µLB
worklog




µLB — это простой и миниатюрный электронный балласт для ламп дневного света. У себя дома я везде заменил старые стартерные схемы на эти, еще ни одна лампа не сгорела. Балласт выполнен на основе широкораспространенной микросхемы IR2153(D). И имеет следующие преимущемтва перед обычной стартерной схемой:

• отсутсвует мерцание при работающей лампе;
  
• плавный запуск лампы, с предварительным прогревом нитей накала увеличивает срок службы;
  
• уменьшается размеры индуктивности и габариты в целом;
  
• полностью исключен фальстарт;
  
• отсутсвует слабое звено — стартер;
  
• запуск не превращается в нервотрепку;
  

Я встречал много подобных схем, и изготовил несколько разных вариантов. Последний вариант, пожалуй, самый удачный. В первом варианте я использовал кольцевые магнитопроводы. Выбор именно кольцевых магнитопроводов был серьезной ошибкой — очень сложна намотка, тем более при малых габаритах колец. Настроить удалось только после долгого и мучительного перебора емкостей. Второй вариант платы содержал клеммники типа ТВ-02 под винт, которые занимали много места.

Не буду повторяться, принцип работы данной микросхемы хорошо описан в разных источниках. Прототипом моего электронного балласта стала схема с сайта radioradar.net. Схема заработала сразу, но не стабильно. Некоторые номиналы элементов на той схеме, на мой взгляд, указаны некорректно. Мощность, рассеиваемая сопротивлением R2 (68к) на той схеме, превышает 1 Вт... Резистор сильно разогревается, теряется стабильность и лампа гаснет. А ток продолжает протекать через R2... и нагрев продолжается... Определенно, это может закончиться пожаром! Кроме того, в затворах полевых транзисторов стоят слишком большие сопротивления, заряд на затворах полевых транзисторов плохо рассасывается, в итоге опять же сильный нагрев полевых транзисторов, лампа гаснет, транзисторы продолжают разогреваться... Поэтому, первым делом необходимо увеличить мощность и велицину сопротивления R2, а сопротивления R3 и R4 уменьшить с 200 Ом до 22 .. 47 Ом. В статье указана частота 33 кГц, хотя для указанных номиналов она составляет 40 кГц.

После некоторых экспериментов и простых расчетов получилось следующая схема:



Сопротивление R1, это балластный токоограничительный резистор, мощность которого должна быть не менее 1 Вт. Чем меньше сопротивление R1, тем больше рассеиваемая на нем мощность. Оптимальные сопротивления — 100к (2 Вт) или 200к (1 Вт). Другое узкое место — емкость между нитями накала С8. Эта емкость - составляющее звено цепи резонанса. С одной стороны для разогрева желательно иметь как можно большее значение емкости, с другой строны для возникновения хорошего резонанса выбирать эту емкость слишком большой нельзя. Для ламп разного типа необходима подстройка схемы - подбор емкости С8 и индуктивности L1.

Схему можно усовершенствовать, если параллельно конденсатору C8 включить термистор с положительным ТКС — РТС позистор. В холодном состоянии сопротивление позистора мало, и ток разогревает электроды лампы. Вместе с электродами разогревается и позистор. При определенной температуре сопротивление позистора резко повышается, цепь разрывается, и индуктивный выброс зажигает лампу. Позистор шунтируется низким сопротивлением горящей лампы. Использование позистора позволяет лампе зажигаться плавно и снижает износ электродов, что продлевает срок службы лампы до 20 тыс. ч.

Также вместо предохранителя FU1 можно установить терморезистор с отрицательным ТКС (NTC). Он ограничивает бросок тока через диодный мост, при зарядке конденсатора С1 во время включения балласта в сеть. В правильно настроенной схеме ничего не нагревается, и радиаторы для транзисторов не нужны (при мощности лампы до 20 Вт).

Разрабатываем топологию.


Приступаем к намотке - 220 витков проводом 0,2 мм.


Готовим платы


Закупаем все компоненты (правда у меня запас их уже приличный скопился)


Модули запаяны, входной дроссель склеиваем сразу без зазора и обматываем "шашечным" желтым скотчем.


Выходной дроссель нуждается в подстройке. Этой палочкой устанавливаем веричину немагнитного зазора. Обратите внимание - предохранитель пока не запаян.


Настраиваем балласт по наиболее яркому свечению лампы.


После выставления зазора, заматываем "шашечным" желтым скотчем и этот дроссель. Можно зафиксировать дополнительно клеем. Теперь можно запаивать предохранитель в плату (при настройке он мог сгореть)...


Фиксируем выводы которые могут коснуться друг друга и феррит, чтобы не свистел.


Готовим дом - такие корпуса на митинском я покупал по 10 (!!!) рублей за штуку.


Запаиваем провода в корпусе


Проверяем (если конденсатор слишком большой, можно заменить его 4,7мкФх400В)


Запаиваем провод.


Собираем корпус, и припаиваем второй конец к коробке. Внутри пусто - родной балласт сгорел. Между правой и левой нитью накала конденсатор 2700 припаянный навесным монтажем (см. схему). В "U" образных лампах в белом пластиковом цоколе располангается конденсатор 3300, поэтому на плате ему явно не место.


Втыкаем в розетку...


Любуемся работой и идем спать ;)


И последнее - для тех кто захочет повторить:

• фотошаблон платы PDF
  
• шелкография платы PDF