Ciò compenserà il punto medio della tensione del condensatore.

Tuttavia, come notate giustamente nella vostra risposta cancellata (per favore, ripristinate), quando i condensatori si scaricano saranno elettricamente in parallelo bu = t dietro i diodi in modo che il condensatore di tensione leggermente più alto inizi a scaricarsi per primo e quando la tensione di uscita scende a la tensione del limite di tensione inferiore al secondo limite "si collegherà" senza soluzione di continuità. Ciò avrà un certo effetto sulle correnti di ondulazione del condensatore e la tensione più elevata PUO 'sollecitare maggiormente il vecchio limite, ma nel complesso dovrebbe funzionare correttamente. Probabilmente, un nuovo tappo che non è lo stesso di quello vecchio dovrebbe avere una capacità leggermente inferiore in modo da sopportare più stress. MA dovrebbe essere OK.

Questa è la foto di Al del processo di dimissione. Qualunque sia il condensatore alla massima tensione si scaricherà per primo.

inserisci qui la descrizione dell'immagine


D: Quelle protezioni sono circondate da molti diodi. Mi aspetto che normalmente i potenziali intorno e tra questi limiti siano -162 V, 0 V, + 162 V. Quando ne ho sostituito uno con uno diverso, probabilmente ho spostato il potenziale centrale dallo zero ideale. Importa qui?

A: Come sopra. Questo è il cuore del circuito Valley Fill. Le protezioni si applicano a CHI Vinpeak / 2. Tutto dovrebbe andare abbastanza bene.


D: Notare che il motivo per cui ci sono due strani condensatori invece di uno da 400 V è probabilmente solo lo spazio.

A: No. Come sopra. ciò fornisce una correzione passiva del fattore di potenza diffondendo in modo molto sostanziale il periodo di conduzione dei diodi di ingresso. Fornisce anche Vsupply a metà del picco Vin durante il periodo della valle.


D: I resistori 0R5 sugli emettitori di ciascun transistor sono ora 0R56. Non capisco ... se si tratta di un cambiamento pericoloso o no.

A: Questo è OK. I resistori dell'emettitore sono resistori di rilevamento della corrente che forniscono un variatore di tensione tramite il diodo D1 D2 per innescare SCR1, che termina il semiciclo di commutazione della corrente tramite D3. Dovrei dedicare più tempo a questo circuito per ottenere tutte le sfumature e sono abbastanza sicuro che non sia corretto al 100%, ma dà un'idea abbastanza ragionevole di ciò che accade. L'aumento dei resistori a 5R6 da 5R aumenta la tensione su di essi di un fattore di 5,6 / 5 ~ = 12%, quindi causeranno lo spegnimento del circuito a correnti leggermente inferiori, causando una luminosità leggermente inferiore. Sarebbe molto improbabile che tu veda la differenza visivamente.

inserisci qui la descrizione dell'immagine


Circuito di riempimento valle:

Un circuito di riempimento a valle è un pezzo di magia nera brillante fin dagli inizi del tempo che consente una correzione del fattore di potenza sorprendentemente buona in un carico resistivo, che tende a fornire un inverter ad alta frequenza a luminosità costante.

Invece di continuare a cantare le loro lodi - ecco alcuni riferimenti a versioni di base e più intelligenti e alcune discussioni. Vale la pena conoscersi se non li hai incontrati.

IR (tra i leader di mercato) AN1074 - Nuovo circuito di riempimento a valle - Un nuovo circuito per il riempimento di valle passivo con reattore elettronico a basso costo con circuiti di controllo aggiuntivi per distorsione armonica totale bassa e fattore di cresta basso - magia passiva raffinata.

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Un circuito molto intelligente che sembra offrire sostanziali guadagni rispetto ai circuiti tradizionali. Forma della corrente passiva migliorata da riempimento a valle - 1997

  • Lo shaper di corrente con riempimento a valle originale consente la conduzione della corrente di ingresso da 30 ° a 150 °, quindi da 210 ° a 330 °. A causa delle discontinuità da 0 ° a 30 ° e da 150 ° a 210 °, nella forma d'onda della corrente di ingresso è stata introdotta una quantità sostanziale di armoniche. Questo articolo presenta una versione migliorata del circuito di riempimento valle che estende l'angolo di conduzione a quasi 360 °, riducendo così le armoniche indesiderate e migliorando la forma d'onda della corrente della linea di alimentazione. I miglioramenti vengono apportati con componenti passivi. Le simulazioni SPICE confrontano il circuito originale con diverse versioni migliorate del circuito. Il fattore di potenza del 98% è raggiungibile con questo nuovo circuito.

Discussione utile su EDAboard

Estratto IEEE - di interesse] Il circuito con tecnica di commutazione a valle

E ancora circuito di correzione del fattore di potenza elevato che utilizza pump-pumping pump per reattori elettronici a basso costo

Relazionato


Altre discussioni sul circuito di riempimento della valle: electronics.stackexchange.com/questions/53305/…
davidcary

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Nessuna risposta finora, quindi ho intenzione di mettere i miei pensieri qui ...

Domanda 2 (resistori): Ho ricevuto un suggerimento da un uomo fuori da questo forum che sono solo per proteggere i transistor e che il cambiamento del 10% dei loro valori non dovrebbe essere un problema.

Domanda 1 (cappucci seriali): questo è più complicato.

Contrassegniamo i diodi D1-D4 e i cappucci C1-C4. (L'ingresso CA è a sinistra, il verde + - 0 sono tre poli di uscita.)

inserisci qui la descrizione dell'immagine

Ora, quando la tensione CA è superiore alla tensione dei tappi, si verifica la carica. Vedi l'immagine successiva:

inserisci qui la descrizione dell'immagine

D1 e D2 sono ora disconnessi e la corrente scorre attraverso C1-D3-D4-C2 e carica i tappi. Due elettroliti non sono mai perfettamente uguali, quindi uno di essi si carica completamente prima. Ma penso che i diodi D3-D4 insieme ai cappucci C3 e C4 assicurino che il potenziale centrale sia sempre nel mezzo, quindi C1 e C2 non si ricaricano mai più di 160 volt. Se C2 è più piccolo e interrompe la carica prima, C1 tenta quindi di caricare di più, ma il suo potenziale polo negativo non può scendere al di sotto del potenziale tra C3-C4. Lo stesso vale per C2, quindi sia C1 che C2 terminano la carica con la stessa tensione, sebbene le loro capacità non siano le stesse.

Quando la tensione CA scende a valori più bassi, il circuito della lampada viene alimentato dai cappucci. Vedi l'immagine successiva: inserisci qui la descrizione dell'immagine

D3 + D4 sono ora disconnessi a causa della polarità invertita e C1 + C2 sono scaricati in parallelo. Se C2 è più piccolo e viene scaricato prima, viene quindi protetto da D2 dall'inversione di polarità. (Lo stesso vale per C1 e D1.) Il polo centrale mantiene ancora il suo potenziale centrale (zero volt) grazie a C3 e C4.

Riepilogo: non sono davvero un esperto di circuiti a diodi condensatori e CA complicati. Ma spero che questo particolare circuito si comporti correttamente anche se le capacità di C1 e C2 non sono le stesse. (Finché non sono sovratensione ecc.) Credo che grazie a quei diodi D1-D4 e ai condensatori C3 e C4 il polo centrale sia sempre nel mezzo (zero volt). (Probabilmente c'è un'increspatura indesiderata a causa della ricarica rapida di C3 e C4 e del trasferimento della loro potenza a C1 e C2 quando il circuito tenta di stabilizzare la tensione del polo centrale sul punto medio perfetto durante la carica di C1 e C2.)

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