Driva lågenergilampor med 320V DC

Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Emil 26 mar 2010 20:30

Gjorde lite tester med att driva vanliga 230Volts lågenergilampor med 300-320V likström (DC) och det gick alldeles utmärkt.
Känns lite onödigt att använda en "fullvuxen" inverter med AC-utgång om man t.ex. bara vill driva en enda lampa.

Knåpade ihop en liten push-pull omvandlare från 24V DC till 310V DC. Se bilden nedan.

omvandlaren.jpg
Bild på omvandlaren, mått ca 68 x 42mm
omvandlaren.jpg (88.42 KB) Visad 7355 gånger


Undersidan av kretskortet.

omvandlare_under.jpg
Undersidan av omvandlaren
omvandlare_under.jpg (91.09 KB) Visad 7238 gånger


Resultat med en lågenergilampa på 11W som belastning:

In: 0,53A @ 24,42V
Ut: 0,0383A @ 314,5V :!:
Omvandlarens arbetsfrekvens: 32kHz

Verkningsgrad på 93% för ett hemmabygge !

Ferritkärnan i omvandlaren är plockad ur ett 230V EMI-nätfilter från en skrotad switchad nätdel.
Efter lite "behandling" med varmluftspistolen så fick jag äntligen isär den (lack som höll ihop den) och kunde riva bort den gamla lindningen och ersatte den med den egna på 2 x 31 Varv ( 24V:s sidan) och 213 Varv på "högspänningssidan".

Flödestätheten "B max" är på lite drygt 200mT, denna parameter är MYCKET viktig :!: Får man den här fel så kommer bankkontot för "havererade MOSFET:ar" att belastas :mrgreen:

Utspänningen från transformatorn är typ 150-160V fyrkantsvåg som sedan likriktas och samtidigt spänningsfördubblas på samma gång, behöver bara linda hälften så många varv i sekundärlindningen.

IC:n en IR2153 är en oscillator + high side och low side MOSFET driver i en och samma kapsel, men den går fint att koppla om för vanlig push-pull. IC:n är ursprungligen gjord för halv-brygga, typ datornätaggregat.
Den fungerar tyvärr inte med 12V men 24V går bra.

Två stycken MOSFET av typen IRLU024N sitter i omvandlaren.

Finns det någon mer som håller på med DC/DC omvandlare på forumet?
Emil
 
Inlägg: 222
Blev medlem: 08 mar 2010 09:01

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav bjorn333 26 mar 2010 21:30

Jag har bara för mig för det första att lampornas livslängd blir litet kortare med likström och att när du har sådä mycket högre spänning än vad den är gjord för så förkortar du ännu mera lampans livslängd. inte sant?
bjorn333
 
Inlägg: 39
Blev medlem: 07 feb 2010 21:41

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Martin 26 mar 2010 21:43

Jätte intressant, Emil. :D

Jag undrar också varför du valde så hög spänning. Är det så att lamporna likriktar strömmen internt, så man är tvungen att ha så hög spänning,eller hur fungerar det :?:
Martin
 
Inlägg: 831
Blev medlem: 30 mar 2008 21:50
Ort: Rimforsa

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Emil 26 mar 2010 22:51

Hej, det är några som läser detta ämne i alla fall.... :idea:

Det sitter en likriktarbrygga ( 4st 1N4007 dioder ) + elektrolytkondensator på typ 4,7uF 400V i lågenergilampor.
Så de drivs med 230V * roten ur 2 ( ~1.41 ) blir ca 325V DC så de "körs" precis som vanligt.
Livslängden påverkas inte alls av om man kör dem på typ 320V DC.

Själva lysröret i lågenergilampor drivs av en elektronisk ballast, den kan inte veta om man använder AC eller DC p.g.a. likriktarbryggan.

Däremot tända och släcka lysrör ofta frestar på mer.
Vanliga fullstora typ 18-36-58W lysrör mår bäst av att man använder glödtrådarna i starten, men i de flesta lågenergilampor så "chockstartar" man lysröret utan att förvärma dem. Det som händer då kallas på engelska för "cathode sputtering" ( en svensk översättning = ? ). Glödtrådarna = katoden är belagda med något ämne som underlättar elektronutstrålning, det är det ämnet som lossnar som svärtar ner ändarna på lysröret vid "chockstart". Till slut så går glödtråden av :cry:
Folk vill väl inte vänta 2-3sek innan lågenergilampan tänds, så det är nog därför tillverkarna snabbstartar de flesta lampor.

Mer intressant :?: info på http://www.pavouk.org/hw/lamp/en_index.html
Emil
 
Inlägg: 222
Blev medlem: 08 mar 2010 09:01

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Karro 27 mar 2010 04:58

Tjusig krets!
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Emil 27 mar 2010 11:27

Gjorde lite nya mätningar på omvandlaren.

Belastning: 36,6W vid 302,6V ut
Ineffekt: 40,5W vid 25,2V in
Verkningsgrad 90%

Belastning: 49W vid 286V ut
Ineffekt: 55,9W vid 24.94V in
Verkningsgrad 87%

Tråden jag använde i sekundärlindningen var i tunnaste laget så därför "kroknar" verkningsgraden vid högre belastningar.
Men nästan 50W ut är inte så illa ändå för transformatorns ferritkärna är bara 21 x 16 x 6mm stor.

Omvandlaren kan lätt anpassas för andra utspänningar, bara att linda om sekundärlindningen till önskad spänning.



En idé som skulle fungera: om man har långa kablar mellan ex solcellspaneler och batteri, är att använda en omvandlare vid solcellspanelen som höjer spänningen och vid batterierna har man en omvandlare som sänker spänningen till vad batteriet vill ha.
Frågan är verkningsgraden, för har man två stycken omvandlare med verkningsgraden 90% efter varandra så blir den sammanlagda verkningsgraden endast 0.9*0.9= 0.81, 81% alltså !

Lång och grov kabel är dyr...... "kraftöverföring" med t.ex. 300V och 1A ger redan 300W. 1A kräver inte så tjock kabel som 300W vid 12V (25A)....... :wink:
Emil
 
Inlägg: 222
Blev medlem: 08 mar 2010 09:01

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Karro 27 mar 2010 15:19

Man kan få upp verkningsgraden verkningsgraden över 95% om designar noggrannt. Så kabelöverföring med högre spänning kan löna sig.
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav TonyMontano 27 mar 2010 19:38

Med transformatorer kan vara en ide när man har vindkraftverket kanske 50m bort hon effekten hos den är tex min 700w vid 12v inte så roligt att köpa den kabeln... så att få upp spänningen till 300 - 500v är ju inte så dåligt! sen hur mycket man får ut i slutet av pengar och minskad förluster är en annan femma!
Om du hittar rätt lösning så är inget omöjligt ;) Donation BTC 16akvTrpbsKivzLoCD3NpHAoEbKZ4PvAYz
Användarvisningsbild
TonyMontano
 
Inlägg: 1138
Blev medlem: 09 jan 2009 21:41
Ort: Gällivare

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav m_robban 27 mar 2010 21:26

Heja Emil, kan du inte posta schema också.

Skulle det gå att bygga om den för att även kunna dimma en lågenergilampa?
Användarvisningsbild
m_robban
 
Inlägg: 217
Blev medlem: 27 jan 2009 20:32
Ort: Lund

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Karro 28 mar 2010 04:49

Går det att dimma lågenergilampor?
Användarvisningsbild
Karro
 
Inlägg: 2210
Blev medlem: 13 maj 2007 08:13
Ort: Västernorrland

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav m_robban 28 mar 2010 09:56

Går det att dimma lågenergilampor?


Det finns iaf sådana som är dimbara. Här ex:
http://www.ljusbutiken.nu/proddet.asp?ugrp=95%20Dimbara&inklexkl=inkl&sprak=sv
Användarvisningsbild
m_robban
 
Inlägg: 217
Blev medlem: 27 jan 2009 20:32
Ort: Lund

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav bjorn333 28 mar 2010 11:17

Det går att dimma lågenergi lampor men problemet är att man måste vrida dimmern till fult för att sedan dimma ut den.. För att den måste nästan ha full spänning för att starta/börja lysa. När den lyser så kan man dimma den en aning.
bjorn333
 
Inlägg: 39
Blev medlem: 07 feb 2010 21:41

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Emil 28 mar 2010 14:24

Jag gjorde ett pdf-dokument som visar hur man kan göra en liten DC/DC omvandlare.
Den ger förhoppningsvis tillräckligt med information för att kunna skräddarsy sin egen spänningsomvandlare.

Kokbok för spänningsomvandlare.pdf



Svar till m_robban:
Spänningsomvandlaren ger endast ut en fast spänning, ej reglerbar.
Ändras 24V in så ändras utspänningen i motsvarande grad.
Emil
 
Inlägg: 222
Blev medlem: 08 mar 2010 09:01

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Martin 28 mar 2010 22:11

Toppen bra pdf, Emil. Tack för att du delar med dig :D
Martin
 
Inlägg: 831
Blev medlem: 30 mar 2008 21:50
Ort: Rimforsa

Re: Driva lågenergilampor med 320V DC

Inläggav Emil 30 mar 2010 19:40

Gjorde en uppdatering av "kokboken" samt tagit bort den gamla. :)
En 9W lågenergi lampa drar bara 0,42A vid 24V, inte farligt alls!
Har tänkt att göra ett 12-timmars test med omvandlaren, använda en lågenergilampa över natten utomhus och se hur det går.
Kallas väl för "burn in", bara det inte blir burn down istället :wink:

Det kommer nog lite mer i den här tråden så småningom.
Bilagor
Kokbok för spänningsomvandlare.pdf
Uppdaterad version
(505.09 KB) Nerladdad 430 gånger
Emil
 
Inlägg: 222
Blev medlem: 08 mar 2010 09:01

Nästa

Återgå till El, elektronik, generatorer/motorer, regulatorer, vattenvärmning, m.m.

Vilka är online

Användare som besöker denna kategori: Inga registrerade användare och 8 gäster

cron