Pro velký zájem o toto zapojení jsem vytvořil jednoduchý a levný elektronický předřadník
pro jednu nebo více zářivek s celkovým výkonem až 144W.
Elektronický předřadník má mnohem vyšší účinnost než klasická tlumivka, eliminuje stroboskopický efekt a mrkání,
umožňuje rychlý start bez blikání a prodlužuje životnost zářivky. Také odpadá používání startérů a problémy s kompenzací.
Navíc vysokofrekvenčně buzené trubice svítí při stejném příkonu asi o 10% více.
Porovnání vlastní spotřeby klasických tlumivek
a elektronického předřadníku pro typická svítidla ukazuje tabulka:
ZÁŘIVKY | 18W | 2x 18W | 3x 18W | 4x 18W | 36W | 2x 36W | 3x 36W | 4x 36W | 58W | 2x 58W |
Vlastní spotřeba klasických tlumivek | 9W | 18W | 27W | 36W | 9W | 18W | 27W | 36W | 13W | 26W |
Vlastní spotřeba elektronického předřadníku | 2,5W | 2,9W | 3,5W | 4,3W | 2,8W | 3,8W | 4,9W | 6W | 3,2W | 4,2W |
Obvod pracuje jako polomůstek
s MOSFETy. Ty jsou buzeny obvodem IR2153.
Pracovní frekvence je 35kHz (ideální frekvence pro vf buzení zářivek).
Předřadník může napájet téměř jakékoliv zářivky. Výkonu (tedy hlavně proudu)
zářivky se přizpůsobí hodnoty C1 a L1. Pro tenké zářivky (velikost T5, průměr 16mm, 4 - 21W) a pro
malé DZ zářivky (tvar U nebo 2U, 5 - 18W, bez zabudovaného startéru - 4pinové) se dá použít kondenzátor a tlumivka z téměř jakékoliv
úsporné zářivky. Kapacita startovacího kondenzátoru bývá asi 2n2 až 3n3. K měniči se dá připojit
i trubice z rozbité úsporné zářivky s původní tlumivkou a startovacím kondenzátorem. Výstupní napětí
a frekvence měniče totiž odpovídá výstupu polomůstku používaného v úsporkách (obdélníkový průběh
cca 160V 35kHz). Pro silnější zářivky (T8 26mm nebo T12 38mm a velké DZ zářivky; 15 - 65W; 0,38 - 0,43A) se musí
vyrobit tlumivka s vhodnou indukčností a dostatečně dimenzovaná, případně spojit 2 až 3 tlumivky
z úsporek paralelně. Pro velké zářivky je jmenovitý proud 0,38 - 0,43A. Proud zářivkou
je možno doladit změnou indukčnosti tlumivky (změna vzduchové mezery) nebo malou změnou pracovní frekvence.
Změna je možná v rozmezí asi 30 - 40 kHz a provádí se změnou hodnoty součástek v oscilátoru (330p, 68k).
Startovací kondenzátor C1, C2 se volí tak, aby byl blízko rezonance s tlumivkou. Pro velké zářivky se volí
cca 10nF. Po zapnutí
je na něm zvýšené napětí asi 500V, které zářivku zapálí. Musí být dimenzován na 1000V.
Kondenzátor C3 chrání MOSFETy před napěťovými špičkami z indukčnosti a omezuje dU/dt. Jeho kapacita se volí tak,
aby nedocházelo k tvrdému spínání (asi 5 - 6nF na 1A proudu do zářivek). Měl by být impulzní,
na napětí 1000V.
Díky velké účinnosti
lze výkon zářivky celkem přesně odhadnout podle odběru proudu, který se naměří za filtračním elektrolytem.
Napětí je zde asi 300V. Odečtě se vlastní spotřeba předřadníku asi 3W. K předřadníku lze
připojit i více zářivek paralelně. Každá potom má vlastní kondenzátory a tlumivku.
Použité tranzistory nepotřebují až do výkonu 72W chlacič. Vlastní spotřeba obvodu
je asi 2,5 - 6W (podle zatížení). Na vstupu napájení je zapojen odrušovací filtr a termistor
pro omezení proudové špičky při zapnutí. Pro malé výkony ho lze nahradit obyčejným odporem.
Napětí 15V pro obvod IR2153 se získává srážením z usměrněného napětí 300V. Zenerova dioda není
potřeba - ta je již zabudovaná v IO (Uz = 15V). Srážecí odpor
33k má ztrátu asi 2,3W a je největším "kotlem" v obvodu. Ztráta předřadníku je ale i přesto
mnohem menší než při použití klasické tlumivky. (Kdybyste se přeci jen chtěli zbavit ztráty
2,3W, bylo by možné napětí srážet kapacitně ze střídavého napětí nebo získat miniaturním
impulzním transformátorkem z výstupu polomůstku. V případě transformátorku by se obvod startoval přes odpor asi 1M.)
Kapacita filtračního elektrolytu závisí na výkonu zářivek. Volí se asi 0,3 - 1uF na každý Watt.