Elektronisk ballastkrets for UV-bakteriedrepende lamper

I dette innlegget diskuterer vi konstruksjonen av en DC UV-bakteriedrepende lampe-ballastkrets som kan brukes til å kjøre hvilken som helst standard 20 watt UV-lampe gjennom en 12 V DC-kilde.

Selv om den foreslåtte ballastdesignen opprinnelig var ment for å belyse et vanlig 20 watt lysrør, kan dette også brukes til å betjene en 20 watt UV-lampe for de tiltenkte bakteriedrepende effektene.

Følgende bilde viser hovedfunksjonene og bildet av en kompatibel 20 watt UV-lampe .

Lampefunksjoner

• Kortbølget UV-stråling med en topp bølgelengde på 253,7 nm (UVC) som er effektiv for desinfeksjonsformål mot alle typer bakterier og virus.
• Spesielt laget glassmateriale fra lampen filtrerer ut de skadelige 185 nm ozonbyggingene
• Innvendig beskyttende belegg garanterer praktisk talt konstant UV-effekt gjennom hele UV-lampens levetid.
• Et advarselsskilt trykt på røret betyr at lampen er designet for å generere UVC.

Hovedapplikasjoner

• Deaktivering av bakterier, virus samt andre former for mikrober
• Innenlandske renseanlegg for drikkevann.
• For rensing av fiskenheter i akvariet.
• Desinfisering av luftbehandlingsutstyr i luftledningen.
• Som frittstående luftrenseanlegg.

Hvordan kretsen fungerer

Transformator T1 sammen med transistorene Q I og Q2 fungerer som et selvoscillerende inverterstrinn. Kretsens driftsfrekvens bestemmes av kjernematerialet, mengden primærvikling og forsyningsspenningen.

Som beskrevet er omformeren koblet til å svinge med rundt 2 kHz frekvens når inngangsforsyningen leveres fra en 12,5 V kilde.

Pats List

Den sekundære sideviklingen av transformatoren inkluderer et par 4V viklinger for å forvarme rørfilamentene, og også en 80 V vikling for å gi utladningsstrømforsyningen over røret og en 240V vikling for å generere en innledende statisk spenning for å starte rørledningen.

Choke L1 kan sees seriekoblet med 80 V-viklingen av transformatoren for å kontrollere strømmen gjennom røret.

Foruten å tilveiebringe strømgrensen for røret, gir chokeren L1 også stabilisering av rørstrømmen for forsyningsspenningssvingningene.

Når inngangsforsyningsspenningen stiger, øker omformerens frekvens proporsjonalt og tvinger chokeimpedansen til å stige og omvendt.

Denne automatisk justerende L1-impedansen bidrar til å holde lampestrømmen jevn som respons på variasjonene i forsyningsspenningen mellom 10 V og 15 volt.

Tips om konstruksjon

Kretsskjemaet for den fullstendige ballastkretsen for UV-lampedrivere kan sees på ovenfor. Oppviklingsinformasjonen til transformator T1 og choke L1 er presentert i tabell 1 og 2.

Viklingen for transformatoren T1 er implementert over en 12mm x 12mm former eller spole. Den presise viklingen er lett å forstå, men likevel litt arbeidskrevende. Hele viklingen må gjøres veldig jevnt, ellers kan det hende at ikke hele viklingen passer godt over den tidligere.

Begge primærviklingene må vikles på en bifilær måte som forklart i det følgende bildet.

Dette betyr at du må holde ledningene for både viklingen sammen og deretter begynne å vikle primær 1 og primær 2 samtidig for å sikre at de legges sammen på en kombinert måte. Dette innebærer også at begge disse viklingene er lagt i perfekt tilstøtende hverandre gjennom lengden på viklingen.

De andre viklingene for T1 kan implementeres på vanlig måte, men du må sørge for at hver av disse viklingene er viklet i samme retning, og at startpunktene og sluttpunktene er loddet til de aktuelle terminalene, som foreslått i tabell 1 nedenfor .

Tabell 1

Etter at du har avsluttet viklingsprosessen, kan du sette inn paret 'E' -kjerner i spolespaltene, og sikre hele konstruksjonen godt sammen med klebebånd eller en passende metallklemme, og pass på at metallklemmen ikke forårsaker kortslutning over noe av svingen.

Hvordan vikle choken

Choke L1-viklingsspesifikasjonene er oppført i tabell 2 nedenfor:

Tabell 2

• Kjerne : Som vist i følgende bilde eller lignende moderne pottekjerne:
• 
• Spole tidligere : som vist på bildet (i gult):
• 
• Merk : kjerner skal festes med hverandre gjennom 3/16 'messingbolt og mutter - en 3/16' messingskive kan brukes til å skape et luftspalte.
• Svingende : 250 omdreininger med 0,4 mm tykk ledning.

Etter trinnene ovenfor er viklingen festet mellom et par Mullard FX2242-kjerner som vist i tabell 2-bilder. Det er viktig å innføre en tynn messingskive mellom de to kjernene for å skape et luftspalte.

Ledningsoppsett

Ledningsdetaljer for delene og andre aspekter av UV-ballastkretsen er vist i følgende figur. Imidlertid er akkurat denne komponentoppsettet ikke kritisk.

Transistorene Q1 og 02 må installeres over en passende kjøleribbe, som må ha en minimumsdimensjon på rundt 4 'x 6'.

Isolasjonsskiver bør brukes for å holde begge transistorene godt isolert fra kjøleribben. Alle delene kan nå kobles tilfeldig og hele systemet festes til en 12V kilde.

Vær forsiktig så du ikke berører transistorene eller transformatorens utgangsside terminaler, fordi alle disse elementene vil ha ganske stor spenning, noe som kan gi deg et smertefullt elektrisk støt.

Nåværende justering

Når UV-tubeligt er PÅ, måler du strømmen som forbrukes av kretsen gjennom 12V-forsyningen. Du bør finne dette til å være rundt 2,5 ampere ± 0,2 ampere.

Hvis du ser dette utover denne spesifikasjonen, kan du prøve å variere luftspalten på choken til problemet er løst til den angitte grensen. Du vil oppdage at utvidelse av gapet fører til en økning i strømforbruket og omvendt.

Når arbeid og oppsett er bekreftet og testet, fjerner du transformatoren og dypper den ned i lakk for å belegge den med et lag isolasjon, og la lakken størkne over viklingen og kjernen. Når transformatoren er helt tørket opp, kobler du igjen alle komponentene for å fullføre UV-lampedriverens ballastkrets.

Siden denne UV-lampedriveren fungerer med 2 kHz, kan du høre lett støy rundt denne frekvensen gjennom transformatoren og choke. Dette kan minimeres ved å omslutte nøkkelkomponentene i tung, stiv eske, eller ved å dekke transformatoren og kvele med epoxyharpiksbelegg.

Advarsel: Kretsideen ble bidratt av et av de dedikerte medlemmene av denne bloggen, kretsen er ikke praktisk bekreftet av forfatteren.