docTTuuurrryyyssstttyyyccczzznnnyyy zzaaasssiiilllaaaccczzz
download 
Reklamacja Transkrypt
TTuuurrryyyssstttyyyccczzznnnyyy zzaaasssiiilllaaaccczzz
Forum Czytelników Tu r y s t y c z n y z a s i l a c z ś w i e t l ó w k i czyli moje boje z układem zapłonowym Postanowiłem zbudować świetlówkę zasilaną z niskiego napięcia (akumula− tor, baterie). Wiedziałem, że świetlów− ki takie w konfrontacji wypadają le− piej niż „zwykłe” światło, są bardziej żywotne, a pod względem cenowym można je porównać ze zwykłą żarów− ką halogenową, dającą podobną ilość światła. Jednak ich minusem jest ko− nieczność pracy z odpowiednią prze− twornicą, która musi być sprawna (oszczędność energii), tania, musi nie− zawodnie zaświecić lampę i jednocze− śnie nie być katem dla świetlówki. Ważną sprawą jest także wpływ wa− runków atmosferycznych na prze− twornicę. Odpowiednia obudowa to nie wszystko! Należy zadbać o zabez− pieczenie płytki, zwłaszcza transfor− matora, który „lubuje się” w przebi− ciach nawet w warunkach pokojo− wych, a cóż dopiero przy wilgotnym powietrzu. Zaletą świetlówek jest także to, iż dają one światło rozproszone, co w niektórych przypadkach jest poważ− ną zaletą w stosunku do zwykłej latar− ki. Lampa ta umożliwiłaby np. spokoj− ne rozbicie namiotu o północy w sa− mym środku lasu, wystarczy zawiesić ją gdzieś na drzewie. Zapewniam, iż moc światła jest wystarczająca (dwie takie świetlówki, w sumie 16W, z po− wodzeniem pracują w pokoju mojego brata), wszak pole namiotowe to nie boisko do piłki nożnej. Moje boje z przetwornicą Zbudowałem 3 rodzaje przetwornic, jedna na NE555, druga na CD4093, trzecia na... jed− nym tranzystorze. Dwie pierwsze to podsta− wowe generatory o regulowanej częstotliwo− 58 ści wypełnienia, jako klucz pracował tam MOSFET IRF 840. Transformatory liczyłem ze wzorów. Nie mogło dobrze działać bo do przetwornic byłem jeszcze za „tępy” − pobór prądu (1−3A) i stabilność pracy zostawiały wiele do życzenia. Ciekawostka: w szeregu z transformatorem (po stronie pierwotnej) włączona była żaróweczka 12V/21W i w mo− mencie gdy świetlówka świeciła mocniej − ża− róweczka świeciła coraz słabiej. Myślałem o zastosowaniu jakiegoś specjalizowanego układu, przejrzałem katalog Elfy, następnie po szczegóły wskoczyłem na Internetu... owszem znalazłem, jednak cena takiego urządzenia wzrosłaby do kilkudziesięciu złotych!. Posta− nowiłem zapytać P. Zbigniewa Orłowskiego czy może mi coś polecić. Szybka i zwięzła od− powiedź: W EdW 4/02 ukaże się projekt przetworni− cy do świetlówki z 12V. Pozdrawiam Zbyszek Orłowski Pomyślałem: @#$# fajnie − ktoś mnie uprze− dził, ale moja przetworni− ca będzie lepsza! Wie− działem, że mam gdzieś w domu schematy „baje− rów” do świetlówki. Je− den z układów wykona− łem, gdy chodziłem do 8 klasy podstawówki na za− jęcia prac technicznych (prosty mostek Graeatz’a i 2 kondensatory). Urzą− dzenie zaświecało świe− tlówkę (220V) bez pomo− cy startera i podgrzewania elektrod w świetlówce. Drugi schemat − to było to, czego potrzebo− wałem: turystyczna prze− Sierpień 2002 twornica do świetlówki. Jej schemat pokaza− ny jest na rysunku 1. Układ działa w nastę− pujący sposób: uzwojenie 1 wprowadza silne dodatnie sprzężenie zwrotne i w momencie gdy włączymy zasilanie, poprzez elementy P i R popłynie prąd, który wysteruje tranzy− stor (ważnym parametrem jest tutaj także wzmocnienie tranzystora). Załączony tranzy− stor będzie stopniowo „pompował” rdzeń. Na uzwojeniu 1 i 3 pojawi się napięcie. Uzwojenie 1 jest przesunięte w fazie o 180o w stosunku do uzwojenia 2 i występu− jące na nim napięcie szybko wyłączy tranzy− stor, w tej chwili zacznie pracę obwód LC (C1 i uzwojenie 2), a ich amplituda musi być na tyle wysoka, aby na uzwojeniu wtórnym pojawiło się napięcie zdolne zapalić świe− tlówkę. Ponownie zacznie przewodzić Rys. 1 Schemat ideowy turystycznej przetwornicy do świetlówki Elektronika dla Wszystkich Forum Czytelników tranzystor, rdzeń zostanie na nowo namagne− sowany... Gdy uda się zapłon świetlówki, będzie ona zasilana głównie poprzez prąd płynący w uzwojeniu 2. Drgania obwodu LC już nie będą tak wysokie (o ile się w ogóle pojawią), ponieważ napięcie na świecącej już świe− tlówce spadnie – transformator zostanie ob− ciążony. Kondensator C2 niejako stabilizuje pracę przetwornicy (wyznacza jej częstotli− wość pracy podczas zapłonu). Postanowiłem zbudować ten układ. Co ciekawe, zaświecił on lampę, mimo iż nie wiedziałem do końca, o jakich parametrach ma być rdzeń i potencjometr! Zabrałem się do badania układu, pobór prądu rzędu 750mA przy tak silnie świecącej świetlówce wywołał u mnie zadowolenie, skręciłem po− tencjometr w drugą stronę i 0,2A przy mini− malnie świecącej lampie powaliło mnie na kolana. Dalsze badania przyniosły tylko stu− kanie końcami pazurków w stół i myślenie, skąd tu wziąć nowy tranzystor i transforma− torek, który najpierw uległ przebiciu, a później się spalił, bo przesterowałem bazę tranzystora. Zbudowałem drugi układ w „wersji PNP” – bo takie środki były dostępne, transforma− tor mi troszkę gorzej wyszedł (inne średnice przewodów). Układ miał jedną poważną wa− dę, która ograniczała jego walory − za każ− dym razem, gdy świetlówka miała być włą− czona, należało ręcznie wywołać zapłon np. poprzez skręcenie potencjometru na „mini− mum”, czyli największą jasność lampy. Żaden problem, gdy korzystamy z najwięk− szej jasności, lecz jeśli chcemy zaoszczędzić na poborze prądu, będziemy musieli korzy− stać z tego potencjometru i ręcznie wywoły− wać zapłon lampy − jeśli zgaśnie przy mini− malnej jasności (a znając życie, stanie się to w najmniej spodziewanym momencie). Wróćmy do przykładu rozbijania namiotu w lesie o północy: lampa gaśnie, wspinamy Rys. 2 Schemat montażowy Wykaz elementów się na drzewo, aby lampę „wystartować”, lampa spada na ziemię – ulega uszkodzeniu. W efekcie kładziemy się na nierozbitym na− miocie i budzimy się rano z powbijanymi igłami z drzew. Oczywiście jest to skrajny, jaskrawy i żar− tobliwy przypadek, jednak widać tutaj ko− nieczność budowy bardziej bezobsługowego urządzenia. I takie urządzenie udało mi się zbudować. Opis układu modelowego Schemat ideowy przedstawiony został na ry− sunku 2, a płytka drukowana na rysunku 3. Poniżej opisuję tylko działanie układu zapło− nowego. Po zasileniu urządzenia, świetlówka nie świeci (brak odpowiedniego zapłonu) i poja− wia się na niej napięcie rzędu 300V. Na uzwojeniu 4 także pojawia się napięcie, które powoduje zaświecenie diod D2 i D3. Spo− woduje to spadek rezystancji fotodiody D4 i ściągnięcie wejścia bramki U1A do masy, na jej wyjściu pojawi się stan wysoki. W tym momencie kondensator C5 zaczyna być ła− dowany poprzez oporność rezystora R7 i bramki U1A. Kondensator ten naładuje się do wartości, w której bramka U1C zmieni swój stan z wysokiego na niski, stan ten zo− stanie zanegowany poprzez bramkę U1D – ta z kolei załączy tranzystor. Ciąg dalszy na stronie 61. Wykaz elementów (układu z rysunku 2) Rezystory Rys. 2 Schemat ideowy R1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .200Ω R2,R5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .* R3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15k Ω R4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .120Ω R6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .50k Ω R7 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .20k Ω R8 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .470Ω P1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .2k PR P2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .6,8k Ω potencjometr P3 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100kΩ PR Kondensatory C1 C2 C3 C4 C5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .10nF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47nF . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4700µF/16V . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .100nF ceramiczny . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .47µF/16V Półprzewodniki D2,D3,D6 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .LED D4 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .fotodioda D5 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .1N4001 T1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BD286 T2 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .BC548 U1 . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .CD4093 Inne Bezpiecznik 2A Transformator (patrz tekst) Elektronika dla Wszystkich Sierpień 2002 59 Ciąg dalszy ze strony 59. Tranzystor zewrze do masy końcówkę po− tencjometru P1, spowoduje to przepływ więk− szego prądu bazy tranzystora T1, a w konse− kwencji zapłon świetlówki. Jeśli zapłon się po− wiedzie, napięcie na świetlówce spadnie, zga− sną diody D2 i D3. Rezystancja fotodiody wzrośnie. Bramka U1A zmieni swój stan na przeciwny, rozpocznie się rozładowywanie kondensatora i po około 1 sekundzie zostanie wyłączony tranzystor (taka 1−sekundowa zwłoka jest konieczna, przy mniejszym opóźnieniu urządzenie lubiło zamieniać się w stroboskop). Prąd bazy zmaleje (pamiętaj− my, że świetlówka już świeci). Pobór prądu, jak i moc świecenia regulujemy potencjome− trem P2 i rezystorami R3,R4. Należy je tak dobrać, aby maksymalny pobór prądu wy− niósł ok. 0,6A, a minimalny ok. 0,1A (lub je− szcze mniej, byleby tylko świetlówka praco− wała stabilnie). Prąd zapłonu ustawiamy po− tencjometrem P1, tak aby świetlówka miała pewny zapłon – przy możliwie jak najmniej− szym prądzie. Czułość „fotodiody” ustawia− my potencjometrem P3 i należy go tak usta− wić, aby dioda D6 zaświecała się mniej wię− 60 cej równo z diodą D2 (w momencie, gdy świetlówka przestanie „normalnie” praco− wać, konieczny będzie jej zapłon). Układ zapłonowy przeszedł kilka „trans− formacji”. Początkowo robiłem próby z optotranzystorami, tranzystorami z histere− zą, w końcu zdecydowałem się na CD4093. Kondensator C3 ma za zadanie zgromadze− nie większej ilości energii (dla ułatwienia zapłonu, podczas którego pobór prądu wzra− sta prawie 2−krotnie w stosunku do świecą− cej się już lampy) i właśnie z powodu tego kondensatora zmieniłem troszkę układ za− płonowy. Teraz tranzystor nie załącza się od razu, tylko po chwili od włączenia zasilania – umożliwia to naładowanie się kondensato− ra. Ma to znaczenie przy współpracy ze źródłami energii o niższej wydajności prądo− wej – przekonałem się o tym na własnej skórze. Jeszcze raz zwracam uwagę na sposób wykonania transformatora: nic tylko dokład− ność i cierpliwość! Każdy zwój malowałem bezbarwnym lakierem do paznokci i owija− łem 2 zwojami dielektryka wydobytego ze „zwijanego” kondensatora na wysokie napię− cie. Warto także zrobić transformatorowi ką− Sierpień 2002 piel w lakierze nitro. Otwartą sprawą pozo− staje kwestia obudowy – powinna to być obudowa hermetyczna. Układ testowałem ze „zwykłymi rurami” 13 i 20 watów, jednak nie mogłem wymusić na nich zapłonu, świetlówki 8− watowej nie zdążyłem podłączyć, ponieważ została stłu− czona przez kota. Natomiast przetwornica pomyślnie przeszła próby z 8− i 9− watowymi energooszczędnymi świetlówkami − 13− wa− towa lampa miała kłopoty z zapłonem. Świe− tlówki używane przynajmniej 5 lat świeciły całkiem dobrze, przy czym minimalny prąd pracy wahał się w granicach 200mA. Lepiej wypadł „nowszy” Philips. Z tą świetlówką udało mi się uzyskać minimalny prąd pracy rzędu... 50mA! Nieobciążona przetwornica też będzie pracować i jedyne co jej może gro− zić, to przebicie niezbyt dokładnie wykona− nego transformatora lub rozładowanie baterii zasilającej. Wykonana świetlówka oświeciła mnie, dosłownie i w przenośni. Bartłomiej Stróżyński Elektronika dla Wszystkich
