CC BY
69BALLAST DESIGNER -
новая версия САПР электронных балластов
Со иремени разработки первой оерсии системы автоматизированного проектирования электронных балластов (ЭПРА), получившей название Ballast Designer Assistant, компания International Rectifier продвинулась далеко вперед в реализации своей программы создания элементной базы и технических решений для эффективного управления работой современных типов ламп. Новым мощным средством поддержки разработчиков электронных балластов стала вторая версия САПР — Ballast Designer, позволяющая проектировать аналоговые электронные балласты для практически всех используемых типов ИС управления, ламп и видов их соединения.
Владимир Башкиров
irmoscow@online.ru
В.ІІІ.ІМ Псмцисгии является КЛЮЧСВЫМ ЛИСПОМ II системе технической поддержки Ш. ПКЛЮЧ.1Ю щеп помимо этого техническую литературу с описанием аналоговых и аналого-цифровых балластов для различных типов ламп. вариантов нхсоепи нения, нысокоточных диммеров н ютоимс демона рационные балласты с комплектами документации.
Как и прежде, новая версия < ТЛГІР предлагается по требителю бесплатно, бел каких-либо ограничений.
Загрузка и установка САПР
К настоящее и рем я новая персня программы может быт», скопирована с сайта ІК. Впоследствии она булеї нведена в покое издание русифицированной Персии компакт диска 1К.
Загрузка программы производится с раздела сайта № Ішр://сс.ігі.сот/сс/ас]ігссІ/іг?спнІ=1)о^лІоа(1ВаІІаМ. Программа состоит из двух файлов— архивированною (около Я МІ») и исполнительного (около 7 МЬ). Хочу обратить онимание читателей на одну ее особенность. Как и предыдущая, новая версия САПР ос кована на расчетах, производимых с помощью щю граммы ІіхсеІ. И английской версии в численных ана ченинх парамегров принято отделять (робные части чисел 01 целой при помощи точки, а Ііе запетой, как в русской версии. Во избежание сбоев при работе про граммы перед ее заірузкой необходимо сделать секи всгствующие установки.
После разархивировании и запуска файла уста новкн происходит автоматическое обновление (ес ли это необходимо) трех программ — I >СОМ (только для \Vindows95), МОДС2.5 (обновление прельщу шеи версии САПР) и \Vinclows ІпМаІІсг.
И случае возникновения каких либо проблем атн программы могут быть ннсталлпроканы раздельно, используя файлы dcom.exe (только для \Vindows95), nul.iL_typ.exe и соответствующие смайлы в лире кто риях \VinN I иди \Vin9X. Инсталляция САПР производится с использованием файла ВПА.ньі. Устз-новлеішая программа занимает обмм около 6.5 МБ.
Стандартная процедура проектирования
После запуска программы с помощью иконки ВаІІам Рс$І£псгіі4 жране возникает п юбр,тжепііс стандартной рабочей панели (рис. I). 11а панель выведена
~ргв=
> Ш
"" ^ ‘ Г''"' 23 '
□ 2
Рис. 1. Стондортно» робо'ЧХ понеп* уяроігвии» режима мх робота
‘ ■ -Д
основная информация об особенностях проектируемою балласта— тіні питання, топология, гни лашаг н ИС контроллера. (’. этой панели возможен выхода сайты производителей компонентов, исполыуемш при проектнровлнип к обновление программы. И наконец, она содержит органы > правления осиовнм этапами проектирования. Стандартная процед; проектирован им состоит из пяти последовательны* этапов — выбора типа электропитания, пни л. типа ИС контроллера балласта, л также выбор логни соединения ламп н ироекпіроваїїня бал; Ныбор типа электропитания электронного балласта Для этого необходимо активировать клавиш l ine Inpul. На Элране появится рабочая панель iwl (юра типа электропитания (рис. 2).
Возможны следующие варианты типов пиши питание электронного балласта с мостовым я прямптелем и корректором коэффициентам ноет и дли напряжения сети переменного Ті XU-1-Ю В (300 или 40(1 В на шине постоянного п ка) или 185-265 В. с мостовым выпрямителем
ЇІЛіГ.і.’Й
фотм Lns Vtxi Сйм« Acb»PfC
<>
Й)ЮІ«0/ЛС/ЮІЇЛК 801014QMC/40WD4
Рис. 2. Робочая юиелк выбора
гипо їлеетропитсиш >л««троим<*о бопооаа
▼ Цієї Оемдп ОЫл ЯНЕЗ
[*• В«и
✓ J rJ rij Hvm 0«М> Load ЕфаіОмд
Deugn Dalai
Herr*
PiJOo-nMir* 1
PMwMDC Bia(V) ■
Ідг*лг,ОСВілМ
RwiOCBui^)
PTC ш
MnU»lrcU(V) a
84niRu>Fwqmy
M«DCBujVot»x
Mr« DC ®ui Vot«g*
Рис. 3. Робочоя помел» ПОД а
заразного типа питания
корректора (напряжение сети -185-265 В), с удвоителем напряжения без корректоре (напряжение сети -90-1-10 В).
По желанию разработчик может ввести собственную схему питания, выбрав функ пню User Designs н активировав клавишу I tht List. После этого на экране появляется рабочая панель ввода мка шой схемы пита ни» (рис. 3). и которой необходимо присвоить ей название, заполнить требуемые ячейки и активировать клавишу Load. Для спецификации заказного варианта питания необходимо указать минимальное и максимальное напряжения сети переменного то ка, напряжения шины постоянного тока при подогреве, поджиге, запуске лампы, а гакже минимальное и максимальное напряжения на лампе, частоту ииуска при переходе в ра бочип режим работы балласта, наличие/от сутствне корректора ко:»ффицнснта мощно сти и его рабочую частоту. В качест ве справочных материалов можно использовать таблицу данных готовых вариантов (файл Design п папке BDA).
Выбор шпиономинала лампы Для выбора лампы необходимо актиинро мать клавишу Lamp. После этою на экран вы водится рабочая панель панель выбора типа тампы (рис. 4) На ней слсна приводится изо браженне внешнего пила текущего типа лast пы. а спрапа — перечень шпоном и налов та ких ламп, который в новой версии САПР расширен. В него внесены сведения о лампах восьми питов—TC-EL (5,7.9.11 Вт), ТС DEL (10.13.18.26 Вт). ТОТ (18,26.32,42 Вт). спи ральных (15, 20, 25 Вт), PI-L (18, 24, 36, 40. 55 Вт). Т5 (14. 21. 24. 28. 35, 39.54 Br). Т8 (17, 18. 32.36.40. 58. 70 Вт). ТI2 (20, 34,40.96 Вт).
Профамма предусматривает возможность расширения перечня и внесения в него инфор - ■"
InGoc ТМгм
14 -J _ Л
Рис. 4. Робото* помелі, «ыборо ТиПО помпи
мацни о дополнительной группе ламп по вы бору разработчика. Для этого необходимо иерей ги на конец перечня в левой части панаш и активировать клавишу Edit I ist и правой ча сти. І Іосле этого на жране возникнет рабочая панель редактирования пе|ч-чни ламп (рис. 5).
Для внесения в перечень НОВОГО ГНПОНО минала лампы необходимо ввест и название
bag • і —і--.- 1 АшШ і і
рй.-==-
hfcr-—
|;i | •Й
Рис. 5. Рабочая памел» редактирования
перечня ламп
и указать, относится ли лампа к лампам компактного типа, а также рабочую мощ пості, и напряжение лампы, максимальные напряжен и и при подогреве и поджиге, ток и время подогрева и входную мощность корректора коэффициента мощности. Для реализации режима подогрева с контролем напряжении в спецификацию должно быть внесено напряжение подогрева для этого ре жнма. Поскольку новая версия САПР предусматривает возможность проектнрованпя диммеров, в спецификацию дополнительно должны быть внесены диапазон регулирования мощности на лампе в процентах і max%, min%), максимальные и миннмаль иые мощность и напряжение на лампе (Pmax%. Pmin% в Вт и Vmax%, Vinin% в В). Спепнфик.шнн на лампы хранятся в файле LAMP в папке BDA.
Выбор ИС контроллера электронного балласта Для выбора ПС управлении балластом активируется клавиша Control 1C, после чего появляется рабочая панель выбора мша ми кросхемы (рис. 6).
Рис. 6. Робочо* помел* выбора типа ИС упромеиия їлегроннмм баллостом
В новой версии САПР, помимо НС ІК2157І (линейные балласты с постоянной мощностью), и перечень включены ИС контроллеров №2156 (варианты для комкам його и линейного балластов) и ІК2159 (диммеры).
Выбор топологии соединении ламп Для выбора варианта соединения ламп активируется клавиша І.ашр СопГіцпгаїіоп, по
еле чего на экране появляется рабочая панель выбора топологии соединения (рис. 7).
В отличие or предыдущей версии, россчи ганной на проектирование балласта для од ной лампы, в новой версии в качестве вари
Рис. 7. Робою» поит* »иборо топопогии сосдинени) поил
ангов топологии могут быть выбраны одна или две лампы, соединенные последовательно или параллельное различными варианта ми управления подогревом или с балансирующим трансформатором. Возможен выбор вариантов нодогрека с контролем тока (нить накала находится внутри ЬС-конгура балласта) или напряжения (нить накала находится вне этого контура) Соответствующая схема выводится на рабочую панель. Если выбран ный вариант не сочетается с ранее выбраним ми тинами ПС н электропитания, на экран выводится предупреждающее сообщение с предложением выбрать иной тип топологии.
•і •« і
Рис. 8. Робочої помег» просмотро )ЛеКТрИЧ«СЯОЙ СЛОыы
Проектирование балласта Для начала процесса проектирования активируется клавиша Lcsign Ballast. После завер шення проектирования на экране появляются рабочие панели электрической схемы (рис. 8). перечня элементов (рис. 9) и данных дросселей корректора ко:и}н|мншеита мощности и резонансного контура. Режим проектированнн печатной платы исключен. Разработчики нового CAI IP приняли такое решение из-за большого числа вариантов балластов, каждый из которых требует специфической топологии и габаритов печатной плат. В го же время они посчитали
-таг
Рис. 9. Робочая памеп, просмотро
ПврвЧМ» »П«М6НТ0»
поромстро» дросселей
інчібхо'шмым и более полезным внесга новый режим режим проектирования дросселей. Па рабочей наколи просмотра ланных дроссе лей приводятся основные данные дроссели, .1 также информация о материале и іипоразмере сердечника, величине воздушного зазора. ;»ле ктрнческой схеме и моточных данных.
Расширенная процедура проектирования
В гггом режиме работы используегся расти ренная рабочая панелі, (рис. 11). к когорті можно перейти от стандартной, активировав клавишу ЛіЬаиссчІ Использование расширенной рабочей панели позволяет получать более полную информаиню о проектируемом бал* ласте и вмешиваться в процесс проектирования балласта путем программирования режимов работы ИС контроллера и задания параметров дросселей.
На раепшреннон рабочей панели дополнительно размешена следующая информация:
• о параметрах лампы во время подогрева (максимальное напряжение, время н гок подогрева), поджига (максимальное напряжение иоджнга), запуска рабочего режима (мопшость и напряжение при запуске). Для диммеров дополнительно указывается мощность и напряжение на лампе на границах диапазона регулирования мощности;
• о параметрах электропитания (минимальное и максимальное напряжение сети, напряжение на шине постоянного тока, рабочая частота корректора и балласта);
• о рабочих точках (частоты —стартовая, резонансная, подогрева, иоджнга. запуска, Гранин ные частоты для диммера; напряжение подогрева, ток поджига, сопротивление лампы);
• о параметрах дросселя п емкости выходного резонансного каскада:
• о параметрах дросселя и максимальном токе корректора коэффициента мощности;
• о максимальном и минимальном сдвиге фаз между напряжением и током лампы для диммеров;
г -j а
fni uy«w
NO ІІвІоЛ-Л/АС/КіЛМ tmv І''-'ГМ
a
Lw |lr»
1*0 IS»./
I
MtmnFMiMVclige I
V*
See
Hanj>lgr«nV(lav I %» Vp
О .
WitMi )•**
3J 1C jm’iv» 3 Ctrt*»*on |1 Ur*
foa6g|t27»wxtfrf і
P*»-* Гиоотф |l7.« kHl
ІдлІепГмфигсг [i?> t№
IIW. Гин»«»у ІИ6 IMt
Rriiqjnv (Ї75- IMl
(Isnr.*r * ГаеДОпСт |iFi )H:
MttCt
wim
VI OR МІІГ.
P7X
V7X
10)
Л)
110
с
w
Vpi
t
w
vj*
IWwiVoUge
P»0 Vt*
Ft **
F*C!
FFCIndJCio H»,f4C Ciiram
PFt lr«i* Пяа Г Г. .
ПшаЛгф
РУЛіш
fVir
fT' r*( PI
Гао
ПвТ
і*
D*
им>я*««*ю.іап ЩТ »«* ,2t Р55Г Mm
n*> j— *
T «♦ Conponwti ГГ» t
ГГ. с
Рис. 1 1. Росшнрркмо» робочо* поиель
об амплнтудно частотных характеристиках и і раек горцях рабочих точек для всех режн мов работы лампы (подогрев, ноджнг. рабочий режим) и граничных значеннях мощности для диммеров (рис. 12).
Для программирования ПС контроллера балласта нспо.імуется рабочая панель (рис 13), переход к которой осуществляется активацией клавиши Program К! на расширенной рабочей панели. Этот режим удобнее всего использовать ноете завершения проектирования балласта по стаплариому варианту. После загрузки новых шачений исходных параметров (частоты подогрева, поджига, запуска; ток поджига; время подогрева и поджига: врсмязадающая
емкость С» и пауза генератора) и активации клавиши Calculate Component* производил! расчет Ноиых номиналов алсментов об»
ПС (резисторов и конденсаторов).
Рис. 14, Робочо* понел* Промтироеомм* дросселі
Для проектирования дросселя исиользу рабочая панель (рис. 14), которую можно а нитровать клавишей Inductor на распн ной рабочей панели. 11осле загрузки знач< индуктивности. пикового тока дроссели tij нолжнгс.срелнскналратического тока дросо при запуске рабочего режима и активации пиши Calculate производится птерацион расчет параметров дросселя. Алгоритм рас та включает выбор диаметра провода, и-из плотности тока 3 АУмм; и срсдиек ческою тока дросселя в рабочем режиме чет для сердечника с минимальными габа| ми и увеличением воздушного зазора с иг 0.1 мм до полного заполнения окна н по юшей проверкой отсутствия насыщения селя при поджиге лампы. При НСОбхОДИМОСТ можно «фиксировать типоразмер сердеч и велич! ну зазора для расчета спецнфнчссн конструкции дросселя. Если выбранные ва чины не позволяют спроектировать дроссея желаемыми параметрами, на экран выдал сообщение об ошибке. Параметры сердечи ков и материалов сердечников хранятся вол ке BDA л файлах INDUCTOR: Core Types, ft DUCTOR: Matcriak
Литор
В. Башкиров. Ballast Design Assistant I САПР для электронных балластов. — I по центы и Технологии. № S. 2000.
Рис. 12. АЧХ лс^яы и траектории робочк* точе* иа расширенной рабочей панели |дл« дилера)
