Elektronischer Vorschaltkreis für UV-keimtötende Lampen

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In diesem Beitrag diskutieren wir den Aufbau einer keimtötenden DC-UV-Lampen-Vorschaltgeräteschaltung, mit der jede Standard-20-Watt-UV-Lampe durch eine 12-V-DC-Quelle betrieben werden kann.

Obwohl das vorgeschlagene Ballastdesign ursprünglich zum Beleuchten eines normalen 20-Watt-Leuchtstoffröhrenlichts gedacht war, kann dies auch zum Betreiben einer 20-Watt-UV-Lampe für die beabsichtigten keimtötenden Wirkungen verwendet werden.



Das folgende Bild zeigt die Hauptmerkmale und das Bild eines kompatiblen 20 Watt UV-Lampe .

Lampenmerkmale

  • Kurzwellige UV-Strahlung mit einer Spitzenwellenlänge von 253,7 nm (UVC), die zu Desinfektionszwecken gegen alle Arten von Bakterien und Viren wirksam ist.
  • Speziell hergestelltes Glasmaterial der Lampe filtert die schädlichen 185 nm Ozonstrahlen heraus
  • Die innere Schutzhülle garantiert eine praktisch konstante UV-Leistung über die gesamte Lebensdauer der UV-Lampe.
  • Ein Warnschild auf der Röhre zeigt an, dass die Lampe UVC erzeugen soll.

Hauptanwendungen

  • Deaktivierung von Bakterien, Viren und anderen Formen von Mikroben
  • Trinkwasseraufbereitungsanlagen.
  • Zur Reinigung von Wasseraquarien für Fischaquarien.
  • Desinfektion von Luftbehandlungsgeräten im Kanal.
  • Als eigenständige Luftreinigungssysteme.

Wie die Schaltung funktioniert

Der Transformator T1 arbeitet zusammen mit den Transistoren Q I und Q2 wie eine selbstoszillierende Wechselrichterstufe. Die Betriebsfrequenz der Schaltung wird durch das Kernmaterial, den Betrag der Primärwicklung und die Versorgungsspannung bestimmt.



Wie beschrieben ist der Wechselrichter so verdrahtet, dass er mit einer Frequenz von etwa 2 kHz schwingt, wenn die Eingangsversorgung von einer 12,5-V-Quelle bereitgestellt wird.

Streicheleinheiten

Die sekundärseitige Wicklung des Transformators umfasst ein paar 4-V-Wicklungen zum Vorheizen der Röhrenfilamente sowie eine 80-V-Wicklung zur Bereitstellung der Entladungsstromversorgung über die Röhre und eine 240-V-Wicklung zur Erzeugung einer statischen Anfangsspannung zum Starten der Röhrenleitung.

Die Drossel L1 ist in Reihe mit der 80-V-Wicklung des Transformators geschaltet, um den Strom durch die Röhre zu steuern.

Neben der Stromgrenze für die Röhre sorgt die Drossel L1 auch für eine Stabilisierung des Röhrenstroms für die Versorgungsspannungsschwankungen.

Wenn die Eingangsversorgungsspannung ansteigt, steigt auch die Frequenz des Wechselrichters proportional an, wodurch die Drosselimpedanz ansteigt und umgekehrt.

Diese automatisch einstellbare L1-Impedanz trägt dazu bei, den Lampenstrom als Reaktion auf Schwankungen der Versorgungsspannung zwischen 10 V und 15 Volt konstant zu halten.

Konstruktionshinweise

Das Schaltungsschema der Voll-UV-Lampentreiber-Ballastschaltung ist oben zu sehen. Die Wicklungsinformationen des Transformators T1 und der Drossel L1 sind in den Tabellen 1 und 2 dargestellt.

Die Wicklung für den Transformator T1 erfolgt über einen 12 mm x 12 mm großen Former oder eine Spule. Die genaue Wicklung ist leicht zu verstehen, aber etwas mühsam. Die gesamte Wicklung muss sehr gleichmäßig ausgeführt werden, da sich sonst die gesamte Wicklung möglicherweise nicht gut über der ersteren befindet.

Beide Primärwicklungen müssen auf bifilare Weise gewickelt werden, wie in der folgenden Abbildung erläutert.

Dies bedeutet, dass Sie die Drähte für beide Wicklungen zusammenhalten und dann gleichzeitig mit dem Wickeln von Primär 1 und Primär 2 beginnen müssen, um sicherzustellen, dass sie zusammen verlegt sind. Dies impliziert auch, dass diese beiden Wicklungen über die gesamte Länge der Wicklung perfekt nebeneinander angeordnet sind.

Die anderen Wicklungen für T1 können auf reguläre Weise implementiert werden. Sie müssen jedoch sicherstellen, dass jede dieser Wicklungen in die gleiche Richtung gewickelt ist und auch ihre Start- und Endpunkte mit den entsprechenden Anschlüssen verlötet sind, wie in Tabelle 1 unten vorgeschlagen .

Tabelle 1

Nach Abschluss des Wickelvorgangs können Sie das Paar E-Kerne in die Spulenschlitze einführen und die gesamte Konstruktion mit Klebeband oder einer geeigneten Metallklemme fest zusammenhalten, wobei darauf zu achten ist, dass die Metallklemme keinen Kurzschluss verursacht jeder der Wende.

Wie man den Choke aufwickelt

Die Wicklungsspezifikationen der Drossel L1 sind in der folgenden Tabelle 2 aufgeführt:

Tabelle 2
  • Ader : Wie im folgenden Bild oder einem ähnlichen zeitgenössischen Topfkern gezeigt:
  • Spulenbildner : wie im Bild gezeigt (in gelb):
  • Hinweis : Die Kerne sollten durch eine 3/16 'Messingschraube und eine Mutter miteinander geklemmt werden. Eine 3/16' Messingscheibe kann verwendet werden, um einen Luftspalt zu erzeugen.
  • Wicklung : 250 Windungen aus 0,4 mm dickem Draht.

Nach den obigen Schritten wird die Wicklung zwischen einem Paar Mullard FX2242-Kernen eingespannt, wie in den Abbildungen in Tabelle 2 gezeigt. Es ist wichtig, eine dünne Messingscheibe zwischen den beiden Kernen einzuführen, um einen Luftspalt zu erzeugen.

Verdrahtungslayout

Die Verdrahtungsdetails der Teile und andere Aspekte des UV-Vorschaltgeräts sind in der folgenden Abbildung dargestellt. Dieses genaue Komponentenlayout ist jedoch eigentlich nicht kritisch.

Die Transistoren Q1 und 02 müssen über einem geeigneten Kühlkörper installiert werden, der eine Mindestabmessung von etwa 4 'mal 6' haben muss.

Isolierscheiben sollten angebracht werden, um beide Transistoren gut vom Kühlkörper isoliert zu halten. Alle Teile können jetzt einfach angeschlossen und das gesamte System an eine 12-V-Quelle angeschlossen werden.

Achten Sie darauf, die Transistoren oder die Ausgangsseitenklemmen des Transformators nicht zu berühren, da alle diese Elemente eine ziemlich hohe Spannung haben, die zu einem schmerzhaften Stromschlag führen kann.

Aktuelle Anpassung

Messen Sie bei eingeschaltetem UV-Röhrenlicht den vom Stromkreis über die 12-V-Versorgung verbrauchten Strom. Sie sollten feststellen, dass dies etwa 2,5 Ampere ± 0,2 Ampere sind.

Wenn Sie dies über diese Spezifikation hinaus sehen, können Sie versuchen, die Luftspaltluft der Drossel zu variieren, bis das Problem auf den angegebenen Grenzwert behoben ist. Sie werden feststellen, dass das Erweitern der Lücke zu einem Anstieg des Stromverbrauchs führt und umgekehrt.

Sobald die Arbeit und der Aufbau bestätigt und getestet sind, entfernen Sie den Transformator und tauchen Sie ihn in den Lack, um ihn mit einer Isolierschicht zu beschichten. Lassen Sie den Lack über die Wicklung und den Kern erstarren. Sobald der Transformator vollständig ausgetrocknet ist, schließen Sie alle Komponenten wieder an, um die Vorschaltgeräteschaltung des UV-Lampentreibers abzuschließen.

Da dieser UV-Lampentreiber mit 2 kHz arbeitet, können Sie durch den Transformator und die Drossel ein leichtes Rauschen um diese Frequenz hören. Dies kann minimiert werden, indem die Schlüsselkomponenten in einer schweren starren Box eingeschlossen werden oder indem der Transformator und die Drossel mit einer Epoxidharzbeschichtung abgedeckt werden.

Warnung: Die Schaltungsidee wurde von einem der engagierten Mitglieder dieses Blogs beigesteuert. Die Schaltung wird vom Autor praktisch nicht überprüft.




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