Dimmer para Fluorescentes (ART882)

O Application Note AN-1038 da International Rectifier (www.irf.com) descreve maneiras de se controlar o brilho de lâmpadas fluorescentes com o IR21592, o qual é alimentado a partir de uma fonte de baixa tensão proveniente da própria rede de energia. Baseado no mesmo projeto, o leitor também pode desenvolver um reator fixo. O circuito descrito é indicado para uma única lâmpada T8 de 36 W alimentado a partir de uma tensão de 30 V. Menores tensões são possíveis, já que o IR21592 pode ser alimentado a partir de 13 V. Para a lâmpada de 36 W a corrente é de 1,25 A (2007)

O circuito integrado reator o circuito associado de controle é alimentado a partir de uma fonte DC que consiste num simples resistor limitador. Este circuito proporciona a tensão de 15,6 V a partir da entrada de 30 V, ceifada pelo diodo zener do próprio circuito integrado. Esta configuração pode fornecer a corrente necessária para o circuito de controle, dissipando apenas uma pequena parcela de energia na forma de calor. A topologia do circuito consiste numa etapa de chaveamento de potência em push-pull diferentemente das configurações em ponte que são comuns nos reatores alimentados pela rede de energia.

Esta configuração simplifica o circuito já que somente um driver do lado da alimentação não é necessário e assim o pino Vb do CI pode ser conectado diretamente ao Vcc. O Pino Vs será conectado ao COM (0 V)m e assim nenhum diodo ou capacitor de bootstrap são necessários. A etapa de saída tem um transformador elevador com um primário com derivações para produzir a tensão elevada no secundário, a qual pode ser conectada a um indutor convencional em série e um capacitor de lastro na saída para a lâmpada.

Neste sistema as duas fontes de comutação MOSFET são conectadas ao COM. Para se obter o nível de corrente necessário e informação de fase, um resistor sensor deve ser ligado da fonte do LO alimentando pelo MOSFET para a entrada COM. A corrente deverá ser muito maior neste ponto do que num reator alimentado pela rede de energia, assim, um resistor de pequeno valor é necessário. Neste exemplo, foi usado um resistor de 0,1 ohm. Como o transformador elevador não introduz nenhum deslocamento de fase relevante, a forma de onda detectada na entrada sensora de corrente CS para o controle do IR21592 é idêntica ao sinal sensoriado num reator de meia ponte. Este sinal pode ser usada da mesma forma para detectar o deslocamento de fase para o controle de intensidade.

Neste sistema, assim como num reator sem controle de brilho, os projetos do pino CS usado para monitorar a corrente e falhas, permitem que o reator vá ao estado de shutdown se a lâmpada falha na partida como num circuito comum de meia ponte.

Não é necessário para a etapa de saída ser isolada da etapa de entrada e assim um lado do transformador pode ser referenciado à entrada COM. Pode-se então conectada um lado da lâmpada ao COM possibilitando assim que o pino SD do integrado detecte quando a lâmpada foi removida ou ocorra a abertura do filamento inferior. Durante o controle de brilho podem aparecer raias escuras na lâmpada, o que pode ser removido adicionando um pequeno DC offset à lâmpada, através de R16, que é conectado de volta ao barramento de 30 V.

Uma rede snubber, consistindo de R15 e C10 é também adicionada para reduzir as tensões oscilantes de overshoot que ocorrem quando os MOSFETs comutam. O snubber também aumenta o tempo de comutação. Os MOSFETs usados neste exemplo são do tipo IRF540 que têm Vdsss de 100 V e Rds(on) de 0,044 ?. A tensão de pico do dreno é 60 V mais os transientes produzindo pela indutância de fuga do transformador quando ocorre a comutação para não condução. Na figura 1 temos o circuito sugerido.

 


 

No circuito indicado, que tem o controle de brilho, a seleção dos componentes é mais crítica. O leitor interessado em informações mais detalhadas sobre esses componentes e também o cálculo de seus valores pode obter o documento original no site da International Rectifier.


Localizador de Datasheets


N° do componente 

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