Еще одна схема простого балласта

Электронный балласт на микросхеме IR2151

А теперь поработаем с микросхемой, послужившей прототипом для IR51H420. Основой следующего электронного балласта служит IR2151, которая не имеет в своем составе силовых транзисторов, но ее генератор и узлы управления транзисторами такие же. Схема балласта показана на рисунке. В ее основе лежит полумостовая силовая схема преобразования со средней точкой, задаваемой конденсаторами С6 и С7.

Балласт рассчитан на питание лампы трубчатого типа Т8 или Т12 мощностью 40 Вт от сети переменного тока 220 В 50 Гц. Напряжение сети выпрямляется диодным мостом VD1—VD4 и сглаживается конденсаторами полумоста С6 и С7. Для ограничения пускового тока включен резистор R1, предохранитель F1 защищает питающую сеть.

Внутренний генератор представляет собой точную копию генератора, использующегося в популярном таймере серии 555 (отечественный аналог — микросхема КР1006ВИ1). Частота внутреннего генератора задается элементами R3 и С2 в соответствии с формулой :

Резонансная частота балластной схемы:

Для обеспечения режима электрического резонанса желательно частоты fg и fb уравнять, так как при старении лампы напряжение ее поджига увеличивается, а необходимую величину разности потенциалов между электродами на протяжении всего срока службы сможет обеспечить только резонанс. При указанных на схеме номиналах частота резонанса составит около 40 кГц.

Далее рассматриваем назначение остальных элементов. Цепочка R2, С1 питает микросхему DA1, цепочка VD5, СЗ — так называемый бутстрепный каскад (каскад с «плавающим» питанием) транзистора VT1 верхнего плеча. Элементы R6, С5 — цепь снаббера, предотвращающего защелкивание (отказ) выходных каскадов микросхемы DA1 (выводы 5 и 7). При управлении силовым транзисторами в полумостовой схеме могут возникнуть сквозные токи, поэтому в состав микросхемы введено устройство формирования «мертвого времени» продолжительностью 1,2 мкс.

Печатная плата

Печатная плата балласта приведена на рисунке, собрать его поможет рисунок ниже. В конструкции использованы элементы со стандартными допусками. Полярные конденсаторы типа К50-68, неполярные — К10-17б и К78-2, К73-17. Допустимое напряжение конденсатора С5 — не менее 400 В. Диод VD5 должен быть класса «ultra-fast» и выдерживать обратное напряжение не менее 400 В. Кроме указанного на схеме подойдут 11DF4, BYV26B, BYV26C, BYV26D, HER156, HER157, HER105, HER106, HER205, HER206, SF28, SF106. Вместо микросхемы IR2151 возможно использовать IR2152, IR2153, IR2155.

Сборочный чертеж

Замены транзисторов VT1 и VT2: IRF730, IRF740, IRF840, BUZ90, КП726, КП728, КП751А, КП770Д. Термистор С1260 фирмы «Epcos» (R7) можно заменить на В59339-А1801-Р20, В59339-А1501-Р20, B59320-J120-A20, В59339-А1321-Р20. В ряде случаев этот элемент можно из схемы исключить. Попробуйте сначала не устанавливать R7 в схему и проверить запуск балласта. Если лампа надежно запускается без вспышек фальш-старта, термистор устанавливать не нужно.

Дроссель электронного балласта выполнен на Ш-образном магнитопроводе из феррита 2500НМС1 Ш5 х 5 с зазором 0,2 мм (необходимо подложить прокладки толщиной 0,1 мм под рабочие поверхности половинок магнитопровода). Обмотка составляет 100 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,2 мм. Можно также использовать магнитопровод Ш6 х 6 из феррита 2000НМ с зазором 2 х 0,25 мм, количество витков в этом случае будет 135. После сборки и отладки балласт рекомендуется поместить в стальной или алюминиевый экранирующий кожух.

Надеемся, что читатель убедился: рекомендованные микросхемы типа IR2151, IR2155, IR51H420 действительно позволяют изготовить простые, надежные и компактные электронные балласты. Однако читателю следует знать и о том, что в настоящее время указанные микросхемы, появившиеся на рынке с десяток лет назад, уже не считаются «последним словом техники», хотя их без труда можно приобрести.