Κύκλωμα μετασχηματιστή λαμπτήρα αλογόνου SMPS

Ένα από τα καλύτερα υποκατάστατα του παραδοσιακού μετασχηματιστή φωτός για λαμπτήρες αλογόνου είναι ο ηλεκτρονικός μετασχηματιστής αλογόνου. Μπορεί επίσης να χρησιμοποιηθεί με λαμπτήρες αλογόνου και οποιαδήποτε άλλη μορφή φορτίων αντίστασης που δεν λειτουργεί με ρεύμα RF.

Συντάχθηκε και υποβλήθηκε από: Dhrubajyoti Biswas

Αρχή λειτουργίας λαμπτήρα αλογόνου

Ο ηλεκτρονικός μετασχηματιστής λαμπτήρα αλογόνου λειτουργεί με βάση την αρχή της εναλλαγής τροφοδοσίας. Δεν λειτουργεί σε δευτερεύοντα ανορθωτή, όπως το τροφοδοτικό εναλλαγής, για το οποίο δεν απαιτείται τάση DC για την ίδια λειτουργία.

Επιπλέον, δεν έχει την επιλογή εξομάλυνσης μετά τη γέφυρα δικτύου και οφείλεται απλώς στην απουσία ηλεκτρολύτη η εφαρμογή θερμίστορ δεν έρχεται σε εφαρμογή.

Εξάλειψη του ζητήματος του παράγοντα ισχύος

Ο σχεδιασμός του ηλεκτρονικού μετασχηματιστή αλογόνου εξαλείφει επίσης το πρόβλημα με τον συντελεστή ισχύος. Σχεδιασμένο με MOSFET ως κύκλωμα οδήγησης μισής γέφυρας και IR2153, το κύκλωμα είναι εξοπλισμένο με άνω οδηγό MOSFET και διαθέτει επίσης το δικό του ταλαντωτή RC.

Το κύκλωμα μετασχηματιστή λειτουργεί σε συχνότητα 50 kHz και η τάση είναι περίπου 107V στον πρωτεύοντα μετασχηματιστή παλμού, ο οποίος μετριέται σύμφωνα με τον ακόλουθο υπολογισμό που αναφέρεται παρακάτω:

Uef = (Uvst-2). 0,5. √ (t-2.deadtime) / t

[Εδώ το Uvst είναι η τάση γραμμής εισόδου και ο προκύπτων χρόνος λήξης στο IR2153 ορίζεται σε 1. Η τιμή 2us και t δηλώνεται ως η περίοδος και ειδικά σε σχέση με τα 50 kHz.].

Ωστόσο, κατά την αντικατάσταση της τιμής με τον τύπο: U = (230-2). 0,5. √ (20-2.1,2) / 20 = 106,9V, η τάση μειώνεται κατά 2V στη γέφυρα διόδων. Υποδιαιρείται περαιτέρω με 2 στον χωρητικό διαχωριστή, ο οποίος αποτελείται από πυκνωτές 1u / 250V, μειώνοντας έτσι την πραγματική τιμή σε νεκρό χρόνο.

Σχεδιασμός του Ferrite Transformer

Ο μετασχηματιστής Tr1 από την άλλη πλευρά είναι ένας μετασχηματιστής παλμού τοποθετημένος σε πυρήνα φερρίτη είτε EE είτε E1 που μπορεί να δανειστεί από το SMPS [AT ή ATX].

Κατά τον σχεδιασμό του κυκλώματος, είναι σημαντικό να έχετε κατά νου ότι ο πυρήνας πρέπει να διατηρεί μια διατομή 90 - 140mm2 (περίπου). Επιπλέον, ο αριθμός στροφών πρέπει επίσης να ρυθμιστεί με βάση την κατάσταση του λαμπτήρα. Όταν προσπαθούμε να προσδιορίσουμε τον υπολογισμό του ρυθμού μετασχηματιστή, συνήθως λαμβάνουμε υπόψη ότι ο πρωταρχικός ρυθμός είναι η πραγματική τάση των 107V στην περίπτωση της γραμμής εξόδου 230V.

Ο μετασχηματιστής που προέρχεται από AT ή ATX γενικά δίνει 40 στροφές στην κύρια και υποδιαιρείται περαιτέρω σε δύο μέρη με 20 στροφές σε κάθε πρωτεύουσα - μία που βρίσκεται κάτω από τη δευτερεύουσα ενώ η άλλη πάνω από την ίδια. Σε περίπτωση που χρησιμοποιείτε 12V, θα συνιστούσα να χρησιμοποιήσετε 4 στροφές και η τάση πρέπει να είναι 11,5V.

Για τη σημείωσή σας, ο λόγος μετασχηματισμού υπολογίζεται με μια απλή μέθοδο διαίρεσης: 107V / 11,5 V = 9,304. Επίσης στη δευτερεύουσα ενότητα, η τιμή είναι 4t, οπότε η κύρια τιμή πρέπει να είναι: 9,304. 4t = 37t. Ωστόσο, δεδομένου ότι το κάτω μισό του πρωτεύοντος παραμένει στα 20z, η καλύτερη επιλογή θα ήταν να τυλίξετε το πάνω στρώμα κατά 37t - 20t = 17t.

Και αν μπορείτε να εντοπίσετε τον αρχικό αριθμό στροφών στη δευτερεύουσα, τα πράγματα θα είναι πολύ πιο εύκολα για εσάς. Εάν το δευτερεύον ρυθμιστεί σε 4 στροφές απλώς χαλαρώστε 3 στροφές από την κορυφή του πρωτεύοντος για να αποκομίσετε το αποτέλεσμα. Μία από τις απλούστερες διαδικασίες για αυτό το πείραμα είναι η χρήση λαμπτήρα 24V, αν και η δευτερεύουσα επιλογή πρέπει να είναι 8-10 στροφές.

Το IRF840 ή το STP9NK50Z MOSFET χωρίς την απουσία της ψύκτρας μπορεί να εφαρμοστεί για την παραγωγή της απόδοσης 80 - 100V (περίπου).

Η άλλη επιλογή θα ήταν το μοντέλο STP9NC60FP, STP11NK50Z ή STP10NK60Z MOSFET. Σε περίπτωση που θέλετε να προσθέσετε περισσότερη ισχύ, χρησιμοποιήστε θερμοσίφωνα ή MOSFET με υψηλότερη ισχύ, όπως 2SK2837, STB25NM50N-1, STP25NM50N, STW20NK50Z, STP15NK50ZFP, IRFP460LC ή IRFP460. Βεβαιωθείτε ότι η τάση πρέπει να είναι Uds 500 - 600V.

Πρέπει επίσης να προσέχετε, ώστε να μην έχετε μακρύ προβάδισμα στον λαμπτήρα. Ο κύριος λόγος είναι, σε περίπτωση υψηλής τάσης, μπορεί να οδηγήσει σε πτώση τάσης και να προκαλέσει παρεμβολές κυρίως λόγω επαγωγής. Ένα τελευταίο σημείο που πρέπει να λάβετε υπόψη σας δεν μπορείτε να μετρήσετε την τάση με τη βοήθεια του πολύμετρου.