Список разделов Flyback.org.ru » Оптика » Самодельный ЭПРА для ДНаТ-70
Тему сейчас просматривают - зарегистрированных: 0, скрытых: 0 и гостей: 0
Зарегестрированные - Нет
тема: Самодельный ЭПРА для ДНаТ-70
Ответить с цитатой

Электромонтёр
 


В 2012 я заинтересовался постройкой ЭПРА для дуговых ламп, но относительно высокочастотное питание могли жрать только натриевые лампы. Согласно графику, область акустических резонансов простиралось от 20 кГц. Перечитал ветки форума на хоботе по дуговым лампам Smile
Для опытов взял ДНаТ-70. Согласно экспериментам, лампа стабильно работала только до 10-11 кГц, на 12 кГц нет-нет да погаснет, с 15 кГц после разгорания лампа начинала мигать - примерно раз в секунду, а на 20 кГц после разгорания лампа просто гасла. Пробовал кучу схем балластов, просто дроссель габаритен и требует зажигание, резонансная схема параллельного контура (цепь Бушеро) требовала защиты от холостого хода, хотя и автоматом зажигала лампу, но габариты дросселя были ещё больше Smile Некоторое время я забил на эту тему.
Однако, в 2017 я вспомнил и продолжил опыты Smile Итак, я в поиске уменьшения габаритов и достижении повторяемости конструкции пришёл к известной схеме для советских пускорегулирующих балластов индуктивно-емкостного балласта. Просто емкостной балласт на 50 Гц ставить нельзя, из-за нелинейности ВАХ лампы будут импульсы высокочастотных токов. Я ради смеха заменил дроссель конденсатором для ЛБ-20 лампа горела крайне нестабильно и быстро гасла. Поэтому, последовательно с конденсатором ставили небольшой дроссель. На ВЧ из-за инерционности разряда не всё так глухо, но мысль мне понравилась.
Итак, я решил ставить индуктивно-емкостной балласт, реактивное сопротивление которого на первой и третьей гармониках имеет одинаковое значение, но разный характер - первая гармоника емкостной, вторая - индуктивный. За счёт использовании третьей гармоники улучшается использование напряжения полумоста.
В качестве генератора используется IR2153+2xIRF740 с затворными резисторами 22 Ом, на каждый транзистор радиатор 4 см 2 из 2 мм алюминиевой пластины.
Вот схема устройства:

Дроссель обязательно пропитывать эпоксидкой! Лучше под вакуумом, а то простая погружная пропитка не сильно помогла, очень сильный свист, я чуть слух не посадил.
Итак, нагрев деталей балласта, дросселя под 100 градусов и сильно разогревается конденсатор К73-17 0,1 мкФ х 630 В, который в конце-концов деградировал и потемнел. Конденсатор был заменён на Epcos 0,1 мкФ х 1000В, который работал вполне нормально. В макете кондёр 0,047 мкФ х 400 В у меня вообще прогорел и воспламенился!
Очень сильный разогрев транзисторов, при внешней температуре 30 градусов, корпуса транзисторов прогреваются до 100-150 градусов! Очень странно, в макете та же ирка управляла полумостом КП809А1 и те транзюки были тёплыми без радиаторов! Я думал, что 740 тоже потащат без радиаторов, но увы. Хотя ёмкость затворов у КП809А1 больше чем у IRF740, я могу предположить, что из-за реактивного тока нагружаются внутренние диоды, которые у IRF740 видимо хуже внутренних диодов КП809А1. Замена IR2153 на IR2155 с вдвое большим выходным током не дала никакого эффекта. Увы, клёвые КП809А1 потом бесславно погибли при опытах с индукционным нагревом.
Поджиг разряда с помощью осциллятора на КН102, динисторы оказались капризными и могли не срабатывать после включения, но видимо после прогрева или не знаю формовки p-n-p-n структуры начинали работать. лучше ставить DB3 - DB4.
Предварительные испытания устройства:

Поскольку одну половинку феррита разбил, то феррита осталось только на дроссель, на фильтр по питалову пришлось временно забить. Помех генерирует без фильтра очень много, китайский мультиметр кажет на электролите ноль вольт, в розетке ноль вольт! Помехи добирались даже до квартирного щитка! Не все мультиметры могут нормально напруги мерять - я мастечь за 4250 в чип и дип обратно сдавал, продемонстрировав его неспособность измерить напругу на моём ЭПРА и показав мультиметр который эти напруги мерял.
Погоняв свою конструкцию, я решил провести финальные испытания - установил натриевую лампу в патрон обычной лампочки в своём коридоре подъезда и на проводах подключив самоделку:
Лампа горела круглыми сутками примерно месяц, как раз деградировал К73-17, который я заменил Эпкос, и появились признаки деградации самой лампы, которая внезапно гасла и через пару минут перезажигалась. В конце-концов я натриевую лампу выкрутил и поставил старую лампочку Ильича, чему был рад мой сосед, дождавшийся демонтажа "ядовитой лампочки" Smile Светит ДНаТ-70 очень ярко, как 200-250 Вт лампа накаливания, но глаза как будто отдыхают от жёлто-оранжевого свечения!
Достал поделку, запустил, вот фото дуги через сварочное стекло:


Добавлено: Wed Jan 08, 2020 4:52 pm
ecg3.jpg (25.41 Кб)

ecg2.jpg (81.41 Кб)

ecg1.jpg (137.79 Кб)

_ДНаТ-70.png (72.35 Кб)

Ответить с цитатой

Vasiliy
 


А с какой целью установлены VD6, VD7?

Добавлено: Wed Jan 08, 2020 8:08 pm
Ответить с цитатой

Электромонтёр
 


Ускорение выключения транзисторов. 1,2 мкс защитной паузы в обрез хватает.
Снял видео на 1200 кадров/секунду погасания и зажигания лампы, частота кадров при воспроизведении 15 кадр/с, итоговое замедление в 80 раз.
https://www.youtube.com/watch?v=byeNPhmRh9k
100-150 градусов опечатка, должно быть 100-105.
Померил пирометром нагрев транзисторов - 110, дросселя - 103.

Добавлено: Wed Jan 08, 2020 8:25 pm
Ответить с цитатой

Vasiliy
 


Электромонтёр писал(а):
1,2 мкс защитной паузы в обрез хватает.Это как такое может быть?
У тебя же не ИГБТ тормозные стоят, 740-е, с их 1 нФ затвором эта микруха мгновенно захлопнет.
Постоянная времени 22,6нс с резисторами, которые на схеме.

Добавлено: Wed Jan 08, 2020 8:36 pm
Ответить с цитатой

Электромонтёр
 


Для старых КТ809А1 диоды заметно уменьшили нагрев, но там ёмкость затвора значительно больше была. В журнале Радио была статейка по улучшению работы IR215x, там также рекомендовалось диоды ставить Smile А как начал макет в стадию конструкции переводить, не стал убирать диоды - оставил задел на возможное умощнение конструкции.
Вытекающий и втекающий токи ирки 130/210 мА, не регламентируют, правда. Счас, посчитал, время заряда затвора 0,33 мкс, разряда 0,21 мкс, итого хватает паузы 0,54 мкс.
Я потом ИГБТ с 47 нкл IR2104 с 0,7 мкс управлял - на холостом ходу работало, а под нагрузкой сквозняки пошли. Хотя была мысль ИГБТ + 2104 + PIC12F629 с шумоподобной ЧМ поставить, чтобы свист на слух не давил.

Добавлено: Wed Jan 08, 2020 9:15 pm
Ответить с цитатой

perezx
 


Сама лампа свистит, поди?

Добавлено: Sun Jan 12, 2020 6:24 pm
Ответить с цитатой

Электромонтёр
 


Да лампа тоже свистит Smile И кондёр пищит Smile На 10 - 11 кГц ещё сохраняется чувствительность слуха, на 15 кГц свист как от телевизионной строчки. Но лампа из-за акустических резонансов выше 11 кГц нормально работать не хочет. Только вакуумная пропитка дросселя может дать послабление. Если сделать шумовую ЧМ модуляцию, то монотонный свист сменится шипением Smile может и акустические резонансы как то меньше влиять будут. Если буду делать, то уже для ДНаТ-250.

Был у меня неудачный опыт построения ЭПРА для полуторакиловаттной ксеноновой трубчатой лампы - первый раз дроссель пропитал эпоксидкой на воздухе, второй раз в банке с вакуумированием насосом холодильщика - по звуку земля и небо.

Добавлено: Sun Jan 12, 2020 7:53 pm
Ответить с цитатой

Николян
 


Зачем городить огород ? Эти лампы и так экономнее экономок, на всех столбах и теплицах страны. ..

Добавлено: Mon Jan 13, 2020 7:39 pm
Ответить с цитатой

Электромонтёр
 


Снял осциллограммы тока и напряжения. Балласт 150% емкостного и 50% индуктивного на первой гармонике и 50% емкостного и 150% индуктивного на третьей гармонике. Первый канал- падение напряжение на резисторе 0,33 Ома последовательно с лампой, второй канал - падение напряжение на самой лампе. Редкие иглообразные помехи подавлены усреднением выборки из 256 замеров.

Несмотря на высокую частоту (~10-11 кГц) остаточные эффекты перезажигания газового разряда есть, точнее "дозажигания", т. к. на время паузы тока разряд не успевает полностью погаснуть. Судя по зашумлённым участкам на графике тока - время дозажигания около 4-5 мкс при периоде импульсов около 90 мкс, т. е. ~10% времени.

Добавлено: Mon Jul 19, 2021 7:54 pm
-70.png (11.92 Кб)

Ответить с цитатой

главный колбасист
 


А где участок с отрицательным сопротивлением,характерным для дуги ?

Добавлено: Mon Jul 19, 2021 8:19 pm
Ответить с цитатой

Электромонтёр
 


Я реактивное сопротивление балласта брал практически минимальным, а потому эффектов от отрицательного динамического сопротивления дуги нет.

Добавлено: Mon Jul 19, 2021 8:37 pm
Список разделов Flyback.org.ru » Оптика » Самодельный ЭПРА для ДНаТ-70
    Просмотр темы целиком



Лицензионное соглашение

(c)Flyback.org.ru
Российское общество любителей высоких напряжений.
Использование материалов с данного сайта и форума возможно только с разрешения администрации.