บัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีชื่อค่อนข้างไม่ถูกต้องทั้งหมดสำหรับหลอดฟลูออเรสเซนต์ไหลออกจากแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงและต้องแปลงเป็น AC เพื่อใช้งานหลอด
แหล่งจ่ายไฟกระแสตรงสามารถมาจากแหล่งจ่ายไฟกระแสสลับที่แก้ไขแล้ว (ตามที่เห็นในหลอดฟลูออเรสเซนต์ขนาดกะทัดรัดมาตรฐาน) หรือจากบัสหรือแบตเตอรี่แรงดันไฟฟ้าต่ำ
วงจรที่สร้างขึ้นเพื่อให้เกิดการแปลง DC เป็น AC เป็นอย่างไร
คำตอบ:
หนังสืออิเล็กทรอนิคส์เครื่องใช้ไฟฟ้าในครัวเรือน Eco-Electrical เชิงปฏิบัติที่ตีพิมพ์โดย Elektor มีบทเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์ CFL ที่มีไดอะแกรมวงจรบางส่วนของอินเวอร์เตอร์ย้อนกลับออกแบบวิศวกรรมและคำอธิบายทางวิศวกรรมของวิธีการทำงาน ดูอิเล็กทรอนิคส์พลังงานไฟฟ้าในครัวเรือนที่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมที่เผยแพร่โดย Elektor
หลอดฟลูออเรสเซนต์มีรูปแบบวงจรที่แตกต่างกันเมื่อสว่างและไม่ส่องแสงและสอดคล้องกับโหมดเรโซแนนท์สองแบบที่อินเวอร์เตอร์ต้องรองรับในการออกแบบ หลังจากแยก CFL หลาย ๆ อันออกฉันพบว่าการออกแบบนั้นได้มาตรฐานตามคำตอบก่อนหน้านี้สำหรับแสงไฟจากแบตเตอรี่และเป็นครึ่งสะพาน (บางครั้งนำหน้าด้วยแรงดันไฟฟ้าสองเท่า) สำหรับ CFL ที่ทำงานด้วยสาย
อินเวอร์เตอร์ทั้งหมดเหล่านี้เป็นจังหวะและเมื่อหลอดไม่สว่างขึ้นอยู่กับความจุของมันเพื่อตั้งค่าความถี่เรโซแนนซ์ เมื่อติดไฟแล้วหลอดไฟจะมีค่าความต้านทานต่ำและตัวเก็บประจุแบบอนุกรมที่มีหลอดไฟจะกำหนดความถี่เรโซแนนซ์อนุกรม
วงจรส่วนใหญ่ที่ใช้คือตัวแปลงเรโซแนนท์ (ตัวแปลง Royer; cf. Bright, Pittman และ Royer“ ทรานซิสเตอร์เป็นสวิตช์เปิดปิดในวงจรหลักที่มีความเสถียร” การผลิตไฟฟ้า, ธันวาคม 1954) กระแสพัลซิ่งผ่านหม้อแปลงจะถูกป้อนกลับไปยังการเชื่อมต่อฐานของทรานซิสเตอร์ขับผ่านขดลวดเสริมในหม้อแปลงเดียวกัน
คำตอบสำหรับคำถามเกี่ยวกับหม้อแปลงพิเศษที่ใช้ในตัวแปลงจังหวะเหล่านี้มีลิงก์มากมายไปยังแหล่งข้อมูลที่ดีสำหรับการอ่านเพิ่มเติม หลอดคอมแพคฟลูออเรสเซนต์ (CFLs) ใช้วงจรที่เรียบง่าย แต่สง่างามซึ่งลักษณะความอิ่มตัวของแกนกลางจะกำหนดเอาท์พุทพลังงานไปยังหลอดไฟในขณะที่วงจรไฟแบ็คไลท์ LCD ส่วนใหญ่ของจอภาพคอมพิวเตอร์หรือแล็ปท็อปใช้วงจรนี้ pre-ระเบียบตามที่ออกแบบโดยจิมวิลเลียมส์ (1948-2011) และจัดทำเอกสารเป็นสิทธิบัตรของสหรัฐอเมริกาฉบับที่ 5,408,162 และ 6,127,785 และเทคโนโลยีเชิงเส้นโปรแกรมบันทึกAN49 , AN55และAN65 แนวคิดนี้ได้รับการพัฒนาต่อไปโดยใช้ piezoelectric transformers, cf. AN81
นอกจากนี้ยังมีวงจรที่ใช้ออสซิลเลเตอร์ทำงานที่ความถี่คงที่และหม้อแปลงไฟฟ้าเพื่อเพิ่มแรงดันไฟฟ้าให้เป็นไปตามข้อกำหนดของหลอดไฟ บ่อยครั้งที่ 555 (timer IC)ถูกใช้เป็นออสซิลเลเตอร์ความถี่ต่ำที่เป็นพื้นฐานให้รถไฟพัลส์ไปยังทรานซิสเตอร์ที่เปลี่ยนทรานซิสเตอร์หลักของหม้อแปลง ตัวอย่างของการจัดเรียงของวงจรนี้จะชอบที่นี่
หมายเหตุ: ฉันยืมข้อมูลนี้จากคำตอบของ Madmanguruman สำหรับคำถามซ่อมที่ปิดตอนนี้ไม่ใช่เพราะฉันต้องการขโมยชื่อเสียง / ชื่อเสียงของเขา แต่เพราะฉันเชื่อว่าข้อมูลมีค่าและควรเก็บไว้ในคำถามที่ไม่ได้ปิด
นอกจากนี้ยังมีวงจรที่อยู่ระหว่างแนวคิดของออสซิลเลเตอร์ความถี่คงที่และความถี่คงที่ โดยการดูที่บอร์ดของหลอดไฟฉุกเฉินที่มีขายทั่วไป ...
... ฉันพยายามแยกแผนผังนี้ โปรดทราบว่ามันไม่สมบูรณ์และครอบคลุมเฉพาะส่วนประกอบระหว่าง oscillator IC (ตัวตั้งเวลา 555) และหม้อแปลง:
ขั้นตอนการส่งออกจะดูง่ายขึ้นถ้าคู่ทรานซิสเตอร์ที่สมบูรณ์จะถูกใช้ (npn และ pnp) หรือถ้าแรงดันในการขับหนึ่งรูปสี่เหลี่ยมจะไปที่ทรานซิสเตอร์พลังงาน npn หนึ่งตัวและ inverted โดยทรานซิสเตอร์ขนาดเล็กตัวอื่นไปยังทรานซิสเตอร์พลังงาน npn ที่สอง ดูเหมือนว่าผู้ออกแบบตัดสินใจที่จะยึดติดกับทรานซิสเตอร์ประเภทเดียวเท่านั้นหรือไม่ใช้ทรานซิสเตอร์แบบเพิ่มแรงดันเฟสกลับ - ในราคาที่ใช้ขดลวดเพิ่มเติมบนหม้อแปลง นี่คือสิ่งที่วงจรทำ:
เอาท์พุทตัวสะสมแบบเปิดของ IC ขับทรานซิสเตอร์ Q6 ผ่านตัวต้านทาน 2k4 ฉันถือว่าแรงดันไฟฟ้าที่ตัวสะสมของ Q6 ได้รับการออกแบบให้ค่อนข้างเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้านั่นคือการเปลี่ยนจากสูงไปต่ำและกลับไปสูงไม่ควรช้า ในขณะที่ทรานซิสเตอร์ภายใน IC ยังคงปิดอยู่ Q6 จะปิดเพราะฐานของมันถูกดึงสูง เมื่อทรานซิสเตอร์ใน IC เปิดใช้งาน Q6 จะเปิดเช่นกันและป้อนกระแสฐานเป็น Q8 สิ่งนี้ทำให้เกิดสองสิ่ง: กระแสไหลผ่านขดลวดที่ 1 ของหม้อแปลง (S1 ต่ำเมื่อเทียบกับ F1) และ Q7 ถูกเก็บในสถานะปิดเนื่องจาก S1 ต่ำกว่า F1, S3 ต่ำกว่า F3 ดังนั้นในเวลาเดียวกันกับที่ฐานของ Q8 สูง, ฐานของ Q7 ต่ำ
หากหลังจากทั้งหมดนี้เอาต์พุตของ IC สูงขึ้นอีกครั้ง Q6 จะปิดลงและตัวสะสมกระแสผ่าน Q8 ก็จะปิดเช่นกัน พลังงานที่เก็บไว้ในหม้อแปลงต้องการไปที่ใดที่หนึ่งและสิ่งนี้จะทำให้ขดลวดทั้งหมด (!) กลับขั้วของพวกเขา: S1 เริ่มต้นสูงเมื่อคำนึงถึง F1, S3 จะเริ่มสูงด้วย F3, Q7 จะเปิดเพราะ ฐานขับเคลื่อนสูงโดย S3-F3, F2 จะดำลงใต้ S2 และแน่นอนว่าขดลวดเอาต์พุต (S4-F4) จะย้อนกลับแรงดันไฟฟ้าของมันด้วยดังนั้นจึงสร้างเอาต์พุต AC สำหรับหลอด
สภาพนี้ดูเหมือนจะถูกกักไว้โดยพลังงานที่เก็บไว้ในหม้อแปลงและในตัวเหนี่ยวนำด้านบนและตัวเก็บประจุที่อยู่ใต้ขดลวดปฐมภูมิ
จากนั้นกระบวนการจะเริ่มต้นใหม่อีกครั้งในขณะที่ตัวจับเวลา IC เริ่มรอบถัดไปของสัญญาณเอาต์พุต AC ปรากฏว่าความถี่ที่เอาท์พุทของ IC ควรได้รับการออกแบบให้ตรงกับสิ่งที่หม้อแปลงและส่วนประกอบที่อยู่รอบ ๆ มันถูกออกแบบมาให้ทำ
ดูเหมือนว่าวงจรจะทำงานที่ใดที่หนึ่งในระหว่างโหมดขับเคลื่อนพัลส์ไวด์ล้วน ๆ ซึ่ง IC ตัวจับเวลาจะเป็นเพียงส่วนเดียวที่บอกว่าเมื่อเพาเวอร์ทรานซิสเตอร์ Q7 และ Q8 เปิดหรือปิดและโหมดเรโซแนนซ์ล้วนที่ หม้อแปลงและตัวเก็บประจุรอบ ๆ มีอำนาจในการขับเคลื่อน Q7 และ Q8 เพราะเราต้องการขดลวดอีกอันหนึ่งเพื่อขับเคลื่อนฐานของ Q8 ความเข้าใจของฉันคือว่า 555 เริ่มต้นแต่ละรอบและส่วนประกอบจังหวะ (L, C, หม้อแปลง) กำหนดเมื่อรอบหยุดในกรณีที่ IC ไม่เร็วขึ้นอยู่แล้ว เมื่อใช้ LT Spice ฉันพบว่าวงจรนี้อาจทำงานที่ความถี่ 500 Hz ... 3 kHz
หมายเหตุ: ในขณะที่แปลกในแง่ของไซต์ถาม & ตอบแบบดั้งเดิมSE ส่งเสริมให้มีการสร้างและตอบคำถามของคุณเองเพื่อให้ได้รับข้อมูลที่เป็นประโยชน์บนไซต์ในแง่ของวิกิ