No Image

Схема блока розжига ксеноновой лампы

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

« Октябрь 2019 »
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
1 2 3 4 5 6
7 8 9 10 11 12 13
14 15 16 17 18 19 20
21 22 23 24 25 26 27
28 29 30 31

Общие сведения:

В основу схемы положен принцип балластного регулирования мощности газоразрядных ламп за счет падения напряжения на балластной индуктивности при изменении частоты питающего напряжения.
На микросхеме TL494IN, транзисторах IRFZ44 и трансформаторе TR1 собран высокочастотный преобразователь, частота которого зависит от тока, протекающего через лампу. В качестве датчика тока используется балластное сопротивление, а в качестве балластной индуктивности – вторичная обмотка импульсного трансформатора TR3. Устройство поджига выполнено двухкаскадно: в первом каскаде на трансформаторе TR2 напряжение повышается до напряжения, достаточного для пробоя разрядника (примерно 3кV), а с разрядника импульс тока подается на первичную обмотку трансформатора TR3, который и формирует напряжение поджига. Управление поджигом осуществляется от датчика тока, того же, с которого снимается напряжение обратной связи на управление частотой. При отсутствии тока через лампу схема управления поджигом подключает первичную обмотку TR2 к вторичной обмотке TR1, обеспечивая тем самым появление высоковольтных импульсов поджига.
Для снижения больших импульсных токов по проводам питания и уменьшения уровня радиопомех в схеме использован фильтр на дросселе DR1 и электролитическом конденсаторе.

Намоточные данные трансформаторов:
TR1 и TR2 мотаются на ферритовых кольцах 1500НН размером 40x25x11

TR1 : сначала наматывается слой фторопластовой ленты толщиной 0,1 мм,
затем обмотка 6-7 – 150 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм (или 165 витков для ламп мощностью 55W). Намотка ведется равномерно по всему кольцу, стараясь укладывать провод на внутреннем диаметре кольца виток к витку. Слои между собой изолируются фторопластовой лентой толщиной 0,05 – 0,1 мм. Начало и конец обмотки на одном слое не должны соприкасаться между собой и должны быть на расстоянии не менее 3мм. (т.е. не домотав 3мм до начала слоя, слой изолируется и намотка ведется дальше)
После слоя изоляции наматывается обмотка 4-5 – 20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм.
После слоя изоляции мотается обмотка 1-2-3 – 2х10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,6мм. Обмотка мотается двумя проводами, так, чтобы провода ложились рядом друг с другом без перехлеста, витки располагаются равномерно по кольцу, что бы начало обмотки и конец сошлись в одно место. Последнюю обмотку снаружи можно не изолировать. На выводы обмоток 4-5 и 6-7 одевается тонкий кембрик. Расположение выводов – так, как показано на рисунке 2. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

. В качестве изоляции, при отсутствии фторопластовой ленты, допускается использовать тонкую импортную изоленту, но не в коем случае не ленту «ФУМ» или скотч.

TR2

На 2 слоя изоляции фторопластовой лентой толщиной 0,1 мм наматывается обмотка 3-4 – 1300 витков провода ПЭЛШО толщиной 0,1 мм. ). Намотка ведется равномерно по всему кольцу, стараясь укладывать провод на внутреннем диаметре кольца виток к витку. Слои между собой изолируются фторопластовой лентой толщиной 0,1 мм. Начало и конец обмотки на одном слое не должны соприкасаться между собой и должны быть на расстоянии не менее 3мм. (т.е. не домотав 3мм до начала слоя, слой изолируется и намотка ведется дальше). После слоя изоляции наматывается обмотка 1-2 – 20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм. и трансформатор изолируется слоем ленты.
На выводы обмотки 1-2 одевается тонкий кембрик. Выводы обмотки 3-4 делаются проводом МГТФ, на который одевается тонкий кембрик. Расположение выводов – так, как показано на рисунке 2. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

TR3
Трансформатор мотается на оправке длинной 46мм, внутрь которой вставлен ферритовый стержень 400НН длинной 40 мм и диаметром 10 мм. Оправка изготавливается из 2-х слоев бумаги, намотанной на стержень и пропитанной эпоксидной смолой так, что бы края бумаги выступали за край стержня на 3 мм с каждой стороны.

Сначала наматывается обмотка 3-4 – 280 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм. Намотка ведется послойно, виток к витку, не доматывая по 3 мм до края оправки ( т.е. только на стержне), с обязательной изоляцией слоев двумя слоями фторопластовой ленты и пропиткой слоев эпоксидной смолой. Всего получится 7 слоев.
После 4-х слоев изоляции лентой, проклеенной эпоксидной смолой, наматывается обмотка 1-2 – 40 в-в провода ПЭВ-2 диаметром 0,61 мм. Намотка укладывается виток к витку, пропитывается смолой и изолируется сверху.
Для фиксации витков на краях слоев можно использовать нить из стеклоткани.
После загустевания смолы, необходимо тщательно промазать торцы трансформатора, следя за тем, чтобы в них не попала грязь.
На выводы обмоток 1-2 и 3-4 одевается тонкий кембрик. Расположение выводов – так, как показано на рисунке 2. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

Читайте также:  Программирование брелка дорхан трансмиттер 2

DR1
Дроссель наматывается на ферритовом стержне 400НН длиной 20 и диаметром 10мм.
Провод – ПЭВ-2, диаметр 1,6мм, намотка – виток к витку по всей длине стержня.

Разрядник
Разрядник делается из маленького стеклянного предохранителя. Сначала с помощью паяльника удаляется проволочка и освобождаются отверстия для установки электродов. В качестве электродов лучше использовать тугоплавкую проволоку диаметром 1-1,5 мм, при условии, что эту проволока хорошо паяется в нейтральных флюсах. Затем электроды впаиваются друг напротив друга так, что бы зазор между ними составил 1мм. Торцы электродов, образующие зазор, по возможности, должны быть плоскими. После установки электродов, вся поверхность предохранителя промазывается эпоксидной смолой с целью герметизации.

Монтаж
Сначала собираются отдельные платы, затем плата модуля устанавливается на свое место и платы соединяются между собой так, что бы помеченные красным цветом отверстия, оказавшиеся напротив друг друга были соединены проводами. Длина проводов должна быть минимальной, а изоляция — максимальной.
Платы и детали должны быть чистыми и не содержать следов флюса. Сечение проводов питания – не менее 1,5 кв. мм. Выводы на лампу делаются гибкими проводами сечением не менее 0,3 кв.мм. и толщиной изоляции 1,5мм.

Сборка
Сборка производится в следующем порядке:
1. Плата с преобразователем устанавливается в периметр корпуса, на глубину 5мм (для платы толщиной 1,5мм) деталями внутрь. Транзисторы преобразователя прижимаются (два транзистора одной пластиной) к периметру через слой стеклоткани, смазаной пастой КПТ-8, стальной пластиной 12х32х2, имеющей в центре отверстие с резьбой М3.
Аналогично прижимается транзистор КТ819, но для этого используется Г-образная пластина.
2. Периметр платы со стороны пайки приклеивается термоклеем из клеевого писталета.
3. Внутренние стенки периметра, свободные от отверстий и крепежа оклеиваются второпластовыми пластинками, толщиной 2мм и высотой 38мм.
4. Подпаиваются все внутрение и внешние провода, вторая плата укладывается плотно на фторопластовые пластинки деталями внутрь, и ее периметр со стороны пайки так же проклеивается термоклеем.
5. Верхняя крышка устанавливается через сплошную прокладку из фторопласта, толщиной 1мм по размеру крышки. Нижняя крышка (со стороны платы преобразователя) крепится без прокладок. При установке крышек, для защиты от влаги, все щели герметизируются клеем или герметиком.

Смонтированный блок устанавливается в дюралевый корпус, представляющий собой периметр блока высотой 50мм. К корпусу, через стеклоткань, пропитанную теплопроводящей пастой КПТ-8, притягиваются транзисторы IRFZ44 и КТ819 (напрямую корпуса они касаться не должны). На остальную свободную внутреннюю поверхность корпуса термоклеем наклеиваются фторопластовые пластинки толщиной 2-3мм.
Для выводов делаются отверстия , которые затем герметизируются изнутри термоклеем, а снаружи – силиконовым герметиком (после проверки и регулировки).

Наладка
Наладку начинают с регулировки стабилизатора тока, подключив на выход лампу накаливания 220В на 100Вт.

Проверить напряжение на балластном сопротивлении 8 Ом – должно быть примерно 6 вольт амплитудного значения (только осциллографом, т.к. тестеры на высокой частоте покажут такое. )
Если не соответствует – добиться подбором резистора 3к9, помеченного на монтажной схеме звездочкой. Увеличение сопротивления ведет к снижению частоты преобразователя и увеличению тока через лампу. Мощность, выделяемая на лампе считается по формуле

Где :
Uл – амплитудное значение напряжения на лампе,
Uб — – амплитудное значение напряжения на балластном сопротивлении,
Rб – величина балластного сопротивления (в Омах)
Эта формула позволяет регулировать блоки для использования совместно с лампами большей мощности.

. Регулировать осторожно, так, как чрезмерное снижение частоты введет ферритовое кольцо преобразователя в насыщение, что в свою очередь может повлечь выход транзисторов преобразователя из строя.

1. После регулировки стабилизатора тока убедитесь в том, что устройство поджига лампы не работает, о чем свидетельствует отсутствие искры в разряднике. Это обеспечивается подачей открывающего напряжения на транзистор КТ3102, что в свою очередь приводит к запиранию КТ819, стоящего в цепи питания устройства поджига.
2. Подключите ксеноновую лампу и подайте питание на блок. Лампа должна сразу запуститься и начать прогреваться. Если этого не произошло – неисправна цепь поджига. Основная причина неисправности – некачественная изоляция трансформатора TR1. В этом случае через разрядник проскакивает стабильная искра, а на выходе искры либо нет совсем, либо она очень мала (нормальная искра на выходе – 7-8 мм.). Отсутствие искры через разрядник говорит о возможном пробое трансформатора TR2 или диодов, стоящих в цепи заряда высоковольтных емкостей.
3. При запуске лампы цепь поджига автоматически отключается, о чем свидетельствует стабильное горение лампы и отсутствие искры в разряднике. При неправильной регулировке мощности (если мощность на лампе занижена) или пониженном напряжении питания возможен ложный запуск устройства поджига, что вызовет мерцание или гашение лампы.

Детали:

Микросхема TL494IN или KIA494P (или аналогичные с таким же температурным диапазоном)
Высоковольтные конденсаторы 3300пФ х 3кВ марки К15-5
Сопротивления 720кОм — лучше МЛТ-0,5, остальные – МЛТ –0,25. Балластное сопротивление 8 Ом – любое проволочное мощностью 5W. Может изменяться в диапазоне 7,5 Ом – 10 0м (требует пересчета выходной мощности на лампе по приведенной формуле.). Материал плат – только стеклотекстолит.

Читайте также:  Цвет золотой лист металлик фото

Ксеноновая лампа, несомненно, играет важную роль в ксеноновом оборудовании, но стоит обратить внимание и на блоки розжига, поскольку эти устройства также являются ключевым моментом в работе оптики.

Что важно знать о блоках розжига?

При выборе балласта нужно внимательно относиться к его размерам. Существуют блоки стандартной формы и «слим» корпуса, которые на порядок тоньше и компактнее. То есть, мы определили, что устройство блока розжига может отличаться. Вам следует обратить внимание, прежде всего, на конструктивные особенности своего авто, ведь при установке блоков, нужно находить специальное место для их дальнейшего размещения. «Слим» балласты используются в том случае, когда место под капотом авто минимальное.

Итак, существует 2 типа корпуса балластов:

Также существуют балласты:

  • с вынесенным игнитором наружу,
  • с игнитором внутри.

Каждый блок определяет три рабочих процесса:

  • розжиг,
  • поддержание разряда (тлеющего),
  • контроль за работой (контроль всей работой электро цепи), а также обеспечение безопасности работы.

Обратите внимание, устройство блока розжига ксенона в отдельном варианте может и имеет отличия. Иногда, одна схема, которая используется для работы для одного блока, является некорректной для другого. Как правило, у каждого производителя этой продукции имеются свои собственные методы и схемы по разработке балластов и по определению алгоритмов их работы. Рабочий процесс всегда определяется изначальной схемой, которую определяет производитель.

Классическая схема

Классическая схема по розжигу лампы блоком розжига происходит при помощи разрядника. Напряжение начинает подаваться с низковольтной части на высоковольтную. Сначала подается напряжение и после происходит постепенное накопление напряжения. От одного цикла к иному периодически происходит постепенное накопление напряжения. В промежутке от одного цикла к иному в устройстве начинает возникать напряжение, которое и пробивает разрядник. Определенное количество этих циклов просто необходимо и у каждой разработанной модели блока они отличаются.

Когда происходит разряжение, оно направляется в лампу, что и приводит к ее свечению. Обратите внимание, что величина напряжения, которая соответствует приобретённому блоку, всегда указана на нем. Напряжение может быть от 20 до 30 кВ. В большинстве случаев – 23 кВ. Весь выше описанный период – это розжиг лампы или, иными словами, старт.

Кратко о розжиге

Лампа ксенона – прибор газоразрядный, она имеет схожие черты с лампами дневного света. Разница в лампах состоит в том, что в ксеноновом оборудовании используются балласты для подачи и поддержания необходимого уровня напряжения. Для работы ксено лампы требуется высокое напряжение.

Тлеющий разряд

После того, как лампа поддалась розжигу, работа балласта переходит на иной этап. На данном этапе миссия блока заключается в поддержании постоянного, тлеющего разряда. Для того чтобы лампа не затухала и не мигала, давала нужный световой поток, блок розжига поддерживает на протяжении всего рабочего процесса, необходимый уровень напряжения (это своеобразное топливо для лампы). Это переменный ток может составлять около 80 Вольт. Как утверждают специалисты, абсолютно все производители придерживаются именно этой величины.

Обеспечение безопасности и контроль цепи (электрической)

На каждом из циклов работы на балласт подается определённое количество заряда. В самом начале заряд составляет от 20 000 до 30 000 Вольт. Поскольку балласт – это нечто хуже электрошокера, стоит проявить максимальную осторожность при установке и в процессе пользования. Третий процесс, который обеспечивает балласт – безопасность. В каждом блоке должны быть «контролёры», которые обеспечивают безопасность при использовании устройства.

Пример. Для примера можно взять нестандартный случай, когда во время осуществления рабочего процесса блоком розжига лампа может выпасть или ее просто вынуть. В таком случае, искра, которая идет на лампу, не должна принести вред человеку. Но, тем не менее, делать это не рекомендуется. В качестве меры безопасности блок использует распознавательную систему, поэтому и останавливает работу (повторно не запускается, чтобы не давать искру). За счет того, что балласт не будет повторно разжигать лампу, сохраняются меры безопасности. Если мы отключим лампу, игнитор уже не запускается, а сам балласт должен прекратить осуществлять разрядную (электрическую) цепь.

Процесс перезапуска

После того, как уровень напряжения резко падает в бортовой сети, должен последовать и следующий процесс – перезапуск лампы. Некоторые из производителей пришли к тому, чтобы блоки их выпуска производили самостоятельный перезапуск лампы, у других запуск нужно производить самостоятельно. Некоторые из блоков подобную ситуацию воспримут как поломку самой лампы, поэтому заблокируют всю цепь и работу. Из выше сказанного видно, что при любом сбое блок автоматически реагирует на ситуацию, как на поломку и автоматически выключается. Это и уберегает человека от несчастного случая. Помимо этого случая, принцип работы блока розжига ксенона подразумевает и иные виды защиты. В балластах также активно используются схемы по защите от перемены полярности, что также не маловажно для пользователя. То есть, балласт имеет защиту от преполюсовки. Это не мало важно при монтаже блока на грузовой транспорт, напряжение которых в сети, составляет 24 Вольта.

Читайте также:  Стоимость шины на камаз

Три самых важных процесса в работе балластов

Последний процесс можно разделить сразу на несколько групп:

  • защита пользователя (безопасность при пользовании высоковольтным оборудованием);
  • защита от некорректного апробирования (защита самого блока от поломки).

Написать коментарий

Коментарий: Внимание: HTML не поддерживается!

В этой статье мы расскажем о принципах работы блоков розжига ксенона и происходящих внутри них рабочих и защитных процессов. Не имеет значения как внешне выглядит блок ксенона или какая схема в нем используется, в любом балласте обязательно происходит 3 основных процесса: розжиг лампы, поддержание работы лампы, контроль полноты электрической цепи.

Мы не приводим здесь принципиальную схему, потому что каждый производитель разрабатывает собственный алгоритм работы и схема, нарисованная для одного блока, окажется некорректной для другого. Куда важнее понимать какие процессы обеспечиваются этой схемой и как они должны происходить.

Процесс розжига лампы ксенона

Классическая схема получения высокого напряжения — при помощи разрядника. С низковольтной части схемы подаётся напряжение на высоковольтную – десятки или сотни вольт и происходит постепенное накопление напряжения. От цикла к циклу на устройстве возникает напряжение, которое пробивает разрядник.

Количество циклов, необходимых для накопления напряжения у всех блоков разное и зависит от разработчика. И так, по достижении необходимого напряжения происходит пробой, и устройство накопления напряжения разряжается во внешнюю цепь, а точнее на лампу.

Величина напряжения розжига лампы всегда указано на блоке рядом с восклицательным знаком 23КВольта, хотя, по правде говоря, значение весьма условное. При проведении точных замеров этот показатель варьируется от 20 до 30 КВольт.

Ксеноновая лампа — это газоразрядный прибор, схожая с лампами дневного света, к которым мы привыкли в повседневной жизни. С той разницей, что для пробоя инертного ксенона требуется высокое напряжение, а в обычных лампах пробой газовой смеси происходит за счёт накала электродов и электронной эмиссии.

Процесс поддержания работы ксеноновой лампы

В этом процессе блок розжига обязан поддерживать напряжение в 80 вольт для бесперебойной работы ксеноновой лампы. Все производители придерживаются этой величины. Однако, нужно понимать, что это усредненная величина, поскольку если изобразить на графике переменный ток, подающийся на лампу то получится не привычная нам синусоида, а меандр – как бы синусоида с урезанными верхушками. Такой ток легче получить в блоке, но при измерении на сетевых приборах отградуированных на обычный переменный ток мы видим, так называемую, эффективную величину или среднеквадратическую.

Главное, что нужно знать о работе блока розжига лампы – это то, что в начале каждого цикла работы на лампу подаётся высокое напряжение: от 20 до 30 КВольт. То есть, фактически, блок розжига лампы, а точнее его высоковольтная часть, для человека является ни чем иным как электрошокером. Здесь мы плавно подошли к третьему, тоже немаловажному процессу, протекающему в блоке – контроль полноты электрической цепи и обеспечение безопасности ксенона.

Процесс контроля полноты электрической цепи

При отключении лампы игнитор не должен запуститься, а блок должен отключить электрическую цепь лампы. Зачем мы это делаем? Элементарно, тоже самое может произойти при разбитии лампы, при повреждении проводки и т.д. Во всех случаях блок должен отреагировать одинаково: нет лампы — нет подачи напряжения на цепь.

Если случайно вынуть лампу во время работы ксенона — энергии искры не должно хватить чтобы нанести вред человеку, а блок должен распознать ситуацию и ни в коем случае не предпринять попытку повторного розжига лампы.

Перезапуск лампы после падения напряжения в бортовой сети — это тоже одна из интересных характеристик работы блока. Блоки некоторых производителей запрограммированы самостоятельно перезапускать лампу после временного падения напряжения. Но как оценить этот параметр? Если есть, значит хорошо, а если нет — плохо? Конечно, это ненаучно.

Для оценки перезапуска мы вводим еще одну величину — гистерезис. Фактически это разница между величинами тока отключения блока и тока включения. К примеру, если бы у блока был нулевой гистерезис? Как блоку себя вести в таком случае? Отключился-включился и так до бесконечности. Следовательно, эту величину хотелось бы видеть побольше, в разумных пределах. Чем больше величина гистерезиса, тем точнее можно задать момент включения и выключения лампы.

Однако нужно понимать, что этот алгоритм работает только при падении напряжения в бортовой сети автомобиля, например при запуске двигателя. При срыве дуги в лампе процессор блока воспримет такую неполадку как выход из строя лампы и заблокирует цепь.

От чего же еще должна защищать эта функция? Да от нас с вами! В блоке могут быть предусмотрены схемы защиты от перемены полярности (как говорят установщики — переполюсовки) и от высокого напряжения, например при установке на грузовые автомобили с напряжением сети 24Вольта.

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector