BALLAST ELETTRONICO 30W

 

Per progettare un ballast non è banale come  si potrebbe pensare.
Per accendere una lampada fluorescente, come molti di voi sapranno, è necessario innescare il tubo con una extratensione che può essere generata con diverse modalità. In questo progetto la  tipologia usata è la half-bridge.
Quello che è necessario sapere è che il trasfornmatore T1 dovrà essere di ferrite , saturabile e con una caratteristica B-H "squadrata", ideale per realizzare oscillatori.Come prima cosa bisognerà creare una tensione di start-up sugli eltettrodi,cercare di mantenere costante la corrente quando la lampada è in normale funzionamento,assicurare la stabilità del circuito anche quando si verificano dei guasti e attenersi alle normative vigenti.L'extratensione necessaria per innescare il tubo dipende da molti parametri come:

1) miscela dei gas usati per il tubo
2)Pressione e temperatura
3)Lunghezza tubo
4)Tipi di elettrodi ( acaldo o a freddo).
e in generale  varia tra i 500V ed i 1000V.
 

 

N.B. Il circuito è sottoposto a tensione di rete.Se non avete esperienza e competenze adeguate vi consiglio caldamente di chiedere aiuto ad una persona esperta per evitare pericoli e danni.Resta bene inteso che l'autore non si assume nessuna responsabilità per lesioni e/o danni derivanti da un uso improprio.

 




Funzionamento


Inizialmente i 2 transistor non conducono a causa della bassa impedenza base-emettitore dovuta dagli avvolgimenti secondari del trasformatore che, come accennato prima ,deve essere di ferrite con caretteristiche tali da innescare le oscillazioni. Io ho usato un toroide di ferrite di 10mm di diametro saturabile.I 2 secondari sono  di 3 spire ciascuno con del filo da 0.5 mm.Il primario invece ha 10 spire.E' necessario prestare attenzione al collegamento dei 2 secondari infatti devono essere collegati in controfase come indicato nella figura, pena il non funzionamento.Il circuito non può partire da solo a meno che non si crea uno sbilanciamento tra la parte alta e la parte bassa del convertitore.Possiamo analizzare il circuito in 2 fasi

1) Fase di start-up
2)Funzionamento a regime.

Nella fase di start up, dopo aver alimentato il circuito, il condensatore C1 comincia a caricarsi esponenzialmente attraverso R3. Quando la tensione su C1 raggiunge circa 30V, il condensatore C1 si scarica sulla base di Q2 portandolo in conduzione. Ciò provocherà una variazione di corrente  dI/dt nel trasformatore T1 che produrrà per induzione le tensioni nei 2 secondari collegati alle basi dei 2 transistor Q1 e Q2.Per come sono disposti gli avvolgimenti, avremo che la tensione indotta è positiva per lo switch in basso e negativa per quello in alto. La corrente  continua a salire fino a saturare il trasformatore T1 ed il transistor Q2 si spegne.Dopo lo spegnimento, l'energia accumulata dal trasformatore sarà rilasciata e porterà in conduzione Q1.Analogamente , in Q1 la corrente aumenterà fino a saturare di nuovo il trasformatore e spegnendo Q1.Il ciclo allora si ripete.Il condensatore C1 non si potrà caricare più dopo la conduzione di Q2 per la presenza del diodo D3.I 2 feedback del trasformatore mantengono in oscillazione il circuito.Quando si raggiunge la frequenza di risonanza, che dipende da L2,C6,C7 , sul condensatore C6 da 10nF si avrà una extratensione che varia in genere tra 500V e 1000V e che ionizzerà il gas del tubo.In risonanza dunque è il condensatore C6 quello dominante, dopo la ionizzazione del gas, il condensatore C6 si comporta come un cortocircuito e perciò si avrà un calo sia della frequenza che della tensione sul tubo intorno ai 100V.Questa tensione è sufficiente a mantenere acceso il tubo.Nel prossimo articolo vi presenterò un altro ballast elettronico utilizzando un apposito integrato costruito per svolgere questa funzione.

 Saluti

Primok

No comments

Leave your comment

In reply to Some User