Kapasitor seri dalam ballast elektronik dari lampu fluoresens

Baru-baru ini saya memperbaiki satu ballast elektronik yang rusak dari lampu neon 30W linier. Sekarang tampaknya berfungsi seperti yang diharapkan, tetapi saya harus membuat beberapa perubahan padanya dan saya ingin bertanya apakah Anda melihat masalah tersembunyi yang bisa saya selesaikan karena perubahan tersebut.

Berikut ini diagramnya. Ini bukan diagram saya, tetapi sangat mirip dan saya harap sepenuhnya dapat digunakan di sini:

Di sebelah kiri Anda dapat melihat sumber daya (230VAC, 1: 1 transformator, penyearah dioda). Lihatlah dua kapasitor elektrolit (merah) secara seri. Saya berasumsi mereka dibebankan ke 162 volt saja (Vpeak adalah 325V, jadi setiap tutup hanya mendapat 162 V). Tutup aslinya diberi nilai 15uF 250V, dan saya harus mengganti salah satunya. Saya tidak dapat memperoleh yang sama dengan harga yang baik, jadi saya mengganti hanya satu dari mereka dengan 22 uF 250V. Jadi sekarang saya punya satu 15uF lama, dan satu 22uF baru. (Saya tidak dapat menempatkan di sana dua 22uF, karena mereka terlalu besar. Satu 15uF kecil yang lama dan satu 22uF baru yang lebih besar dapat ditampung di sana.) Pertanyaan saya sederhana: Apa yang saya sebabkan dengan ini? Apakah akan ada masalah?

Tutup itu dikelilingi oleh banyak dioda. Saya berharap bahwa biasanya potensi di sekitar dan di antara tutup tersebut adalah -162V, 0V, + 162V. Ketika saya mengganti salah satunya dengan yang berbeda, saya mungkin memindahkan potensi pusat dari nol ideal. Apakah ini penting di sini? (Kapasitor tidak pernah 100% ideal, jadi saya harap potensi nol ideal tidak diperlukan di sini.) Saya khawatir saya tidak mengerti bagaimana sebenarnya penyearah aneh ini bekerja. Menurut diagram, Tampak bagi saya bahwa sekarang salah satu transistor bekerja dengan tegangan lebih tinggi, dan yang lainnya dengan tegangan sedikit lebih rendah. Atau saya salah? Mungkin kedua kapasitor tersebut dikeluarkan secara paralel berkat dioda tersebut sehingga tidak masalah apakah keduanya benar-benar sama atau tidak. (Vpeak pada kedua transistor adalah 325V, tetapi ketika tegangan listrik turun transistor ditenagai dari kapasitor, dan masing-masing kapasitor mungkin punya tegangan pengisian yang berbeda. Ini terlalu rumit bagiku ...)

Perhatikan bahwa alasan mengapa ada dua kapasitor aneh dan bukan satu 400V satu mungkin hanya ruang. Dua tutup 250V yang lebih kecil dapat masuk ke ruang terbatas, satu tutup 400V besar tidak muat di sana. Ini foto aslinya:

Pertanyaan kedua saya: Saya juga harus membuat satu perubahan lagi: Resistor 0R5 pada emitor masing-masing transistor sekarang 0R56. Saya khawatir saya tidak mengerti apa yang saya sebabkan ini, apakah itu perubahan berbahaya atau tidak. (Sekali lagi, saya tidak bisa mendapatkan resistor yang sama persis seperti aslinya.)

Faktanya adalah bahwa ballast tampaknya berfungsi dengan baik sekarang, dan tabungnya bersinar dengan baik. :-)

Epilog: Saya masih berharap bahwa berkat dioda itu, dua tutup elektrolitik selalu dibuang bersama secara paralel , jadi sebenarnya tidak masalah apakah mereka memiliki tipe yang sama atau tidak.

Saya pasti melewatkan ini ketika ditanya pada bulan Januari.
Ini adalah pertanyaan yang dijelaskan dengan baik dan jawaban Al untuk sebagian dari pertanyaannya sendiri sangat bagus. Dia kemudian menghapusnya, tapi mudah-mudahan itu akan terhapus dalam waktu dekat.

Saya akan membahas pertanyaan inti terlebih dahulu dan kemudian kembali dan berbicara tentang beberapa aspek sirkuit pintar.

T: Jadi sekarang saya punya satu 15uF lama, dan satu 22uF baru [secara seri]. ... Apakah akan ada masalah?

A: Mungkin tidak.
Ketika Anda mengisi dua kapasitor secara seri sehingga arus yang sama mengalir melalui kedua kapasitor, seperti yang terjadi di sini, kapasitor yang lebih besar akan mengalami kenaikan tegangan yang lebih kecil. Ini akan sangat kira-kira dalam proporsi terbalik dengan kapasitansi mereka. Kedua kapasitor dekat dengan nilai nominal (15/22 = ~ 0,7) Nilai kapasitor elektrolitik dapat bervariasi lebih luas dari ini (tergantung spesifikasi). Kapasitor yang lebih tua mungkin telah kehilangan beberapa kapasitansi seiring bertambahnya usia. Jadi, yang lebih kecil kecil mungkin akan memiliki tegangan yang lebih tinggi untuk memulai saat pengisian selesai. Ini akan mengimbangi titik tengah tegangan kapasitor.

Namun, seperti yang Anda perhatikan dengan benar dalam jawaban yang dihapus (harap batalkan penghapusan), ketika kapasitor melepaskan mereka akan secara paralel paralel bu = t di belakang dioda sehingga kapasitor tegangan yang agak lebih tinggi akan mulai melepaskan pertama dan ketika tegangan output turun ke tegangan dari tutup tegangan rendah tutup kedua akan "bergabung" tanpa cacat. Ini akan memiliki efek pada arus riak kapasitor dan tegangan yang lebih tinggi DAPAT lebih menekankan tutup yang lama, tetapi secara keseluruhan seharusnya bekerja dengan baik. Bisa dibilang, topi baru yang tidak sama dengan yang lama harus pada kapasitansi agak RENDAH sehingga butuh lebih banyak tekanan. TETAPI harus OK.

Ini adalah gambar Al dari proses pembuangan. Kapasitor mana pun yang berada pada tegangan lebih tinggi akan keluar terlebih dahulu.

T: Tutup itu dikelilingi oleh banyak dioda. Saya berharap bahwa biasanya potensi di sekitar dan di antara tutup tersebut adalah -162V, 0V, + 162V. Ketika saya mengganti salah satunya dengan yang berbeda, saya mungkin memindahkan potensi pusat dari nol ideal. Apakah ini penting di sini?

A: Seperti di atas. Ini adalah jantung dari sirkuit Fill Valley. Tutup biaya untuk TENTANG Vinpeak / 2. Semua harus cukup baik.

T: Perhatikan bahwa alasan mengapa ada dua kapasitor aneh alih-alih satu 400V satu mungkin hanya karena ruang.

A: Tidak. Seperti di atas. ini memberikan koreksi faktor daya pasif dengan sangat secara substansial menyebarkan periode konduksi dioda input. Ini juga menyediakan Vsupply di setengah puncak Vin selama periode lembah.

T: Resistor 0R5 pada emitor masing-masing transistor sekarang 0R56. Saya tidak mengerti ... apakah perubahan berbahaya atau tidak.

A: Ini OK. Resistor emitor adalah resistor indera arus yang memberikan penggerak tegangan melalui dioda D1 D2 untuk memicu SCR1, yang mengakhiri setengah siklus switching saat ini melalui D3. Saya harus menghabiskan lebih banyak waktu di sirkuit ini untuk mendapatkan semua nuansa dan saya cukup yakin itu tidak 100% benar, tetapi memberikan ide yang cukup bagus tentang apa yang terjadi. Meningkatkan resistor ke 5R6 dari 5R meningkatkan tegangan pada mereka dengan faktor 5,6 / 5 ~ = 12% sehingga mereka akan menyebabkan rangkaian mati pada arus yang sedikit lebih rendah sehingga menyebabkan kecerahan yang sedikit lebih rendah. Anda akan sangat tidak mungkin melihat perbedaan secara visual.

Sirkuit Isi Lembah:

Valley Fill Circuit adalah sepotong sihir hitam yang cemerlang sejak awal waktu yang memungkinkan koreksi faktor daya yang sangat baik menjadi beban resistif - yang cenderung disediakan oleh inverter frekuensi tinggi kecerahan konstan.

Daripada terus menyanyikan pujian mereka - inilah beberapa referensi ke versi yang lebih mendasar dan lebih pintar serta beberapa diskusi. Layak berkenalan dengan diri Anda jika Anda belum pernah bertemu mereka.

IR (di antara para pemimpin pasar) AN1074 - Sirkuit pengisian lembah baru - Sirkuit baru untuk Ballast Elektronik Berbiaya Rendah, Lembah Pasif Isi dengan Sirkuit Kontrol tambahan untuk Distorsi Harmonik Total Rendah dan Faktor Crest Rendah - sihir pasif disempurnakan.

+ ____________________________

Sirkuit yang sangat cerdik yang tampaknya menawarkan keuntungan substansial atas sirkuit tradisional Improved Valley-Fill Passive Current Shape - 1997

• Pembentuk arus lembah-isi asli memungkinkan konduksi arus input dari 30 ° hingga 150 °, dan kemudian dari 210 ° hingga 330 °. Karena diskontinuitas dari 0 ° hingga 30 ° dan dari 150 ° ke 210 °, sejumlah besar harmonik dimasukkan ke dalam bentuk gelombang arus input. Artikel ini menyajikan versi yang lebih baik dari rangkaian lembah-pengisian yang memperluas sudut konduksi hingga mendekati 360 °, sehingga menurunkan harmonisa yang tidak diinginkan serta meningkatkan bentuk gelombang arus listrik. Perbaikan dilakukan dengan komponen pasif. Simulasi SPICE membandingkan sirkuit asli dengan berbagai versi peningkatan sirkuit. 98% faktor daya dapat dicapai dengan sirkuit baru ini.

Diskusi EDAboard yang bermanfaat

IEEE abstract - of interest] Sirkuit dengan teknik switching lembah

Dan lagi sirkuit koreksi faktor daya tinggi menggunakan pemompaan lembah biaya untuk ballast elektronik berbiaya rendah

Terkait

Tidak ada jawaban sejauh ini, jadi saya akan menaruh pikiran saya di sini ...

Pertanyaan 2 (resistor): Saya mendapat petunjuk dari seorang pria di luar forum ini bahwa mereka hanya untuk melindungi transistor dan bahwa 10% perubahan nilai-nilai mereka seharusnya tidak menjadi masalah.

Pertanyaan 1 (topi seri): Ini lebih rumit.

Mari kita tandai dioda D1-D4 dan tutup C1-C4. (Input AC di sebelah kiri, hijau + - 0 adalah tiga kutub keluaran.)

Sekarang ketika tegangan AC lebih tinggi dari tegangan tutup, pengisian terjadi. Lihat gambar selanjutnya:

D1 dan D2 sekarang terputus dan arus mengalir melalui C1-D3-D4-C2 dan mengisi daya tutup. Dua elektrolit tidak pernah sama persis sehingga salah satu dari mereka terisi penuh lebih cepat. Tapi saya pikir dioda D3-D4 bersama dengan tutup C3 dan C4 memastikan bahwa potensi pusat selalu di tengah, sehingga C1 dan C2 tidak pernah diisi ulang hingga lebih dari 160 volt. Jika C2 lebih kecil dan berhenti mengisi lebih cepat, C1 mencoba untuk mengisi lebih banyak, tetapi potensi kutub negatifnya tidak bisa lebih rendah dari potensial antara C3-C4. Hal yang sama berlaku untuk C2, sehingga C1 dan C2 menyelesaikan pengisian dengan voltase yang sama, meskipun kapasitasnya tidak sama.

Ketika tegangan AC turun ke nilai yang lebih rendah, maka sirkuit lampu diberi daya dari penutup. Lihat gambar selanjutnya:

D3 + D4 sekarang terputus karena polaritas terbalik dan C1 + C2 dibuang secara paralel. Jika C2 lebih kecil dan dikeluarkan lebih cepat, itu kemudian dilindungi oleh D2 dari membalikkan polaritas. (Hal yang sama berlaku untuk C1 dan D1.) Kutub tengah masih mempertahankan potensi pusatnya (nol volt) berkat C3 dan C4.

Rangkuman: Saya benar-benar bukan ahli tentang AC dan rangkaian kapasitor-dioda yang rumit. Tapi saya berharap sirkuit khusus ini berperilaku benar bahkan jika kapasitas C1 dan C2 tidak sama. (Selama mereka tidak kelebihan tegangan dll) Saya percaya bahwa terima kasih dioda D1-D4 dan kapasitor C3 dan C4 kutub tengah selalu di tengah (nol volt). (Mungkin ada beberapa riak yang tidak diinginkan karena pengisian cepat C3 dan C4 dan transfer daya mereka ke C1 dan C2 ketika rangkaian mencoba menstabilkan tegangan kutub pusat ke titik tengah yang sempurna saat pengisian C1 dan C2.)