nabbla (nabbla1) wrote,
nabbla
nabbla1

Category:

Почему сдохла лампочка?

Теперь про одну из 30 ламп, которая отказала. Эта была целая детективная история, выяснить, что же с ней случилось. Ну, или дифдиагноз, если взять другой фандом.




Как видно на рисунке, такая лампочка - довольно сложный девайс: кроме собственно газоразрядной трубки, внутри упрятана электронная схема, заменяющая громоздкий дроссель и ненадежный стартер в обычных люминесцентных светильниках. Дроссель здесь остался (черно-желтый по центру), но работает он не на 50 Гц, а на частоте порядка 40кГц. За счет повышения частоты удалось значительно уменьшить его габариты, а поскольку 40кГц - уже ультразвук, для нас этот дроссель бесшумен.

Но понятно, эти 40 кГц надо еще получить, для чего 220В/50Гц сначала выпрямляются (диодный мостик в smd-корпусе смонтирован с обратной стороны платы), а потом преобразуются в переменный ток с помощью генератора на двух транзисторах. Но просто так этот генератор не запускается, для его включения предусмотрена цепь запуска на динисторе, которая подает на базу одного из транзисторов короткие импульсы.

И наконец, надо реализовать логику медленного включения лампочки - сначала подаем ток на нити накала, а лишь затем высокое напряжение на электроды. Все это делает один-единственный элемент - позистор, т.е полупроводниковый резистор с большим положительным температурным коэффициентом сопротивления. Он включен между двумя нитями накала. Поначалу его сопротивление мало, противоположные электроды фактически закорочены им, поэтому напряжения для возникновения разряда еще недостаточно, а весь ток идет через нити накала и позистор. Под действием тока позистор прогревается и его сопротивление начинает расти, причем в какой-то момент оно становится почти бесконечным - теперь можно считать, что на его месте разрыв цепи. Все напряжение оказывается приложенным между электродами, а на самом деле, благодаря конденсатору, включенному параллельно позистору, образуется резонансный контур, добротность которого весьма высока в этот момент - когда позистор уже "выключился", а разряд еще не наступил. Как результат, напряжение на выводах колбы нарастает до тех пор, пока не начнется разряд. К счастью, при разогретых катодах большого напряжения не требуется.



И вот в этой весьма непростой схеме что-то накрылось, осталось только понять, что именно. Решено было начать с колбы. Прозвонить нити накала - целы, обе. Подключить один вывод к источнику напряжения 30 кВ высокой частоты - начала светиться. Отлично, колба жива. И почернения отсутствуют, то есть она в неплохом состоянии. Значит, проблема в схеме.

Я сразу подумал что сгорели транзисторы. Они здесь работают в довольно суровых условиях - большие мощности для их-то габаритов, теплоотводы не предусмотрены, корпус пластмассовый, тепло проводит плохо. Да и вентиляционных отверстий как таковых нет - жестоко с ними обращаются, так и сгореть недолго.

Чтобы проверить это, пришлось их выпаять - в самой схеме между эммитером и базой почти напрямую подключалась обмотка трансформатора, отчего тестер показывал к.з. Итак, транзисторы выпаяны, проверяем. С базы на эмиттер - проводит (все правильно), с базы на коллектор - тоже (и это правильно, транзистор npn). С эмиттера на базу и с коллектора на базу - не проводит (и это правильно). С коллектора на эмиттер проводимости нет, а вот обратная - присутствует... Это очень странно, ее быть не должно.

Первая мысль была - вот молодцы, поставили прямо внутрь транзистора защитный диод - очень даже полезная вещь, когда нагрузкой является резонансный контур! Но потом посмотрел даташит на данный транзистор - ни про какой диод там не сказано. Видать, сгорел как-то странно. Ну, делать нечего, заменим на отечественные КТ940А, они применялись в выходном каскаде видеоусилителей телевизора. Высокое напряжение, высокая частота - что еще нужно? Ах да, и ток достаточный.

Новые транзисторы впаяны, колба подключена, включаем в сеть через 100-ваттную лампу накаливания (отличный многоразовый предохранитель!). Возникло пожелтение на краях - начали греться нити накала! Но на этом все и закончилось. Не зажигается - и все тут!

Тут уж подозрение пало на позистор. Выпаял его оттуда, попробовал включить без него - лампа мгновенно зажглась. Да, пресловутый холодный старт, но ситуация прояснилась - испортился именно позистор.

Попробовал вернуть на место родные транзисторы - работает и с ними, значит они с самого начала были не виноваты. Выходит, в них стоят защитные диоды. Видать, даташит устаревший или компания-производитель другая. Кто их разберет...



Позистора того же типа, что сгоревший, у меня нет, но есть другой, от устройства размагничивания кинескопа, опять же из советского телевизора.

Слева - родной позистор, справа - от телевизора. Великоват, конечно, зато вполне подходит - с ним обеспечивается нормальный "горячий старт", правда, медленнее, чем надо. Ну, сойдет.

Осталась одна проблема - собрать все назад в корпус. Без особых раздумий, "новый" позистор был вынесен наружу через два проводка - внутри он не умещался ну никак:

Как-то так, только потом еще выводы позистора замотаны изолентой. Да, снова некрасиво, но ведь лампочка будет за плафоном, так что какая разница :)


Как видно, все работает :)

Многие мои знакомые считают, что я попусту теряю время, копаясь в копеечной железяке - проще было бы купить новую. Но ведь главный смысл был не в том, чтобы починить данную конкретную лампочку, а чтобы выяснить, что это было. Стоит ли ожидать подобного поведения от остальных 29 ламп или этой одной просто не повезло? Мне кажется, этот позистор изначально был бракованный - данная лампочка с самого начала включалась дольше других. А может, и нет. Но повторные поломки мне не страшны  - таких позисторов у меня лежит еще штук 10.

Но и отремонтировать что-нибудь - это всегда так приятно! Пусть даже лампочку.
Subscribe

  • Нахождение двух самых отдалённых точек

    Пока компьютер долго и упорно мучал симуляцию, я пытался написать на ассемблере алгоритм захвата на ближней дистанции. А сейчас на этом коде можно…

  • Слишком общительный счётчик

    Вчера я чуть поторопился отсинтезировать проект,параметры не поменял: RomWidth = 8 вместо 7, RamWidth = 9 вместо 8, и ещё EnableByteAccess=1, чтобы…

  • Балансируем конвейер QuatCore

    В пятницу у нас всё замечательно сработало на симуляции, первые 16 миллисекунд полёт нормальный. А вот прошить весь проект на ПЛИС и попробовать "в…

  • Post a new comment

    Error

    Anonymous comments are disabled in this journal

    default userpic

    Your IP address will be recorded 

  • 11 comments

  • Нахождение двух самых отдалённых точек

    Пока компьютер долго и упорно мучал симуляцию, я пытался написать на ассемблере алгоритм захвата на ближней дистанции. А сейчас на этом коде можно…

  • Слишком общительный счётчик

    Вчера я чуть поторопился отсинтезировать проект,параметры не поменял: RomWidth = 8 вместо 7, RamWidth = 9 вместо 8, и ещё EnableByteAccess=1, чтобы…

  • Балансируем конвейер QuatCore

    В пятницу у нас всё замечательно сработало на симуляции, первые 16 миллисекунд полёт нормальный. А вот прошить весь проект на ПЛИС и попробовать "в…