Elektronisch ballastcircuit voor UV-kiemdodende lampen

In dit bericht bespreken we de constructie van een DC UV-kiemdodende lampballastschakeling die kan worden gebruikt voor het aansturen van elke standaard 20 watt UV-lamp door een 12 V DC-bron.

Hoewel het voorgestelde ballastontwerp oorspronkelijk bedoeld was voor het verlichten van een gewone 20 watt TL-buislamp, kan deze ook worden gebruikt voor het laten werken van een 20 watt UV-lamp, voor de beoogde kiemdodende effecten.

De volgende afbeelding toont de belangrijkste kenmerken en afbeelding van een compatibele 20 watt UV lamp ​

Lamp kenmerken

• Kortgolvige UV-straling met een maximale golflengte van 253,7 nm (UVC), effectief voor desinfectiedoeleinden tegen alle soorten bacteriën en virussen.
• Speciaal gemaakt glasmateriaal van de lamp filtert de schadelijke 185 nm ozonopbouwende stralen
• Beschermende binnenbekleding garandeert een vrijwel constante UV-output gedurende de gehele levensduur van de UV-lamp.
• Een waarschuwingsteken op de buis geeft aan dat de lamp is ontworpen om UVC te genereren.

Belangrijkste toepassingen

• Deactivering van bacteriën, virussen en andere vormen van microben
• Zuiveringsinstallaties voor huishoudelijk drinkwater.
• Voor het zuiveren van aquariumwatereenheden voor vissen.
• Desinfectie van luchtbehandelingsapparatuur in het kanaal.
• Als standalone luchtzuiveringssystemen.

Hoe het circuit werkt

Transformator T1 werkt samen met de transistors Q I en Q2 als een zelfoscillerende inverter-trap. De werkfrequentie van het circuit wordt bepaald door het kernmateriaal, de hoeveelheid primaire wikkeling en de voedingsspanning.

Zoals beschreven, is de inverter bedraad om te oscilleren op een frequentie van ongeveer 2 kHz wanneer de ingangsvoeding wordt geleverd door een 12,5 V-bron.

Pats lijst

De secundaire zijwikkeling van de transformator omvat een paar 4V-wikkelingen om de buisfilamenten voor te verwarmen, en ook een 80 V-wikkeling om de ontlaadstroom over de buis te leveren en een 240V-wikkeling om een ​​statische startspanning te genereren voor het starten van de buisgeleiding.

Smoorspoel L1 is in serie verbonden met de 80 V-wikkeling van de transformator om de stroom door de buis te regelen.

De smoorspoel L1 geeft niet alleen de stroomgrens voor de buis, maar ook de stabilisatie van de buisstroom voor de fluctuaties in de voedingsspanning.

Wanneer de ingangsvoedingsspanning stijgt, neemt ook de frequentie van de inverter evenredig toe, waardoor de smoorspoelimpedantie stijgt en vice versa.

Deze automatisch bijpassende L1-impedantie helpt om de lampstroom stabiel te houden in reactie op de variaties in voedingsspanning tussen 10 V en 15 volt.

Constructietips

Het schakelschema van het volledige ballastcircuit van de UV-lampaandrijving is hierboven te zien. De informatie over de wikkeling van transformator T1 en smoorspoel L1 wordt weergegeven in tabellen 1 en 2.

De wikkeling voor de transformator T1 is geïmplementeerd over een 12 mm x 12 mm vormer of spoel. De precieze wikkeling is gemakkelijk te begrijpen, maar enigszins bewerkelijk. De hele wikkeling moet zeer gelijkmatig worden uitgevoerd, anders past de hele wikkeling niet goed over de eerste.

Beide primaire wikkelingen moeten op een bifilaire manier worden gewikkeld, zoals uitgelegd in de volgende afbeelding.

Dit betekent dat u de draden voor beide wikkelingen bij elkaar moet houden en dan tegelijkertijd primaire 1 en primaire 2 moet wikkelen om ervoor te zorgen dat ze op een gecombineerde manier samen worden gelegd. Dit houdt ook in dat deze beide wikkelingen over de gehele lengte van de wikkeling perfect naast elkaar zijn gelegd.

De andere wikkelingen voor T1 kunnen op de normale manier worden geïmplementeerd, maar u moet ervoor zorgen dat elk van deze wikkelingen in dezelfde richting wordt gewikkeld en dat ook hun startpunten en eindpunten op de juiste aansluitingen zijn gesoldeerd, zoals voorgesteld in Tabel 1 hieronder .

Tafel 1

Nadat het opwikkelproces is voltooid, kunt u het paar 'E'-kernen in de sleuven van de spoel steken en de hele constructie stevig aan elkaar bevestigen met plakband of een geschikte metalen klem.Zorg ervoor dat de metalen klem geen kortsluiting veroorzaakt. een van de beurt.

Hoe de choke op te winden

De specificaties van de choke L1-wikkeling staan ​​vermeld in Tabel 2 hieronder:

Tafel 2

• Kern : Zoals getoond in de volgende afbeelding of een vergelijkbare moderne potkern:
• 
• Spoelvormer : zoals weergegeven in de afbeelding (in geel):
• 
• Notitie : aders moeten met elkaar worden vastgeklemd door 3/16 'messing bout en moer - een 3/16' messing ring kan worden gebruikt om een ​​luchtspleet te creëren.
• Opwinden : 250 windingen van 0,4 mm dikke draad.

Na de bovenstaande stappen wordt de wikkeling tussen een paar Mullard FX2242-kernen geklemd, zoals weergegeven in de afbeeldingen in tabel # 2. Het is belangrijk om een ​​dunne koperen ring tussen de twee kernen te plaatsen om een ​​luchtspleet te creëren.

Bedradingsschema

Bedradingsdetails van de onderdelen en andere aspecten van het UV-ballastcircuit worden getoond in de volgende afbeelding. Deze exacte indeling van de componenten is echter niet kritisch.

De transistors Q1 en 02 moeten worden geïnstalleerd over een geschikte heatsink, die een minimale afmeting moet hebben van ongeveer 4 'bij 6'.

Er moeten isolatieringen worden aangebracht om beide transistors goed geïsoleerd te houden van het koellichaam. Alle onderdelen kunnen nu terloops worden aangesloten en het volledige systeem kan worden aangesloten op een 12V-bron.

Pas op dat u de transistors of de aansluitingen aan de uitgangszijde van de transformator niet aanraakt, omdat al deze elementen een vrij hoge spanning hebben, waardoor u een pijnlijke elektrische schok kunt krijgen.

Huidige aanpassing

Met de UV-buis ingeschakeld, meet u de stroom die wordt verbruikt door het circuit via de 12V-voeding. Dit zou ongeveer 2,5 ampère ± 0,2 ampère moeten zijn.

Als u dit buiten deze specificatie ziet, kunt u proberen de luchtspleetlucht van de choke te variëren totdat het probleem is verholpen tot de opgegeven limiet. U zult zien dat het vergroten van de kloof een toename van het stroomverbruik veroorzaakt en vice versa.

Zodra de werking en het opzetten zijn bevestigd en getest, verwijdert u de transformator en dompelt u deze onder in vernis om deze te bedekken met een isolatielaag, en laat u de vernis stollen over de wikkeling en de kern. Zodra de transformator volledig is opgedroogd, sluit u alle componenten opnieuw aan om het ballastcircuit van de UV-lampaandrijving te voltooien.

Aangezien de driver van deze UV-lamp met 2 kHz werkt, is het mogelijk dat u rond deze frequentie een lichte ruis hoort via de transformator en de smoorspoel. Dit kan worden geminimaliseerd door de belangrijkste componenten in een zware, stijve doos te plaatsen of door de transformator en de smoorspoel te bedekken met een epoxyharslaag.

Waarschuwing: het circuitidee is bijgedragen door een van de toegewijde leden van deze blog, het circuit is praktisch niet geverifieerd door de auteur.