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12Vで動く蛍光灯インバータ
制作期間 2013年2月ごろ
ページ公開 2013.10.28
とある事情で12Vで6Wの蛍光灯を光らせるインバータを作ることになったのですが、
なかなか面白かったので掲載します。
いずれの作品も、12Vで駆動することを目標にしています。
注意: 高電圧を扱うので感電の危険があります。回路を動かすときは注意。
目次
- インバータ一号機 ブロッキング発振回路
- インバータ二号機 他励発振プッシュプル式 (失敗)
- インバータ三号機 コレクタ共振回路
- インバータ三号機 ZVS式1
- インバータ四号機 ZVS式2
- インバータ四号機 ZVS式3
- まとめ
- 参考文献
インバータ一号機 ブロッキング発振回路
大阪日本橋のデジットで売っていた「6W蛍光灯用トランス」とそれに付いてきた回路図
典型的なブロッキング発振回路のようです。
回路図どおり組みました。(プリント基板も作った)
とても簡単に点灯。4.7kの抵抗値を変えると出力が変わる。
トランジスタは必ずしも2SD882じゃないといけないという訳ではなく、
適当なスイッチング用トランジスタ(但しコレクタ電流1A以上のもの)でも動きます。
トランジスタによって動作周波数や出力、効率がかなり変わるので面白い(゚∀゚)
このトランスは10Wぐらいが限界だと思われます。
インバータ二号機 他励発振プッシュプル式 (失敗)
海外のサイトで良さそうな回路を発見しました。
12V fluorescent tube inverter 4 - 65W with high efficiency
IR2153とMOSFETでトランスを駆動するタイプです。
失敗に終わった(◞‸◟)
インバータ三号機 コレクタ共振回路
また海外のサイトで面白そうな回路を発見しました。
12 Volt fluorescent lamp drivers
一番最後に紹介されている回路を真似て回路を制作。
おそらくコレクタ共振回路と呼ばれるものです。
トランスは一号機と同じ物を使いました。
コレクタの巻線を1-2-3ピン、ベースの巻線を8-9ピンに繋ぎました。
ブロッキング発振回路の時と同じように、12ピンと7ピンを短絡、6ピンと5ピンも短絡させ、出力は11ピンと10ピンから得ます。
↑蛍光灯の配線はだいたいこんなかんじに
あっけなく発振。(トランスが飽和気味であるが……。)
あっけなく点灯。
発振するものの、蛍光灯が点灯しないときはL1とC3の値をいじると良いとおもいます。
インバータ三号機 ZVS式1
ZVS flyback driverという回路があります。
この回路はもともとCRTのフライバックトランスを駆動して遊ぶようなものなのですが、蛍光灯インバータにも使えそうです。(あくまでもフライバック動作ではない……)
この回路と例のトランスを組み合わせたところ動きました。
ドレインの巻線はトランスの1,2,3ピン、12,7,6,5ピン、出力側の回路は二号機と同じです。
ブレッドボードで組んでみる
光った! 写真のバーアンテナはL1です。
動作確認して、基板に組みました。L1は電球型蛍光灯から抜き取りました。基板右端のもの(だいたい650uHだった)
蛍光灯が点きにくい時はL1とC3を変えてみるといいと思います。
インバータ四号機 ZVS式2
トランジスタ技術2006年10月号の記事を参考に組んでみた。
また、トランスは、スイッチング電源のトランスをほどいて巻き直した。
オリジナルからの変更点としては、トランスの巻き数、トランス二次側といったところ。4~8W用です。
電源側のチョークコイルは、秋月の安い奴。出力のチョークコイルは10W程度のSW電源のトランスを流用した。
トランスの一次側と二次側を非絶縁にしたら点灯しやすくなった。
基板。
出力された正弦波はとても美しい!!!
インバータ五号機 ZVS式3
8Wの蛍光灯を2本点灯したいとおもった。
回路は、前作と同様にトラ技を参考にした。
今回は、ほとんど変更していない。
トランスは、スイッチング電源の物を解いて巻き直し。二次側を巻き過ぎた気がする。
二次側を巻き過ぎたせいで、蛍光灯が放電開始してしまう電圧まで出力されてしまった。そのためコンデンサで電流制限をしています。
基板は縦長にしてみた~。ヒューズをのせてみた
8Wの蛍光灯を2本点灯できます!(写真の都合で暗く見えるが明るいです)
トランスは、加熱すると解体することができます。
まとめ
この時期は蛍光灯インバータを作ることにハマっていました。蛍光灯はLEDと違い、簡単に光らせません。またそこがカワイイですよね???????????
参考文献
- トランジスタ技術バックナンバー - 28W蛍光灯用インバータ式点灯回路
- 12 Volt fluorescent lamp drivers
- 12V fluorescent tube inverter 4 - 65W with high efficiency