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无线电电子与电气工程百科全书 荧光灯由低压直流电压源供电。 无线电电子电气工程百科全书
由于电力供应中断，保障广播电视设备、计算机、照明等设备的运行出现许多问题。 在极端情况下断电尤其麻烦，例如当医生在为一个人的生命而战时，或者当紧急需要紧急工作时等等。 确保不间断电力的最容易实现的方法之一是过渡到那些根据技术和操作特性可以使用在正常供电期间充电或保持充电状态的自主电源运行的电器。 主要且经济实惠的方式是可充电电池，您可以直接为电压为6、12、24V的白炽灯、汽车电子设备、收音机、电视、手表、电脑等供电。 通过 220 V AC 网络运行的设备可以使用转换器 (12-220/110 V)、(24-220/110 V) 供电。 本文提出了三种转换器电路，设计用于从 4 V DC 电源为功率为 10-12 W 的荧光灯供电。-6、LEC2、LBE4、LB2-4，以及国外飞利浦 TL7W/6、TL7W/8、TL1W /8、TL10W/18。 TL1W/6等类似的电路也用于进口便携式电池供电灯，尽管其简单，但具有较高的技术特性。 工作原理说明 当电压施加到电路（图1）时，电流将流过电阻器R1，其值受到电阻器R1的限制，并且电容器C1将被充电。 当三极管VT0,6和电容C1的基极电压同时达到1V左右时，由于三极管VT1的基极和集电极之间通过基极产生深度正反馈，三极管将像雪崩一样进入饱和模式。以及变压器T1的电感耦合集电极绕组。 从此时起，集电极电路中的电流按线性规律增加，用公式(dIk/dt)L→U描述。同时，晶体管VT1的基极电流由于过充电而减小。电容器C1。 当达到不等式Ik>h21e Ib时，晶体管VT1将像雪崩一样退出饱和状态。 在这种情况下，变压器T1集电极绕组的电感试图在晶体管VT1的集电极电路中提供电流并与电路元件的高阻状态相互作用，将产生超过电源电压数十倍的电压浪涌。次，次级绕组的匝数为 K = Wl/Wk 倍，其中：Wl - 输出绕组的匝数，Wk - 集电极绕组的匝数。 由于这些电压浪涌达到 1000 V 的值，灯被点燃，其内部电阻急剧下降，随之而来的是其两端的电压降，接近该类型灯的工作电压使用的是设计的。
在电路原型设计和调试过程中，采集了集电极电压的波形图，如图 4 和 5 所示。电压浪涌（图 4）的幅度沿着集电极绕组电路受到限制电压内的电流的限制所应用的晶体管 VT1 以及基极绕组电路中的基极-发射极结 VT1 的齐纳击穿电流。 图5显示了晶体管VT1集电极上的脉冲电压的幅度急剧下降，因为在HL1灯中气体击穿后变压器T1的次级绕组加载了低内阻，该内阻由电流-电压决定。所用灯类型的特征。 很难高估这种简单的阻塞振荡器电路，它可以自动适应不断变化的负载，尽管存在一些缺点，但它可以称为脉冲技术的“奇迹”。
图 2 所示的电路使您能够成功地将电路元件的互连与其设计结合起来。 灯反射器由闪亮的金属制成，连接到 VT1 集电极，同时充当散热器和导体，以便更好地点燃灯，并且还允许您无需额外的电线即可连接灯电极。 T1 变压器的制造得到简化，因为两个绕组（集电极和输出）串联连接到灯，相对于集电极绕组所包含的匝数而言，这两个绕组的匝数较少。 图3中的电路与之前的电路的不同之处在于基极绕组的放置，因此集电极、基极和输出绕组串联并连接到灯。 这使得简化设计并方便 T1 变压器的制造成为可能。 而不是如图所示电路中的六个引脚。 1、共三个。 所有三个绕组都参与在灯上产生输出电压。 正如上图所示，HL1 灯的反射器、VT1 晶体管的散热器以及连接灯电极的导体的设计由同一部件制成。 该方案技术最先进且劳动力密集程度较低。
结构和细节 该电路的无线电元件，即变压器T1、电阻器R1、R2、电容器C1、二极管VD1可以放置在由箔涂玻璃纤维制成的板上，并且由于电路简单，该板可以很容易地通过机械制造通过简单的图案配置即可去除箔片。 晶体管VT1必须安装在适合设计的面积>20cm2的散热器上，其形状和尺寸将由所使用的灯的类型和外壳的设计决定。 如上所述，将反射器、辐射器、点火电极和用于连接灯的导体组合成一个部件是最方便的。 晶体管VT1必须有足够的速度（t race <1 μs），同时边界电压必须U gr. > 200 V，共发射极电路中的电流增益 h 21e > 20。 晶体管VT1工作时的脉冲电流的大小Ik＝(0,8-1,5)A，并且该电流必须处于特性p21e(1k)的增加部分。 期望使用具有尽可能高的基极-发射极反向电压Ube>5V的晶体管。 维修进口灯具时也必须考虑这些参数。 使用廉价晶体管 KT847AM 的晶体管 KT841A、KT842A、KT805A 获得了令人满意的结果。 在电路布局过程中，测试了几种变压器设计。 当使用由 M2000NM 级铁氧体制成的铠装磁芯（尺寸为 B26、BZO、536 和由铁氧体 7 制成、截面为 7x4000 的 W 形）时获得最佳结果。组装变压器时，需要提供无磁间隙 h = 0,025 ... 0,1 mm 以防止磁路磁化。 较大的间隙会导致变压器T1的电感急剧下降，从而使电路的工作状况恶化。 在塑料框架上，集电极绕组先绕有PEV 0,4线，然后铺设绝缘层，基极绕组则绕有PEV 0,2线。 基极绕组上铺一层漆布或氟塑料胶带，次级绕组用直径为2...0,15毫米的PEVTL-0,2线逐匝绕制，并逐层绝缘。 绕组的大致匝数可根据表1选择。
次级绕组可通用，每 30...50 匝有抽头。 VD1二极管是必要的，以便参与自振荡过程，在晶体管VT1截止期间释放变压器T1集电极绕组的电感所积累的能量。 这使得电路能够适应不同的负载和不同电流源的使用。 在这种情况下，需要连接两个电阻器来代替电阻器 R1 - 第一个电阻器的电阻为 430 欧姆，第二个电阻器的电阻为 2,2 kOhms，串联连接。 二极管 VD1 必须针对电压 Uobr 进行设计。 >200V，有工作频率fp。 > 100 kHz，平均整流电流 Icp。 > 200 毫安。 除了图中所示的二极管外，您还可以使用四个 KD 510A 型二极管，将它们串联起来。 荧光灯的设计是由日常生活中经常用来填充垃圾桶的物品制成的。 外壳（图 6、图 10）由使用过的 EPSON Mx80/Fx80 墨盒制成，必须拆除其内部的隔板。 您还可以使用由铝或塑料等制成的合适型材。 前透明屏幕由塑料百事可乐瓶或任何其他 2 升容量的直边制成。 尺寸如图所示。 7、建议使用浅色，无染色、无划痕。 在图中。 图中标出了需要从塑料瓶上切割下来制作透明屏幕的部分。
剩下的两部分，发挥你的想象力，可以制作一个用于放置铅笔、钢笔或浇花的酒杯等的支架。 图 7 显示了由虚线界定的区域，需要用黑色薄塑料片密封，这些塑料片是从旧计算机软盘 (5,25) 的外壳上切下来的，并使用“Moment”型胶水。 在图中。 图9显示了反射器-散热器的图，它是使用容量为250克的雀巢咖啡或蒙特利咖啡罐从锡上切下来的。
使用 Moment 胶将反射器 (a) 粘合到盒体 (e) 上。 将透明屏幕（图7、图10）沿长边弯曲并插入反射器（a）和主体（e）之间的间隙中，其中有四个直径为1,2...2 mm的孔与透明屏一起钻孔，并用四颗螺钉或适当直径的螺钉紧固。 为了在各种条件下安装灯，需要提供弹簧夹、铰链、磁铁等。 还可以将该灯改装为台灯、头灯等的一部分。 组装好电路并将其连接到电源后，只要安装完成且没有错误并且所有部件都处于良好的工作状态，它就会立即开始工作。 在电源和灯电路之间连接一个电流表，并用电阻R1调节电流消耗。 对于经济运行模式，需要将电流消耗设置在120...200 mA以内，但如果使用足够能源密集型光源，则电流消耗可以增加至500 mA，从而获得更大的光通量。 如果需要在不同的工作模式和不同的电源下使用灯，则需要安装两个串联的电阻，其中一个是可变的，而不是电阻R1。 电阻值在上文中给出。 这样您就可以顺利地调节光输出。
在文章的图 1 - 图 1 的所有三个图中，电阻器 R1 的值指示不正确； 应为 R10=47...XNUMX 欧姆。 文学 1.A·卡拉蒂安。 荧光灯电源。 莫斯科，苏联 DOSAAF，1979 年，VRL 第 67 期，第 33 页。
作者：Taras Kholoptsev，基辅，Radiohobby； 出版物：N. Bolshakov，rf.atnn.ru
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