Воскресенье, 19.11.2017, 00:09
Главная Регистрация RSS
Приветствую Вас, Гость




Страница 1 из 3123»
ФОРУМЫ НА RA4A » Технические форумы » Инженерный форум (радиолюбительские технологии) » Необычные способы питания ЛДС
Необычные способы питания ЛДС
NeonДата: Вторник, 30.10.2012, 13:00 | Сообщение # 1
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Quote (RV3MP)
Было дело!
Делал освещение на складе.200 ламп 40ватных.
Загорелись все.Включил/выключил...уже пара штук "умерла",ещё раз включил/выключил...опять потери.
Переделал.
В старой конструкции светильников,с дросселем и стартёром,просто перекинул детальки и получил "вечные" лампы(если не разбить).
Работает долго и надёжно.



Neon:
Работоспособность подтверждаю!
Использовал дроссель на 7-11Вт, конденсатор К73-17 1мкФ*630В, лампу 18Вт, стартер 4-80Вт с отсоединенным конденсатором.
Михаил, спасибо огромное за совет!

Нашел на youtube видео об этом способе питания:
Видео
 
RV3MPДата: Вторник, 30.10.2012, 13:36 | Сообщение # 2
Генерал-лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 563
Награды: 2
Репутация: 9
Статус: Offline

Схема мне эта знакома с детства(не с 2010 года,как видео).
Лет в 11-12 уже "перелопачивал" таким способом.
Потом,как то забылось,за ненадобностью,потом,всплыло...за надобностью smile
Конденсатор из стартера не вынимал-так запускалось.
Может,стартеры были другие(сахар слаще,вода мокрее...).
Самое главное и важное,это запуск "эксклюзивных" ламп с горелыми спиралями.
Круглые,квадратные...стоимость некоторых,доходит до 1тыр!
Жмотность-двигатель прогресса! wink
 
NeonДата: Воскресенье, 04.11.2012, 21:11 | Сообщение # 3
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Принцип работы схемы питания ЛДС, предложенной Михаилом RV3MP. Часть 1.

При включении питания через цепь стартера начинает течь ток, который приводит к нагреву электродов стартера. Об этом можно судить по интенсивному свечению стартера из-за тлеющего разряда. Когда электроды стартера замыкаются, то дроссель Др1, обладающий индуктивностью L, и конденсатор C образуют последовательный колебательный контур, резонансная частота которого близка к частоте электрической сети. Это приводит к тому, что напряжение на конденсаторе значительно превышает сетевое напряжение, причем оно столь велико, что превышает напряжение пробоя лампы, и она начинает светиться. При этом электроды лампы нагреваются, а ртуть испаряется. Сила тока в цепи лампы, которую ограничивает дроссель Др1, растет, а рабочее напряжение падает. Через некоторое время контакты стартера остывают и размыкаются, однако тлеющий разряд между ними уже не возникает, т.к. напряжение на лампе становится гораздо ниже напряжения пробоя стартера и цепь стартера, включающая конденсатор, далее в процессе горения лампы не используется. Ток по ней не течет.

Стартер нужен лишь для автоматизации процесса зажигания. Чтобы это доказать, достаточно заменить стартер выключателем. Схема прекрасно работает и в ручном режиме зажигания без стартера. Этот факт можно использовать в тех случаях, когда стартера под рукой нет, а лампу очень хочется зажечь.

АЧХ последовательного колебательного контура:



U0 – напряжение питания, f – резонансная частота контура, Umax – максимальное напряжение на конденсаторе, ограниченное только добротностью контура.

Для того чтобы окончательно убедиться в правоте гипотезы об использовании при зажигании ламп свойств последовательного колебательного контура, необходимо доказать, что напряжение на конденсаторе действительно значительно превышает сетевое напряжение в течение всего времени, когда контакты стартера замкнуты. Однако попытка непосредственного измерения напряжения на конденсаторе мультиметром без каких-либо предварительных расчетов может привести к его повреждению из-за значительного превышения максимально допустимого для измерения напряжения. Поэтому, для доказательства гипотезы об использовании свойств последовательного колебательного контура, мы попробуем вычислить величину максимального напряжения на конденсаторе и сравнить ее с результатами, полученными с помощью мультиметра. При этом если расчетная величина будет ниже максимально допустимой для мультиметра, то измерение будет производиться непосредственно, а если выше, то с помощью делителя напряжения.
Прикрепления: 4845241.jpg(36Kb)


Сообщение отредактировал Neon - Воскресенье, 04.11.2012, 21:16
 
NeonДата: Воскресенье, 04.11.2012, 21:14 | Сообщение # 4
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Принцип работы схемы питания ЛДС, предложенной Михаилом RV3MP. Часть 2.

В ходе эксперимента я использовал дроссель на 7-11Вт, конденсатор К73-17 1мкФ*630В, лампу 18Вт, стартер 4-80Вт с отсоединенным конденсатором, мультиметр Victor 89A.

В ходе вычислений из-за определенных трудностей, связанных с написанием математических формул в одну строчку и для большей наглядности (ведь сайт читают и школьники), я воздержусь от выражения решения через итоговую формулу. Вычисления будут производиться на каждом этапе решения.

1) Определяем индуктивность дросселя
Прежде всего, с помощью мультиметра (в режиме измерения сопротивления) измеряем активное сопротивление дросселя.
Rдр=151.2 (Ом) – активное сопротивление дросселя
Для определения индуктивности дросселя была собрана установка №1:



U=234 (В) – сетевое напряжение в момент опыта
Iдр=0.18 (А) – сила тока в цепи
Z=U/I=1300 (Ом) – полное сопротивление дросселя
XL – индуктивное сопротивление дросселя
Xc – емкостное сопротивление дросселя
Предположим, также, что Xc=0, тогда:
Z^2=Rдр^2+(XL-Xc)^2=Rдр^2+XL^2
XL=(Z^2-Rдр^2)^0.5
Pi=3.14 – Число Пи
L –индуктивность дросселя
f=50 (Гц) – частота электрической сети
XL=2*Pi*f*L
L=XL/(2*Pi*f)=(Z^2-Rдр^2)^0.5/(2*Pi*f)=4.11 (Гн)
Прикрепления: 0617730.jpg(8Kb)


Сообщение отредактировал Neon - Воскресенье, 04.11.2012, 21:42
 
NeonДата: Воскресенье, 04.11.2012, 21:23 | Сообщение # 5
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Принцип работы схемы питания ЛДС, предложенной Михаилом RV3MP. Часть 3.

2) С помощью мультиметра определяем точное значение емкости конденсатора:
С=1.02 мкФ
Для возможности моделирования схемы с помощью программы LT Spice будем считать, что конденсатор имеет последовательное сопротивление 10 Ом. Значение взято случайным образом с некоторым запасом.
Rc=10 (Ом)

3)Для определения напряжения на конденсаторе последовательного LC контура была собрана экспериментальная установка №2:



До проведения расчетов питание не подавалось.

4) Смоделируем схему экспериментальной установки №2 в программе LTSpice.
Схема была смоделирована в программе LTSpice со следующими параметрами:
L=4.11 Гн; C=1.02 мкФ; Rдр=151.2 Ом; Rc=10 Ом; U0=235В – среднеквадратичное напряжение сети.
f=50 Гц – частота электрической сети.
U0амп=U0*2^0.5 (для модели в LTSpice нужно амплитудное значение)

Модель схемы в LTSpice:



В результате запуска модели получены следующие результаты:



Напряжение на конденсаторе представляет собой синусоиду с частотой 50 Гц и среднеквадратическим напряжением U1spice=395.26 (В).
U1spice(амп)=U1spice*2^0.5=558.98 (В) – амплитудное напряжение
U1амп<<<600 В – следовательно, напряжение на конденсаторе можно измерять мультиметром напрямую без делителя, и оно значительно меньше напряжения пробоя конденсатора (630 В).
Прикрепления: 5364108.jpg(10Kb) · 5587439.jpg(6Kb) · 8481949.jpg(25Kb)


Сообщение отредактировал Neon - Воскресенье, 04.11.2012, 22:02
 
NeonДата: Воскресенье, 04.11.2012, 21:33 | Сообщение # 6
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Принцип работы схемы питания ЛДС, предложенной Михаилом RV3MP. Часть 4.

5) Пусть U1 – среднеквадратическое напряжение на конденсаторе
U0=235 (В) – среднеквадратическое напряжение сети
U1=U0/((2*Pi*f*C)*((Rдр+Rc)^2+(2*Pi*f*L-1/(2*Pi*f*C))^2)^0.5)=399.03 (В)

6)U1амп=U1*2^0.5=564.31 (В)
564.31<<<600 В (см. пункт №4)

7) Моделирование схемы в программе LTSpice и ручной расчет показали, что напряжение на конденсаторе значительно меньше максимального напряжения, которое может измерять мультиметр, и напряжения пробоя конденсатора. Это значит, что можно смело подать питание на экспериментальную установку №2 и непосредственно измерить мультиметром напряжение на конденсаторе.
В результате измерений получаем:
U0=235 (В); U1=388 (В)

На основании данных ручного расчета, компьютерного моделирования в LTSpice и ручного замера напряжения мультиметром убедительно доказано, что розжиг лампы осуществляется за счет использования свойств последовательного колебательного контура.

8) Вычислим относительные погрешности:
U1ручн/U1spice=0.95%
U1ручн/U1эксп=2.84%
U1spice/U1эксп=1.87%

9) Очевидно, что если разница между f1 и f невелика, то возможен пробой конденсатора или дросселя. В последнем случае произойдет взрыв лампы и ртутное загрязнение помещения.

При налаживании данной схемы питания ЛДС, ни в коем случае нельзя подбирать емкость конденсатора случайным образом без каких-либо предварительных расчетов! Это может привести к печальным последствиям!


Вычислим емкость C, при которой частота контура будет равна частоте электрической сети.
f1=50;
C=1/((2*Pi*f1)^2*L)=2.47 (мкФ)

10) Стоит также отметить, что среднеквадратического напряжения 388 вольт все-таки недостаточно для стабильного зажигания 18-ваттной лампы и розжиг происходит из-за броска напряжения при коммутации. Лампа мощностью 25 ватт при данных параметрах схемы вообще не зажигается.
 
RV3MPДата: Суббота, 10.11.2012, 04:13 | Сообщение # 7
Генерал-лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 563
Награды: 2
Репутация: 9
Статус: Offline

Quote (Neon)
. Когда электроды стартера замыкаются, то дроссель Др1, обладающий индуктивностью L, и конденсатор C образуют последовательный колебательный контур, резонансная частота которого близка к частоте электрической сети. Это приводит к тому, что напряжение на конденсаторе значительно превышает сетевое напряжение, причем оно столь велико, что превышает напряжение пробоя лампы, и она начинает светиться.

Так,примерно правильно.
Только,электроды стартера НЕ ЗАМЫКАЮТСЯ!
Это...как бы коллектор-эмиттер транзистора "замыкается" при открытии.
Именно они:стартер+конденсатор+дроссель являются "генератором" импулсов зажигания лампы.
Quote (Neon)
9) Очевидно, что если разница между f1 и f невелика, то возможен пробой конденсатора или дросселя. В последнем случае произойдет взрыв лампы и ртутное загрязнение помещения. При налаживании данной схемы питания ЛДС, ни в коем случае нельзя подбирать емкость конденсатора случайным образом без каких-либо предварительных расчетов! Это может привести к печальным последствиям!

Прошу прощения!
Даже не "заморачивался", такой проблемой!Конденсатор применял стандартный ~1мкФ.
Эко, как все сложно!Даже,даже не думал,что нарвусь!
Эко как,все ЭКО(Экологически) сложно!
Что,40вку не запустили по этой схеме?
Не могет быть!
Quote (Neon)
розжиг происходит из-за броска напряжения при коммутации.

Может,импульс "запала",Ваш прибор,просто не успевает показать?
Розжиг лампы-самое главное.
Если Вы лампу "загорите",дальше можно шибко не "зажигать".
Только "дров" подкидывайте. wink
..................
Понял.Тема умерла в теории.
Могу расказать,как делать свечки из парафина/масла/солидола/березового пня...
Значительно ЭКОЛОГИЧЕСКИ чище,чем ртуть содержащие лампы,которые надо утилизировать,првильным образом.
Может создадим тему?
 
NeonДата: Суббота, 10.11.2012, 17:13 | Сообщение # 8
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Quote (RV3MP)
Только,электроды стартера НЕ ЗАМЫКАЮТСЯ!

Электроды стартера замыкаются. Об этом свидетельствует исчезновение тлеющего разряда в стартере (прекращение свечения стартера). Если хотите, можете подключить параллельно стартеру вольтметр. В момент замыкания контактов стартера напряжение на нем упадет до нуля.

Quote (RV3MP)
Это...как бы коллектор-эмиттер транзистора "замыкается" при открытии.

Сравнивать стартер ЛДС и транзистор, на мой взгляд, некорректно. Стартер ЛДС больше напоминает «автоматический выключатель», сделанный наоборот. Т.е. при нагреве он замыкает цепь, а не размыкает, как автомат в щитке.

Quote (RV3MP)
Именно они:стартер+конденсатор+дроссель являются "генератором" импулсов зажигания лампы.

Стартер не участвует в генерации высокого напряжения для розжига лампы (см. сообщение №3). Это легко доказать, если заменить его обычным выключателем. Схема прекрасно работает и без стартера. При коммутации цепи, конечно же, создается высоковольтный импульс случайной амплитуды (см участок 0-40 мс на графике в сообщении №5), но, для розжига лампы отдельного импульса мало (при питании от сети 220 В), иначе, например, ЛДС-ки можно было бы просто зажигать пьезозажигалкой. В данной схеме розжиг происходит за счет свойств последовательного колебательного контура, образованного дросселем и конденсатором. Я это убедительно доказал (см. сообщения №3, №4, №5, №6).
Стартер тут нужен лишь для автоматизации процесса.

Вряд ли колебательный контур можно назвать генератором электрических колебаний. Генератор электрических колебаний всегда содержит активный элемент - газоразрядный, электровакуумный, полупроводниковый. Здесь же активного элемента вообще нет.
 
NeonДата: Суббота, 10.11.2012, 17:14 | Сообщение # 9
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Quote (RV3MP)
Даже не "заморачивался", такой проблемой!Конденсатор применял стандартный ~1мкФ.

А зря. Если дроссель пробьет, то лампа может взорваться.

Quote (RV3MP)
Что,40вку не запустили по этой схеме?
Не могет быть!

У меня нет 40-ваттной лампы и дросселя для нее.

Quote (RV3MP)
Понял.Тема умерла в теории.

Во-первых, тема не умерла, а во вторых, чистым теоретиком меня трудно назвать. Скорее, наоборот, я убежденный экспериментатор-прагматик.

Quote (RV3MP)
Могу расказать,как делать свечки из парафина/масла/солидола/березового пня...
Значительно ЭКОЛОГИЧЕСКИ чище,чем ртуть содержащие лампы,которые надо утилизировать,првильным образом.
Может создадим тему?

Если можете интересно рассказать, то почему бы и нет? Для этого на форуме есть раздел "Разное-всякое!!!". Очень сомневаюсь, что это "значительно ЭКОЛОГИЧЕСКИ чище", но, возможно, такая информация будет полезной для тех, кто окажется в чрезвычайной ситуации природного или техногенного характера.


Сообщение отредактировал Neon - Суббота, 10.11.2012, 17:27
 
NeonДата: Воскресенье, 11.11.2012, 02:37 | Сообщение # 10
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Очень простой способ питания маломощных трубчатых газоразрядных ламп

Неоднократно читал о том, что для облегчения зажигания ЛДС с поврежденными нитями накала используют внешний электрод из фольги, соединенный с одним из электродов лампы. Решил проверить данный метод. Успешно зажег 6-ваттную лампу Вуда Camelion FT5. В качестве балласта использовал 2 последовательно соединенных резистора по 30КОм. Под лампу подложил отрезок алюминиевой фольги, купленной в магазине, таким образом, чтобы фольга касалась одного из электродов, а между противоположным цоколем и фольгой расстояние составляло примерно 5 мм (благо 6-ваттная лампа короткая по длине). Как вы уже поняли, фольга касается стекла, соединена с одним из электродов лампы и изолирована от другого. Лампа загорелась с первого раза.

Юным радиолюбителям:
Экспериментируя с УФ лампами, соблюдайте все необходимые меры безопасности. Одевайте плотную одежду, используйте специальные щитки для защиты головы и лица (хотя бы самодельные), перчатки, стекла, защиту расстоянием и т.д. Одних только специальных очков для экспериментов недостаточно. УФ излучение вредно для здоровья, особенно, в юном возрасте.


Сообщение отредактировал Neon - Воскресенье, 11.11.2012, 14:22
 
NeonДата: Пятница, 16.11.2012, 02:13 | Сообщение # 11
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Возвращаясь к схеме Михаила RV3MP...
Как я уже упоминал в сообщении №6, при пробое дросселя возможен взрыв лампы.
Напряжение на дросселе можно вычислить по следующей формуле:

UL=U0*2*Pi*f*L/(((Rдр+Rc)^2+(2*Pi*f*L-1/(2*Pi*f*C))^2)^0.5) (см. сообщение №6)

Думаю, что не ошибусь, если скажу, что максимальное амплитудное напряжение на дросселе не должно превышать 1000 вольт.

Интересно, можно ли питать по этой схеме (естественно, с другими номиналами) 80-ваттные ЛДС и 70-ваттные ДНаТ?
К сожалению, у меня сейчас недостаточно времени на проведение исследований по этой очень интересной теме.
 
RV3MPДата: Пятница, 16.11.2012, 23:04 | Сообщение # 12
Генерал-лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 563
Награды: 2
Репутация: 9
Статус: Offline

Лампа 30Вт(круглая) работает(по такой схеме) 15 лет.
Спасибо Neon,за "наезды",вспомнил старого знакомого,позвонил,спросил как работает ЛДС,пообщались! wink
Он вообще забыл про этот случай!Еле вспомнил!
ВСЕ РАБОТАЕТ КАК "ЧАСЫ" ДО СИХ ПОР!
80Вт ламп в бытовом использовании не видел,потому и врать не буду,можно ЛИ?

Добавлено (16.11.2012, 23:04)
---------------------------------------------
P.S. Лампа была "дохлая"(накалы в разрыве) фирмы Bosh.
Ценник на "те времена" 50$.

 
NeonДата: Суббота, 17.11.2012, 02:53 | Сообщение # 13
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

Решил сегодня поместить ссылку на нашу тему в комментариях к ролику на YouTube из сообщения №1. Прочитал вот такой комментарий:

эта схема убивает дросель при постоянном использовании за 2-3 недели
в момент запуска лампы прошивает изоляцию дросиля он на это не ращитан
сам лично проверял
sorokolitv 1 нед. назад


Что и требовалось доказать! См. сообщение №6 и №11!
Подбирать конденсатор случайным образом без предварительных расчетов нельзя!

Quote (RV3MP)
Лампа 30Вт(круглая) работает(по такой схеме) 15 лет

Она работает непрерывно? Как часто ей пользуются? В любом случае 15 лет это просто великолепно.

Quote (RV3MP)
Спасибо Neon,за "наезды"

О каких "наездах" идет речь? Я признал вашу схему столь совершенной, что свернул все эксперименты по питанию ЛДС постоянным током.

Кстати, вы говорили, что хотите выложить схему питания ЛДС от "Кроны"...
Было бы очень интересно...
Оптимальный рабочий ток у "Кроны" примерно 200 мА. Следовательно, мощность такого блока питания будет очень маленькой (меньше 2Вт). Подключать имеет смысл лишь 4-ваттные лампы.

В ближайшее время в этой теме будут рассмотрены советские бесстартерные ПРА для ЛДС.


Сообщение отредактировал Neon - Суббота, 17.11.2012, 02:54
 
NeonДата: Воскресенье, 18.11.2012, 22:28 | Сообщение # 14
Генерал-майор
Группа: Модераторы
Сообщений: 451
Награды: 4
Репутация: 8
Статус: Offline

В СССР и странах ближнего зарубежья в 60-70 годах был налажен выпуск бесстартерных ПРА для ЛДС. Наибольшее распространение получили трансформаторные схемы, в которых в качестве балластного сопротивления использовался дроссель, а предварительный подогрев электродов осуществлялся накальным трансформатором либо автотрансформатором. Их особенностью было то, что после выхода лампы на рабочий режим, ток через нити накала электродов продолжал течь, что приводило к снижению КПД. В стартерных схемах потери энергии составляют примерно 20 - 25%, в бесстартерных - 35%. Из-за этого бесстартерные схемы не получили широкого распространения, несмотря на то, что они гораздо более просты в эксплуатации. К недостаткам также можно отнести неприятное гудение и большие габариты ПРА.

Пример схем бесстартерных ПРА:
(схема с сайта electricalschool.info)


Немецкий бесстартерный ПРА
(Фотография пользователя Dominique с сайта fotkidepo.ru)



Одним из таких ПРА был АБЕ-40/220. Производился он на Благовещенском Электроаппаратном Заводе.
Вот схема его включения:
(с сайта rctronic.ru)


Более подробно о советских бесстартерных ПРА можно узнать, прочитав статью по ссылке.
 
RV3MPДата: Понедельник, 19.11.2012, 14:01 | Сообщение # 15
Генерал-лейтенант
Группа: Пользователи
Сообщений: 563
Награды: 2
Репутация: 9
Статус: Offline

Quote (Neon)
Она работает непрерывно? Как часто ей пользуются?

Лампа используется как ночник.Сколько именно "моточасов" она "намтоала",не могу сказать.
Quote (Neon)
Прочитал вот такой комментарий:
эта схема убивает дросель при постоянном использовании за 2-3 недели в момент запуска лампы прошивает изоляцию дросиля он на это не ращитан сам лично проверял

От дросселей плохого качества,никто не застрахован.
...........................
Про зажигание ЛДС от кроны.

Транзисторы N-P-N МП35,37.P-N-P МП39,П214.
Конденсатор ~0,1МКФ.Резистор пер. ~10КОм,"довесок"~1КОм.
Трансформатор ТВЗ от старого телевизора.
В принципе,любой 220х6,3...12В.
Надеюсь,обьяснять не надо?
Низковольтная-к схеме,высоковольтная к лампе.
Настраиваем генератор вверх по частоте,"до пропадания свиста" ~15-20КГц.
На высоковольтной обмотке получаем ОЧЕНЬ приличное напряжение.
Лампа 40Вт горит.
Для НАЧИНАЮЩИХ!
Не касайтесь вторичной обмотки при включенной схеме!
Убить не убьёт,но будет очень неприятно!

Данная схема,не предназначена для постоянного использования лампы с питанием от "Кроны"!
Можно использовать БП или АКБ с нормальной ёмкостью.Поднять напряжение до 12В.Транзистор P-N-P на радиатор...Пробуйте!
Схема для эксперимента.Длительность время работы лампы не обкатывал!
 
ФОРУМЫ НА RA4A » Технические форумы » Инженерный форум (радиолюбительские технологии) » Необычные способы питания ЛДС
Страница 1 из 3123»
Поиск: