Здравствуйте,

Пытаюсь сделать источник питания для люминесцентных ламп (ЭПРА) T8. Но не простой.
Лампа должна светиться где-то 20 % от ее номинальной яркости.
Сейчас собрал макет на микросхеме IR2153 с лампой 36W T8.
Схема обвязки люм. лампы как в прикрепленном файле.



Подобрал Lres и Cres так, что на частоте где-то 35 кГц лампа уверенно зажигается и светится на нужной яркости. Катоды в этой схеме постоянно подогреваются (ток подогрева зависит от частоты, конденсаторов Ch1,2 и количества витков).
Но, при таком свечении на лампе наблюдается странный и неприемлемый эффект:
Лампа горит не равномерно, а как “зебра”. То есть имеются участки с большей и меньшей яркостью. Когда берешь рукой лампу, эти участки с разной яркостью начинают “бегать” вдоль лампы.
Я думал, что это как-то связано с температурой нитей накаливания и их эмиссионной способностью. Увеличил конденсаторы Ch1 и Ch2. На концах лампы уже проглядывалось желто-красное свечение. Эффект этот ("зебры") стал менее заметен (когда лампа на столе), но когда лампу берешь рукой (или двумя) этот эффект опять появляется.

Вопросы:
1) Как избавиться от эффекта неравномерной яркости вдоль лампы (“зебры”)? С чем это связано?
2) Насколько должны быть нагреты катоды лампы (когда ее яркость около 20 % от номинальной), чтобы ее срок службы был такой же как и у лампы с питанием на номинальной мощности (36 Вт).
3) Какие еще способы диммирования люминесцентных ламп существуют (может быть ШИМ?)?

Очень буду рад, если кто-нибудь поделится советом.

Спасибо.

Сообщение отредактировал belax - Jan 31 2009, 10:25

Мне кажется, от "эффекта зебры" в этом случае не избавиться никак, ведь ионизация газа происходит неполная и неравномерная. Разве что попробовать к колбе на всю её длину (почти) подвести некий внешний потенциальный электрод (или наклеить на одну сторону фольгу), чтобы выровнять поле.

Газ в лампе должен иметь определенную температуру. Работа на пониженной мощности и вызывает эту "зебру", переливы, мерцания. Скорее всего, от этого не избавиться принципиально.

Мож., дело в плотности тока, и если она будет работать импульсами с номинальным током, мерцать не будет. Стробоскопический эффект может при этом быть - то есть будет мигать с частотой включения. Но схема для этого, наверно, будет посложнее просто резонансной.

При разработки макета и проработки этого проекта я в основном опирался на литературу с www.irf.com.

У них там очень сильно нахваливается микросхема IR21592. Даже говорится, что с обратной связью по фазе получается идеально линейная зависимость яркости от фазы. Также есть еще куча всяких AppNote’ов по диммированию ламп.

Но там нет ни слова про ”эффект зебры”. Вопрос к тем, кто имел дело с этой микросхемой и с их ”Evaluation Board”’ми (оценочными макетами ЭПРА с IR21592): Так, что там тоже самое наблюдается???

После получение трех ответов и все как в один голос говорят, я начинаю сомневаться, что получиться решить этот вопрос только на одной IR2153.

Я правильно понимаю, что остаются варианты какого-либо ШИМ’ирования?

Как я понял, ”Burner” предложил питать лампу такими ”пачками импульсов”, что во время импульсов лампа питается номинальной мощностью. Если я правильно понимаю, здесь без постоянного подогрева катодов не обойтись? Это так?
И еще, как сильно скажется такой режим работы лампы на ее срок службы?


Мне пока еще приходят в голову два других способа диммирования, которые можно рассмотреть:
1)Своеобразная частотная модуляция:Пусть рассматривается моя схема обвязки люм. лампы. F1 – это частота при которой достигается номинальная мощность лампы, F2 – это частота (выше чем F1) при которой яркость 10 %. Питать лампу попеременно то частотой F2, то F1.

2)Просто уменьшить скважность импульсов полумоста, например, сделать ее 15 %, а не 50 %.


Очень нуждаюсь в помощи по этому вопросу.
Спасибо.

Сообщение отредактировал belax - Jan 31 2009, 20:23

Я одно время занимался диммированием люминесцентных ламп, правда нужно было от 0 до 100% , у меня на минимальной мощности даже лампа на половину длинны светилась а потом полностью и так до 100%. Зебра была, но точно не помню при каких условиях, что-то у вас не так. Я к этому вопросу серьезно подходил и в экспериментальных целях даже делал резистивный балласт делал , что бы ток постоянным был для понимания физики процесса и т.п. , но проект до логического завершения не довел поэтому порекомендовать нечего не могу надо опять вникать, а память дырявая. Но точчно скажу что можно сделать без зебры!

Эффект зебры возникает из-за паразитной генерации тока через лампу. Если включите последовательно с лампой низкоомный шунт, то на осцилле увидите сами. Такой эффект возникает когда параллельно с лампой стоит относительно большой конденсатор. Лампа в принципе может равномерно гореть на 20%. Только нужно правильно стабилизировать ток через неё.

Обязательно посмотрю более внимательно на форму тока.

Сейчас, если не ошибаюсь, там стоит Cres около 4 нФ, Cdc = 0.1 мкФ, Lres где-то 5 мГн.

Скажите, пожалуйста, а какую при этом (при 20 %) температуру нитей накала вы поддерживали.

Дык а как её померить, эту температуру? Лучше наверное говорить о токе накала.

Вообще-то я просто экспериментировал с люминесцентными лампами. 100% накал нужен для поджига лампы. При этом снижается напряжение начального пробоя в лампе до значения ниже сетевой напруги. На холодных нитях напряжение пробоя около 1000 вольт. Когда лампа уже горит, то при номинальной 40W мощности накал можно вообще отключать, т.к. рабочий ток сам подогревает нить. В обычных дроссельных схемах ЛДС можно стартёр вынуть и лампа будет дальше гореть даже стабильнее, особенно когда лампа доживает последние свои дни. Когда лампа работает на слабом токе, то нить накала нужно специально подогревать, но не сильнее чем на номинальной мощности. Это конечно усложнит схему, но в идеале 2/3 от обычного тока накала будет достаточно.

Засветите всю схему.

Сообщение отредактировал GetSmart - Feb 1 2009, 22:15

Добавление постоянной составляющей помогает убрать колечки, эту функцию выполняет RDC ... я брал килоом 100