Исторический обзор - ЭПРА HELVAR EL1x39/36s
Здравствуйте, уважаемые коллеги! Сегодня, после большого перерыва, у нас, на нашем историческом обзоре рассматривается электронный пуско-регулирующий аппарат (ЭПРА) от фирмы «Helvar».
Рисунок 1 – Внешний вид составных частей ЭПРА HELVAR EL1x39/36s
1. Целесообразность применения данного ЭПРА в составе люминесцентного светильника.
Несмотря на то, что современные линейные люминесцентные лампы обладают высокими показателями качества света, а именно высоким индексом цветопередачи (Ra=80), а также высокой светоотдачей на ватт потребляемой мощности (не менее 90 Лм/Вт, данные из документации «Филипс» для ламп TL-D Master), и большим сроком службы, тем не менее, недостатки, все же имеются, и довольно существенные.
К недостаткам люминесцентных ламп (ЛЛ) можно отнести следующее:
нестабильный запуск (мигания и повторные циклы запуска) при классической схеме подключения (дроссель, стартер),
зависимость срока службы от количества запусков,
зависимость срока службы от значения питающего напряжения, а также от частоты питающего напряжения (при дроссельно-стартерной схеме),
значительные пульсации светового потока (при дроссельно-стартерной схеме), которые выше, чем у ламп накаливания.
Наличие таких недостатков серьезно снижает область применения ЛЛ светильников. Так, например, светильники с описанными выше недостатками, не целесообразно устанавливать в быту или же для каких-либо офисных или производственных помещений, где неприемлем световой поток, обладающий значительными пульсациями.
Применение в составе светильников на базе ЛЛ - ЭПРА HELVAR EL1x39/36s позволит исключить выше перечисленные недостатки ЛЛ и расширить область применения светильников на базе ЛЛ.
2. Основные технические характеристики ЭПРА HELVAR EL1x39/36s Основные технические характеристики содержатся на рисунке 2.
Рисунок 2 – Данные содержащиеся на корпусе ЭПРА HELVAR EL1x39/36s
К основным техническим характеристикам ЭПРА относятся:
Входное переменное напряжение частотой 50/60Гц в диапазоне от 190 В до 264 В,
Входное напряжение постоянного тока (от батарей) в диапазоне от 176 до 280В,
Высокий косинус «фи», значение которого достигает 0.98,
Подогрев катодов (нитей) лампы перед подачей «разжигающего» напряжения,
Работа с одной лампой мощностью 36Вт.
3. Обзор печатной платы и перечень микросхем ЭПРА HELVAR EL1x39/36s
На рисунке 3 представлен внешний вид печатной платы с двух сторон.
Рисунок 3 – Внешний вид печатной платы ЭПРА HELVAR EL1x39/36s
Печатная плата выполнена на одностороннем фольгированном стеклотекстолите (габариты 255x28 мм).
Слева-направо (от входа к выходу) на печатной плате расположены следующие компоненты:
Входной 4-х контактный клеммник (фаза, ноль, пустой, земля),
Фильтр электромагнитной совместимости (пленочный конденсатор и дроссель),
Выпрямительный мост (DF1510S).
Дроссель активного корректора коэффициента мощности (АККМ),
Микросхема АККМ (TDA4863G),
Силовой транзистор АККМ (STD4NK50Z),
Электролитический конденсатор звена постоянного тока (KXG 10uFx450V),
Микросхема инвертора (IR2153S),
Силовые транзисторы инвертора (2 х STD4NK50Z),
Силовые элементы инвертора (дроссели, пленочные конденсаторы),
Выходной 4-х контактный клеммник (2 на одну нить ЛЛ, 2 на другую),
Различные пассивные компоненты, использующиеся в качестве обвязки микросхем АККМ и инвертора.
4. Анализ микросхем использующихся в ЭПРА HELVAR EL1x39/36s
4.1 Как было отмечено выше, в качестве АККМ используется TDA4863G, микросхема согласно, документации обладает следующим названием: «Power Factor Controller IC for High Power Factor and Low THD». На рисунке 4 представлена типовая схема подключения.
Рисунок 4 – Типовая схема подключения TDA4863G
4.2 Также, как было отмечено выше, в составе инвертора используется микросхема IR2153S, которая представляет собой полумостовой транзисторный драйвер, у которого коэффициент заполнения при работе нижнего и верхнего транзисторных ключей равен 50%, а частота переключения транзисторных ключей задается внешней RC-цепочкой. На рисунке 5 представлена типовая схема подключения IR2153S.
Рисунок 5 – Типовая схема подключения IR2153S
На рисунке также показан способ отключения данной микросхемы, который заключается в шунтировании силовым транзистором – конденсатора частотно-задающей RC-цепи.
Микросхема IR2153S достаточно просто позволяет изменять частоту работы инвертора, полагаю, именно благодаря изменению частоты работы инвертора осуществляется предварительный прогрев катодов лампы. То есть на начальном этапе IR2153S – работает на повышенной частоте, и согласно схеме на лампу подается напряжение для подогрева катодов, а затем по мере уменьшения частоты возникает резонанс на LC-цепи и на лампу поступает «поджигающее» напряжение.
5. Общие выводы
Несмотря на свой «возраст» и далеко не самую новую элементную базу (даташит на TDA4863G был от 2003 года), ЭПРА HELVAR EL1x39/36s позволяет эффективно обеспечить следующие характеристики светильника:
отсутствие пульсаций светового потока,
работа при широком диапазоне входных напряжений,
подогрев катодов перед запуском (увеличенный срок службы лампы),
быстрый и стабильный запуск без мерцаний.
Коллеги, как вам ЭПРА HELVAR EL1x39/36s ?? Как мне видится, устройство вполне достойное и особенно актуально для любителей люминесцентных ламп!
Ого!! Вот это да, коммент и лайк на автомате, а теперь читать!
Прочитал на одном дыхании, похоже на научную статью, рисунки подписаны(!!!) )
@Схемотехник сказал :
Спасибо. Нет слов. Действительно этот электронный балласт очень даже хороший и серьезный прибор, солидных габаритов и стоимости, прибор для вполне конкретных серьезных задач. Он эффективно решал, да и стойко решает где то до сих пор, многие те проблемы, которые возникали при поджиге и работе ЛЛ-трубок от электромагнитного дросселя. Большой был шаг вперед электронный балласт. Потом ЛЛ-трубки придумали сделать потоньше и причудливо загнуть в круглые и плоские спирали, а электронный балласт "сплющили" со всех сторон до размеров хоть как то сопоставимых с размерами ламп накаливания . С электромагнитным дросселем такой бы номер на прошел . Появились КЛЛ. Появились энергосберегающие лампы вместо лампы накаливания , вместо"ламп Ильича". Очень даже большой тоже был шаг вперед в то время . Потом и КЛЛ всё больше и больше стали уходить в прошлое со своими пульсациями, медленным выходом в режим полной яркости, совсем никак ...ну или ... фиолетовым цветом на морозе, большими, все таки, габаритами, малопривлекательным внешним видом, это при вполне заметной то на них цене. Появились светодиодные лампы, сразу обратившие на себя внимание заметно меньшим потреблением, аккуратными габаритами, действительно мгновенным пуском, в том числе и на морозе, полным отсутствием пульсаций у нормальных ламп, возможностью не только белого цвета но другого цвета, появились надежные и красивые светильники вовсе без ламп, просто на светодиодах. Нормальные светодиодные лампы работают никак не меньше КЛЛ (у меня лампы кукурузы с Е27, одни из первых,наверное таких по 9W, всё светят и светят, не менее 5 лет наверное уже). Хорошие ( но не дешевые) светодиодные светильники действительно стали безотказно работать очень долго. И всё это забросило в головы уже другую мысль. Мысль о том, что лампа с цоколем сегодня это всего лишь запчасть для наших, конечно очень красивых домашних люстр, бра, старинной работы светильников, массивных торшеров и настольных ламп с зеленым абажуром, помнящих еще, возможно, наших бабушек. Приборы освещения к которым мы привыкли и с которыми невозможно расстаться, приборы где стоят патроны Е27, Е14, GU5.3 знакомые нам с детства, приборы, которые если снимать то дома надо ремонт... Не они ли, прямо таки насильно заставляют нас упорно покупать такой светодиод к которому, в ущерб, например сроку службы, приделан такой привычный цоколь? Нет нет, это не значит, что покупать светодиодные лампочки почему то плохо или кому то не надо. Надо. Очень даже надо. И впрямь. Кто ж в здравом уме и в ясной памяти станет громить свои люстры и торшеры чтобы войти в совершенно новый мир светодиодных светильников. Нет. Светодиодные лампы с привычными цоколями будут покупать и будут покупать еще долго. И все же.
Светодиодная лампочка это современное и новое искусственно "заточенное" так, чтобы оно хоть как то подходило к старому? Как вам такая мысль?
@Светотехника,
Согласен с Вами. Да, действительно, КЛЛ и Светодиодные лампы - это простая замена лампочек накаливания со стандартным патроном Е27. В плане стабилизации рабочих характеристик, за исключением температуры, светодиодные лампы обладают хорошими показателями, поскольку полноценный импульсный драйвер обладает малыми габаритами и хорошо помещается в корпус лампы... К сожалению, сколько у меня было КЛЛ, то там внутри был обычный ЭПРА на рассыпных компонентах и никакой стабилизации там не было... Но заметьте, несмотря на довольно простой ЭПРА, у КЛЛ довольно неплохие показатели светоотдачи, качества света, а также срока службы... У светодиодных ламп, при идеальном драйвере, лампочка может быть недолговечна...
Поэтому, судить насколько та или иная технология лучше - вопрос все-таки спорный... У каждой технологии есть свои преимущества и недостатки...
@Светотехника, думаю, нашему эксперту @ALEXLED данный тезис очень не понравится!
@Схемотехник я позже прокомментирую данный пост и выскажу свое мнение, конечно схожее с Вашим, ведь этот ЭПРА шикарен, но сейчас увы мне нужно бежать по делам:(
Отличный ЭПРА, похоже с таким ЭПРА люминесцентные лампы лишаются всех известных нам недостатков, остается лишь мелочь. Обзор настолько хорош, что мне нечего добавить, нечего спросить, все ясно и понятно:)
@Схемотехник Вот шикарный подробный рассказ про электронику, человека отлично разбирающегося во всем этом сложном хозяйстве. Настоящий Схемотехник! Рассказывайте, пожалуйста, нам вот так же подробно, подетально, и про платы светодиодных драйверов, которые в видео выковыривает из лампочек Светотехника . Так, чтобы все мы тоже понимали что там зачем, почему и как.
@Светотехника мысль хорошая, но хочу немного возразить, первые КЛЛ появились еще с электромагнитным балластом, не с ЭПРА. https://youtu.be/bYLq_SiW9Cg
Однако мне больше нравятся все равно люминесцентные лампы, надежность и качество света у них лучше. Удобно, когда просыпаешься, включаешь свет и он сначала светит тускло и сам постепенно становится ярким. КЛЛ и ЛЛ даже перегорают красиво:) В использовании не особо капризны и очень надежны. У меня они спокойно по 5-7 лет служили и снова теперь служат:)
@ALEXLED сказал :
Но КЛЛ очень часто перегорают с "запахом"
Ого! Расскажите об этом? а как же масса и габариты? а пожароопасность? А стартеры?
@ALEXLED Люминесцентные лампы как и традиционные лампы накаливания просты . Там все по взрослому и ломаться особо нечему. Единственный недостаток был как раз в ПРА (пульсации света, жужжание при работе ) , но на смену пришли вполне ничего себе ЭПРА . И даже с прогревом катодов все предусмотрели как и в первоначальном варианте (дроссель+стартер). А еще в эти ЭПРА запихнули APFC и им до лампочки пониженное напряжение. Слабым местом скорее остается в них электролитический конденсатор . Но и их научились делать более надежными. Светодиоды тоже есть ого-го себе. Обратите внимание на уличные светодиодные фонари . Большинство их них достойно зимуют, выдерживают ветер, снег , дождь ... У нас после потепления на всех фонарях сосульки висели по полметра и тоже пофиг. Просто где тонко , там и рвется . И в 2835 именно так и случается . Еще можно привести в пример светодиодную подсветку в современных телевизорах. Если телевизор брендовый , то и светодиоды там живут годами . А что до плавного розжига мне тоже нравилось . Вот ночью включил свет в сортире , а он не слепит. Пока глаза привыкают постепенно люминесцентная лампа становится ярче. А у светодиодов наоборот . Сначала при включении ярко светит , а с прогревом драйвер понижает напряжение и свет становится тусклее .
@Схемотехник КЛЛ перегорают чаще всего без запаха и т.д. Примером будет то, как у меня в настольной лампе сгорала КЛЛ. А также в элитных КЛЛ используется ЭПРА с контроллером, который просто отключит лампу в случае превышения тока на катодах.
@Схемотехник я приложил видео, смотрите:) Да, там внутри лампы и дроссель и стартер, единственный минус в том, что конструкция одноразовая и при перегорании колбы 300-500 грамм металла в дросселе уйдет в мусорный бак отработав лишь 1 лампу. Данная конструкция безопасна в плане пожарной безопасности, ведь производили такие лампы только элитные бренды.
@ALEXLED сказал :
Элитные еще нужно поискать... И скорее всего они будут не по карману...
Что за видео? ссылку скините?