Компоненты компании International Rectifier

Главная | Статьи | Компоненты компании IR | Использование программы Ballast Designer при проектировании электронных балластов

Использование программы Ballast Designer при проектировании электронных балластов

 

Сегодня все чаще возникает вопрос об экономии электроэнергии при освещении помещений. Минимальные затраты времени и средств на проектирование электронных пускорегулирующих устройств (ЭПРА) являются определяющим фактором в реализации проекта. Разработка высокочастотных электронных балластов и выбор параметров компонентов для различных типов ламп может быть сложной инженерной задачей со многими неизвестными. В статье пойдет речь об эффективном средстве проектирования электронных балластов от компании International Rectifier — программе Ballast Designer Assistant.

Компания International Rectifier для упрощения процедуры создания электронных балластов и сокращения времени на их разработку спроектировала систему автоматизированного проектирования, получившую название Ballast Design Assistant, которая на сегодняшний день является эффективным средством проектирования электронных балластов. Основной причиной создания данного программного продукта явился тот факт, что производители люминесцентных ламп не приводят их технических параметров при работе на высокой частоте. Данное обстоятельство очень усложняет этап конструирования и разработки ЭПРА. Разработчику приходится рассчитывать не только рабочие режимы устройства, но и производить оценку работы устройства при отклонении параметров. Весь процесс сопровождается многократной процедурой расчета. Очень часто разработчики ограничивают себя только расчетом основных параметров схемы, а создание электронного балласта переносят на этап макетирования.

Программный продукт Ballast Design Assistant распространяется свободно и может быть взят с сайта компании по адресу www.irf.com/product-info/lighting. Перед допуском к месту расположения программы необходимо пройти упрощенную регистрацию. Программа может быть инсталлирована с жесткого диска или с СD и занимает около 11.5 Мб. В табл. 1 представлен перечень микросхем для электронных балластов, поддерживаемых программой Ballast Design.

представлен пере¬чень микросхем для электронных бал¬ластов, поддерживаемых программой Ballast Design

Программа позволяет пользователю в автоматическом режиме производить автоматизированное проектирование электронного балласта с выдачей информации по перечню элементов проекта, электрической принципиальной схемы, основных осциллограмм работы балласта, паспорта дросселя или трансформатора. Внешний вид основного рабочего окна программы представлен на рис. 1.

Главное меню программы Ballast Designer

Рисунок 1. Главное меню программы Ballast Designer

После ее запуска на экране возникает изображение стандартной рабочей панели. Программа поддерживает две процедуры проектирования — стан¬дартную и расширенную. Стандартная процедура проектирования состоит из пяти последовательных этапов — выбора ИС, выбора типа входной схемы, выбора типа лампы, выбора конфигурации включения ламп и проектирования балласта. После выбора типа контроллера пользователь может посмотреть на него документацию, если активировать клавишу «Datasheet» в основном меню. Для выбора типа входной схемы необходимо активировать клавишу «Input..» на стандартной рабочей панели. После этого на экране появится рабочая панель выбора типа балласта. Перечень с предполагаемыми типами входной схемы питания балласта зависит от типа выбранного контроллера. В этом перечне пользователю предлагается выбрать схемы питания балласта, которые предполагают питание от сети переменного тока с напряжением 80-140 В, 185¬265 В, напряжением шины постоянного тока 24 В, корректором коэффициента мощности. Программа позволяет проектировать электронные балласты с шестью вариантами включения ламп:

  • ЭПРА с одной лампой при токовом поджиге;
  • ЭПРА с одной лампой при поджиге напряжением;
  • ЭПРА с двумя последовательными/ параллельными лампами при токовом поджиге;
  • ЭПРА с двумя последовательными/ параллельными лампами при под- жиге напряжением.
  • Выбор типа конфигурации включения производится пользователем при нажатии на клавишу «Convig...»». Для выбора типа лампы необходимо установить курсор на изображение клавиши «Lamp...» и активировать ее. После этого на экран выводится рабочая панель Lamp Browser (см. на рис. 2). На панели выбора типа ламп слева приводится изображение внешнего вида текущего типа лампы, а справа — перечень доступной мощности ламп данного наименования. В перечень ламп внесены сведения о 8 типах люминесцентных ламп и одном типе галогенных ламп.

    Каждая лампа содержит 16 ключевых параметров — мощность (Вт), напряжение запуска (В), максимальное напряжение подогрева (В), минимальное напряжение поджига (В), ток подогрева (А) и время подогрева (с) и т.д. Программа предусматривает возможность расширения перечня и внесения в него информации о дополнительной группе ламп по выбору разработчика. Для этого необходимо перейти на конец перечня в правой части панели и активировать клавишу «Edit List». После этого на экране возникнет рабочая панель редактирования перечня ламп. Внесенные параметры лампы программа сохраняет в своем архиве.

    Для проектирования балласта необходимо активировать клавишу «Design» на стандартной рабочей панели. После завершения проектирования (процесс занимает несколько десятков секунд) на экран выводятся рабочие панели для принципиальной электрической схемы и перечня элементов, документация для изготовления моточных изделий и частотный график работы балласта.

    Панель выбора типа лампы программы Ballast Designers

    Рисунок 2. Панель выбора типа лампы программы Ballast Designers

    Основное меню программы Ballast Designers в режиме расширенного проектирования

    Рисунок 3. Основное меню программы Ballast Designers в режиме расширенного проектирования

    Расширенный режим проектирования электронного балласта предлагает пользователю не только полный анализ расчетных данных, но и возможность установки собственных значений параметров, как во входной части данных, так и в выходной (если данные параметры могут быть изменены — Fix.). Для общения пользователя с программой предусмотрен простой интерфейс. На рис. 3 представлено меню расширенного проектирования электронного балласта. В левой части находятся основные кнопки для ведения расчета. На этой панели имеется клавиша управления выводом на печать и выводом графиков амплитудно-частотных характеристик балласта с указанием траекторий рабочих точек при смене режимов работы балласта.

    Для вычисления новых рабочих точек необходимо задать новые значения параметров лампы, балласта, LC компонентов резонансной цепи и компонентов корректора коэффициента мощности на расширенной рабочей панели, а затем активировать клавишу «Calculate».

    При нажатии на клавиши «Inductor» или «Transformer» пользователю предлагается новое меню для расчета данных элементов схемы. Путем нажатия клавиши «Load Inputs» загружаются расчетные значения из основного меню или пользователь может ввести их самостоятельно. Для получения геометрических параметров сердечника и количества витков необходимо активировать клавишу «Calculate». По желанию можно выбрать величину зазора в сердечнике и тип каркаса. После расчета пользователь может сохранить расчетные данные индуктора или трансформатора в графическом формате. В случае, когда в выбранной конфигурации схемы трансформатор или индуктор не используется, соответствующая кнопка является не активной.

    Расчет навесных элементов схемы производится в отдельном окне программы после нажатия на клавишу «Calculate Components». На рис. 4 представлено меню расчета навесных компонентов контроллера.

    Панель расчета навесных компонентов контроллера программы Ballast Designers

    Рисунок 4. Панель расчета навесных компонентов контроллера программы Ballast Designers

    Входные параметры могут быть введены пользователем или перенесены из предыдущего расчета путем нажатия на клавишу «Load Inputs». После нажатия на клавишу «Calculate Components»» будут получены расчетные значения навесных компонентов контроллера и значения режима его работы. Значения навесных элементов контроллера могут быть согласованы с рядом стандартных значений Е12 или Е24.

    Для представления о переходных процессах в силовой части преобразователя программа позволяет пользователю получить осциллограммы тока в индукторе, а также напряжения и тока в лампе. На рис. 5 приведено окно меню осциллограмм работы электронного балласта. Панель осциллограмм работы ЭПРА содержит удобный интерфейс работы с графиками, а также возможность включения и выключения осциллограмм для упрощения анализа.

    Окно меню осциллограмм работы электронного балласта программы Ballast Designers

    Рисунок 5. Окно меню осциллограмм работы электронного балласта программы Ballast Designers

    Последним этапом является проектирование балласта, для чего необходимо активировать клавишу «Design Ballast» на панели расчета навесных компонентов контроллера. По завершению проектирования, как и при стандартной процедуре, на экран будут выведены панели просмотра электрической схемы, перечня элементов и параметров индуктора или трансформатора. Результаты расчета можно вывести на печать или сохранить на жесткий диск.

    Сегодня компания International Rectifier ведет разработку новой версии программы Ballast Designers, которая позволит вести расчет ЭПРА для ламп высокого давления и мощных светодиодов.

    Обратившись в офис официального дистрибьютора компании International Rectifier — Rainbow Technologies (ООО РТЭК), Вы можете получить гербер файлы всех демонстрационных наборов, выпускаемых компанией International Rectifier, а также полную консультацию по использованию компонентов и программных продуктов компании International Rectifier: 03035, г. Киев, ул. Урицкого, 32, оф. 1, тел./факс: (044) 520-04-77, 520-04-78, 520-04-79, www.rtcs.ru

    Назад

    © 2006 Integral