Дросел на енергоспестяваща лампа. Инструкции за създаване на импулсно захранване от енергоспестяваща лампа

Енергоспестяващите лампи се използват широко в ежедневието и в производството, с течение на времето стават неизползваеми, а междувременно много от тях могат да бъдат възстановени след обикновен ремонт. Ако самата лампа се повреди, тогава от електронния „пълнеж“ можете да направите доста мощно захранване за всяко желано напрежение.

Как изглежда захранването? енергоспестяваща лампа

В ежедневието често се изисква компактно, но в същото време мощно захранване с ниско напрежение, което може да се направи с помощта на повредена енергоспестяваща лампа. В лампите лампите най-често се провалят и захранването остава в изправност.

За да направите захранване, трябва да разберете принципа на работа на електрониката, съдържаща се в енергоспестяващата лампа.

Предимства на импулсните захранвания

През последните години се наблюдава ясна тенденция към преминаване от класически трансформаторни захранвания към импулсни. Това се дължи преди всичко на големите недостатъци на трансформаторните захранвания, като голяма маса, ниска претоварваща способност, ниска ефективност.

Премахването на тези недостатъци в импулсните захранвания, както и развитието на елементната база, направиха възможно широкото използване на тези захранващи блокове за устройства с мощност от няколко вата до много киловати.

Схема на захранване

Принцип на действие импулсен блокЗахранването в енергоспестяващата лампа е абсолютно същото като във всяко друго устройство, като компютър или телевизор.

Най-общо работата на импулсно захранване може да се опише, както следва:

• Променливият мрежов ток се преобразува в постоянен, без да се променя напрежението му, т.е. 220 V.
• Базиран на транзистор широчинно-импулсен преобразувател преобразува постоянно напрежение в правоъгълни импулси с честота от 20 до 40 kHz (в зависимост от модела на лампата).
• Това напрежение се подава през дросела към лампата.

Разгледайте по-подробно схемата и работата на захранването на импулсната лампа (фигурата по-долу).

Схема на електронния баласт на енергоспестяваща лампа

Мрежовото напрежение се подава към мостовия токоизправител (VD1-VD4) през ограничителен резистор R 0 с малко съпротивление, след което коригираното напрежение се изглажда върху филтриращия високоволтов кондензатор (C 0) и през изглаждащия филтър (L0) се подава към транзисторния преобразувател.

стартиране транзисторен преобразувателвъзниква в момента, когато напрежението на кондензатора C1 надвиши прага на отваряне на динистора VD2. Това ще стартира генератора на транзистори VT1 ​​и VT2, поради което се получава автоматично генериране при честота от около 20 kHz.

Други елементи на веригата като R2, C8 и C11 играят поддържаща роля, което улеснява стартирането на генератора. Резисторите R7 и R8 увеличават скоростта на затваряне на транзисторите.

А резисторите R5 и R6 служат като ограничителни резистори в транзисторните базови вериги, R3 и R4 ги предпазват от насищане и в случай на повреда те играят ролята на предпазители.

Диодите VD7, VD6 са защитни, въпреки че в много транзистори, предназначени да работят в такива устройства, такива диоди са вградени.

TV1 - трансформатор, от неговите намотки TV1-1 и TV1-2, напрежение обратна връзкаот изхода на генератора се подава в базовите вериги на транзисторите, като по този начин се създават условия за работа на генератора.

На фигурата по-горе частите, които трябва да бъдат премахнати при преработката на блока, са маркирани в червено, точките A–A` трябва да бъдат свързани с джъмпер.

Преработка на блок

Преди да продължите с промяната на захранването, трябва да решите каква текуща мощност трябва да имате на изхода, дълбочината на модернизацията ще зависи от това. Така че, ако е необходима мощност от 20-30 W, тогава промяната ще бъде минимална и няма да изисква много намеса в съществуващата верига. Ако трябва да получите мощност от 50 или повече вата, тогава ще е необходимо по-задълбочено надграждане.

Трябва да се има предвид, че изходът на захранването ще бъде постоянно, а не променливо напрежение. От такова захранване е невъзможно да се получи променливо напрежение с честота 50 Hz.

Ние определяме силата

Мощността може да се изчисли по формулата:

Р – мощност, W;

I - сила на тока, A;

U - напрежение, V.

Например, нека вземем захранване със следните параметри: напрежение - 12 V, ток - 2 A, тогава мощността ще бъде:

Като се вземе предвид претоварването, може да се приеме 24-26 W, така че производството на такъв модул ще изисква минимална намеса във веригата на 25 W енергоспестяваща лампа.

Нови подробности

Добавяне на нови части към схема

Добавените части са маркирани в червено, това са:

• диоден мост VD14-VD17;
• два кондензатора C 9, C 10;
• допълнителна намотка, поставена върху баластния дросел L5, броят на завъртанията се избира емпирично.

Добавената намотка към индуктора играе друга важна роля на изолационен трансформатор, предотвратявайки навлизането на мрежово напрежение в изхода на захранването.

За да определите необходимия брой навивки в добавената намотка, направете следното:

1. на индуктора се навива временна намотка, около 10 оборота от всеки проводник;
2. свързан към товарно съпротивление, с мощност най-малко 30 W и съпротивление около 5-6 ома;
3. включете в мрежата, измерете напрежението при съпротивление на товара;
4. получената стойност се разделя на броя на завоите, разберете колко волта на 1 завъртане;
5. изчислете необходимия брой навивки за постоянна намотка.

По-подробно изчисление е дадено по-долу.

Тестово включване на преобразувано захранване

След това е лесно да се изчисли необходимия брой завои. За да направите това, напрежението, което се планира да бъде получено от този блок, се разделя на напрежението на един оборот, получава се броят на оборотите, около 5-10% се добавя към получения резултат в резерв.

W \u003d U out / U vit, където

W е броят на завоите;

U out - задължително изходно напрежениезахранване;

U vit - напрежение на оборот.

Навиване на допълнителна намотка на стандартен дросел

Оригиналната намотка на индуктора е под мрежово напрежение! При навиване на допълнителна намотка върху него е необходимо да се осигури изолация между намотките, особено ако проводник тип PEL е навит в емайлова изолация. За изолация на намотките можете да използвате PTFE уплътнителна лента за резби, която се използва от водопроводчици, дебелината й е само 0,2 mm.

Мощността в такъв блок е ограничена от общата мощност на използвания трансформатор и допустимия ток на транзисторите.

Захранване с висока мощност

Това ще изисква по-сложно надграждане:

• допълнителен трансформатор на феритен пръстен;
• подмяна на транзистори;
• монтаж на транзистори на радиатори;
• увеличаване на капацитета на някои кондензатори.

В резултат на такова надграждане се получава захранващ блок с мощност до 100 W, с изходно напрежение 12 V. Той е в състояние да осигури ток от 8-9 ампера. Това е достатъчно за захранване например на отвертка със средна мощност.

Диаграмата на надстроеното захранване е показана на фигурата по-долу.

100 W захранване

Както можете да видите на диаграмата, резисторът R 0 е заменен с по-мощен (3 вата), съпротивлението му е намалено до 5 ома. Може да се замени с два 2-ватови 10 ома като ги свържеш паралелно. Освен това, C 0 - неговият капацитет се увеличава до 100 микрофарада, с работно напрежение от 350 V. Ако не е желателно да се увеличат размерите на захранването, тогава можете да намерите миниатюрен кондензатор с този капацитет, по-специално, можете вземете го от камера за сапун.

За да се осигури надеждна работа на устройството, е полезно леко да се намалят стойностите на резисторите R 5 и R 6, до 18–15 ома, както и да се увеличи мощността на резисторите R 7, R 8 и R 3, R 4. Ако честотата на генериране се окаже ниска, тогава стойностите на кондензаторите C 3 и C 4 - 68n трябва да се увеличат.

Най-трудното може да бъде производството на трансформатора. За тази цел в импулсните блокове най-често се използват феритни пръстени с подходящи размери и магнитна проницаемост.

Изчисляването на такива трансформатори е доста сложно, но в интернет има много програми, с които е много лесно да се направи това, например "Lite-CalcIT Pulse Transformer Calculation Program".

Как изглежда импулсен трансформатор?

Изчислението, извършено с тази програма, даде следните резултати:

За ядрото се използва феритен пръстен, външният му диаметър е 40, вътрешният му е 22, а дебелината му е 20 mm. Първичната намотка с PEL проводник - 0,85 mm 2 има 63 навивки, а две вторични със същия проводник - 12.

Вторичната намотка трябва да бъде навита на два проводника наведнъж, като е препоръчително първо леко да ги усучете заедно по цялата дължина, тъй като тези трансформатори са много чувствителни към асиметрията на намотките. Ако това условие не се спазва, тогава диодите VD14 и VD15 ще се нагряват неравномерно и това допълнително ще увеличи асиметрията, която в крайна сметка ще ги деактивира.

Но такива трансформатори лесно прощават значителни грешки при изчисляване на броя на завоите, до 30%.

Тъй като тази схема първоначално е проектирана да работи с 20 W лампа, са инсталирани транзистори 13003. На фигурата по-долу позиция (1) е транзистори със средна мощност, те трябва да бъдат заменени с по-мощни, например 13007, както в позиция (2). Може да се наложи да бъдат монтирани върху метална плоча (радиатор) с площ от около 30 cm 2.

Пробен период

Трябва да се извърши пробно пускане с някои предпазни мерки, за да не се повреди захранването:

1. Първото пробно включване трябва да се извърши през лампа с нажежаема жичка 100 W, за да се ограничи токът към захранването.
2. Не забравяйте да свържете резистор за натоварване от 3-4 ома с мощност 50-60 вата към изхода.
3. Ако всичко е наред, оставете го да работи 5-10 минути, изключете го и проверете степента на нагряване на трансформатора, транзисторите и изправителните диоди.

Ако не са допуснати грешки по време на подмяната на части, захранването трябва да работи без проблеми.

Ако пробният пуск показа, че устройството работи, остава да го тествате в режим на пълно натоварване. За да направите това, намалете съпротивлението на товарния резистор до 1,2-2 ома и го включете в мрежата директно без крушка за 1-2 минути. След това изключете и проверете температурата на транзисторите: ако надвишава 60 0 C, тогава те ще трябва да бъдат инсталирани на радиатори.

В тази статия ще намерите Подробно описаниепроизводственият процес на импулсни захранвания с различна мощност на базата на електронен баласт на компактна флуоресцентна лампа.
Можете да направите импулсно захранване за 5 ... 20 вата за по-малко от час. Производството на 100-ватово захранване ще отнеме няколко часа.

Компактните флуоресцентни лампи (CFL) вече се използват широко. За да намалят размера на баластния дросел, те използват верига с високочестотен преобразувател на напрежение, което може значително да намали размера на дросела.

Ако електронният баласт се повреди, той може лесно да бъде ремонтиран. Но когато самата крушка се повреди, крушката обикновено се изхвърля.

Електронният баласт на такава крушка обаче е почти готово импулсно захранване (PSU). Единственото нещо, по което веригата на електронния баласт се различава от истинското импулсно захранване, е липсата на изолационен трансформатор и токоизправител, ако е необходимо.

В същото време съвременните радиолюбители изпитват големи трудности при намирането на силови трансформатори за захранване на своите домашни продукти. Дори ако се намери трансформатор, тогава пренавиването му изисква използването на Голям броймедна тел, а параметрите на теглото и размерите на продуктите, сглобени на базата на силови трансформатори, не са обнадеждаващи. Но в по-голямата част от случаите силовият трансформатор може да бъде заменен с импулсно захранване. Ако за тези цели използваме баласт от дефектни CFL, тогава спестяванията ще бъдат значителни, особено когато става въпрос за трансформатори от 100 вата или повече.

Разликата между веригата CFL и импулсното захранване

Това е едно от най-често срещаните електрически веригиенергоспестяващи лампи. За да преобразувате CFL веригата в импулсно захранване, достатъчно е да инсталирате само един джъмпер между точките A - A 'и да добавите импулсен трансформатор с токоизправител. Елементите, които могат да бъдат изтрити, са маркирани в червено.

И това вече е пълна схема на импулсно захранване, сглобена на базата на CFL с помощта на допълнителен импулсен трансформатор.

За опростяване, флуоресцентната лампа и няколко части са премахнати и заменени с джъмпер.

Както можете да видите, схемата на CFL не изисква големи промени. Маркирани в червено допълнителни елементидобавени към схемата.

Какво захранване може да се направи от CFL?

Мощността на захранването е ограничена от общата мощност на импулсния трансформатор, максимално допустимия ток на ключовите транзистори и размера на охлаждащия радиатор, ако се използва такъв.

Малко захранване може да се изгради чрез навиване вторична намоткадиректно върху рамката на съществуващ дросел.

Ако прозорецът на дросела не позволява навиване на вторичната намотка или ако е необходимо да се изгради захранване с мощност, значително надвишаваща мощността на CFL, тогава ще е необходим допълнителен импулсен трансформатор.

Ако искате да получите захранване с мощност над 100 вата и се използва баласт от 20-30 вата лампа, тогава най-вероятно ще трябва да направите малки промени в схемата на електронния баласт.

По-специално, може да се наложи да инсталирате по-мощни диоди VD1-VD4 във входния мостов токоизправител и да пренавиете входния индуктор L0 с по-дебел проводник. Ако текущото усилване на транзисторите е недостатъчно, тогава базовият ток на транзисторите ще трябва да се увеличи чрез намаляване на стойностите на резисторите R5, R6. Освен това ще трябва да увеличите мощността на резисторите в базовата и емитерната верига.

Ако честотата на генериране не е много висока, може да се наложи да увеличите капацитета на изолационните кондензатори C4, C6.

Импулсен трансформатор за захранване

Характеристика на полумостовите импулсни захранвания със самовъзбуждане е възможността за адаптиране към параметрите на използвания трансформатор. И фактът, че веригата за обратна връзка няма да премине през нашия домашен трансформатор, напълно опростява задачата за изчисляване на трансформатора и настройка на устройството. Захранващите устройства, сглобени по тези схеми, прощават грешки в изчисленията до 150% и повече. Доказано в практиката.

Не се плашете! Можете да навиете импулсен трансформатор по време на гледане на един филм или дори по-бързо, ако ще вършите тази монотонна работа съсредоточено.

Капацитет на входния филтър и пулсации на напрежението

Във входните филтри на електронните баласти, поради спестяване на пространство, се използват малки кондензатори, от които зависи големината на пулсациите на напрежението с честота 100 Hz.

За да намалите нивото на пулсации на напрежението на изхода на PSU, трябва да увеличите капацитета на кондензатора на входния филтър. Желателно е за всеки ват мощност на PSU да има около един микрофарад. Увеличаването на капацитета C0 ще доведе до увеличаване на пиковия ток, протичащ през токоизправителните диоди в момента, в който захранването е включено. За да се ограничи този ток, е необходим резистор R0. Но мощността на оригиналния CFL резистор е малка за такива токове и трябва да се смени с по-мощен.

Ако искате да изградите компактно захранване, тогава можете да използвате електролитни кондензатори, използвани във флаш лампи на филмови "молове". Например фотоапаратите Kodak за еднократна употреба имат немаркирани миниатюрни кондензатори, но техният капацитет е до 100µF при 350 волта.

Захранване с мощност близка до мощността на оригиналния CFL може да се сглоби без дори да се навива отделен трансформатор. Ако оригиналният индуктор има достатъчно свободно място в прозореца на магнитната верига, тогава можете да навиете няколко дузини навивки от проводник и да получите например захранване за зарядно устройствоили малък усилвател на мощност.

Картината показва, че един слой е навит върху съществуващата намотка изолиран проводник. Използвах MGTF проводник (многожилен проводник във флуоропластична изолация). По този начин обаче е възможно да се получи мощност само от няколко вата, тъй като по-голямата част от прозореца ще бъде заета от изолацията на проводника, а напречното сечение на самата мед ще бъде малко.

Ако е необходима повече мощност, може да се използва обикновен меден лакиран намотаващ проводник.

внимание! Оригиналната намотка на индуктора е под мрежово напрежение! С усъвършенстването, описано по-горе, не забравяйте да се погрижите за надеждната изолация на намотката, особено ако вторичната намотка е навита с обикновен лакиран проводник за намотаване. Дори ако първичната намотка е покрита със синтетика защитно фолио, необходима е допълнителна хартиена подложка!

Както можете да видите, намотката на индуктора е покрита със синтетичен филм, въпреки че често намотката на тези индуктори изобщо не е защитена.

Навиваме два слоя електрокартон с дебелина 0,05 mm или един слой с дебелина 0,1 mm върху фолиото. Ако няма електрически картон, използваме всяка хартия с подходяща дебелина.

Навиваме вторичната намотка на бъдещия трансформатор върху изолационното уплътнение. Напречното сечение на жицата трябва да бъде избрано възможно най-голямо. Броят на завоите се избира експериментално, тъй като ще има малко от тях.

По този начин успях да получа мощност при натоварване от 20 вата при температура на трансформатора 60ºC и транзистори при 42ºC. За да получите още повече мощност, при разумна температура на трансформатора, не беше позволено от твърде малката площ на прозореца на магнитната верига и полученото напречно сечение на проводника.

Мощността, подадена към товара, е 20 вата.
Честотата на собствените трептения без товар е 26 kHz.
Честота на собствено трептене при максимално натоварване - 32 kHz
Температура на трансформатора - 60ºС
Температура на транзистора - 42ºС

За да увелича мощността на захранването, трябваше да навия импулсен трансформатор TV2. Освен това увеличих кондензатора на филтъра за мрежово напрежение C0 до 100µF.

Тъй като ефективността на захранването изобщо не е равна на 100%, трябваше да завия някакви радиатори към транзисторите.

В крайна сметка, ако ефективността на блока е дори 90%, все още трябва да разсеете 10 вата мощност.

Нямах късмет, транзистори 13003 поз.1 бяха инсталирани в моя електронен баласт с такъв дизайн, който очевидно е предназначен да бъде прикрепен към радиатор с помощта на оформени пружини. Тези транзистори не се нуждаят от уплътнения, тъй като не са оборудвани с метална подложка, но също така отделят топлина много по-зле. Смених ги с транзистори 13007 поз.2 с дупки за да се завинтват към радиаторите с обикновени винтове. Освен това 13007 имат няколко пъти по-високи максимално допустими токове.

Ако желаете, можете спокойно да завиете двата транзистора на един радиатор. Проверих дали работи.

Само корпусите на двата транзистора трябва да бъдат изолирани от корпуса на радиатора, дори ако радиаторът е вътре в корпуса на електронното устройство.

Закрепването се извършва удобно с винтове M2.5, върху които първо трябва да се поставят изолационни шайби и парчета изолационна тръба (кембрик). Разрешено е да се използва топлопроводима паста KPT-8, тъй като не провежда ток.

внимание! Транзисторите са под мрежово напрежение, така че изолационните уплътнения трябва да осигуряват условия за електрическа безопасност!

Товарните фиктивни резистори се поставят във вода, защото мощността им е недостатъчна.
Разсейваната мощност при натоварване е 100 вата.
Честотата на собствените трептения при максимално натоварване е 90 kHz.
Честотата на собствените трептения без товар е 28,5 kHz.
Температурата на транзисторите е 75ºC.
Площта на радиатора на всеки транзистор е 27 cm².
Температура на дросела TV1 - 45ºC.
TV2 - 2000Nm (Ø28 x Ø16 x 9mm)

Токоизправител

Всички вторични токоизправители на полумостово импулсно захранване трябва да бъдат пълновълнови. Ако това условие не е изпълнено, тогава основната линия може да влезе в насищане.

Има две широко използвани пълновълнови токоизправителни вериги.

1. Мостова верига.
2. Схема с нулева точка.

Мостовата схема спестява метър проводник, но разсейва два пъти повече енергия върху диодите.

Веригата с нулева точка е по-икономична, но изисква две идеално симетрични вторични намотки. Асиметрията в броя на навивките или разположението може да доведе до насищане на магнитната верига.

Но веригите с нулева точка се използват, когато е необходимо да се получат големи токове при ниско изходно напрежение. След това, за допълнително минимизиране на загубите, вместо конвенционалните силициеви диоди се използват диоди на Шотки, при които спадът на напрежението е два до три пъти по-малък.

Пример.
Токоизправителите на компютърните захранвания са направени по схема с нулева точка. При изходна мощност от 100 вата и напрежение от 5 волта, дори и на диоди на Шотки, могат да се разсеят 8 вата.

100 / 5 * 0,4 = 8 (вата)

Ако използвате мостов токоизправител и дори обикновени диоди, тогава мощността, разсейвана от диодите, може да достигне 32 вата или дори повече.

100 / 5 * 0,8 * 2 \u003d 32 (вата).

Обърнете внимание на това, когато проектирате захранването, така че по-късно да не се налага да търсите къде е изчезнала половината мощност.

При токоизправители с ниско напрежение е по-добре да използвате верига с нулева точка. Освен това, с ръчно навиване, можете просто да навиете намотката в два проводника. В допълнение, мощните импулсни диоди не са евтини.

Как правилно да свържете импулсно захранване към мрежата?

За да настроите импулсни захранвания, те обикновено използват точно такава схема на превключване. Тук лампата с нажежаема жичка се използва като баласт с нелинейна характеристика и предпазва UPS от повреда в извънредни ситуации. Мощността на лампата обикновено се избира близка до мощността на тестваното импулсно захранване.

Когато импулсното захранване работи на празен ход или при ниско натоварване, съпротивлението на нажежаемата жичка на какала на лампата е малко и не влияе на работата на блока. Когато по някаква причина токът на ключовите транзистори се увеличи, спиралата на лампата се нагрява и нейното съпротивление се увеличава, което води до ограничаване на тока до безопасна стойност.

Този чертеж показва диаграма на стенд за тестване и настройка на импулсно захранване, което отговаря на стандартите за електрическа безопасност. Разликата между тази схема и предишната е, че е оборудвана с изолационен трансформатор, който осигурява галванична изолация на изследвания UPS от осветителната мрежа. Превключвателят SA2 ви позволява да блокирате лампата, когато захранването доставя повече мощност.

Важна операция при тестване на PSU е тест на фиктивен товар. Като товар е удобно да се използват мощни резистори като PEV, PPB, PSB и др. Тези "стъклокерамични" резистори се намират лесно на радиопазара по зеленото им оцветяване. Червените числа са разсейване на мощността.

От опит е известно, че по някаква причина мощността на еквивалентния товар винаги не е достатъчна. Изброените по-горе резистори могат да разсеят два до три пъти номиналната мощност за ограничено време. Когато PSU е включен за дълго време, за да се провери топлинният режим и мощността на еквивалентния товар е недостатъчна, тогава резисторите могат просто да бъдат спуснати във водата.

Внимавайте, пазете се от изгаряне!
Товарните резистори от този тип могат да достигнат температури от няколкостотин градуса без никакви външни прояви!
Тоест няма да забележите дим или промяна на цвета и можете да опитате да докоснете резистора с пръсти.

Как да настроите импулсно захранване?

Всъщност захранването, сглобено на базата на работещ електронен баласт, не изисква специална настройка.

Той трябва да бъде свързан към манекен на товара и да се уверите, че PSU е в състояние да достави изчислената мощност.

По време на работа при максимално натоварване трябва да следвате динамиката на повишаване на температурата на транзисторите и трансформатора. Ако трансформаторът се нагрее твърде много, тогава трябва или да увеличите напречното сечение на проводника, или да увеличите общата мощност на магнитната верига, или и двете.

Ако транзисторите се нагреят много, тогава трябва да ги инсталирате на радиатори.

Ако като импулсен трансформатор се използва домашен дросел от CFL и температурата му надвишава 60 ... 65ºС, тогава мощността на натоварване трябва да бъде намалена.

Какво е предназначението на елементите на веригата на импулсно захранване?

R0 - ограничава пиковия ток, протичащ през токоизправителните диоди в момента на включване. В CFL той също често изпълнява функцията на предпазител.

VD1 ... VD4 - мостов токоизправител.

L0, C0 - филтър за мощност.

R1, C1, VD2, VD8 - верига за стартиране на преобразувателя.

Стартовият възел работи по следния начин. Кондензатор C1 се зарежда от източника през резистор R1. Когато напрежението на кондензатора C1 достигне напрежението на пробив на динистора VD2, динисторът се отключва и отключва транзистора VT2, причинявайки автоколебания. След началото на генерирането правоъгълни импулси се прилагат към катода на диода VD8 и отрицателният потенциал сигурно заключва динистора VD2.

R2, C11, C8 - улесняват стартирането на конвертора.

R7, R8 - подобряват заключването на транзисторите.

R5, R6 - ограничават тока на базите на транзисторите.

R3, R4 - предотвратяват насищането на транзисторите и действат като предпазители по време на повреда на транзисторите.

VD7, VD6 - защита на транзисторите от обратно напрежение.

TV1 - трансформатор за обратна връзка.

L5 - баластен дросел.

C4, C6 - разделителни кондензатори, на които захранващото напрежение е разделено наполовина.

TV2 - импулсен трансформатор.

VD14, VD15 - импулсни диоди.

C9, C10 - филтърни кондензатори.

Намерени са енергоспестяващи крушки широко приложениекакто за битови, така и за промишлени цели. С течение на времето всяка лампа идва в дефектно състояние. Въпреки това, ако желаете, лампата може да бъде съживена чрез сглобяване на захранването от енергоспестяваща лампа. В този случай пълнежът на повредена крушка се използва като компоненти на блока.

Импулсен блок и неговото предназначение

Двата края на тръбата на флуоресцентната лампа имат електроди, анод и катод. В резултат на захранването компонентите на лампата се нагряват. След нагряване се отделят електрони, които се сблъскват с молекулите на живак. Резултатът е ултравиолетово лъчение.

Поради наличието на луминофор в тръбата, луминофорът се превръща във видимото сияние на електрическа крушка.Светлината не се появява веднага, а след определен период от време след свързване към електрическата мрежа. Колкото по-развита е лампата, толкова по-дълъг е интервалът.

Работата на импулсно захранване се основава на следните принципи:

1. трансформация променлив токот електрическа към постоянна. В този случай напрежението не се променя (т.е. остава 220 V).
2. Трансформация на постоянно напрежение в правоъгълни импулси поради работата на преобразувател на ширина на импулса. Честотата на импулса е от 20 до 40 kHz.
3. Захранващо напрежение към лампата чрез дросел.

Източник непрекъсваемо захранване(UPS) се състои от няколко компонента, всеки от които има собствена маркировка във веригата:

1. R0 - изпълнява ограничителна и защитна роля в захранването. Устройството предотвратява и стабилизира прекомерния ток, протичащ през диодите в момента на свързване.
2. VD1, VD2, VD3, VD4 - действат като токоизправителни мостове.
3. L0, C0 - са предавателни филтри електрически токи предпазва от токови удари.
4. R1, C1, VD8 и VD2 - представляват верига от преобразуватели, използвани при стартиране. Първият резистор (R1) се използва за зареждане на кондензатора C1. Веднага щом кондензаторът пробие динистора (VD2), той и транзисторът се отварят, в резултат на което във веригата започва автоколебане. По-нататък квадратна вълнаизпратено до диодния катод (VD8). Появява се отрицателен индикатор, припокриващ втория динистор.
5. R2, C11, C8 - улесняват стартирането на преобразувателите.
6. R7, R8 - оптимизират затварянето на транзисторите.
7. R6, R5 - формират границите за електрическия ток на транзисторите.
8. R4, R3 - използвани като предпазители за токови удари в транзистори.
9. VD7 VD6 - защита на транзисторите на PSU от обратен ток.
10. TV1 - е обратен комуникационен трансформатор.
11. L5 - баластен дросел.
12. C4, C6 - действат като изолационни кондензатори. Разделете цялото напрежение на две части.
13. TV2 - импулсен трансформатор.
14. VD14, VD15 - импулсни диоди.
15. C9, C10 - филтърни кондензатори.

Забележка! На диаграмата по-долу компонентите, които трябва да бъдат премахнати при преработване на блока, са маркирани в червено. Точки А-Асвързан с джъмпер.

Само внимателен подбор на отделни елементи и правилната им инсталация ще създаде ефективно и надеждно захранване.

Разлики между лампа и импулсен блок

Схемата на икономичната лампа в много отношения напомня структурата на импулсно захранване.Ето защо не е трудно да се направи импулсен захранващ блок. За да преработите устройството, ще ви е необходим джъмпер и допълнителен трансформатор, който ще генерира импулси. Трансформаторът трябва да има токоизправител.

За да направи захранването по-леко, стъклената флуоресцентна крушка се отстранява. Параметърът на мощността е ограничен до най-високата пропускателна способносттранзистори и размери на охлаждащите елементи. За да увеличите мощността, е необходимо да навиете допълнителна намотка върху индуктора.

Преработка на блок

Преди да започнете да променяте PSU, трябва да изберете мощността на изходния ток. От този показател зависи степента на модернизация на системата. Ако мощността е в диапазона 20-30 вата, няма да са необходими дълбоки промени във веригата. Ако се планира мощност над 50 W, е необходимо по-системно надграждане.

Забележка! Изходът от PSU ще бъде постоянно напрежение. Касова бележка AC напрежениепри 50 Hz не е възможно.

Определяне на мощността

Мощността се изчислява по формулата:

Като пример, разгледайте ситуацията със захранване със следните характеристики:

• напрежение - 12 V;
• сила на тока - 2 A.

Изчисляваме мощността:

P = 2 × 12 = 24 W.

Крайният параметър на мощността ще бъде по-голям - приблизително 26 W, което ви позволява да вземете предвид възможните претоварвания. По този начин, за да се създаде захранване, е необходима сравнително малка намеса във веригата на стандартна 25 W икономична лампа.

Нови компоненти

Новите електронни компоненти включват:

• диоден мост VD14-VD17;
• 2 кондензатора C9 и C10;
• навиване на баластния дросел (L5), чийто брой навивки се определя емпирично.

Допълнителната намотка изпълнява и друга важна функция - тя е разделителен трансформатор и предпазва от проникване на напрежение на изходите на UPS.

За да се изчисли необходимия брой навивки в допълнителна намотка, се извършват следните действия:

1. Временно приложете намотката към индуктора (приблизително 10 навивки на проводника).
2. Присъединяваме намотката към съпротивлението на натоварване (мощност от 30 W и съпротивление 5-6 Ohm).
3. Свързваме се към мрежата и измерваме напрежението при съпротивлението на натоварване.
4. Разделете резултата на броя на завоите и разберете колко волта на завъртане.
5. Откриваме необходимия брой завъртания за постоянна намотка.

Процедурата за изчисление е показана по-подробно по-долу.

За да изчислим необходимия брой завъртания, разделяме планираното напрежение за блока на напрежението на един завъртане. Резултатът е броят на завоите. Препоръчително е да добавите 5-10% към крайния резултат, което ще ви позволи да имате определен марж.

Не забравяйте, че оригиналната намотка на дросела е под мрежово напрежение. Ако трябва да навиете нов намотаващ слой върху него, погрижете се за взаимнонавиващия се изолационен слой. Особено важно е да се спазва това правилокогато в изолацията на емайла се прилага проводник тип PEL. Политетрафлуороетиленовата лента (дебелина 0,2 mm) е подходяща като взаимнонавиващ се изолационен слой, който ще увеличи плътността на резбовите връзки. Тази лента се използва от водопроводчици.

Забележка! Мощността в блока е ограничена от общата мощност на участващия трансформатор, както и максимално възможния ток на транзисторите.

Самоизработено захранване

UPS може да се направи на ръка. Това ще изисква леки промени в джъмпера на електронния дросел. След това се осъществява връзка към импулсен трансформатор и токоизправител. Отделни елементи от схемата са премахнати поради тяхната безполезност.

Ако захранването не е с твърде висока мощност (до 20 W), не е необходимо да се инсталира трансформатор. Достатъчно няколко завъртания на проводник, навит на магнитна верига, разположена върху баласта на електрическа крушка. Тази операция обаче може да се извърши само ако има достатъчно място за намотката. Например, за него е подходящ проводник от типа MGTF с флуоропластичен изолационен слой.

Проводниците обикновено не се нуждаят от толкова много, тъй като почти цялата хлабина на магнитната верига е дадена на изолацията. Именно този фактор ограничава мощността на такива блокове. За увеличаване на мощността е необходим импулсен трансформатор.

Отличителна характеристика на този тип SMPS ( импулсен източникзахранване) се разглежда възможността за регулирането му към характеристиките на трансформатора. Освен това в системата няма обратна връзка. Схемата на свързване е такава, че няма нужда от особено точни изчисления на параметрите на трансформатора. Дори ако е направена груба грешка в изчисленията, непрекъсваемото захранване най-вероятно ще работи.

Импулсният трансформатор е създаден на базата на дросел, върху който е насложена вторичната намотка. Като такава се използва лакирана медна тел.

Преплетеният изолационен слой най-често е от хартия. В някои случаи върху намотката се прилага синтетичен филм. Но дори и в този случай трябва да се подсигурите допълнително и да увиете 3-4 слоя специален електрозащитен картон. IN последна инстанцияизползва се хартия с дебелина 0,1 мм. Меден проводникприлага само след като е бил тази мяркасигурност.

Що се отнася до диаметъра на проводника, той трябва да бъде възможно най-голям. Броят на завоите във вторичната намотка е малък, така че подходящият диаметър обикновено се избира чрез проба и грешка.

Токоизправител

За да се предотврати насищане на магнитната верига в непрекъсваемо захранване, се използват само пълновълнови изходни токоизправители. За импулсен трансформатор, който работи за намаляване на напрежението, схема с нулева маркировка се счита за оптимална. За него обаче е необходимо да се направят две абсолютно симетрични вторични намотки.

За импулсно непрекъсваемо захранване не е подходящ конвенционален токоизправител, работещ според схемата на диодния мост (на силициеви диоди). Факт е, че за всеки 100 вата пренесена мощност загубите ще бъдат поне 32 вата. Ако обаче токоизправител е направен от мощни импулсни диоди, разходите ще бъдат големи.

Настройка на непрекъсваемо захранване

Когато захранването е сглобено, остава да го свържете към най-големия товар, за да проверите дали транзисторите и трансформаторът не прегряват. Температурният максимум за трансформатора е 65 градуса, а за транзисторите - 40 градуса. Ако трансформаторът е твърде горещ, трябва да вземете проводник с голямо напречно сечение или да увеличите общата мощност на магнитната верига.

Горните стъпки могат да се извършат едновременно. За трансформатори от баланси на дросели най-вероятно не е възможно да се увеличи напречното сечение на проводника. В този случай единственият вариант е да се намали натоварването.

UPS с висока мощност

В някои случаи стандартната мощност на баласта не е достатъчна.Като пример да вземем следната ситуация: има лампа с мощност 24 W и е необходим UPS за зареждане с характеристики 12 V / 8 A.

За да приложите схемата, ще ви е необходим неизползван компютърен захранващ блок. От блока изваждаме силовия трансформатор заедно с веригата R4C8. Тази схема предпазва силовите транзистори от прекомерно напрежение. Силовият трансформатор е свързан към електронния баласт. В тази ситуация трансформаторът замества индуктора. По-долу е дадена монтажна схема на непрекъсваемо захранване на базата на крушка за икономка.

От практиката е известно, че този тип блокове позволяват да се получи до 45 вата мощност. Нагряването на транзисторите е в рамките на нормалното, не повече от 50 градуса. За пълно елиминиране на прегряването се препоръчва да се монтира трансформатор с голяма сърцевина в базите на транзистора. Транзисторите се поставят директно върху радиатора.

Потенциални грешки

Няма смисъл да се опростява схемата чрез прилагане на основните намотки директно към силовия трансформатор. При липса на товар ще възникнат значителни загуби, тъй като в базите на транзистора ще тече голям ток.

Ако се използва трансформатор с нарастващ ток на натоварване, токът в базите на транзистора също ще се увеличи. Емпирично е установено, че след като индикаторът за натоварване достигне 75 W, в магнитната верига настъпва насищане. Резултатът от това е намаляване на качеството на транзисторите и тяхното прекомерно нагряване. За да се предотврати подобно развитие на събитията, се препоръчва сами да навиете трансформатора, като използвате по-голяма сърцевина. Сгъването на два пръстена заедно също е разрешено. Друга възможност е да използвате проводник с по-голям диаметър.

Базовият трансформатор, действащ като междинна връзка, може да бъде премахнат от веригата. За тази цел токовият трансформатор е свързан към специална намотка силов трансформатор. Това се прави с помощта на резистор с висока мощност, базиран на верига за обратна връзка. Недостатъкът на този подход е постоянната работа на токовия трансформатор при условия на насищане.

Недопустимо е свързването на трансформатор заедно с дросел (разположен в баластния преобразувател). В противен случай честотата на UPS ще се увеличи поради намаляването на общата индуктивност. Това ще доведе до загуби в трансформатора и прекомерно нагряване на транзистора на токоизправителя на изхода.

Не трябва да забравяме за високата чувствителност на диодите към повишени скорости на обратно напрежение и ток. Например, ако поставите 6-волтов диод в 12-волтова верига, даден елементбързо ще падне в неизправност.

Не сменяйте транзистори и диоди с ниско качество електронни компоненти. Характеристиките на производителността на руската елементна база оставят много да се желае и резултатът от подмяната ще бъде намаляване на функционалността на непрекъсваемото захранване.

Кога да получите 12 волта за LED лента, или за някаква друга цел, има възможност да направите такова захранване със собствените си ръце.

Верига за захранване на електрическа крушка

Тъй като основната причина за провала на компакт луминесцентни лампие изгарянето на една от нишките на крушката, тогава почти всички от тях могат да бъдат преобразувани в импулсно захранване с желаното напрежение.

В този конкретен случай преработих веригата на електронния баласт на 15 ватова електрическа крушка в 12 волта 1 ампер импулсно захранване.

Всеки производител на лампи има свои собствени комплекти части с определени рейтинги във веригите на произведените електронни баласти, но всички вериги са типични. Затова в диаграмата не дадох цялата верига на лампата, а посочих само нейното типично начало и лентата на крушката на лампата. Веригата на електронния баласт е начертана в черно и червено. червен- колбата и кондензаторът, свързани с две нишки, са осветени. Те трябва да бъдат премахнати. Зеленоцветът на диаграмата показва елементите, които трябва да се добавят. Кондензатор C1 - трябва да се смени по-голям капацитетнапр. 10-20u 400v.

Към лявата страна на веригата се добавят предпазител и входен филтър. L2 е направен на пръстена от дънна платка, има две намотки от 15 оборота с проводник от усукана двойка Ø - 0,5 мм. Пръстенът е с външен диаметър 16 мм, вътрешен диаметър 8,5 мм и ширина 6,3 мм. Дросел L3 има 10 навивки Ø - 1 мм, направени на пръстена от трансформатора на друга енергоспестяваща лампа.

Трябва да изберете лампа с по-голяма празнина на прозореца на индуктора Tr1, тъй като тя ще трябва да бъде преобразувана в трансформатор. Успях да навия 26 навивки Ø - 0,5 mm на всяка от половината на вторичната намотка. Този тип навиване изисква идеално симетрични половини на навиване. За да постигнете това, препоръчвам да навиете вторичната намотка на два проводника наведнъж, всеки от които ще служи като симетрична половина един на друг.

Транзисторите останаха без радиатори, т.к. прогнозната консумация на веригата е по-малка от мощността, която консумира лампата. Като тест, 5 метра RGB LED лента беше свързана към максимална светлина за 2 часа, консумирайки 12v 1A.

Свързването на мощни светодиоди в осветителните устройства се осъществява чрез електронни драйвери, които стабилизират тока на изхода им.

В наше време са широко разпространени така наречените енергоспестяващи флуоресцентни лампи (компактни флуоресцентни лампи - CFL), но с течение на времето те се провалят. Една от причините за неизправността е изгарянето на нишката на лампата. Не бързайте да изхвърляте такива лампи, защото електронната платка съдържа много компоненти, които могат да бъдат използвани по-късно в други домашни устройства. Това са дросели, транзистори, диоди, кондензатори. Обикновено тези лампи имат работеща електронна платка, което дава възможност да се използва като захранване или драйвер за светодиод. В резултат на това получаваме безплатен шофьорза свързване на светодиоди, толкова по-интересно е.

Можете да гледате процеса на приготвяне на домашни продукти във видеото:

Списък на инструменти и материали
- енергоспестяваща луминесцентна лампа;
-отвертка;
- поялник;
-тестер;
- бял LED 10W;
- емайлирана тел с диаметър 0,4 mm;
- термична паста;
-диоди марка HER, FR, UF 1-2A
-настолна лампа.

Първа стъпка. Демонтаж на лампа.
Разглобяваме енергоспестяващата флуоресцентна лампа, като внимателно я натискаме с отвертка. Крушката на лампата не трябва да се счупва по начина, по който има живачни пари вътре. Ние наричаме нишките на колбата с тестер. Ако поне една нишка покаже счупване, тогава крушката е дефектна. Ако има работеща подобна лампа, тогава можете да свържете крушката от нея към преобразуваната електронна платка, за да сте сигурни, че работи.

Стъпка втора. Промяна на електронния преобразувател.
За промяната използвах 20W лампа, чийто дросел може да издържи натоварване до 20W. За 10W LED това е достатъчно. Ако трябва да свържете по-мощен товар, можете да използвате електронната платка на преобразувателя на лампата с подходяща мощност или да смените индуктора с по-голямо ядро.

Възможно е също така да захранвате светодиоди с по-малка мощност, като изберете необходимото напрежение чрез броя на завъртанията на индуктора.
Монтирах джъмпери от жицата в щифтовете за свързване на нишките на лампата.

Над първичната намотка на индуктора трябва да навиете 20 оборота емайлиран проводник. След това запояваме вторичната намотка към диодния мост на токоизправителя. Свързваме напрежение 220V към лампата и измерваме напрежението на изхода от токоизправителя. Беше 9.7V. Светодиод, свързан чрез амперметър, консумира ток от 0,83A. Този светодиод номинален токравен на 900mA, но за да се увеличи ресурсът му при работа, потреблението на ток е специално подценено. Диодният мост може да се сглоби на платката чрез повърхностен монтаж.

Схема на преобразуваната електронна платка на преобразувателя. В резултат на това от дросела получаваме трансформатор със свързан токоизправител. Добавените компоненти са показани в зелено.

Стъпка трета. Сглобяване на LED настолна лампа.
Премахваме гнездото за лампата 220 волта. Инсталирах 10W LED на термопаста върху металния абажур на стара настолна лампа. Абажурът на настолната лампа служи като радиатор за светодиода.

Електронно таблозахранване и диоден мост поставен в корпуса на стойката за настолна лампа.