تبلیغات
وبلاگ علمی آموزشی شرکت پارس شعاع توس (لامپ کم مصرف CFL) - نحوه کار بالاست الکترونیکی (ادامه مقاله 3)

در این وبلاگ مطالب آموزشی مربوط به لامپ های CFL یا همان لامپ های کم مصرف قرار داده شده است. این وبلاگ یک وبلاگ صرفا آموزشی می باشد که قصد دارد اطلاعات کاربران را در مورد لامپ های کم مصرف افزایش دهد. در این وبلاگ مطالبی از قبیل انواع لامپ های کم مصرف، اجزاء مختلف لامپ های کم مصرف، نحوه کار قسمت های مختلف لامپ های کم مصرف، نحوه ساخت و استاندار های مربوط به این لامپ قرار داده شده است.

سعید آریانپور

جستجو

 

اسلایدر

(ادامه  " نحوه کار بالاست الکترونیکی (مقاله 3) " )
 

4- روش انتخاب المان ها

بر اساس توضیحات ریاضی که در سیستم در بخش قبل معرفی شد، روش طراحی پیش رو برای طراحی عملکرد مناسب مبدل خو-رزونانس جریان ثابت پیشنهاد می شود. با در نظر گرفتن اینکه اولا یک سری مشخصات داده شده است: ولتاژ یکسو شده ورودی (Vbus=Vin √2)، جریان خروجی (Io_rms)، فرکانس سوئیچینگ (fs)، ولتاژ کلمپ راه انداز های گیت (Vz) و توان خروجی و برخی مشخصات دیگر و مقاومت بار (R).

الف: انتخاب المان های رزونانس:

محاسبه ولتاژ rms ورودی از رابطه 1:

استخراج مقدار مطلوب امپدانس مشخصه Zr با استفاده از رابطه 3:

با استفاده از فرکانس اسیلاتور داده شده، مقدار خازن رزونانس Cr بوسیله زیر بدست می آید:

سپس سلف رزونانس از رابطه زیر بدست می آید:

انتخابتان را مشخص کنید، برای  عملکرد مناسب، همانطور که در رابطه 9 تعیین شده است شبکه رزونانس باید زیر میرا باشد (Q>1).

محاسبه ولتاژ خروجی:

اگر رابطه 26 برآورده نشود، مشخصات اولیه نیاز به تغییر دارند.

ب. ترانس جریان برای طراحی جریان خروجی

1) مقدار سلف

تعداد دور سیم ترانسفورمر را بوسیله ادامه محاسبات تعیین کنید. ابتدا، جریان ورودی را تعیین کنید:

جریان خروجی ثانویه را به وسیله رابطه زیر تعیین کنید:

به طوریکه Iz جریان دیود در هنگامیکه در حالت شکست قرار دارد می باشد (این مقدار می تواند بوسیله دیتا شیت تعیین شود) و Imag جریان مغناطیس شوندگی ترانسفورمر می باشد (شکل 7). مقدار 0.2 برای زنر ها می تواند مقدار مناسبی برای شروع باشد.

تعداد دور ها می تواند از تقسیم زیر بدست آید:

اندوکتانس مغناطیس شوندگی (طرف دوم) که برای جریان ثابت مورد نیاز است، از طریق رابطه 20 بدست می آید:

2) انتخاب هسته

مساحت هسته (Ae) و مساحت پنجره (Aw) را به وسیله زیر حساب کنید:

به طوریکه Bmax (بر حسب تسلا) بیشترین مقدار چگالی شار مجاز می باشد، J چگالی جریان می باشد (A/m²) و K ضریب پرشدگی می باشد. (ثابت و مقدار آن کمتر از واحد)

مقدار فضای لازم برای المان مغناطیش شوندگی به منظور برآوردن طراحی مشخصات (مقدار سلف، جریان و غیره) به وسیله زیر بدست می آید:

د) انتخاب هسته سلف رزونانس:

بر اساس مشخصات طراحی، فضای لازم مورد نیاز برای المان مغناطیس شوندگی برای استفاده سلف مغناطیس شوندگی برابر است با:

5- تایید آزمایشگاهی

یک عدد مبدل خود-رزونانس آزمایشگاهی طراحی و ساخته شده است. راهنمای پیش رودر فصل های قبل توضیح داده شد. مدار خارجی شامل تعدادی مدار خارجی برای راه اندازی لحظه احتراق لامپ و حفاظت اضافه ولتاژ می باشد. (شکل 8)

در لحظه استارت، مقاومت Rd خازن Cd را شارژ می کند تا وقتی که ولتاژ تریگر دیاک (شکل 8) فراهم شود. در این لحظه دیاک هدایت می کند و یک پالس به گیت ترانزیستور Q1 و Q2 از طریق سیم پیچ اضافی (n3، شکل 8) برای نوسان داده می شود.

اگر عمل راه اندازی متوقف شود، دیاک پالس های تولید شده را ادامه می دهد تا مبدل به حالت خود تشدید برود. وقتی که لامپ محترق شد، دیود Dst (شکل 8)خازن Cd را به منظور جلوگیری از ایجاد پالس های اضافی به منظور احتراق دشارژ می کند.

قبل از احتراق، در حالی که یا لامپ شکسته شده باشد و یا در مدار نباشد، مبدل جریان زیادی را از المان های تشدید عبور می دهد و در نتیجه یک ولتاژ بسیار بالا در خروجی بوجود می آید که ممکن است مدار آسیب ببیند. برای این منظور، ولتاژ بلوکه شدن خازن Cs که با جریان عبوری از آن متناسب است، یکسو و فیلتر می شود و به گیت تریستور SCR (شکل 8) اعمال می شود که وقتی این المان روشن می شود نوسان سازی متوقف می شود. با اضافه کردن دیود های تخریب Dp3 و Dp4 (شکل 8)، که برای یک دفعه روشن می شوند، SCR حالت روشن خود را به وسیله مقاومت Rd حفظ خواهد کرد. مدار فقط در حالتی restart خواهد شد که ار برق کشیده شود.

این مدار آزمایشی برای برق استاندارد آمریکا که 115v AC می باشد طراحی شده است و فرکانس عملکرد مدار 100KHzخواهد بود. اندازه گیری ها برای بار های 300Ω، 600Ω، 1000Ω، 1600Ω به منظور وصل 1 تا 4 لامپ سری در نظر گرفته شده اند.

شکل های 9 و 10 جریان مبدل نیم پل و جریان بار را وقتی مقاومت های 1600Ω و 600Ω به ترتیب به صورت سری به مدار وصل شده اند را نشان می دهد.

نتایج تمامی 4 اندازه گیری مختلف به طور خلاصه در جدول آمده است.

برای مقایسه دیداری بهتر جریان در شکل 11 نمایش داده شده است.

می توان اظهار کرد که جریان خروجی در هر 4 توان مختلف ثابت باقی بماند که این طبیعت منبع جریان را به صورت یک واحد و پشتیبان روش طراحی نشان می دهد. خصوصیت ذاتی ZVS در در مدار راه انداز وقتی که به درستی طراحی شده است، در شکل 12 نشان داده شده است که در این حالت طراحی معتبر ترانسفورمر جریان را در زمان کوموتاسیون نشان می دهد.

عملکرد مدار حفاظت در شکل 13 نشان داده شده است به طوریکه سیستم تحت شرایط بی باری محترق شده است و نوسان سازی بعد از 10 میلی ثانیه متوقف شده است.

6- نتایج و بررسی ها

طراحی پیشنهاد شده در مبدل خود-تشدید نشان می دهد که قابلیت راه اندازی لامپ های فلورسنت فرکانس بالا با جریان AC ثابت که مستقل از بار باشد وجود دارد (برای 1 تا حداقل 4 لامپ). منبع قدرت لامپ را به صورت بدون خطر راه اندازی می کند و اگر درست بر اساس جزئیات راهنما طراحی شده باشد، منبعقدرت تحت شرایط سوئیچینگ نرم عمل خواهد کرد. (رعایت ZVS در حالت روشن شدن و خاموش شدن)

جریان بار که در شرایط آزمایشگاهی اندازه گیری شده است به صورت سینوسی می باشد. این نشان می دهد که جریان خروجی دارای CF خوبی است که یک ویژگی می باشد که به عمر لامپ کمک می کند.

مطالعه تئوری و مدل ریاضی که در این پروژه استفاده شد و در شرایط آزمایشگاهی بررسی شد، مفاهیم خود-تشدیدی و منبع جریانی بودن را می پذیرد.



ترجمه: وهاب محمدی

بازگشت به صفحه نخست