Circuit de ballast électronique pour lampes germicides UV

Dans cet article, nous discutons de la construction d'un circuit de ballast de lampe germicide UV CC qui peut être utilisé pour alimenter n'importe quelle lampe UV standard de 20 watts à travers une source 12 V CC.

Bien que la conception de ballast proposée soit à l'origine destinée à éclairer un tube fluorescent ordinaire de 20 watts, cela peut également être utilisé pour faire fonctionner une lampe UV de 20 watts, pour les effets germicides prévus.

L'image suivante montre les principales caractéristiques et l'image d'un 20 watts compatible lampe UV .

Caractéristiques de la lampe

• Rayonnement UV à ondes courtes ayant une longueur d'onde maximale de 253,7 nm (UVC) efficace à des fins de désinfection contre tous les types de bactéries et de virus.
• Le matériau en verre spécialement créé de la lampe filtre les rayons nocifs de l'ozone à 185 nm
• Le revêtement de protection intérieur garantit une sortie UV pratiquement constante pendant toute la durée de vie de la lampe UV.
• Un panneau d'avertissement imprimé sur le tube signifie que la lampe est conçue pour générer des UVC.

Principales applications

• Désactivation des bactéries, virus ainsi que d'autres formes de microbes
• Unités de purification d'eau potable domestique.
• Pour purifier les unités d'eau d'aquarium Fish.
• Désinfection de l'équipement de traitement d'air dans les conduits.
• En tant que systèmes de purification d'air autonomes.

Comment fonctionne le circuit

Le transformateur T1 ainsi que les transistors Q I et Q2 fonctionnent comme un étage inverseur auto-oscillant. La fréquence de fonctionnement du circuit est déterminée par le matériau du noyau, la quantité d'enroulement primaire et la tension d'alimentation.

Comme décrit, l'onduleur est câblé pour osciller à une fréquence d'environ 2 kHz lorsque l'alimentation d'entrée est fournie par une source de 12,5 V.

Liste des chats

L'enroulement du côté secondaire du transformateur comprend un couple d'enroulements de 4 V pour préchauffer les filaments du tube, ainsi qu'un enroulement de 80 V pour fournir l'alimentation en courant de décharge à travers le tube et un enroulement de 240 V pour générer une tension statique initiale pour démarrer la conduction du tube.

Le starter L1 peut être vu connecté en série avec l'enroulement 80 V du transformateur, afin de contrôler le courant à travers le tube.

En plus de fournir la limite de courant pour le tube, la self L1 assure également la stabilisation du courant du tube pour les fluctuations de tension d'alimentation.

Lorsque la tension d'alimentation d'entrée augmente, la fréquence de l'onduleur augmente également proportionnellement, forçant l'impédance de self à augmenter et vice-versa.

Cet ajustement automatique de l'impédance L1 aide à maintenir le courant de la lampe stable en réponse aux variations de tension d'alimentation entre 10 V et 15 volts.

Conseils de construction

Le schéma de circuit du circuit de ballast de commande de lampe UV complet peut être vu ci-dessus. Les informations d'enroulement du transformateur T1 et de la self L1 sont présentées dans les tableaux 1 et 2.

L'enroulement du transformateur T1 est réalisé sur un gabarit ou une bobine de 12 mm x 12 mm. L'enroulement précis est facile à comprendre, mais quelque peu laborieux. L'enroulement entier doit être fait très uniformément ou bien l'enroulement entier peut ne pas s'adapter bien au premier.

Les deux enroulements primaires doivent être enroulés de manière bifilaire comme expliqué dans l'image suivante.

Cela signifie que vous devez maintenir les fils pour l'enroulement ensemble, puis commencer à enrouler le primaire 1 et le primaire 2 simultanément pour vous assurer qu'ils sont posés ensemble de manière combinée. Cela implique également que ces deux enroulements sont disposés de manière parfaitement adjacente l'un à l'autre sur toute la longueur de l'enroulement.

Les autres enroulements pour T1 peuvent être mis en œuvre de manière régulière, mais vous devez vous assurer que chacun de ces enroulements est enroulé dans le même sens et que leurs points de départ et d'arrivée sont également soudés aux bornes appropriées, comme suggéré dans le tableau 1 ci-dessous. .

Tableau 1

Une fois le processus d'enroulement terminé, vous pouvez insérer la paire de noyaux `` E '' dans les fentes de la canette et fixer fermement l'ensemble de la construction à l'aide de ruban adhésif ou d'une pince métallique appropriée en faisant attention à ce que la pince métallique ne provoque pas de court-circuit. n'importe quel tour.

Comment enrouler le starter

Les spécificités de l'enroulement du starter L1 sont répertoriées dans le tableau 2 ci-dessous:

Tableau 2

• Coeur : Comme le montre l'image suivante ou tout autre noyau de pot contemporain similaire:
• 
• Forme de bobine : comme indiqué sur l'image (en jaune):
• 
• Noter : les noyaux doivent être serrés les uns avec les autres par un boulon et un écrou en laiton de 3/16 '- une rondelle en laiton de 3/16' peut être utilisée pour créer un entrefer.
• Enroulement : 250 tours de fil de 0,4 mm d'épaisseur.

Après les étapes ci-dessus, les enroulements sont serrés entre une paire de noyaux Mullard FX2242 comme indiqué dans les images du tableau n ° 2. Il est important d'introduire une fine rondelle en laiton interposée entre les deux noyaux, afin de créer un entrefer.

Disposition du câblage

Les détails de câblage des pièces et d'autres aspects du circuit de ballast UV sont illustrés dans la figure suivante. Cependant, cette disposition exacte des composants n'est en fait pas critique.

Les transistors Q1 et 02 doivent être installés sur un dissipateur thermique approprié, qui doit avoir une dimension minimale d'environ 4 'sur 6'.

Des rondelles isolantes doivent être appliquées pour garder les deux transistors bien isolés du dissipateur thermique. Toutes les pièces peuvent maintenant être branchées et le système complet relié à une source 12V.

Veillez à ne pas toucher les transistors ou les bornes côté sortie du transformateur car tous ces éléments seront à une tension assez importante ce qui pourrait vous donner un choc électrique douloureux.

Ajustement actuel

Avec le tube UV allumé, mesurez le courant consommé par le circuit via l'alimentation 12V. Vous devriez trouver que cela est d'environ 2,5 ampères ± 0,2 ampères.

Si vous voyez cela au-delà de cette spécification, vous pouvez essayer de faire varier l'air de l'entrefer du starter jusqu'à ce que le problème soit résolu à la limite spécifiée. Vous constaterez que l'extension de l'écart entraîne une augmentation de la consommation de courant et vice-versa.

Une fois le fonctionnement et la mise en place confirmés et testés, retirez le transformateur et plongez-le dans du vernis afin de le recouvrir d'une couche d'isolant, et laissez le vernis se solidifier à travers l'enroulement et l'âme. Une fois que le transformateur est entièrement séché, reconnectez tous les composants pour finaliser le circuit du ballast du pilote de la lampe UV.

Étant donné que ce pilote de lampe UV fonctionne à 2 kHz, vous pouvez entendre un léger bruit autour de cette fréquence à travers le transformateur et le starter. Cela peut être minimisé en enfermant les composants clés dans une boîte rigide lourde, ou en recouvrant le transformateur et le starter avec une couche de résine époxy.

Attention: L'idée du circuit a été apportée par l'un des membres dévoués de ce blog, le circuit n'est pratiquement pas vérifié par l'auteur.