Diseñar fuente para lámpara de arco de xenon
Necesito diseñar una fuente electrónica para encender una lámpara de arco corto de xenon, la lámpara solo tiene una potencia de 75 watt, mi problema es el diseño de la etapa ignitora, es decir armar la etapa de ignición la cual debería producir unos 20 a 30Kv los cuales deben ser aplicados entre el cátodo y el ánodo de la lámpara xenon, y al mismo tiempo debe también aplicarse de alguna forma segura, un voltaje de continua del orden de 180V a 200V previo y durante la aplicación de los 20 a 30Kv, la cuestión es que basándome en un circuito de flash de xenon, la cosa es simple porque el terminal de alta tensión solo envuelve a la cubierta de cristal de la lámpara de xenon... Pero en una lámpara de arco de xenon, solo tengo dos terminales, ánodo y cátodo... Necesito de algún experto que me ayude a resolver en como diseñar la etapa ignitora, para que no dañe ningún circuito que este conectado eléctricamente, como la fuente auxiliar de 180 a 200Vdc mencionada.
1 Respuesta
A lo largo de mi carrera profesional he intervenido en el diseño de balastos para lámparas de descarga de gases.
Lo que Vd desea es relativamente fácil cuando la lámpara es de corriente alterna, y como Vd dice, más difícil con corriente continua.
He buscado en la red y he encontrado varias cosas, entre ellas, la reivindicación de una patente al efecto. Véalo:
https://www.google.com/patents/US6242867
Me avengo a ayudarle en este diseño.
Estimado aprecio muchísimo su ayuda, y me gustaría poder tener su ayuda para realizar dicho diseño, por favor escríbame a la siguiente dirección de email:
http://www.freepatentsonline.com/3323015.html
Nombre original de la patente: power supply for compact arc lamp
Como adelanto le pido que vea esta patente, en la que me base para diseñar mi propia fuente para la lampara.Mi pregunta es basandome en dicho diseño, en esta patente como usted vera la fuente de corriente para el regimen permanente esta solo limitada por el resistor 18 en serie con la lampara de xenón, dado que no se muestra ningún control electrónico de corriente, solo se hace referencia como la fuente 14 "RECTIFIER", bueno en mi diseño utilizare una fuente ATX modificada en el lazo de realimentacion para que "sin carga" me entregue unos 22voltios y aprovecho el otro comparador interno del TL494 para realizar la limitación automática de corriente(es decir la salida reducira el voltaje de vacio para que por la lampara circulen 5,4 amperios), esto que le menciono ya lo tengo probado y funcionando, para ello me base en el trabajo de Roberto Chiro:
Mi consulta es, es posible unir el terminal -Vout indicado en la imagen correspondiente a la fuente ATX modificada del link anterior, directamente con el catodo del tiristor indicado en la patente como 28, ¿no hay riesgo para el funcionamiento de la ATX de esta forma de conectarla?, y mi otra consulta, dado que siempre en el borne del secundario conectado, en este caso al ANODO, de la lampara de arco deberia ser el extremo de mayor potencial (unos 20 a 25Kv)con respecto al otro extremo de dicho secundario cuando circule el pulso de corriente por el primario del mismo, ¿cómo deberia ser el sentido de arrollamiento de ambos bobinados para lograr tal cosa?, le comento que buscando por internet existe una convencion de polaridad del transformador, denominada BORNES HOMOLOGOS, pues necesito saber como puedo enrollar los bobinado de dicho transformador final para que suceda lo que le comento...
Bueno, por ahora nada mas... y reitero con su ayuda creo que voy o vamos :) a poder llevar a buen puerto este diseño, la etapa de ignicion es ligeramente una modificacion de la patente que le emnciono, por eso le pido que si usted esta dispuesto me brinde si es posible una direccion de email, para poder comentarle mas profundamnente de que trata todo esto y como planeo su realizacion mas en detalle.
Saludos, quedo a la espera de su respuesta!
No me parece adecuado abandonar esta pregunta, sin que quede terminada.
Hay varias cosas que no entiendo. Vd dijo que la lámpara trabaja entre 180 a 200V, pero que le va a aplicar 22, de una fuente de ordenador reformada. ¿Cuáles son las características reales de la lámpara?
En cuanto a la patente me parece muy antigua, que parte de una fuente de tensión y regula la corriente de la lámpara por medio de la caída en una resistencia (18), lo cual es, de entrada, una pérdida de energía evitable. En la actualidad existen fuentes de Potencia Constante que creo sería la adecuada. Si piensa utilizar la fuente de ordenador reformada sin incluir la resistencia (18), me parece que la regulación de corriente no creo que funcione adecuadamente, ya que en el montaje no me convence.
En cuanto a como aislarla del impulso de alta tensión, en la patente utiliza el diodo 20 y la atenuación de la constante de tiempo (RC) de resistencia (18) y el condensador (38). Si creo que la resistencia no debiera utilizarse, este efecto no serviría.
Nunca oí hablar de bornes homólogos, pero si de "puntos fríos enfrentados", que significa que los terminales más próximos al potencial común, estén próximos y los otros dos separados al máximo. Con esto se consigue que las capacidades parásitas sean lo más reducidas posible. En el transformador (16), estarían más próximos los terminales de la izquierda.
¿Ha pensado Vd, en utilizar una bobina de ignición de un automóvil o una moto?
¡Gracias!
Agradezco mucha su ayuda, cuando me refiero a bornes homólogos me refiero a extremos de los bobinados primario y secundario de un transformador que poseen el mismo potencial, no se si usted vio mi respuesta bastante extensa por cierto para que usted se ponga a tono con el diseño, dado que entiendo que se ofreció a ayudarme a diseñarla, por favor a veces en las cosas más antiguas esta por lo menos un esquema claro de como realizar un proyecto.
Yo mismo desarrolle la modificación de la fuente ATX para que se comporte como una fuente de corriente controlada por tensión, y la verdad que se comporta de maravillas... le paso a comentar por ultimo, es que la fuente ATX modificada la debo modificar para que en vez de 12voltios, me entregue 22 voltios en vacío, y se aulimite a unos 12 a 16 voltios cuando circulen por la misma 5,4 amperios que es la corriente nominal de la lámpara OSRAM XBO de 75 watt para desarrollar la máxima potencia.
Hoja técnica de la lámpara en cuestión:
http://www.farnell.com/datasheets/661479.pdf
Si usted esta de acuerdo le comento más detallado el circuito que estoy diseñando y probando para que me ayude si desea a terminarlo.
A propósito le dejo un enlace en donde se habla de la "polaridad de un transformador" y de la convención de puntos indicando los bornes del transformador que poseen la misma polaridad instantánea .
http://www.nichese.com/polar-trans.html
Gracias, y espero contar con su ayuda
