CC BY
53Компоненты и технологии, № 2'2004
Компоненты
Электронные балласты
для люминесцентных ламп от фирмы Philips
Разработкой и изготовлением компонентов для электронных балластов (электронных пускорегулирующих аппаратов) люминесцентных ламп занимаются многие крупные производители электронных компонентов — International Rectifier, SGS-Thomson, Motorola (ON Semiconductor), Unitrode (Texas Instilments). Данная статья посвящена аналогичным разработкам фирмы Philips.
Юрий Давиденко
davidleasat.net
26
Для Philips Semiconductors (PHs) разработка компонентов электронных балластов является одним из приоритетных направлений деятельности. По утверждению аналитиков PHs к 2005 г. общий объем продаж этой продукции может достигнуть 400 млн. евро в год.
Микросхемы электронных балластов PHs разрабатывает и производит практически для всех типов ламп [1]:
• UBA2021, UBA2014 — для люминесцентных ламп серий TL, TLD, TLD HF, CFL;
• UBA2024 — для компактных люминесцентных ламп CFL — Compact Fluorescent Lamp;
• UBA2070 — для ламп с холодным катодом (Cold Cathode Fluorescent Lamp) для подсветки LCD-мониторов;
• UBA2030, UBA2032 — для новейших ксеноновых ламп (HID — High Intensity Discharge) для автомобильной техники;
• UBA2000 — для электронных стартеров типа S2-E
(18__22 Вт) и S10-E (30...65 Вт).
Драйверы разрабатываются с учетом особенностей эксплуатации в различных регионах (по частоте и напряжению) и удовлетворяют самым строгим
требованиям по электромагнитной совместимости и показателям энергосбережения.
Последние разработки Philips в данной области позволяют создавать малогабаритные устройства, требующие минимального числа внешних компонентов и имеющие полный набор защитных и сервисных функций.
Рассмотрим электронный балласт, реализованный на микросхеме UBA2021.
Принципиальная схема ЭПРА для люминесцентной лампы мощностью 58 Вт изображена на рис. 1.
«Сердцем» ЭПРА является микросхема UBA2021. Эта специализированная ИМС предназначена для управления как обычными, так и компактными люминесцентными лампами. В состав UBA2021 входит высоковольтный драйвер с цепями запуска, генератор и таймер, обеспечивающие управление на стадиях пуска, подогрева, зажигания и горения лампы, а также защиту от емкостного режима. ИМС выдерживает напряжения UFS до 570 В и кратковременные всплески напряжений (t<0,5 с) до 630 В. Микросхема имеет внутренний стабилизатор напряжения, что устраняет необходимость установки внешнего стабилитрона.
г < □
Рис. 1
С4_____
33 мк-г-450 В
вз8
470 к
С5
0,047 мк
VT1
С7 PHX3N50E 82001600 В
ZD X dJwK
EL1 58 Вт _L С8 С11 _L
-0,015 мк 1000
С6
0,047 мк
1N4148 А1 мк
L1
мГн
VD5 1 N4148
►-W-
VT2
PHX3N50E
С12 1
0,1 мк I
R4 220 VD6.L С9 J_______LC10
го С13
1 mk~J~ 7
G1 RHV
CI CF
N О
У
G2 VS PGND во э RREF СР RS
DA1
13
С14 0,1 мк
_С15 110
R8
■| q 30,1 к
С16
- www.finestreet.ru -
-Q-
Компоненты и технологии, № 2'2004
Компоненты
уэ ту
нютст а
Рис. 2
Структурная схема иВА2021 показана на рис. 2.
ЭПРА работоспособен в диапазоне напряжений сети 185...265 В при частоте 50...60 Гц. Автоматическое управление поддерживает мощность горения лампы в пределах 47,6...50,3 Вт при изменении напряжения сети в пределах 200...260 В. ИВА2021 управляет работой мощных полевых МОП-транзисторов РНХ3Ы50Е, являющихся ключами полумостов ого инвертора, который питается от сети с номинальным напряжением 230 В и частотой 50...60 Гц. При этом микросхема ИВА2021 обеспечивает необходимый сдвиг уровней питания полевых транзисторов и осуществляет защиту от емкостного режима работы.
Полумостовой инвертор относится к группе высокочастотных резонансных преобразователей напряжения, которые удобны для управления газоразрядными лампами. Использован принцип переключения двух мощных МОП-транзисторов при нулевом напряжении, что
позволяет уменьшить потери на их переключение и обеспечивает высокий КПД балласта.
После подачи сетевого напряжения люминесцентная лампа сначала подогревается. Это называется мягким пуском и обеспечивает надежную и долговечную работу лампы.
Ток подогрева регулируется микросхемой ИВА2021. Этот ток, проходящий через нити накала лампы, разогревает электроды лампы до температуры, обеспечивающей достаточную эмиссию электронов. Достаточный подогрев позволяет уменьшить напряжение зажигания, что снижает ударные электрические нагрузки на элементы. Автоматическое управление в значительной степени стабилизирует излучаемый лампой световой поток в широком диапазоне изменения напряжения сети.
После включения выпрямленное напряжение сети поступает на конденсатор С4 через резистор Ш (рис. 1), ограничивающий бросок тока. Конденсатор сглаживает пульсации напряжения с удвоенной частотой сети. Полученное напряжение иНУ (310 В) постоянного тока является питающим для полумостового инвертора, в состав силовых компонентов которого входят транзисторы УТ1, УТ2, катушка Ь1, конденсаторы С5, С6, С7 и лампа ЕЬ1.
Окончание следует.
- www.finestreet.ru-
27
