Elektronisk förkopplingskrets för UV-bakteriedödande lampor

I det här inlägget diskuterar vi konstruktionen av en DC UV-bakteriedödande ballastkrets som kan användas för att driva vilken som helst standard 20 watt UV-lampa genom en 12 V DC-källa.

Även om den föreslagna ballastdesignen ursprungligen var avsedd för att belysa ett vanligt 20 watts lysrörsljus, kan detta också användas för att driva en 20 watts UV-lampa för de avsedda bakteriedödande effekterna.

Följande bild visar huvudfunktionerna och bilden av en kompatibel 20 watt UV-lampa .

Lampfunktioner

• Kortvågs-UV-strålning med en toppvåglängd på 253,7 nm (UVC) effektiv för desinfektionsändamål mot alla typer av bakterier och virus.
• Speciellt skapat glasmaterial av lampan filtrerar bort de skadliga ozonbyggnadsstrålarna på 185 nm
• Insidan skyddar täckning garanterar praktiskt taget konstant UV-effekt under hela UV-lampans livslängd.
• Ett varningsskylt tryckt på röret betyder att lampan är utformad för att generera UVC.

Huvudapplikationer

• Deaktivering av bakterier, virus liksom andra former av mikrober
• Hushållsreningsenheter för dricksvatten.
• För rening av fiskenheter för akvarievatten.
• Desinfektion av luftbehandlingsutrustning för ledningar.
• Som fristående luftreningssystem.

Hur kretsen fungerar

Transformator T1 tillsammans med transistorerna Q I och Q2 fungerar som ett självoscillerande växelriktarsteg. Kretsens arbetsfrekvens bestäms av kärnmaterialet, mängden primärlindning och matningsspänningen.

Som beskrivs är växelriktaren ansluten för att oscillera vid cirka 2 kHz frekvens när ingångsförsörjningen tillhandahålls från en 12,5 V-källa.

Pats List

Transformatorns sekundärlindning innefattar ett par 4V-lindningar för att förvärma rörfilamenten, och även en 80 V-lindning för att ge urladdningsströmförsörjningen över röret och en 240V-lindning för att generera en initial statisk spänning för att starta rörledningen.

Choke L1 kan ses seriekopplad med transformatorns 80 V-lindning för att styra strömmen genom röret.

Förutom att tillhandahålla strömgränsen för röret, ger choken L1 också stabilisering av rörströmmen för matningsspänningsfluktuationer.

När ingångsspänningen stiger ökar växelriktarens frekvens också proportionellt och tvingar chokimpedansen att stiga och vice versa.

Denna automatiskt justerande L1-impedans hjälper till att hålla lampströmmen stabil som svar på variationerna i matningsspänningen mellan 10 V och 15 volt.

Tips för konstruktion

Kretsschemat för den fullständiga UV-lampdrivarens ballastkrets kan ses ovan. Lindningsinformationen för transformator T1 och choke L1 presenteras i tabellerna 1 och 2.

Lindningen för transformatorn T1 implementeras över en 12mm x 12mm formare eller spole. Den exakta lindningen är lätt att förstå men ändå lite mödosam. Hela lindningen måste göras mycket enhetligt, annars kan inte hela lindningen rymma bra över den tidigare.

Båda primärlindningarna måste lindas på ett bifilärt sätt, vilket förklaras i följande bild.

Det betyder att du måste hålla ihop trådarna för både lindningen tillsammans och sedan börja linda primär 1 och primär 2 samtidigt för att se till att de läggs ihop på ett kombinerat sätt. Detta innebär också att båda dessa lindningar ligger i perfekt intill varandra hela lindningens längd.

De andra lindningarna för T1 kan implementeras regelbundet, men du måste se till att var och en av dessa lindningar lindas i samma riktning och att deras startpunkter och slutpunkter är lödda till lämpliga terminaler, som föreslås i tabell 1 nedan .

Bord 1

Efter avslutad lindningsprocess kan du sätta in paret 'E' -kärnor i spolspåren och säkra hela konstruktionen ordentligt tillsammans med tejp eller en lämplig metallklämma och var försiktig så att metallklämman inte orsakar kortslutning över någon av svängarna.

Hur man lindar choken

Choke L1-lindningsspecifikationerna listas i tabell 2 nedan:

Tabell 2

• Kärna : Som visas i följande bild eller liknande modern kärna:
• 
• Spolformare : som visas på bilden (i gult):
• 
• Notera : kärnor ska klämmas fast med varandra genom 3/16 'mässingsbult och mutter - en 3/16' mässingsbricka kan användas för att skapa ett luftspalt.
• Slingrande : 250 varv med 0,4 mm tjock tråd.

Efter ovanstående steg kläms lindningen mellan ett par Mullard FX2242-kärnor som visas i bilderna i tabell 2. Det är viktigt att införa en tunn mässingsbricka mellan de två kärnorna för att skapa ett luftspalt.

Kabeldragning

Kabeldetaljer för delarna och andra aspekter av UV-ballastkretsen visas i följande bild. Denna exakta komponentlayout är dock inte kritisk.

Transistorerna Q1 och 02 måste installeras över en lämplig kylfläns, som måste ha en minsta dimension på cirka 4 'x 6'.

Isoleringstvättar bör appliceras för att hålla båda transistorerna väl isolerade från kylflänsen. Alla delar kan nu kopplas tillfälligt och hela systemet kan anslutas till en 12V-källa.

Var noga med att inte vidröra transistorerna eller utgångssidan på transformatorns utgångar, eftersom alla dessa element kommer att ha en ganska stor spänning vilket kan ge dig en smärtsam elektrisk stöt.

Nuvarande justering

När UV-tubeligt är PÅ, mäter du strömmen som förbrukas av kretsen via 12V-matningen. Du borde tycka att detta ligger runt 2,5 ampere ± 0,2 ampere.

Om du ser detta utöver denna specifikation kan du försöka variera luftspalten på choken tills problemet är fixat till den angivna gränsen. Du kommer att upptäcka att utökningen av klyftan orsakar en ökning av strömförbrukningen och vice versa.

När bearbetningen och uppställningen har bekräftats och testats tar du bort transformatorn och sänker ner den i lack för att belägga den med ett isoleringsskikt och låt lacken stelna över lindningen och kärnan. När transformatorn är helt torkad, återanslut alla komponenter för att slutföra UV-lampdrivarens ballastkrets.

Eftersom denna UV-lampdrivrutin fungerar med 2 kHz kan du höra lätt brus runt denna frekvens genom transformatorn och choken. Detta kan minimeras genom att innesluta nyckelkomponenterna i en tung, styv låda eller genom att täcka transformatorn och kväva med epoxihartsbeläggning.

Varning: Kretsidén bidrog av en av de dedikerade medlemmarna i den här bloggen, kretsen verifieras inte praktiskt av författaren.