HID Ballast Basteileien

Dieses Thema im Forum "HID-Taschenlampen" wurde erstellt von Alexander, 18. März 2018.

  1. Durch den bau von den beiden Lampen für Werty und mich: http://www.taschenlampen-forum.de/threads/100w-hid-scheinwerfer-3-1-mlux.60690/
    Habe ich ein bisschen mit HID EVGs basteln können.

    Es scheint mittlerweile richtiges China Lotto zu sein was man bekommt.
    Die ursprünglichen von Aliexpress: https://www.aliexpress.com/item/100...8-H9-H10-H11-9005-9006-D2S-hid/621435103.html
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    Haben ab Werk etwa 85W und 95W aufgenommen.
    Weiterführend werde ich immer nur auf die Leistungsaufnahme eingehen da die Abgabe nur schwer zu messen ist, vielleicht irgendwann später nochmal.

    Das konnte man aber leicht tunen indem man den Shunt der aus der Vergussmasse heraussteht mit etwas mehr Zinn niederohmiger macht.
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    So konnte man beide EVGs auf solide 105W hochschrauben.
    Meinen habe ich noch einmal weiter aufgedreht bis 125W.
    Die 75W Brenner scheinen das soweit mitzumachen.
    Man sieht gut das die Platine das Gehäuse recht gut ausfüllt.
    Der Übertrager ist auch recht groß, oben links sieht man die beiden Mosfets die die Primärseite (12V Seite) schalten.
    Unten Links die vier Mosfets bauen eine Vollbrücke am Ausgang die den Brenner dann mit Wechselstrom versorgen.

    Das war jetzt ein positiv Beispiel.
    Jetzt kommen noch zwei negativ Beispiele.


    Generell ist das Prinzip immer ähnlich.
    Eingangsspannung-> Schalt Transistoren(Mosfets in diesem Fall) -> (zerhackte 12V) -> Übertrager -> (100V Wechselpannung, einige kHz) -> Gleichrichter -> (100V Gleichspannung) -> Mosfet Vollbrücke -> (100V Wechselspannung ~400Hz) -> Überlagerungszündung -> Lampe

    Die aufgenommen Leistung wird idR. auf der Eingangsseite im Masse Zweig gemessen.
    Dort findet sich dann entweder ein Shunt (Stück Draht, oder Leiterbahn) oder eben ein paar Widerstände.
    Egal was es genau ist es hat idR. Bruchteile von Ohm, für die Schaltnetzteil Aufgabe findet man oft einen eigenen IC dafür.
    In den beiden Nachfolgenden EVGs ist es ein Standard TL494 und ein IC zu dem man keinerlei Datenblatt findet.
    Dieser managet dann auch das abschalten wenn keine Zündung erfolgt oder die Nachführung so das unabhängig von der Eingangsspannung eine konstante Leistung gezogen wird.
    Auch ein "hot start" mit mehr Leistung wird dadurch realisiert indem der IC Einfluss auf den TL494 nimmt.

    Hier ein Ballst von ebay, er startet vielversprechend mit 110W aber fällt schnell auf 54W ab.
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    Die Oberseite, ein Mosfet als Primärer Schalttransistor (TO-220) links neben dem Übertrager.
    Ganz Links am Eingang sieht man die drei Messwiderstände für den Strom, jeweils ein R050 (50mOhm).
    Unten links ist die Vollbrücke die die Gleichspannung in eine Wechselspannung für die Lampe verwandelt.
    Die einsame große Diode rechts ist die Gleichrichtung.
    Unter dem Roten Folienkondensator sitzt der IC der alle Abläufe koordiniert.
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    Hier die Rückseite mit dem TL494 rechts oben, links daneben etwas Hühnerfutter für die Ansteuerung der Vollbrücke.
    Mitte Links der Mosfet mit dem der Kontroll IC das ganze ein und aus schalten kann.
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    Bei diesem Ballast hat man natürlich die Möglichkeit an den R050 Messwiderständen anzusetzen um die Leistung zu erhöhen.
    Da das ganze aber schon bei 55W Dauer recht warm wird dürfte der Spaß von kurzer Dauer sein.




    Jetzt kommt noch ein "100W" Ballast von Gearbest.
    Auch dieser fängt vielversprechend an aber fällt dann schnell ab.
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    Das innere sieht erstaunlich vertraut aus.
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    Das ist quasi der gleiche wie der von ebay eins weiter oben.
    Aber eine Sache ist anders... es hat jemand einen R050 geklaut...
    OK das war ich aber es ist noch etwas anders was man auf diesem Bild schönerweise nicht sehen kann.
    Hinter dem hochstehenden Kondensator ist an der Stelle von VR1 ein 2kOhm Trimmer eingelötet. (siehe Bild oben).
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    Ich frage mich ob man bei dem Ballast von ebay (dem zweiten) das Poti nachrüsten kann.
    Soweit sieht ja alles identisch aus, also habe ich einen Trimmer aufgelötet.
    Mit dem Ergebnis, ja man kann es verstellen, von wenig power bis hin zu gar keiner Power.
    Irgendwie funktioniert das anders bei dem von Gearbest.

    Einen Unterschied gibt es, aber auf der Rückseite,
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    R25 ist bei dem mit dem Trimmer nicht vorhanden.
    Also habe ich den auch noch ausgelötet.
    Es funktioniert, mann kann die Leistung jetzt einstellen, hier mit dem viel zu großen Trimmer:
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    Und wofür das ganze Theater, naja wenn man einen Dimmbaren HID Ballast haben möchte sicher eine gute Lösung.
    Die Leistung darf man nicht zu weit herunter drehen sonst erlischt die Lampe.

    Ich brauche aber eine recht feine Leistungseinstellung für eine Handlaterne mit einer Natrium Dampf Niederdruck Lampe.
    Hier mit der 35W Osram SOX Lampe:
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    Noch ist die Lampe Kalt und entwickelt nicht besonders viel Licht.
    Nach einigen Minuten wird sie jedoch deutlich heller.
    Wenn sie voll leuchtet gibt sie 4550lm Monochromatisches Licht ab.
    Das macht dann immerhin eine gesamt Effizienz von 112lm/w.

    Nach rund 10 Minuten:
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    Wer sich fragt wo der R050 von oben geblieben ist, Werty hatte einen 150W Ballast über ebay aus den USA gekauft.
    Dieser hatte ab Werk immerhin 100W, der innere Aufbau ist anders als bei dem in meiner Lightforce Lampe, (erster Ballast hier im Thread).
    Darin wurde der R050 verpflanzt um den so auch auf 120W zu bekommen.
    Wie weit man das Spielchen treiben kann ist unbekannt.

    Wenn die Laterne fertig ist gibts Bilder :laterne:

    Weitere Ballast Basteleien und Messungen gibts auch hier.
     
    oOFOXOo, sma, hjelpestikker und 7 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  2. Wenn man es übertreibt, fängt der Ballast auch gerne mal an zu rauchen :D
     
  3. Auch wenn ich hier nicht alles/viel verstehe, danke für die Infos. :S
     
  4. Acebeam
    Ich hatte mir aus China bei Aliexpress auch noch einen 100W Ballast gekauft.
    Dieser ist heute angekommen.
    War natürlich einmal wieder nichts mit 100W.
    Darin ist die gleiche Platine wie oben verbaut.
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    Mit dem Wissen von oben ist aber jetzt bekannt das man anstelle von R25 auch ein Poti einbauen kann.
    Also die Vergussmasse abknibbeln
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    R25 Auslöten und dafür ein 2kOhm Poti anlöten.
    Da über der Platine nicht genug Platz ist habe ich es einfach mit den Beinchen in die Vergussmasse gesteckt.
    Wenn der Deckel drauf ist kann es nicht weg.
    Der Strom steigt mit steigendem Widerstand.
    Bei 15V sind 1kOhm etwa 4A Dauerstrom.
    Bei 2kOhm sind es dann schon 8A.
    Unterhalb von 1kOhm reduziert sich der Strom, vermutlich bis fast auf Null.
    Ab einem gewissen Punkt wird jedoch das ganze instabil.
    Bei 75W Brennern wird es ab etwa 35W kritisch, dann kann die Entladung erlischen und der Ballast schaltet ab.
    Bei 35W Brennern kann man runter bis 20W, aber die Lampe flackert dann merklich in der Helligkeit (Regelung wird unsauber).
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    Bei dem Wandler darin handelt es sich dem Aufbau nach um einen Sperrwandler.
    Der Wandler fängt an unsauber zu laufen wenn Einschaltdauer des Mosfets rund 60% erreicht.
    Nebenbei sieht das gate Signal wirklich mies aus, wundert mich nicht das der Mosfet so heiß wird.

    Problematisch ist noch das der Ballast mit einer erhöhten Leistung startet.
    Wenn man die Leistung also hochdreht startet er auch höher was möglicherweise zur Zerstörung führen könnte.

    Hier einmal die Gate Spannung und Ausgangsspannung des Wandler vor der Gleichrichterdiode am Ausgang des übertragers:
    Gate Spannung Blau, Ausgangsspannung Gelb.
    Bei 45W:
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    Bei 55W:
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    Bei 75W:
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    Und hier noch einmal die Spannung nach der Gleichrichterdiode in Gelb, und den Ausgangsstrom zur Lampe in Blau.
    Die Spannung ist immer Positiv da der Wechselrichter noch danach kommt, hier werden noch einmal Bruchteile von Volt verloren gehen.
    So lange ich keinen Differentialtastkopf habe sehe ich keine Möglichkeit die Ausgangsspannung zu Lampe wirklich zu messen.
    Lila ist noch die vom Oszilloskop berechnete Leistung.
    Bei 45W:
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    Bei 55W:
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    Bei 75W:
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    Man kann gut erkennen das die Verluste stark ansteigen.
    So sind es bei 45W am Eingang noch 40W am Ausgang und damit 5W Verlust.
    Bei 75W sind es nur noch 60W am Ausgang und damit 15W Verlust.

    Ich denke man kann den Ballast mit dauerhaft 65W am Eingang betreiben ohne das er in Flammen aufgeht.
    Die nächste Maßnahme ist es diesen "Hot start" auszuhebeln so das man höher gehen kann ohne das einem das Teil im Einschaltmoment in Flammen aufgeht.

    Grüße
     
    sma, oOFOXOo, amaretto und 5 andere Flashys haben sich hierfür bedankt.
  5. Ein 100Watt Ballast den man nicht mit 100Watt betreiben kann.... sowas schaffen wieder nur die Chinesen :D
     
  6. 2µs Anstiegszeit ist schon recht lahm. Man sieht auch deutlich den Einfluss der Miller-Kapazität in dem Moment, wie der FET einschaltet.
    Sieht nach schwachem Gate-Treiber aus.
    Er schaltet viel schneller aus als ein, evtl. wird das Gate nur über einen Widerstand auf High, aber aktiv auf Low gezogen.
     
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