English version

Zářivkový Měnič 12V 4 - 65W s velmi vysokou účinností

     Nedávno jsem vytvořil nový zářivkový měnič na 12V s hlavním cílem - dosažení maximální účinnosti. Zapojil jsem ho jako dvojčinný měnič s MOSFETy. Ty jsou buzeny obvodem IR2153. Ten je původně určen pro buzení polomůstku s odděleným horním tranzistorem, ale zde není oddělení využito. Výhodou obvodu je, že má 2 střídavě spínané výstupy vhodné pro buzení mosfetů a deadtime 1,2us. Je to mnohem lepší řešení než obvodem s 555 nebo 556. Pracovní frekvence je 35kHz (ideální frekvence pro vf buzení zářivky). Obvod IR2153 má UVL, tj. vypne se při napětí menším než 9V a chrání tím baterii před zničením.
     Měnič může napájet téměř jakoukoliv zářivku. Výkonu (tedy hlavně proudu) zářivky se přizpůsobí hodnoty C1 a L1. Pro tenké zářivky (velikost T5, průměr 16mm, 4 - 21W) a pro malé DZ zářivky (tvar U nebo 2U, 5 - 18W, bez zabudovaného startéru - 4pinové) se dá použít kondenzátor a tlumivka z téměř jakékoliv úsporné zářivky. Kapacita startovacího kondenzátoru bývá asi 2n2 až 3n3. K měniči se dá připojit i trubice z úsporné zářivky s původní tlumivkou a startovacím kondenzátorem. Výstupní napětí a frekvence měniče totiž odpovídá výstupu polomůstku používaného v úsporkách (obdélníkový průběh cca 160V 35kHz). Pro silnější zářivky (T8 26mm nebo T12 38mm a velké DZ zářivky; 15 - 65W, 0,43A) se musí vyrobit tlumivka s vhodnou indukčností a dostatečně dimenzovaná, případně spojit 2 až 3 tlumivky z úsporek paralelně. Pro velké zářivky je jmenovitý proud 0,38 - 0,43A. Proud zářivkou je možno doladit změnou indukčnosti tlumivky (změna vzduchové mezery) nebo malou změnou pracovní frekvence. Změna je možná v rozmezí asi 30 - 40 kHz a provádí se změnou hodnoty součástek v oscilátoru (330p, 68k). Startovací kondenzátor se volí tak, aby byl blízko rezonance s tlumivkou. Po zapnutí je na něm zvýšené napětí asi 500V, které zářivku zapálí. Musí být dimenzován na 1000V. Díky velké účinnosti lze výkon zářivky celkem přesně odhadnout podle výkonu odebíraného ze zdroje 12V. K měniči lze připojit i více zářivek paralelně. Každá potom má vlastní kondenzátor a tlumivku.
     Transformátor je vinut bez vzduchové mezery. Použitý drát musí být dimenzovaný podle požadovaného výstupního výkonu. Pro malé zářivky je vhodnější použít tranzistory IRFZ44 a jádro s menším průřezem. Potom se musí zvýšit počet závitů. Např. pokud použijete jádro s průžezem stř.sl. 45mm2 místo doporučeného jádra 90mm2, zvýší se počet závitů všech vinutí na dvojnásobek, tedy 2x10z a 132z. Výhodou menšího trafa je menší proud naprázdno. Potom se měnič pro malou zářivku svou účinností přiblíží měniči pro velkou zářivku.
     Tranzistory IRF3205 (55V 110A rON=0,008R max; td(ON)=14ns, tr=101ns, td(OFF)=50ns, tf=65ns, CGS=3250pF) nepotřebují pro menší výkony chladič. Účinnost měniče je při správné konstrukci více než 90%.

     Pozor! přestože se obvod napájí z bezpečného napětí 12V, je na jeho výstupu životu nebezpečné napětí až 500V, případně i více! Všechny části na sekundární straně (ve schématu napravo od transformátoru) včetně zářivky musí být chráněny proti doteku!


Zářivkový Měnič 12V 4 - 65W s velmi vysokou účinností - schéma

Zkušební konstrukce měniče (použity předimenzované chladiče a trafo)
Zkušební konstrukce měniče (použity předimenzované chladiče a trafo)

Měnič napájí 36Wattovou zářivku PL-L 36W/840 PHILIPS (DZ) se světelným tokem 2850lm
Měnič napájí 36Wattovou zářivku PL-L 36W/840 PHILIPS (DZ) se světelným tokem 2850lm (měrný výkon asi 80lm/W). C1 = 10n 1kV, C2 = 220n 250Vac.

Zkušební konstrukce II. se zářivkou 8W F8T5 (16 x 300mm).
Zkušební konstrukce II. se zářivkou 8W F8T5 (16 x 300mm). C1 = 2n2 1kV. C2 = 100n 250Vac.

vyrobený zářivkový měnič v provozu
v provozu



zpět na úvodní stránku