Circuito de Lastro Eletrônico para Lâmpadas Germicidas UV

Neste artigo, discutimos a construção de um circuito de lastro de lâmpada germicida UV DC que pode ser usado para acionar qualquer lâmpada UV padrão de 20 watts através de uma fonte de 12 V DC.

Embora o projeto de lastro proposto tenha sido originalmente concebido para iluminar uma lâmpada fluorescente comum de 20 watts, isso também pode ser usado para operar uma lâmpada UV de 20 watts, para os efeitos germicidas pretendidos.

A imagem a seguir mostra os principais recursos e imagem de um 20 watts compatível lâmpada ultravioleta .

Características da lâmpada

• Radiação UV de onda curta com comprimento de onda de pico de 253,7 nm (UVC), eficaz para fins de desinfecção contra todos os tipos de bactérias e vírus.
• O material de vidro especialmente criado da lâmpada filtra os prejudiciais raios de ozônio de 185 nm
• A cobertura protetora interna garante uma saída de UV praticamente constante durante toda a vida útil da lâmpada UV.
• Um sinal de Aviso impresso no tubo significa que a lâmpada foi projetada para gerar UVC.

Aplicações Principais

• Desativação de bactérias, vírus, bem como outras formas de micróbios
• Unidades domésticas de purificação de água potável.
• Para purificar unidades de água de aquário de peixes.
• Desinfecção de equipamentos de tratamento de ar em dutos.
• Como sistemas purificadores de ar autônomos.

Como funciona o circuito

O transformador T1 junto com os transistores Q I e Q2 funcionam como um estágio inversor auto-oscilante. A frequência de operação do circuito é determinada pelo material do núcleo, a quantidade de enrolamento primário e a tensão de alimentação.

Conforme descrito, o inversor é conectado para oscilar em torno de 2kHz de frequência quando a alimentação de entrada é fornecida por uma fonte de 12,5 V.

Lista de Pats

O enrolamento lateral secundário do transformador inclui um par de enrolamentos de 4 V para pré-aquecer os filamentos do tubo e também um enrolamento de 80 V para fornecer o fornecimento de corrente de descarga através do tubo e um enrolamento de 240 V para gerar uma tensão estática inicial para iniciar a condução do tubo.

O choke L1 pode ser visto conectado em série com o enrolamento de 80 V do transformador, a fim de controlar a corrente através do tubo.

Além de fornecer o limite de corrente para o tubo, o choke L1 também fornece estabilização da corrente do tubo para as flutuações da tensão de alimentação.

Quando a tensão de alimentação de entrada aumenta, a frequência do inversor também aumenta proporcionalmente, forçando a impedância do choke a aumentar e vice-versa.

Este ajuste automático da impedância L1 ajuda a manter a corrente da lâmpada estável em resposta às variações na tensão de alimentação entre 10 V e 15 volts.

Dicas de construção

O esquema do circuito do circuito de lastro do driver da lâmpada UV completo pode ser testemunhado acima. As informações de enrolamento do transformador T1 e indutor L1 são apresentadas nas Tabelas 1 e 2.

O enrolamento para o transformador T1 é implementado sobre um formador ou bobina de 12 mm x 12 mm. O enrolamento preciso é fácil de entender, mas um tanto trabalhoso. Todo o enrolamento deve ser feito de maneira muito uniforme, caso contrário, todo o enrolamento pode não acomodar bem sobre o anterior.

Ambos os enrolamentos primários devem ser enrolados de maneira bifilar, conforme explicado na imagem a seguir.

Isso significa que você deve manter os fios do enrolamento juntos e, em seguida, começar a enrolar o primário 1 e o primário 2 simultaneamente para garantir que eles sejam colocados juntos de forma combinada. Isso também implica que ambos os enrolamentos são colocados perfeitamente adjacentes um ao outro ao longo de todo o comprimento do enrolamento.

Os outros enrolamentos para T1 podem ser implementados de maneira regular, mas você deve se certificar de que cada um desses enrolamentos seja enrolado na mesma direção e também seus pontos de início e de término sejam soldados aos terminais apropriados, conforme sugerido na Tabela 1 abaixo .

Tabela 1

Depois de terminar o processo de enrolamento, você pode inserir o par de núcleos 'E' nas ranhuras da bobina e prender toda a construção com firmeza usando fita adesiva ou uma braçadeira de metal apropriada, tomando cuidado para que a braçadeira de metal não cause um curto-circuito qualquer do turno.

Como dar corda no estrangulamento

As especificações do enrolamento L1 do estrangulamento estão listadas na Tabela # 2 abaixo:

Mesa 2

• Testemunho : Conforme mostrado na imagem a seguir ou em qualquer núcleo de maconha contemporâneo semelhante:
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• Formador de bobina : conforme mostrado na imagem (em amarelo):
• 
• Observação : os núcleos devem ser fixados uns aos outros por meio de parafuso e porca de latão de 3/16 '- uma arruela de latão de 3/16' pode ser usada para criar um espaço de ar.
• Enrolamento : 250 voltas de fio de 0,4 mm de espessura.

Após as etapas acima, o enrolamento é preso entre um par de núcleos Mullard FX2242 conforme mostrado nas imagens da tabela # 2. É importante introduzir uma arruela fina de latão interposta entre os dois núcleos, a fim de criar um entreferro.

Layout de fiação

Os detalhes da fiação das peças e outros aspectos do circuito de lastro UV são demonstrados na figura a seguir. No entanto, esse layout de componente exato não é realmente crítico.

Os transistores Q1 e 02 precisam ser instalados sobre um dissipador de calor apropriado, que deve ter uma dimensão mínima de cerca de 4 'por 6'.

Anilhas de isolamento devem ser aplicadas para manter os dois transistores bem isolados do dissipador de calor. Todas as peças agora podem ser conectadas casualmente e o sistema completo conectado a uma fonte de 12V.

Tenha cuidado para não tocar nos transistores ou nos terminais do lado de saída do transformador porque todos esses elementos estarão em uma voltagem bastante alta, o que pode causar um choque elétrico doloroso.

Ajuste Atual

Com o tubo UV ligado, meça a corrente consumida pelo circuito através da fonte de 12V. Você deve achar que é cerca de 2,5 amperes ± 0,2 amperes.

Caso você veja isso além desta especificação, você pode tentar variar o entreferro do afogador até que o problema seja corrigido para o limite especificado. Você verá que estender a lacuna causa um aumento no consumo atual e vice-versa.

Uma vez confirmados e testados o funcionamento e a montagem, remova o transformador e mergulhe-o em verniz para revesti-lo com uma camada de isolamento e deixar o verniz solidificar no enrolamento e no núcleo. Assim que o transformador estiver totalmente seco, reconecte todos os componentes para finalizar o circuito de lastro do acionador da lâmpada UV.

Como este driver de lâmpada UV funciona com 2 kHz, você pode ouvir um ligeiro ruído em torno desta frequência através do transformador e do afogador. Isso pode ser minimizado encerrando os componentes principais dentro de uma caixa rígida pesada ou cobrindo o transformador e o bloqueador com uma camada de resina epóxi.

Aviso: A ideia do circuito foi contribuída por um dos membros dedicados deste blog, o circuito não é verificado de forma prática pelo autor.