Дистиллятор истины на Allent.ru (http://www.allent.ru/forum/index.php)
- Тюнинг автомобилей (http://www.allent.ru/forum/forumdisplay.php?forumid=11)
-- Ксенон своими руками (http://www.allent.ru/forum/showthread.php?threadid=252)

Ксенон своими руками

Мне прислали полное описание устройства для изготовления блоков к ксеноновым лампам, и все желающие могут ознакомится с ней

тут
http://www.allent.ru/forum/tuning/xenon/xenon_pics.zip

__________________
все проходит

настройка блока лампы ксенонового осветителя

Общие сведения:

В основу схемы положен принцип балластного регулирования мощности газоразрядных ламп за счет падения напряжения на балластной индуктивности при изменении частоты питающего напряжения.
На микросхеме TL494IN, транзисторах IRFZ44 и трансформаторе TR1 собран высокочастотный преобразователь, частота которого зависит от тока, протекающего через лампу. В качестве датчика тока используется балластное сопротивление, а в качестве балластной индуктивности - вторичная обмотка импульсного трансформатора TR3. Устройство поджига выполнено двухкаскадно: в первом каскаде на трансформаторе TR2 напряжение повышается до напряжения, достаточного для пробоя разрядника (примерно 3кV), а с разрядника импульс тока подается на первичную обмотку трансформатора TR3, который и формирует напряжение поджига. Управление поджигом осуществляется от датчика тока, того же, с которого снимается напряжение обратной связи на управление частотой. При отсутствии тока через лампу схема управления поджигом подключает первичную обмотку TR2 к вторичной обмотке TR1, обеспечивая тем самым появление высоковольтных импульсов поджига.
Для снижения больших импульсных токов по проводам питания и уменьшения уровня радиопомех в схеме использован фильтр на дросселе DR1 и электролитическом конденсаторе.

Примечание: принципиальная электрическая схема находится в файле Xenon.PCX, рисунок печатных плат - в файле Boards.PCX в масштабе 1:1, схема установки компонентов - в файле Components.PCX, общий вид макета - Sborka.GIF.

Намоточные данные трансформаторов:
TR1 и TR2 мотаются на ферритовых кольцах 1500НН размером 40x25x11

TR1 : сначала наматывается слой фторопластовой ленты толщиной 0,1 мм,
затем обмотка 6-7 - 150 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм (или 165 витков для ламп мощностью 55W). Намотка ведется равномерно по всему кольцу, стараясь укладывать провод на внутреннем диаметре кольца виток к витку. Слои между собой изолируются фторопластовой лентой толщиной 0,05 - 0,1 мм. Начало и конец обмотки на одном слое не должны соприкасаться между собой и должны быть на расстоянии не менее 3мм. (т.е. не домотав 3мм до начала слоя, слой изолируется и намотка ведется дальше)
После слоя изоляции наматывается обмотка 4-5 - 20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм.
После слоя изоляции мотается обмотка 1-2-3 - 2х10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,6мм. Обмотка мотается двумя проводами, так, чтобы провода ложились рядом друг с другом без перехлеста, витки располагаются равномерно по кольцу, что бы начало обмотки и конец сошлись в одно место. Последнюю обмотку снаружи можно не изолировать. На выводы обмоток 4-5 и 6-7 одевается тонкий кембрик. Расположение выводов - согласно схеме в файле “COMPONENTS.PCX”. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

!!! В качестве изоляции, при отсутствии фторопластовой ленты, допускается использовать тонкую импортную изоленту, но не в коем случае не ленту «ФУМ» или скотч.

TR2
На 2 слоя изоляции фторопластовой лентой толщиной 0,1 мм наматывается обмотка 3-4 - 1300 витков провода ПЭЛШО толщиной 0,1 мм. ). Намотка ведется равномерно по всему кольцу, стараясь укладывать провод на внутреннем диаметре кольца виток к витку. Слои между собой изолируются фторопластовой лентой толщиной 0,1 мм. Начало и конец обмотки на одном слое не должны соприкасаться между собой и должны быть на расстоянии не менее 3мм. (т.е. не домотав 3мм до начала слоя, слой изолируется и намотка ведется дальше). После слоя изоляции наматывается обмотка 1-2 - 20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм. и трансформатор изолируется слоем ленты.
На выводы обмотки 1-2 одевается тонкий кембрик. Выводы обмотки 3-4 делаются проводом МГТФ, на который одевается тонкий кембрик. Расположение выводов - согласно схеме в файле “COMPONENTS.PCX”. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

TR3
Трансформатор мотается на оправке длинной 46мм, внутрь которой вставлен ферритовый стержень 400НН длинной 40 мм и диаметром 10 мм. Оправка изготавливается из 2-х слоев бумаги, намотанной на стержень и пропитанной эпоксидной смолой так, что бы края бумаги выступали за край стержня на 3 мм с каждой стороны.
Сначала наматывается обмотка 3-4 - 280 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,61мм. Намотка ведется послойно, виток к витку, не доматывая по 3 мм до края оправки ( т.е. только на стержне), с обязательной изоляцией слоев двумя слоями фторопластовой ленты и пропиткой слоев эпоксидной смолой. Всего получится 7 слоев.
После 4-х слоев изоляции лентой, проклеенной эпоксидной смолой, наматывается обмотка 1-2 - 40 в-в провода ПЭВ-2 диаметром 0,61 мм. Намотка укладывается виток к витку, пропитывается смолой и изолируется сверху.
Для фиксации витков на краях слоев можно использовать нить из стеклоткани.
После загустевания смолы, необходимо тщательно промазать торцы трансформатора, следя за тем, чтобы в них не попала грязь.
На выводы обмоток 1-2 и 3-4 одевается тонкий кембрик. Расположение выводов - согласно схеме в файле “COMPONENTS.PCX”. Слои изоляции наматываются внахлест и внатяг, так, что бы лента немного растягивалась, плотно прижимая нижний слой.

DR1
Дроссель наматывается на ферритовом стержне 400НН длиной 20 и диаметром 10мм.
Провод - ПЭВ-2, диаметр 1,6мм, намотка - виток к витку по всей длине стержня.

Разрядник

Разрядник делается из маленького стеклянного предохранителя. Сначала с помощью паяльника удаляется проволочка и освобождаются отверстия для установки электродов. В качестве электродов лучше использовать тугоплавкую проволоку диаметром 1-1,5 мм, при условии, что эту проволока хорошо паяется в нейтральных флюсах. Затем электроды впаиваются друг напротив друга так, что бы зазор между ними составил 1мм. Торцы электродов, образующие зазор, по возможности, должны быть плоскими. После установки электродов, вся поверхность предохранителя промазывается эпоксидной смолой с целью герметизации.

Монтаж

Сначала собираются отдельные платы, затем плата модуля устанавливается на свое место и платы соединяются между собой так, что бы помеченные красным цветом отверстия, оказавшиеся напротив друг друга были соединены проводами. Длина проводов должна быть минимальной, а изоляция - максимальной.
Платы и детали должны быть чистыми и не содержать следов флюса. Сечение проводов питания - не менее 1,5 кв. мм. Выводы на лампу делаются гибкими проводами сечением не менее 0,3 кв.мм. и толщиной изоляции 1,5мм.

Сборка

Смонтированный блок устанавливается в дюралевый корпус, представляющий собой периметр блока высотой 50мм. К корпусу, через стеклоткань, пропитанную теплопроводящей пастой КПТ-8, притягиваются транзисторы IRFZ44 и КТ819 (напрямую корпуса они касаться не должны). На остальную свободную внутреннюю поверхность корпуса термоклеем наклеиваются фторопластовые пластинки толщиной 2-3мм.
Для выводов делаются отверстия , которые затем герметизируются изнутри термоклеем, а снаружи - силиконовым герметиком (после проверки и регулировки).

Наладка

Наладку начинают с регулировки стабилизатора тока, подключив на выход лампу накаливания 220В на 100Вт.
Проверить напряжение на балластном сопротивлении 8 Ом - должно быть примерно 6 вольт амплитудного значения (только осциллографом, т.к. тестеры на высокой частоте покажут такое...)
Если не соответствует - добиться подбором резистора 3к9, помеченного на монтажной схеме звездочкой. Увеличение сопротивления ведет к снижению частоты преобразователя и увеличению тока через лампу. Мощность, выделяемая на лампе считается по формуле


Uл*Uб
P= --------------
2*Rб


Где :
Uл - амплитудное значение напряжения на лампе,
Uб - - амплитудное значение напряжения на балластном сопротивлении,
Rб - величина балластного сопротивления (в Омах)
Эта формула позволяет регулировать блоки для использования совместно с лампами большей мощности.

!!! Регулировать осторожно, так, как чрезмерное снижение частоты введет ферритовое кольцо преобразователя в насыщение, что в свою очередь может повлечь выход транзисторов преобразователя из строя.

После регулировки стабилизатора тока убедитесь в том, что устройство поджига лампы не работает, о чем свидетельствует отсутствие искры в разряднике. Это обеспечивается подачей открывающего напряжения на транзистор КТ3102, что в свою очередь приводит к запиранию КТ819, стоящего в цепи питания устройства поджига.
Подключите ксеноновую лампу и подайте питание на блок. Лампа должна сразу запуститься и начать прогреваться. Если этого не произошло - неисправна цепь поджига. Основная причина неисправности - некачественная изоляция трансформатора TR1. В этом случае через разрядник проскакивает стабильная искра, а на выходе искры либо нет совсем, либо она очень мала (нормальная искра на выходе - 7-8 мм.). Отсутствие искры через разрядник говорит о возможном пробое трансформатора TR2 или диодов, стоящих в цепи заряда высоковольтных емкостей.
При запуске лампы цепь поджига автоматически отключается, о чем свидетельствует стабильное горение лампы и отсутствие искры в разряднике. При неправильной регулировке мощности (если мощность на лампе занижена) или пониженном напряжении питания возможен ложный запуск устройства поджига, что вызовет мерцание или гашение лампы.

Детали:

Микросхема TL494IN или KIA494P (или аналогичные с таким же температурным диапазоном)
Высоковольтные конденсаторы 3300пФ х 3кВ марки К15-5
Сопротивления 720кОм - лучше МЛТ-0,5, остальные - МЛТ -0,25. Балластное сопротивление 8 Ом - любое проволочное мощностью 5W. Может изменяться в диапазоне 7,5 Ом - 10 0м (требует пересчета выходной мощности на лампе по приведенной формуле.). Материал плат - только стеклотекстолит.

__________________
все проходит

кстати, я очень хорошо знаю особености дугового разряда в лампах и хочу отметить, что по сравнению с лампой накаливания дуговая имеет ряд очень интересных режимов, например- режим частого моргания или мерцания- такой режим можно осуществить в указаном блоке если ввести внешний модулирующий генератор.
выглядеть это должно так- при подаче сигнала лампа с частотой 0.25- 5 герц начнет мограть и очень ярко, можно подавть одновременно на обе фары сигнал модулятора сдвинутый на 180 град друг относительно друга, при этом будети эффект попеременного моргания фар- очень удобно для привлечения внимания обгоняемого или пешехода, или мудака желающего проскочить на левый поворот перед вами , когда на вашем спидометре за 200

__________________
все проходит

Уже по асе посыпались вопросы, я отвечу тут на наиболее типичный

как изготовить печатную плату?

Очень просто.
Вывести на лазернике фотошаблон который на рисунке- убедится что лазерник его вывел точно в масштабе 1 в 1
для этого промерить шаг координатной сетки между отверстиями, он должен быть кратен 2.5 мм

прижать выведенный фотошаблон на бумаге тонером к отшкуренному мелкой шкуркой листу фольгированного стеклотекстолита.
прогладить утюгом
отделить бумагу.
дефекты заретушировать лаком для ногтей.
после высыхания лака протравить меди

составы
в любом случае в составах должна присутствовать перекись водорода- можно взять аптечную.

и кислота.
лучше соляная процентов 20 смшать с перекисью
для любительских целей у этого раствора соотношение компонентов некритично, лучше 70 проц кислоты и 30 перекиси.
вместо солянки теоретически можно взять и электролит аккумулятора- но я этим никогда не пользовался правда.
после травления удалить лак и тонер мелкой наждачной бумагой.
просверлить отверстия.
покрыть лаком из 10 частей канифоли и остальное спирт или легкий бензин.
после монтажа лак удалить промывкой в бензине.
все....

__________________
все проходит

скажи плз, а ферритовые кольца купить можно???

и еще, по поводу мигания ламп - есть ли схема этого варианта и как она стыкуется с данными блоками поджига7??

Насчет нанесения рисунка на плату.
Я делал так.
Оптимально получается, если печатать рисунок на глянцевой бумаге для струйного принтера (лазерником естественно) или вырезанной плотной странице из хорошего журнала (что там напечатано изначльно нас не интересует). Качество печати поставить максимальное, если есть регулировка контрастности, то ее тоже на максимум. Рисунок печатной платы должен быть естественно зеркальным.

Потом на ровную поверхность положить выпиленную по размерам и зачищенную пластину из двустороннего стеклотестолита, ровно наложить напечатанное. Сверху нагретый утюг примерно на 5 минут. Потом аккуратно убрать утюг и не трогать этот бутерброд, пока не остынет.
Как остыл, переносим его в емкость с теплой водой, пусть полежит, чтобы бумага промокла. Потом аккуратненько в воде пальцем скатываем верхние слои бумаги, пока на фольге не останется только тонер и тоненький слой бумаги на нем.

В результате такого колдовства практически весь тонер останется на фольге, опускаем в раствор для травления.

Получается очень даже не плохо для домашних условий, проверено

__________________
Ни гвоздя, ни жезла!

KARL STOLL, JURGEN HESS (Перевод: Берендеев Андрей)

Планарные трансформаторы для автомобильных ксеноновых ламп.
Планарные индуктивные компоненты, разработанные на основе Е-образного сердечника, представляют собой оптимальное решение по стоимости и технологичности. Одним из основных их применений являются DC/DC конвертеры балластов автомобильных ксеноновых ламп.

Как универсальные индуктивные ферритовые компоненты, планарные трансформаторы (рис. 1) характеризуются низкой индуктивностью рассеивания, большим током и очень высоким КПД. Одним из первых их применений были импульсные источники питания для телекоммуникаций, где они доказали свои достоинства с 1994 года. Эти преобразователи работали на сравнительно высокой частоте - 700 кГц и, следовательно, требовали хорошо экранированную конструкцию. Это одна из причин, по которой были выбраны RMXLP сердечники (прямоугольные низкопрофильные модули). Другой причиной было то, что при пайке происходит деформация планарных Е образных сердечников, которая разрушает их. XLP-версия RM-сердечников позволяет монтировать трансформаторы на вставных платах с малой габаритной высотой. Планарные трансформаторы, построенные на RMXLP сердечниках, удовлетворяют требованиям для индуктивных компонентов телекоммуникационной индустрии. Они могут монтироваться на многослойных платах (до 14 слоев).



Балласт для ксеноновых ламп.
Обычные вольфрамово-галогенные лампы все меньше используются в разработках современных автомобильных систем освещения. Притом, что ксеноновые лампы, в последнее время очень популярные на западе, гарантируют лучший обзор, однако они требуют напряжение питания около 100 В. Поэтому возникает потребность DC/DC конвертера для получения 100 В из автомобильных 12 В.

В обычных системах освещения на ксеноновых лампах пуск лампы и питание осуществляется с помощью двух разных цепей, в которых используется различные индуктивные компоненты. Но этот принцип используется только как дополнительный в роскошных дорогих автомобилях (рис. 2).



Схема упрощена в новых поколениях балластов (рис. 3) более широко применяемых в качестве стандартного оборудования в автомобилях среднего класса. DC/DC конвертер в этом решении работает на частотах в районе нескольких сотен килогерц, что сохраняет размеры минимально возможными. Входное напряжение, изменяемое в зависимости от нагрузки должно быть компенсировано для стабилизации напряжения питания лампы, а это требует высоких показателей от трансформатора. Отличные результаты были получены при построении индуктивных компонентов на Е или ЕI образных сердечниках.



Специфические требования для систем автомобильного освещения.
Балласты для автомобильных ламп должны не только удовлетворять специфическим электрическим и механическим условиям, но также быть дешевы в производстве. Специфические электрические требования для трансформатора:

высокий КПД;
низкая индуктивность рассеивания;
сравнительно высокая рабочая частота;
способность выдержать ток до 100 А (кратковременный);
низкое омическое сопротивление (низкие потери сердечника означают также меньший самонагрев).
Первые три пункта легко достигаются при использовании планарного трансформатора с Е-образным сердечником. Для больших токов, плата должна иметь толстую плакировку с минимальной толщиной 100 мкм. Сквозные соединительные отверстия представляют собой ещё одну проблему. Они должны быть с двусторонним покрытием для того, чтобы выдержать случайные пиковые токи.

Омическое сопротивление сильно зависит от материала выводов. Для обеспечения низкого сопротивления используются специальные материалы и геометрические размеры. Требования механического дизайна и надежности очень критичны в автомобильных применениях. Они включают в себя:

механические перегрузки;
широкий температурный диапазон;
стойкость ко всем веществам, которые используются в автомобилях.
Эти требования строги по отношению к выбору материалов для компонента и производственного процесса. Материалы включают в себя:

сердечник;
многослойная плата;
клей;
скобы;
краска маркировки;
выводы.
Для противостояния высоким механическим перегрузкам сам трансформатор должен быть очень компактным и быть твердо присоединен к плате. Для укрепления ферритового сердечника к плате используется специальный силиконовый клей. При температуре 150 ОС надежны только силиконовые клеи. Две половины сердечника крепятся тем же способом. Для большей надежности добавляются две скобы, которые удерживают половинки сердечника.

Трансформатор монтируется на плату посредством выводов, гарантирующих прочность конструкции, которую невозможно достичь при простом поверхностном монтаже. Это необходимо для устойчивости к механическим перегрузкам, действующим на относительно тяжелый трансформатор. Следующей проблемой является высокая температура, действию которой подвергается компонент. Она влияет не только на вид используемого клея, но также на выбор материала многослойной платы. Обычные FR4 платы не выдерживают температурных скачков, поэтому необходима альтернатива. Также как специальные механические требования, должны быть учтены и ограничения в стоимости. Это требование легло в основу принципов для производства новых компонентов с низкой стоимостью.

Основные из них:

разработка сердечников с возможностью использования существующих RM скоб;

особая техника для многослойного производства;
простая структура многослойной платы.
После удовлетворения всех критериев, планарные трансформаторы на Е образных сердечниках становятся оптимальным решением для использования их в автомобильной электронике.

__________________
все проходит

А вот тут оригинал с фотками - http://www.chip-news.ru/archive/chipnews/200104/13.html

на схеме в нагрузке 1 лампа... это что для каждой лампы свой блок паять?

да
это именно так

__________________
все проходит

Спасибо! Кстати, чтобы не выносить в отдельную тему - хочу скооперироваться с другими рукастыми и головастыми краснодарскими тюнинерами. Поодиночке сложнее мутить чем вместе. Мой емейл bfg9k***narod.ru (***=@). Кто-то сможет одно, кто-то другое, хочется опытом поделиться. Кому оно надо, отпишитесь плиз! Может стрелу забьем.

Световая схема Н4 (двухнитевая лампа), есть такие-же, но ксенон. Работают по двум принципам: 1. При помощи Электромажнита и пружины электроды перемещаются в фокус ближнего или дальнего света, 2. Тоже самое при помощи микромотора и соответственно микрорейки.
Кто видел схему управления? А главное кто видел подобные лампы в продаже?

Понадобился сегодня интенсивный источник ультрафиолета для литографии.
положение казалось безвыходным, но купил ксенонку, воткнул в розетку и поджег зажигалкой!

класс- и лампа светит и света дает!!!

__________________
все проходит

Добавил бы, что пьезо для плиты

не
обычной
прикуривательной
пъезо

__________________
все проходит

quote:

---

Автор оригинала Allent
Понадобился сегодня интенсивный источник ультрафиолета для литографии.
положение казалось безвыходным, но купил ксенонку, воткнул в розетку и поджег зажигалкой!

класс- и лампа светит и света дает!!!

---

__________________
2101 72г.в. Classic forever!

это ты сделал зря.

очень мощная коротковолновая часть у этой лампы на линии 365 нм

жесткий УФ- сам понимаешь... загорать опасно- рак кожи гарантирован при частом употреблении.

а вообще решение правильное, для технологических целей я так и делал.

__________________
все проходит

Вопрос по теме...
Какой максимальной мощности лампу можно использовать с даной схемой? Кто нибудь пробывал скажем 100 Вт?