Як зробити блок живлення з енергозберігаючої лампи своїми руками

1. Імпульсний блок і його призначення
2. Відмінності лампи від імпульсного блоку
3. переробка блоку
4. визначення потужності
5. нові компоненти
6. Самостійне виготовлення блоку живлення
7. випрямляч
8. Налагодження джерела безперебійного живлення
9. ДБЖ високої потужності
10. потенційні помилки

Наша сеть партнеров Banwar

Енергозберігаючі лампочки знайшли широке застосування, як в побутових, так і у виробничих цілях. Згодом будь-яка лампа приходить в несправний стан. Однак при бажанні світильник можна реанімувати, якщо зібрати блок живлення з енергозберігаючої лампи. При цьому в якості складових блоку використовується начинка вийшла з ладу лампочки.

Імпульсний блок і його призначення

На обох кінцях трубки люмінесцентної лампи є електроди, анод і катод. В результаті подачі електроживлення компоненти лампи розігріваються. Після нагріву відбувається виділення електронів, які стикаються з ртутними молекулами. Наслідком того, що відбувається стає ультрафіолетове випромінювання.

За рахунок наявності в трубці люмінофора здійснюється конвертація люмінофора в видиме світіння лампочки. Світло з'являється не відразу, а через певний проміжок часу після підключення до електромережі. Чим більше вироблено світильник, тим довший інтервал.

Робота імпульсного блоку живлення ґрунтується на наступних принципах:

1. Перетворення змінного струму з електромережі в постійний. При цьому напруга не змінюється (тобто залишається 220 В).
2. Трансформація постійної напруги в прямокутні імпульси за рахунок роботи широтного імпульсного перетворювача. Частота імпульсів становить від 20 до 40 кГц.
3. Подача напруги на світильник за допомогою дроселя.

Далі представлена ​​схема функціонування баласту люмінесцентної лампочки.

Джерело безперебійного живлення (ДБЖ) складається з цілого ряду компонентів, кожен з яких в схемі має своє маркування:

1. R0 - виконує обмежує і охороняє роль в блоці живлення. Пристрій запобігає і стабілізує надмірний струм, що йде по диодам в момент підключення.
2. VD1, VD2, VD3, VD4 - виступають в якості мостів-випрямлячів.
3. L0, C0 - є фільтрами передачі електричного струму і захищають від перепадів напруги.
4. R1, C1, VD8 і VD2 - являють собою ланцюг перетворювачів, що використовуються при запуску. Як зарядки конденсатора C1 використовується перший резистор (R1). Як тільки конденсатор пробиває динистор (VD2), він і транзистор розкриваються, в результаті чого починається автоколиваннями в схемі. Далі прямокутний імпульс посилається на діодний катод (VD8). Виникає мінусовій показник, який перекриває другий динистор.
5. R2, C11, C8 - полегшують початок роботи перетворювачів.
6. R7, R8 - оптимізують закриття транзисторів.
7. R6, R5 - утворюють кордону для електроструму на транзисторах.
8. R4, R3 - використовуються в якості запобіжників при скачках напруги в транзисторах.
9. VD7 VD6 - захищають транзистори БП від поворотного струму.
10. TV1 - є зворотним комунікативним трансформатором.
11. L5 - баластний дросель.
12. C4, C6 - виступають як розділові конденсатори. Ділять всю напругу на дві частини.
13. TV2 - трансформатор імпульсного типу.
14. VD14, VD15 - імпульсні діоди.
15. C9, C10 - фільтри-конденсатори.

Зверніть увагу! На схемі нижче червоним кольором відзначені компоненти, які потрібно видалити при переробленні блоку. Точки А-А об'єднують перемичкою.

Тільки продуманий підбір окремих елементів і правильна їх установка дозволить створити ефективно і надійно працює блок живлення.

Відмінності лампи від імпульсного блоку

Схема лампи-економки багато в чому нагадує будову імпульсного блоку живлення. Саме тому виготовити імпульсний БП нескладно. Щоб переробити пристрій, знадобляться перемичка і додатковий трансформатор, який стане видавати імпульси. Трансформатор повинен мати випрямляч.

Щоб зробити БП більш легким, видаляється скляна люмінесцентна лампочка. Параметр потужності обмежується найбільшою пропускною спроможністю транзисторів і розмірами охолоджуючих елементів. Для підвищення потужності необхідно намотати додаткову обмотку на дросель.

до змісту ↑

переробка блоку

Перш ніж починати переробку БП, необхідно вибрати вихідну потужність струму. Від цього показника залежить ступінь модернізації системи. Якщо потужність буде перебувати в межах 20-30 Вт, не знадобляться глибокі зміни в схемі. Якщо ж запланована потужність понад 50 Вт, модернізація потрібна більш системна.

Зверніть увагу! На виході з БП буде постійна напруга. Отримання змінної напруги на частоті 50 Гц не представляється можливим.

визначення потужності

Обчислення потужності здійснюється згідно з формулою:

Як приклад розглянемо ситуацію з блоком живлення, які мають такі характеристики:

• напруга - 12 В;
• сила струму - 2 А.

Обчислюємо потужність:

P = 2 × 12 = 24 Вт.

Кінцевий параметр потужності буде більше - приблизно 26 Вт, що дозволяє врахувати можливі перевантаження. Таким чином, для створення блоку живлення потрібно досить незначне втручання в схему стандартної економ-лампи на 25 Вт.

до змісту ↑

нові компоненти

На схемі, представленої далі, показаний порядок додавання нових деталей. Всі вони позначені червоним кольором.

У число нових електронних компонентів входять:

• діодний міст VD14-VD17;
• 2 конденсатора C9 і C10;
• обмотка на баластному дроселі (L5), кількість витків якої визначається емпірично.

Додаткова обмотка виконує ще одну важливу функцію - є розділяє трансформатором і захищає від проникнення напруги на виходи ДБЖ.

Щоб обчислити потрібну кількість витків додаткової обмотці, виконуються такі дії:

1. Тимчасово наносимо обмотку на дросель (приблизно 10 витків дроту).
2. Стикуємося обмотку з опором навантаження (потужність від 30 Вт і опір 5-6 Ом).
3. Підключаємося до мережі і робимо завмер напруги при опорі навантаження.
4. Отриманий результат ділимо на число витків і дізнаємося, скільки вольт доводиться на кожен виток.
5. З'ясовуємо потрібну кількість витків для постійної обмотки.

Більш детально порядок розрахунку показаний нижче.

Для обчислення потрібної кількості витків плановане напруга для блоку ділимо на напругу одного витка. В результаті отримуємо число витків. До підсумкового результату рекомендується додати 5-10%, що дозволить мати певний запас.

Не варто забувати, що оригінальна дросельна обмотка знаходиться під мережевим напругою. Якщо потрібно намотати на неї новий шар обмотки, подбайте про межобмоточной ізоляційному шарі. Особливо важливо дотримуватися цього правила, коли наноситься провід типу ПЕЛ в емалевої ізоляції. Як межобмоточной ізоляційного шару підійде політетрафторетіленовая стрічка (товщина 0,2 міліметра), яка дозволить підвищити щільність різьбових з'єднань. Таку стрічку використовують сантехніки.

Зверніть увагу! Потужність в блоці обмежується габаритної потужністю задіяного трансформатора, а також максимально можливим струмом транзисторів.

до змісту ↑

Самостійне виготовлення блоку живлення

ДБЖ можна виготовити своїми руками. Для цього знадобляться невеликі зміни в перемичці електронного дроселя. Далі виконується підключення до імпульсного трансформатора і випрямляча. Окремі елементи схеми видаляються з огляду на їх непотрібності.

Якщо блок живлення не надто високопотужний (до 20 Вт), трансформатор встановлювати необов'язково. Досить кількох витків провідника, намотаних на магнітопровід, розташований на баласті лампочки. Однак здійснити цю операцію можна тільки при наявності достатнього місця під обмотку. Для неї підходить, наприклад, провідник типу МГТФ з фторопластовим ізоляційним шаром.

Провід зазвичай потрібно не так багато, оскільки практично весь просвіт муздрамтеатру віддається ізоляції. Саме цей фактор обмежує потужність таких блоків. Для збільшення потужності потрібно трансформатор імпульсного типу.

Відмінною характеристикою такого різновиду ПІП (імпульсного джерела живлення) вважається можливість його підлаштування під характеристики трансформатора. Крім того, в системі немає ланцюга зворотного зв'язку. Схема підключення така, що в особливо точних підрахунках параметрів трансформатора немає необхідності. Навіть якщо буде допущена груба помилка при розрахунках, джерело безперебійного живлення швидше за все буде функціонувати.

Імпульсний трансформатор створюється на основі дроселя, на який накладається вторинна обмотка. В якості такої використовується лакований мідний дріт.

Межобмоточной ізоляційний шар найчастіше виконаний з паперу. У деяких випадках на обмотку нанесена синтетична плівка. Однак навіть в цьому випадку слід додатково убезпечитися і намотати 3-4 шари спеціального електрозахисного картону. В крайньому випадку використовується папір товщиною від 0,1 міліметра. Мідний дріт накладається тільки після того, як передбачено такий захід безпеки.

Що стосується діаметру провідника, він повинен бути максимально можливим. Кількість витків у вторинній обмотці невелика, тому відповідний діаметр зазвичай вибирають методом проб і помилок.

до змісту ↑

випрямляч

Щоб не допустити насичення муздрамтеатру в джерелі безперебійного живлення, використовують виключно двухполуперіодні вихідні випрямлячі. Для імпульсного трансформатора, що працює на зменшення напруги, оптимальною вважається схема з нульовою відміткою. Однак для неї потрібно виготовити дві абсолютно симетричні вторинні обмотки.

Для імпульсного джерела безперебійного живлення не підійде звичайний випрямляч, що функціонує відповідно до схеми діодного моста (на кремнієвих діодах). Справа в тому, що на кожні 100 Вт транспортується потужності втрати складуть не менше 32 Вт. Якщо ж виготовляти випрямляч з потужних імпульсних діодів, витрати будуть великі.

Налагодження джерела безперебійного живлення

Коли зібраний блок живлення, залишається приєднати його до найбільшому навантаженню, щоб перевірити - чи не перегріваються транзистори і трансформатор. Температурний максимум для трансформатора - 65 градусів, а для транзисторів - 40 градусів. Якщо трансформатор надто нагрівається, потрібно взяти провідник з великим перетином або ж збільшити габаритну потужність муздрамтеатру.

Перераховані дії можна виконати одночасно. Для трансформаторів з дросельних балансів наростити перерізпровідника швидше за все не вдасться. В цьому випадку єдиний варіант - скорочення навантаження.

до змісту ↑

ДБЖ високої потужності

У деяких випадках стандартної потужності баласту не вистачає. Як приклад наведемо таку ситуацію: є лампа потужністю 24 Вт і необхідний ДБЖ для зарядки з характеристиками 12 B / 8 A.

Для реалізації схеми знадобиться невикористаний комп'ютерний БП. З блоку дістаємо силовий трансформатор разом з ланцюгом R4C8. Дана ланцюжок захищає силові транзистори від надмірної напруги. Силовий трансформатор з'єднуємо з електронним баластом. У цій ситуації трансформатор замінює дросель. Нижче зображена схема збірки джерела безперебійного живлення, заснована на лампочці-економці.

З практики відомо, що даний різновид блоків дає можливість отримувати до 45 Вт потужності. Нагрівання транзисторів знаходиться в рамках норми, не перевищуючи 50 градусів. Щоб повністю виключити перегрівання, рекомендується вмонтувати в транзисторні бази трансформатор з великим перетином сердечника. Транзистори ставлять безпосередньо на радіатор.

потенційні помилки

Не рекомендується використовувати як вихідний випрямляч стандартний діодний міст на низьких частотах. Особливо небажано це робити, якщо джерело безперебійного живлення відрізняється високою потужністю.

Немає сенсу спрощувати схему, накладаючи базові обмотки безпосередньо на силовий трансформатор. У разі відсутності навантаження виникнуть чималі втрати, оскільки в транзисторні бази стане надходити струм великої величини.

Якщо використовується трансформатор зі зростанням струму навантаження, підвищиться і ток в транзисторних базах. Емпірично встановлено, що після того, як показник навантаження доходить до 75 Вт, в муздрамтеатрі настає насичення. Результатом цього є зниження якості транзисторів і їх надмірний нагрів. Щоб не допустити такого розвитку подій, рекомендується самостійно обмотати трансформатор, використовуючи більший перетин сердечника. Також допускається складання разом двох кілець. Ще один варіант полягає у використанні більшого діаметра провідника.

Базовий трансформатор, який виступає в якості проміжної ланки, можна видалити зі схеми. З цією метою струмовий трансформатор приєднують до виділеної обмотці силового трансформатора. Робиться це з використанням потужного резистора на основі схеми зворотного комунікації. Мінусом такого підходу є стале функціонування трансформатора струму в умовах насичення.

Неприпустимо підключення трансформатора разом з дроселем (знаходиться в перетворювачі баласту). В іншому випадку через зниження загальної індуктивності зросте частота ІБП. Наслідком цього стануть втрати в трансформаторі і надмірний нагрів транзистора випрямляча на виході.

Не можна забувати про високу чуйності діодів до підвищених показників зворотної напруги і струму. Наприклад, якщо поставити в схему на 12 вольт 6-вольта діод, даний елемент швидко прийде в непридатність.

Не слід міняти транзистори і діоди на низькоякісні електронні компоненти. Робочі характеристики елементної бази російського виробництва залишають бажати кращого, і результатом заміни стане зниження функціональності джерела безперебійного живлення.