Блок питания люминесцентных ламп – Как сделать блок питания из энергосберегающих ламп — Delvik.ru

Содержание

ПРОСТОЙ ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩЕЙ ЛАМПЫ

В этой статье Вы найдёте подробное описание процесса изготовления импульсных блоков питания разной мощности на базе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.
Импульсный блок питания на 5… 20 Ватт вы сможете изготовить менее чем за час. На изготовление 100-ваттного блока питания понадобится несколько часов. Можно изготовить и более мощные электронные трансформаторы, например на IR2153, а можно КУПИТЬ ГОТОВЫЙ и переделать под свои напряжения.

В настоящее время получили широкое распространение Компактные Люминесцентные Лампы (КЛЛ). Для уменьшения размеров балластного дросселя в них используется схема высокочастотного преобразователя напряжения, которая позволяет значительно снизить размер дросселя.

В случае выхода из строя электронного балласта, его можно легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама колба, то лампочку обычно выбрасывают.

Однако электронный балласт такой лампочки, это почти готовый импульсный Блок Питания (БП), причем довольно компактный. Единственное, чем схема электронного балласта отличается от настоящего импульсного блока питания, это отсутствием разделительного трансформатора и выпрямителя, если он необходим.

В то же время, современные радиолюбители испытывают большие трудности при поиске силовых трансформаторов для питания своих самоделок. Если даже трансформатор найден, то его перемотка требует использования большого количества медного провода, да и массо-габаритные параметры изделий, собранных на основе силовых трансформаторов не радуют. А ведь в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если же для этих целей использовать балласт от неисправных энергосберегающих ламп, то экономия составит значительную сумму, особенно, если речь идёт о трансформаторах на 100 Ватт и больше.

Отличие схемы балласта энергосберегающей лампы от импульсного блока питания

Это одна из самых распространённых электрических схем энергосберегающих ламп. Для преобразования схемы КЛЛ в импульсный блок питания достаточно установить всего одну перемычку между точками А – А’ и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем. Красным цветом отмечены элементы, которые можно удалить.

Схема энергосберегающей лампы

А это уже законченная схема импульсного блока питания, собранная на основе балласта люминисцентной лампы с использованием дополнительного импульсного трансформатора.

Для упрощения, удалена люминесцентная лампа и несколько деталей, которые были заменены перемычкой.

Как видите, схема КЛЛ не требует больших изменений. Красным цветом отмечены дополнительные элементы, привнесённые в схему.

Законченная схема импульсного блока питания

Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?

Мощность импульсного блока питания ограничивается габаритной мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и величиной радиатора охлаждения, если он используется.

Блок питания небольшой мощности можно построить, намотав вторичную обмотку прямо на каркас уже имеющегося дросселя.

БП с вторичной обмоткой прямо на каркас уже имеющегося дросселя

В случае если окно дросселя не позволяет намотать вторичную обмотку или если требуется построить блок питания мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то понадобится дополнительный импульсный трансформатор.

БП с дополнительным импульсным трансформатором

Если требуется получить блок питания мощностью свыше 100 Ватт, а используется балласт от лампы на 20-30 Ватт, то, скорее всего, придётся внести небольшие изменения и в схему электронного балласта.

В частности, может понадобиться установить более мощные диоды VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотать входной дроссель L0 более толстым проводом. Если коэффициент усиления транзисторов по току окажется недостаточным, то придётся увеличить базовый ток транзисторов, уменьшив номиналы резисторов R5, R6. Кроме этого придётся увеличить мощность резисторов в базовых и эмиттерных цепях.

Если частота генерации окажется не очень высокой, то возможно придётся увеличить емкость разделительных конденсаторов C4, C6.

Импульсный трансформатор для блока питания

Особенностью полумостовых импульсных блоков питания с самовозбуждением является способность адаптироваться к параметрам используемого трансформатора. А тот факт, что цепь обратной связи не будет проходить через наш самодельный трансформатор и вовсе упрощает задачу расчёта трансформатора и наладки блока. Блоки питания, собранные по этим схемам прощают ошибки в расчётах до 150% и выше. Проверено на практике.

Не пугайтесь! Намотать импульсный трансформатор можно в течение просмотра одного фильма или даже быстрее, если Вы собираетесь выполнять эту монотонную работу сосредоточенно.

Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения

Во входных фильтрах электронных балластов, из-за экономии места, используются конденсаторы небольшой ёмкости, от которых зависит величина пульсаций напряжения с частотой 100 Hz.

Чтобы снизить уровень пульсаций напряжения на выходе блока питания, нужно увеличить ёмкость конденсатора входного фильтра. Желательно, чтобы на каждый Ватт мощности БП приходилось по одной микрофараде или около того. Увеличение ёмкости С0 повлечёт за собой рост пикового тока, протекающего через диоды выпрямителя в момент включения БП. Чтобы ограничить этот ток, необходим резистор R0. Но, мощность исходного резистора КЛЛ мала для таких токов и его следует заменить на более мощный.

Если требуется построить компактный блок питания, то можно использовать электролитические конденсаторы, применяющиеся в лампах вспышках плёночных «мальниц». Например, в одноразовых фотоаппаратах Kodak установлены миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их ёмкость аж целых 100µF при напряжении 350 Вольт.

Блок питания мощностью 20 Ватт

Блок питания мощностью 20 Ватт

Блок питания мощностью, близкой к мощности исходной КЛЛ, можно собрать, даже не мотая отдельный трансформатор. Если у оригинального дросселя есть достаточно свободного места в окне магнитопровода, то можно намотать пару десятков витков провода и получить, например, блок питания для зарядного устройства или небольшого усилителя мощности.

На картинке видно, что поверх имеющейся обмотки был намотан один слой изолированного провода. Я использовал провод МГТФ (многожильный провод во фторопластовой изоляции). Однако таким способом можно получить мощность всего в несколько Ватт, так как большую часть окна будет занимать изоляция провода, а сечение самой меди будет невелико.

Если требуется бо’льшая мощность, то можно использовать обыкновенный медный лакированный обмоточный провод.

Внимание! Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При описанной выше доработке, обязательно побеспокойтесь о надёжной межобмоточной изоляции, особенно, если вторичная обмотка мотается обычным лакированным обмоточным проводом. Даже если первичная обмотка покрыта синтетической защитной плёнкой, дополнительная бумажная прокладка необходима!

Как видите, обмотка дросселя покрыта синтетической плёнкой, хотя часто обмотка этих дросселей вообще ничем не защищена.

Наматываем поверх плёнки два слоя электрокартона толщиной 0,05мм или один слой толщиной 0,1мм. Если нет электрокартона, используем любую подходящую по толщине бумагу.

Поверх изолирующей прокладки мотаем вторичную обмотку будущего трансформатора. Сечение провода следует выбирать максимально возможное. Количество витков подбирается экспериментальным путём, благо их будет немного.

Мне, таким образом, удалось получить мощность на нагрузке 20 Ватт при температуре трансформатора 60°C, а транзисторов – 42°C. Получить ещё большую мощность, при разумной температуре трансформатора, не позволила слишком малая площадь окна магнитопровода и обусловленное этим сечение провода.

На картинке действующая модель БП

Мощность, подводимая к нагрузке – 20 Ватт.

Частота автоколебаний без нагрузки – 26 кГц.
Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 32 кГц
Температура трансформатора – 60?С
Температура транзисторов – 42?С

Блок питания мощностью 100 Ватт

Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор TV2. Кроме этого, я увеличил ёмкость конденсатора фильтра сетевого напряжения C0 до 100µF.

Блок питания мощностью 100 Ватт

Так как КПД блока питания вовсе не равен 100%, пришлось прикрутить к транзисторам какие-то радиаторы.

Ведь если КПД блока будет даже 90%, рассеять 10 Ватт мощности всё равно придётся.

Мне не повезло, в моём электроном балласте были установлены транзисторы 13003 поз.1 такой конструкции, которая, видимо, рассчитана на крепление к радиатору при помощи фасонных пружин. Эти транзисторы не нуждаются в прокладках, так как не снабжены металлической площадкой, но и тепло отдают намного хуже. Я их заменил транзисторами 13007 поз.2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными винтами. Кроме того, 13007 имеют в несколько раз большие предельно-допустимые токи. Купить отдельно MJE13007 можно ЗДЕСЬ.

Если пожелаете, можете смело прикручивать оба транзистора на один радиатор. Я проверил, это работает.

Только, корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электронного устройства.

Крепление удобно осуществлять винтами М2,5, на которые нужно предварительно надеть изоляционные шайбы и отрезки изоляционной трубки (кембрика). Допускается использование теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.

Внимание! Транзисторы находятся под напряжением сети, поэтому изоляционные прокладки должны обеспечивать условия электробезопасности!

Действующий стоваттный импульсный блок питания

Резисторы эквивалента нагрузки помещены в воду, так как их мощность недостаточна.
Мощность, выделяемая на нагрузке – 100 Ватт.
Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 90 кГц.
Частота автоколебаний без нагрузки – 28,5 кГц.
Температура транзисторов – 75?C.
Площадь радиаторов каждого транзистора – 27см?.
Температура дросселя TV1 – 45?C.
TV2 – 2000НМ (O28 х O16 х 9мм)

Выпрямитель

Все вторичные выпрямители полумостового импульсного блока питания должны быть обязательно двухполупериодным. Если не соблюсти это условие, то магинтопровод может войти в насыщение.

Существуют две широко распространённые схемы двухполупериодных выпрямителей.

1. Мостовая схема.
2. Схема с нулевой точкой.

Мостовая схема позволяет сэкономить метр провода, но рассеивает в два раза больше энергии на диодах.

Схема с нулевой точкой более экономична, но требует наличия двух совершенно симметричных вторичных обмоток. Асимметрия по количеству витков или расположению может привести к насыщению магнитопровода.

Однако именно схемы с нулевой точкой используются, когда требуется получить большие токи при малом выходном напряжении. Тогда, для дополнительной минимизации потерь, вместо обычных кремниевых диодов, используют диоды Шоттки, на которых падение напряжения в два-три раза меньше.

Пример.
Выпрямители компьютерных блоков питания выполнены по схеме с нулевой точкой. При отдаваемой в нагрузку мощности 100 Ватт и напряжении 5 Вольт даже на диодах Шоттки может рассеяться 8 Ват.

100 / 5 * 0,4 = 8(Ватт)

Если же применить мостовой выпрямитель, да ещё и обычные диоды, то рассеиваемая на диодах мощность может достигнуть 32 Ватт или даже больше.

100 / 5 * 0,8 * 2 = 32(Ватт).

Обратите внимание на это, когда будете проектировать блок питания, чтобы потом не искать, куда исчезла половина мощности.

В низковольтных выпрямителях лучше использовать именно схему с нулевой точкой. Тем более что при ручной намотке можно просто намотать обмотку в два провода. Кроме этого, мощные импульсные диоды недёшевы.

Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?

Для наладки импульсных блоков питания обычно используют вот такую схему включения. Здесь лампа накаливания используется в качестве балласта с нелинейной характеристикой и защищает ИБП от выхода из строя при нештатных ситуациях. Мощность лампы обычно выбирают близкой к мощности испытываемого импульсного БП.

При работе импульсного БП на холостом ходу или при небольшой нагрузке, сопротивление нити какала лампы невелико и оно не влияет на работу блока. Когда же, по каким-либо причинам, ток ключевых транзисторов возрастает, спираль лампы накаливается и её сопротивление увеличивается, что приводит к ограничению тока до безопасной величины.

На этом чертеже изображена схема стенда для тестирования и наладки импульсных БП, отвечающая нормам электробезопасности. Отличие этой схемы от предыдущей в том, что она снабжена разделительным трансформатором, который обеспечивает гальваническую развязку исследуемого ИБП от осветительной сети. Выключатель SA2 позволяет блокировать лампу, когда блок питания отдаёт большую мощность.

Важной операцией при тестировании БП является испытание на эквиваленте нагрузки. В качестве нагрузки удобно использовать мощные резисторы типа ПЭВ, ППБ, ПСБ и т.д. Эти «стекло-керамические» резисторы легко найти на радиорынке по зелёной раскраске. Красные цифры – рассеиваемая мощность.

Из опыта известно, что мощности эквивалента нагрузки почему-то всегда не хватает. Перечисленные же выше резисторы могут ограниченное время рассеивать мощность в два-три раза превышающую номинальную. Когда БП включается на длительное время для проверки теплового режима, а мощность эквивалента нагрузки недостаточна, то резисторы можно просто опустить в воду.

Будьте осторожны, берегитесь ожога!
Нагрузочные резисторы этого типа могут нагреться до температуры в несколько сотен градусов без каких-либо внешних проявлений!
То есть, ни дыма, ни изменения окраски Вы не заметите и можете попытаться тронуть резистор пальцами.

Как наладить импульсный блок питания?

Собственно, блок питания, собранный на основе исправного электронного балласта, особой наладки не требует.

Его нужно подключить к эквиваленту нагрузки и убедиться, что БП способен отдать расчетную мощность.

Во время прогона под максимальной нагрузкой, нужно проследить за динамикой роста температуры транзисторов и трансформатора. Если слишком сильно греется трансформатор, то нужно, либо увеличить сечение провода, либо увеличить габаритную мощность магнитопровода, либо и то и другое.

Если сильно греются транзисторы, то нужно установить их на радиаторы.

Если в качестве импульсного трансформатора используется домотанный дроссель от КЛЛ, а его температура превышает 60… 65?С, то нужно уменьшить мощность нагрузки.

Не рекомендуется доводить температуру трансформатора выше 60… 65?С, а транзисторов выше 80… 85?С.

ИМПУЛЬСНЫЙ БЛОК ПИТАНИЯ ИЗ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП маломощный импульсный блок питания из подручных материалов своими руками

Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

Схема импульсного блока питания

R0 – ограничивает пиковый ток, протекающий через диоды выпрямителя, в момент включения. В КЛЛ также часто выполняет функцию предохранителя.

VD1… VD4 – мостовой выпрямитель.

L0, C0 – фильтр питания.

R1, C1, VD2, VD8 – цепь запуска преобразователя.

Работает узел запуска следующим образом. Конденсатор C1 заряжается от источника через резистор R1. Когда напряжения на конденсаторе C1 достигает напряжения пробоя динистора VD2, динистор отпирается сам и отпирает транзистор VT2, вызывая автоколебания. После возникновения генерации, прямоугольные импульсы прикладываются к катоду диода VD8 и отрицательный потенциал надёжно запирает динистор VD2.

R2, C11, C8 – облегчают запуск преобразователя.

R7, R8 – улучшают запирание транзисторов.

R5, R6 – ограничивают ток баз транзисторов.

R3, R4 – предотвращают насыщение транзисторов и исполняют роль предохранителей при пробое транзисторов.

VD7, VD6 – защищают транзисторы от обратного напряжения.

TV1 – трансформатор обратной связи.

L5 – балластный дроссель.

C4, C6 – разделительные конденсаторы, на которых напряжение питания делится пополам.

TV2 – импульсный трансформатор.

VD14, VD15 – импульсные диоды.

C9, C10 – конденсаторы фильтра.

По материалам сайта http://www.ruqrz.com/

Для большей наглядности приведено несколько принципиальных схем ламп популярных производителей:

РЕМОНТ ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП

ОПИСАНИЕ И СХЕМА БОЛЕЕ МОЩНЫХ ИМПУЛЬСНЫХ БЛОКОВ ПИТАНИЯ

Адрес администрации сайта: [email protected]

soundbarrel.ru

Импульсный блок питания из энергосберегающей лампы

Несмотря на обещания производителей экономных ламп об их надёжности и долговечности, они быстро выходят из строя. Учитывая существенные скачки напряжения, которые отнюдь не редкость в отечественных электросетях, энергосберегающие модели портятся раньше времени. Если Вы обладаете минимальными навыками работы с электросхемами, рекомендуем не выбрасывать их сразу — подсоберите хоть несколько штук одного типа. Считается, что сгоревшие лампы ремонту не подлежат, однако из их запчастей вполне можно собрать рабочий светильник. Новые лампочки стоят недёшево, поэтому стоит попробовать восстановить хоть что-то. В любом случае Вы ничего не теряете, разве что — кроме своего времени.
Современные лампы это не просто колба с вольфрамовой нитью и газами внутри. В цоколе каждой скрывается сложная плата, управляющая её работой и трансформирующая энергию в свет. Поэтому если испортились только нити накаливания или лопнула колба, и заменить их нечем — из плат ламп (или так называемого балласта) можно сделать импульсный блок питания, без которого не обходится ни одно электронное устройство.

Выбросить нельзя, переделать!

Окружающие нас повсюду гаджеты не могут работать без высокочастотного (импульсного) источника энергии. Обычно для этого используется специальный блок питания. Но согласитесь, не всегда удобно таскать его с собой на работу, в поездки, на встречи и назад. К тому же для каждого устройства нужна своя зарядка – в итоге приходится носить целый клубок проводов. Да и портятся они быстро. А ведь можно попытаться сделать из подручных материалов самодельную зарядку для дома. Так зачем же переплачивать и тратить время на поиск нужной модели, если можно использовать за основу блок любой нерабочей энергосберегающей лампы? Наверняка в доме найдётся хотя бы парочка таких ламп. Главное, чтобы причина выхода их из строя крылась не в схеме. Почему бы не попробовать?
По большому счёту схема люминесцентных ламп практически не отличается от начинки импульсного блока питания заводского производства. Она представляет собой высоковольтный преобразователь, способный трансформировать привычные 220 вольт из сети в 800-1000 вольт, которые и запускают искру, разжигающую газ в колбе ламп. При желании, чтобы получить необходимую мощность, достаточно дополнить плату из лампочки распределительным трансформатором и выпрямителем.
Конечно, массивная конструкция и непрезентабельный вид такой зарядки значительно ограничивает возможности её использования. Такую «махину» не потаскаешь с собой, т.е. мобильность любой самоделки будет крайне низкая. Зато как дополнительный «зарядник» для дома — она подойдёт в самый раз. К тому же такая рабочая заготовка сможет продлить жизнь другой лампе, запитать светодиоды, зарядить аккумуляторы и т.д. Вариантов применения – масса, так что собираем лампочки, товарищи.
Поскольку цифры выходящего напряжения в таких платах очень высоки – любая неосторожность представляет угрозу для жизни – обязательно соблюдайте правила безопасности при работе с электрикой!

Разбираем?

Как уже упоминалось, простой импульсный преобразователь можно сделать своими руками — из вышедшей из строя энергосберегающей лампы. Радует то, что для этого практически не придётся дополнительно тратиться – всё, что нужно уже наверняка имеется у вас в наличии. Да и всю работу, зная базовый алгоритм, можно выполнить за пару часов.
Самое главное — аккуратно разобрать корпус лампы — донора. Возьмите отвёртку и пройдитесь по месту стыка колбы с цоколем, постепенно отжимая внутренние защёлки под ободком. Можно немного прогреть пластик, чтобы легче было отсоединить плотно подогнанные комплектующие (иногда производители прокладывают тонкую полоску клея – для герметичности).
Старайтесь не прикладывать слишком больших усилий, чтобы не раздавить тонкие стенки стеклянных колб у ламп. В результате их содержимое: газы — пары ртути, люминофоры — могут высвободиться, а они являются токсичными, хоть доза вредных веществ и невелика.
После успешного разъединения половинок перед вами предстанет следующая картина. Конструкция ламп разных производителей может отличаться. Но обычно схема блока выглядит так.

Устройство лампы

Отделяя стеклянную колбу — не дёргайте резко, чтобы не повредить внутренний блок. Затем нужно отсоединить четыре вывода нитей накаливания. Это провода в изоляции белого цвета, идущие внутрь стеклянной колбы. Их можно как отпаять, так и просто откусить – всё равно эта часть лампочки нам уже не понадобится.
Теперь нужно тщательно осмотреть добытую плату на наличие повреждений. На ней не должно быть никакой копоти — как со стороны радиодеталей, так и со стороны дорожек. Обследуйте хорошенько и сами детали на наличие бугров, гари и раздутий.

Устройство лампы

Проверьте прочность соединения в местах пайки. Если видимых повреждений не обнаружено, для верности — «прозвоните» тестером все составляющие блока печатной платы. Возможно причина того, что отгорели нити накаливания, кроется в электронных компонентах. Если это так – придётся брать балласт из других ламп.

Приведём в качестве примера типовую схему 25 ваттной «экономки» Vitoone. Изделия других производителей, если и отличаются от неё, то незначительно. Выделенный красным лампочный узел нам больше не понадобится, его можно удалить. На образовавшемся отрезке между точками А и А´ нужно будет установить перемычку.

Схема лампы Vitoone 25W

Для облегчения чтения схемы приводим перечень условных обозначений используемых радиодеталей, их назначение и функции:

бозначений используемых радиодеталей

Переделка

Чтобы сделать маломощный блок питания, достаточно снабдить навивкой из медной проволоки уже имеющийся в схеме лампы дроссель. Для удобства – придётся на время выпаять его из платы. Перед началом работ по «улучшению» дросселя — обязательно снимите с него заводское покрытие (плёнку, клей, картон и т.д.).

Подключенный трансформатор

Проложите новую изоляцию между первичной заводской намоткой и будущей. Это может быть как кусочек специального электрокартона, так и обычная бумага (изолента). Толщина изоляционного прослойки должна составлять не менее 0,1 мм. Теперь можно приступать к намотке.
Диаметр проволоки желательно подбирать такой же, какой был использован на самом дросселе. Слишком тонкий – будет перегреваться, и может быстро вывести весь блок из строя, а толстую проволоку – просто негде будет разместить в ограниченном пространстве рамки. Количество витков зависит от того, какой мощности блок питания вам нужен. Для маломощного блока достаточно десяти витков, для больших нагрузок – мотайте, пока не закончится свободное место на катушке дросселя. Зачастую места в окне магнитопровода очень мало, поэтому много витков наложить и не удастся.
Ниже приведена схема и рядом, для наглядности, доработанная плата, где дроссель уже снабжён дополнительной обмоткой.

Подключение блока питания

Теперь нам нужно замкнуть два крайних порта (они помаркованы на плате как P1 и P4) из четырёх, которыми раньше нити накаливания, расположенные в колбе, подсоединялась к плате. На картинке выше данное соединение выполнено проводом в белой толстой изоляции.
Благодаря этим нехитрым манипуляциям схема бывшей лампы будет генерировать переменный ток с высокой частотой. Выдаваемое такой системой напряжение будет примерно таким же, какое заявлено производителем на корпусе лампочки.
Вот в принципе и всё, заготовка импульсного блока питания готова. Снабжайте плату нужным портом и эксплуатируйте дальше на своё усмотрение. Такое приспособление успешно может использоваться, например, как блок питания зарядного устройства электронных часов или мобильного телефона. Также можно, удлинив провода питания, прикрепить к ним вилку — чтобы включать в розетку, а к портам, ответственным за освещение, подсоединить обычную лампу дневного света (без стартера). Они имеют тот же принцип работы, что и «экономки» и прекрасно заменят вышедшую из строя спиралевидную колбу. Стоимость таких ламп гораздо ниже, чем энергосберегающие в сборе, а светят они ничуть не хуже (и так же экономно).

Расширяем возможности

Если вам нужен более мощный блок питания, вам опять-таки может пригодиться данная схема. Однако чтобы добиться необходимых мощностей, не обойтись без некоторых конструкционных изменений. Так нужно будет дополнить лампочный блок распределительным трансформатором да парой выпрямителей.
Многие радиолюбители знают, что найти подходящий трансформатор – дело не простое. В данном случае можно подобрать подходящий компонент в разборках старых компьютеров или телевизоров.
Можно конечно попытаться намотать импульсный трансформатор своими руками. Для этого на основу из ферритового магнитопровода в виде кольца — нужно навить определённое количество витков толстого медного провода. По опыту – для получения зарядки на 50 Вт нужно брать кольцо, диаметром порядка 28 мм. Для указанной мощности идеально подойдёт провод, диаметром 0,35 мм.
Главная сложность – подобрать нужно количество витков в трансформаторе. Это можно сделать как опытным путём – поочерёдно выполняя навивку и тестируя показатели, добиваясь нужных результатов по мощности. Также для упрощения просчётов есть масса программных средств, у каждого свои преимущества и недостатки. Тут кому что удобнее.
Для нашего примера расчётным нормативом — является 108 витков, по факту же помещается чуть больше 110. Располагайте витки равномерно по всему кольцу, чтобы получить максимальную мощность. Не забудьте сделать прокладку между ферритовым кольцом и проводом, чтобы исключить возможность пробоя.

Витки в трансформаторе

Данная работа – монотонная, кропотливая и длительная, и далеко не каждый захочет потратить вечер на намотку. Так что лучше всё-таки заранее запастись необходимой комплектующей серийного производства.
На фото ниже приведены готовые трансформаторы, в сравнении с самодельным «бубликом». О надёжности и пределах прочности моделей, произведённых заводским способом, и говорить не приходится. Поэтому, если есть возможность, используйте именно их, особенно если делаете зарядку для сложных электроприборов.

Трансформаторы

Полученный трансформатор нужно подсоединить к плате, добытой из лампочки. Один из вариантов подключения представлен на схеме ниже.

Подробная схема ИБП

Дополнительно придётся установить пару импульсных диодов (VD14 и VD15). На входной мостовой выпрямитель не лишним будет поставить диоды VD1-VD4 большей мощности. Входной дроссель также желательно перемотать проводом большего диаметра (на схеме он означен как L0). Если транзистор выдаёт недостаточное усиление токов – замените резисторы R5 и R6 на модели с меньшим номинальным сопротивлением. Возможно, нужно будет также нарастить мощности резисторов эмиттерной и базовой цепях.
Рекомендуем на всех этапах сборки делать измерения токов, напряжения, частоты и температуры. По мере выявления проблем с тем или иным узлом, нужно вносить соответствующие дополнения, обеспечивающие бесперебойную работу схемы. Универсальных рецептов нет, так как прагматичные китайцы, в целях экономии нередко заменяют дорогостоящие радиодетали дешёвыми аналогами, и как ни бейся – сборка не работает. Так что этот способ использования лампочного содержимого скорее подходит для более продвинутых радиолюбителей.

Конечно, если Вы новичок и не можете точно просчитать всё: количество витков в дросселе или трансформаторе, и предотвратить возможные скачки напряжения – не советуем использовать такие самодельные блоки питания из ламп для зарядки устройств с «тонкой» сложной электроникой, типа смартфонов. Из-за скачков напряжения или неподходящей частоты — они могут быстро прийти в негодность.
Такой импульсный источник больше подойдет для использования вкупе со светодиодными лентами или лампами дневного света, у которых нет блока управления, либо с простыми электроприборами. Он также сможет служить источником энергии для любых других ваших радиоэлектронных самоделок. Даже если первый опыт подключения окажется неудачным –будет не так мучительно больно и обидно. Начните лучше с самых простых вариантов. Пробуйте, но не забывайте – безопасность в этом деле – превыше всего!

1posvetu.ru

Как сделать блок питания из эконом лампы

Привет, друзья. В эпоху светодиодных технологий многие все еще предпочитают для освещения использовать люминесцентные лампы (они же экономки). Это разновидность газоразрядных ламп, которые многие считают, мягко скажем, не очень безопасным видом освещения.

Но, вопреки всем сомнениям, они успешно висели в наших домах не одно десятилетие, поэтому у многих сохранились нерабочие эконом-лампы.

Как мы знаем, для работы многих газоразрядных ламп требуется высокое напряжение, порой в разы выше, чем напряжение в сети и обычная экономка тоже не исключение.

В такие лампы встроены импульсные преобразователи, или балласты. Как правило, в бюджетных вариантах применяется полумостовой автогенераторный преобразователь по очень популярной схематике. Схема такого блока питания работает довольно надежно, несмотря на полное отсутствие каких-либо защит, помимо предохранителя. Тут нет даже нормального задающего генератора. Цепь запуска построена на базе симметричного диака.

Схема та же, что и у электронного трансформатора, только вместо понижающего трансформатора оттуда использован накопительный дроссель. Я намерен быстро и понятно показать вам, как можно такие блоки питания превратить в полноценный импульсный источник питания понижающего типа, плюс обеспечить гальваническую развязку от сети для безопасной эксплуатации.

Для начала хочу сказать, что переделанный блок может быть использован в качестве основы для зарядных устройств, блоков питания для усилителей. В общем, можно внедрить там, где есть нужда в источнике питания.

Нужно лишь доработать выход диодным выпрямителем и сглаживающей емкостью.

Подойдет для переделки любая экономка любой мощностью. В моем случае -это полностью рабочая лампа на 125 Ватт. Лампу сначала нужно вскрыть, достать блок питания, а колба нам больше не нужна. Даже не вздумайте ее разбивать, поскольку там содержатся очень токсичные пары ртути, которые смертельно опасны для живых организмов.

Первым делом смотрим на схему балласта.

Они все одинаковые, но могут отличаться количеством дополнительных компонентов. На плате сразу бросается в глаза довольно массивный дроссель. Разогреваем паяльник и выпаиваем его.

Дальше находим убитый блок питания от компьютера. Нам нужен только силовой импульсный трансформатор.

На плате у нас имеется также маленькое колечко.

Это трансформатор обратной связи потоку и он состоит из трех обмоток, две из которых являются задающими,

а третья является обмоткой обратной связи потоку и содержит всего один виток.

А теперь нам нужно подключить трансформатор от компьютерного блока питания так, как показано по схеме.

То есть один из выводов сетевой обмотки подключается к обмотке обратной связи.

Второй вывод подключается к точке соединения двух конденсаторов полумоста.

Да, друзья, на этом процесс завершен. Видите, насколько все просто.

Теперь я нагружу выходную обмотку трансформатора, чтобы убедиться в наличии напряжения.

Не забываем, начальный запуск балласта делается страховочной лампочкой. Если блок питания нужен на малую мощность, можно обойтись вообще без всякого трансформатора, и вторичную обмотку обмотать на непосредственно сам дроссель.

Не помешало бы установить силовые транзисторы на радиаторы. В ходе работы под нагрузкой их нагрев – это естественное явление.

Вторичную обмотку трансформатора можно сделать на любое напряжение.

Для этого нужно его перемотать, но если блок нужен, например, для зарядного устройства автомобильного аккумулятора, то можно обойтись без всяких перемоток. Для выпрямителя стоит использовать импульсные диоды, опять же, оптимальное решение – это наше КД213 с любой буквой.

В конце хочу сказать, что это только один из вариантов переделки таких блоков. Естественно, существует множество иных способов. На этом, друзья, все. Ну а с вами, как всегда, был KASYAN AKA. До новых встреч. Пока!

Автор: Ака Касьян

volt-index.ru

Высокочастотный блок питания для люминесцентных ламп CAVR.ru

Рассказать в:
Традиционные схемы включения ламп рассчитаны на их питание переменным током 50 -60 Гц. В настоящее время все большее распространение получает питание ламп током повышенной частоты, что устраняет мигание и повышает надежность запуска. Отпадает необходимость в конденсаторах и дросселях , нередко издающих неприятное гудение. Высокочастотный блок имеет небольшие размеры, содержит минимальное число намоточных элементов, прост и доступен для повторения.

Схема блока, для питания люминесцентной лампы OSRAM L 13W с диаметром колбы 16 мм, показана на рис. 1. Через плавкую вставку FU1 и помехоподавляющий фильтр C2L1 сетевое напряжение поступает на диодный мост VD1—VD4. Инвертор на микросхеме IR2153 (DA1) и полевых транзисторах IRF840 (VT1, VT2) преобразует выпрямленное напряжение в симметричные прямоугольные импульсы.

Рис.1. Принципиальная схема блока

Частота импульсов зависит от номиналов элементов времязадающей цепи R1С4 и в рассматриваемом случае равна 33 кГц. Между импульсами на выходах LO и НО микросхемы, управляющими полевыми транзисторами VT1 и VT2, автоматически выдерживаются паузы в 1,2 мкс. Это предотвращает одновременное открывание транзисторов с протеканием через них «сквозного» тока.

Напряжение питания микросхемы DA1 поступает на ее вывод 1 через гасящий резистор R2, причем внутренний стабилитрон не допускает увеличения разности потенциалов между выводами 1 и 4 свыше 15,6 В. В рабочем режиме здесь 9…10 В.

Выходное напряжение инвертора поступает на лампу EL1 через разделительный конденсатор С8 и балластный дроссель L2. Назначение последнего аналогично обычным, применяемым в цепях питания ламп током частоты 50 Гц, но так как частота в данном случае гораздо выше, индуктивность дросселя, его размеры и вес значительно меньше. Конденсатор С6 образует цепь разогрева нитей накала ламп.

Блок собран на печатной плате (рис. 2) размерами 100×25 мм. Конденсаторы C1, C2, C8 — К73-17, C4 и C6 — К78-2, оксидные — К50-35. Дроссели L1 и L2 намотаны на магнитопроводах Ш4х4 из феррита М2500НМС или М2000НМ. Обмотки дросселя L1 содержат по 200 витков провода ПЭВ-2 0,1 мм и намотаны в изолированных секциях каркаса. Половины магнитопровода этого дросселя склеивают без зазора. Обмотка дросселя L2 — 220 витков провода ПЭВ-2 0,22 мм. В его магнитопро-воде необходим немагнитный зазор, толщину которого (0,3…0,5 мм) подбирают экспериментально по наиболее яркому свечению лампы.

Диоды VD1—VD5 можно заменить любыми другими на ток не менее 0,5 А и обратное напряжение не менее 400 В, например, КД209А—КД209В, КД226В—КД226Д. При этом размеры печатной платы придется увеличить. Замена транзисторов IFR840 возможна на IRF830, IRF820, но приведет к ухудшению их теплового режима из-за большего сопротивления канала.

Внеся в блок небольшие изменения, можно питать от него и более мощные лампы. Например, на рис. 3 показано, как подключить две лампы ЛДЦ-20-2. При этом сечение магнитопровода дросселя L2 увеличивают до 6×6 мм, диаметр провода — до 0,4 мм, а число витков уменьшают до 120. Дроссель L3 идентичен L2. На аналогичном магнито-проводе наматывают и дроссель L1, увеличив диаметр провода до 0,3 мм.
Емкость конденсаторов С1 и СЗ (см. рис. 1) увеличивают соответственно до 0,68 и 10 мкФ, а транзисторы VT1 и VT2 снабжают теплоотводами площадью не менее 40 см2. Необходимо также увеличить до 2 А ток срабатывания плавкой вставки FU1, а в разрыв одного из сетевых проводов установить резистор 4,7 Ом мощностью не менее 5 Вт (например, проволочный) для ограничения тока зарядки конденсатора C3 в момент включения блока.

Раздел: [Конструкции простой сложности]
Сохрани статью в:
Оставь свой комментарий или вопрос: