Более четырех лет я пользуюсь люминесцентными лампами с самодельными высокочастотными блоками питания (электронными балластами) на основе микросхем фирмы International Rectifier. Накопленным опытом хочу поделиться с радиолюбителями. Типичные схема и конструкция балласта достаточно подробно описаны в статье А. Таразова "Высокочастотный блок питания люминесцентной лампы" ("Радио", 2003, № 5, с. 42), расскажу лишь о некоторых особенностях, которым автор статьи не уделил, по моему мнению, достаточного внимания.
В момент включения блока в сеть в контуре L2C6 (см. рис. 1 в упомянутой статье) возникают колебания, амплитуда которых в результате резонанса может достигать 1000 В. В люминесцентной лампе происходит холодный разряд, за счет ионной бомбардировки ее нити накала разогреваются и лампа переходит в нормальный рабочий режим. Зажигание лампы в этом случае происходит мгновенно, но существенно (в несколько раз) уменьшается срок ее службы. Поэтому подобный "холодный" запуск целесообразно применять только там, где важно включать свет без задержки.
Чтобы устранить "холодный" запуск и его последствия, рекомендую, как показано на рис. 1, подключить параллельно конденсатору С6 позистор (РТС-терморезистор) RK1. Сопротивление позистора в момент включения питания мало, он шунтирует конденсатор, резко уменьшая добротность контура L2C6 и не позволяя напряжению между электродами лампы достичь значения, достаточного для возникновения холодного разряда. Ток, текущий через дроссель L2, разогревает нити накала лампы EL1 и позистор. Сопротивление последнего с разогревом значительно возрастает, напряжение между электродами лампы увеличивается. Через 1...2 с она зажигается, мягко переходя в рабочий режим.
Позисторы с необходимыми параметрами в количестве, достаточном для восьми электронных балластов, можно изготовить из широко распространенного позистора СТ15-2-220 (рис. 2) от системы размагничивания телевизора ЗУСЦТ. Разобрав пластмассовый корпус, извлекают две "таблетки". Алмазным надфилем делают на каждой два надпила крест-накрест, как показано на рис. 3, и разламывают ее по надпилам на четыре части.
К металлизированным поверхностям изготовленного таким образом позистора очень трудно припаять выводы. Поэтому я, как показано на рис. 4, делаю в печатной плате 3 прямоугольное отверстие и зажимаю обломок "таблетки" 1 между упругими контактами 2, припаянными к печатным проводникам. Подбирая размер обломка, можно добиться желаемой продолжительности прогрева лампы.
Конденсатор С6 должен быть рассчитан на напряжение не менее 1000 В. Обмотка дросселя L2 должна иметь хорошую межслойную изоляцию и быть надежно изолированной от магнитопровода. Так как к диоду VD5 приложено напряжение частотой 30...40 кГц, низкочастотный 1N4007 лучше заменить на КД258Д, BW95C или другой высокочастотный выпрямительный диод. Конденсатор С7 можно установить керамический или пленочный емкостью 0,1. .0,33 мкФ. Такой емкости вполне достаточно, зато надежность блока заметно возрастет. Микросхему IR2153 при необходимости без каких-либо переделок можно заменить уже устаревшими IR2151 или IR2152.
Не могу согласиться с рекомендацией применять в высокочастотном блоке питания полевые транзисторы IRF840. В свое время я сам в попытке увеличить надежность блока совершил эту ошибку. Позже выяснилось, что основная причина перегрева и выхода из строя транзисторов в подобных блоках вовсе не повышенное падение напряжения на канале открытого транзистора (через него течет небольшой ток), а динамические потери энергии на перезарядку сравнительно большой выходной емкости транзистора. Этот эффект замаскирован тем, что при правильной настройке контура L2C6 реактивная составляющая его сопротивления частично компенсирует емкостную часть выходного сопротивления транзисторов. Однако нарушение компенсации при выходе из строя лампы или в результате обрыва в ее цепи почти неизбежно приводит к перегреву транзисторов. Замена транзисторов IRF840 менее мощными, но более быстродействующими IRF710, у которых внутренние емкости почти на порядок меньше, значительно повышает надежность.
Несколько слов о налаживании блока. Равенства частоты задающего генератора микросхемы DA1 резонансной частоте контура L2C6 проще всего добиваться не изменением зазора в магнитопроводе дросселя L2 а подборкой частотозадающего резистора R1. Для этого его удобно временно заменить парой последовательно соединенных резисторов: постоянного (10... 12 кОм) и подстроечного (4,7...10 кОм). Критерием правильной настройки служат надежный запуск и устойчивое горение лампы.
С широко распространенными лампами дневного света длиной 600 мм и мощностью 18...20 Вт я обычно использую дроссели индуктивностью 1,9 мГн и конденсаторы К78-2 0,01 мкФ на 1000 В. Оптимальная рабочая частота - приблизительно 36 кГц.
Автор: В.Чулков, г.Москва