1. Переваги імпульсних блоків живлення
2. Схема блоку живлення
3. переробка блоку
4. визначаємо потужність
5. нові деталі
6. Блок живлення підвищеної потужності
7. імпульсний трансформатор
8. транзистори
9. випробування
10. Блок з лампи. Відео

Енергозберігаючі лампи широко застосовуються в побуті та на виробництві, з часом вони приходять в непридатність, а тим часом багато хто з них після нескладного ремонту можна відновити. Якщо вийшов з ладу сам світильник, то з електронної «начинки» можна зробити досить потужний блок живлення на будь-яке потрібне напруження.

Як виглядає блок живлення з енергозберігаючої лампи

У побуті часто потрібно компактний, але в той же час потужний низьковольтний блок живлення, зробити такий можна, використовуючи вийшла з ладу енергозберігаючу лампу. У лампах найчастіше виходять з ладу світильники, а блок живлення залишається в робочому стані.

Для того щоб зробити блок живлення, необхідно розібратися в принципі роботи електроніки, що міститься в енергозберігаючу лампу.

Переваги імпульсних блоків живлення

В останні роки намітилася явна тенденція до відходу від класичних трансформаторних блоків живлення до імпульсних. Це пов'язано, в першу чергу, з великими недоліками трансформаторних блоків живлення, таких як велика маса, мала перевантажувальна здатність, малий ККД.

Усунення цих недоліків в імпульсних блоках харчування, а також розвиток елементної бази дозволило широко використовувати ці вузли харчування для пристроїв з потужністю від одиниць ват до багатьох кіловат.

Схема блоку живлення

Принцип роботи імпульсного блоку живлення в енергозберігаючу лампу точно такий же, як в будь-якому іншому пристрої, наприклад, в комп'ютері або телевізорі.

У загальних рисах роботу імпульсного блоку живлення можна описати таким чином:

• Змінний мережевий струм перетвориться в постійний без зміни його напруги, тобто 220 В.
• Широтно-імпульсний перетворювач на транзисторах перетворює постійну напругу в прямокутні імпульси, з частотою від 20 до 40 кГц (в залежності від моделі лампи).
• Ця напруга через дросель подається на світильник.

Розглянемо схему і порядок роботи імпульсного блоку живлення лампи (малюнок нижче) більш детально.

Схема електронного баласту енергозберігаючої лампи

Напруга надходить на мостовий випрямляч (VD1-VD4) через обмежувальний резистор R0 невеликого опору, далі випрямлена напруга згладжується на фільтруючому високовольтному конденсаторі (С0), і через згладжує фільтр (L0) подається на транзисторний перетворювач.

Запуск транзисторного перетворювача відбувається в той момент, коли напруга на конденсаторі С1 перевищить поріг відкриття динистора VD2. Це запустить в роботу генератор на транзисторах VT1 і VT2, завдяки чому виникає автогенерація на частоті близько 20 кГц.

Інші елементи схеми, такі як R2, C8 і C11, відіграють допоміжну роль, полегшуючи запуск генератора. Резистори R7 і R8 збільшують швидкість закриття транзисторів.

А резистори R5 і R6 служать як обмежувальні в ланцюгах баз транзисторів, R3 і R4 оберігають їх від насичення, а в разі пробою грають роль запобіжників.

Діоди VD7, VD6 - захисні, хоча в багатьох транзисторах, призначених для роботи в подібних пристроях, такі діоди вбудовані.

TV1 - трансформатор, з його обмоток TV1-1 і TV1-2, напруга зворотного зв'язку з виходу генератора подається в базові ланцюга транзисторів, створюючи тим самим умови для роботи генератора.

На малюнку вище червоним кольором виділені деталі, які потрібно видалити при переробці блоку, точки А-А` потрібно з'єднати перемичкою.

переробка блоку

Перед тим як приступити до переробки блоку живлення, слід визначитися з тим, яку потужність струму необхідно мати на виході, від цього буде залежати глибина модернізації. Так, якщо потрібно потужність 20-30 Вт, то переробка буде мінімальною і не зажадає великого втручання в існуючу схему. Якщо необхідно отримати потужність 50 і більше ват, то модернізація буде потрібно більш грунтовна.

Слід мати на увазі, що на виході блоку живлення буде постійна напруга, а не змінна. Отримати від такого блоку живлення змінну напругу частотою 50 Гц неможливо.

визначаємо потужність

Потужність можна обчислити за формулою:

P = I * U, де

Р - потужність, Вт;

I - сила струму, А;

U - напруга, В.

Наприклад, візьмемо блок живлення з наступними параметрами: напруга - 12 В, сила струму - 2 А, тоді потужність буде:

Р = 2 * 12 = 24 Вт

З урахуванням перевантаження можна прийняти 24-26 Вт, так що для виготовлення такого блоку потрібно мінімальне втручання в схему енергозберігаючої лампи потужністю 25 Вт.

нові деталі

Додавання нових деталей в схему

Додаються деталі виділені червоним кольором, це:

• діодний міст VD14-VD17;
• два конденсатора С9, С10;
• додаткова обмотка, розміщена на баластному дроселі L5, кількість витків підбирається досвідченим шляхом.

Додається обмотка на дросель грає ще одну важливу роль розділового трансформатора, оберігаючи від попадання напруги на вихід блоку живлення.

Щоб визначити необхідну кількість витків в додається обмотці, слід виконати наступні дії:

1. на дросель намотують тимчасову обмотку, приблизно 10 витків будь-якого проводу;
2. з'єднують з опором навантаження, потужністю не менше 30 Вт і опором приблизно 5-6 Ом;
3. включають в мережу, заміряють напруга на опорі навантаження;
4. отримане значення ділять на кількість витків, дізнаються, скільки вольт доводиться на 1 виток;
5. обчислюють необхідне число витків для постійної обмотки.

Більш детальний розрахунок наведено нижче.

При випробувальних включених рекомендується застосовувати схему, яка охоронить від виходу з ладу блоку живлення, її схематичне зображення наведено на малюнку нижче.

Випробувальний включення переробленого блоку живлення

Після цього легко обчислити необхідну кількість витків. Для цього напруга, яке планується отримати від цього блоку, ділять на напругу одного витка, виходить кількість витків, до отриманого результату додають про запас приблизно 5-10%.

W = U вих / Uвіт, де

W - кількість витків;

U вих - необхідну вихідну напругу блоку живлення;

Uвіт - напруга на один виток.

Намотування додаткової обмотки на штатний дросель

Оригінальна обмотка дроселя знаходиться під напругою мережі! При намотуванні поверх неї додаткової обмотки необхідно передбачити межобмоточную ізоляцію, особливо якщо намотується дріт типу ПЕЛ, в емалевої ізоляції. Для межобмоточной ізоляції можна застосувати стрічку з політетрафторетилену для ущільнення різьбових з'єднань, якою користуються сантехніки, її товщина всього 0,2 мм.

Потужність в такому блоці обмежена габаритної потужністю використовуваного трансформатора і допустимим струмом транзисторів.

Блок живлення підвищеної потужності

Для цього буде потрібно більш складна модернізація:

• додатковий трансформатор на феритових кільцях;
• заміна транзисторів;
• установка транзисторів на радіатори;
• збільшення ємності деяких конденсаторів.

В результаті такої модернізації отримують блок живлення потужністю до 100 Вт, при вихідній напрузі 12 В. Він здатний забезпечити струм 8-9 ампер. Цього достатньо для живлення, наприклад, шуруповерта середньої потужності.

Схема модернізованого блоку живлення наведена на малюнку нижче.

Блок живлення потужністю 100 Вт

Як видно на схемі, резистор R0 замінений на більш потужний (3-ватний), його опір зменшено до 5 Ом. Його можна замінити на два 2-ватних по 10 Ом, з'єднавши їх паралельно. Далі, С0 - його ємність збільшена до 100 МКФ, з робочою напругою 350 В. Якщо небажано збільшувати габарити блоку живлення, то можна підшукати мініатюрний конденсатор такої ємності, зокрема, його можна взяти з фотоапарата-мильниці.

Для забезпечення надійної роботи блоку корисно дещо зменшити номінали резисторів R5 і R6, до 18-15 Ом, а також збільшити потужність резисторів R7, R8 і R3, R4. Якщо частота генерації виявиться невисокою, то слід збільшити номінали конденсаторів C3 і C4 - 68n.

імпульсний трансформатор

Найскладнішим може виявитися виготовлення трансформатора. Для цієї мети в імпульсних блоках найчастіше використовують ферритові кільця відповідних розмірів і магнітної проникності.

Розрахунок таких трансформаторів досить складний, але в інтернеті є багато програм, за допомогою яких це дуже легко зробити, наприклад, «Програма розрахунку імпульсного трансформатора Lite-CalcIT».

Як виглядає імпульсний трансформатор

Розрахунок, проведений за допомогою цієї програми, дав наступні результати:

Для сердечника використовується ферритові кільце, його зовнішній діаметр - 40, внутрішній - 22, а товщина - 20 мм. Первинна обмотка проводом ПЕЛ - 0,85 мм 2 має 63 витка, а дві вторинних тим же проводом - 12.

Вторинну обмотку необхідно намотувати відразу в два дроти, при цьому їх бажано попередньо злегка скрутити між собою по всій довжині, так як ці трансформатори дуже чутливі до несиметричності обмоток. Якщо не дотримуватися цієї умови, то діоди VD14 і VD15 будуть нагріватися нерівномірно, а це ще більше збільшить несиметричність що, врешті-решт, виведе їх з ладу.

Зате такі трансформатори легко прощають значні помилки при розрахунку кількості витків, до 30%.

транзистори

Так як ця схема спочатку розраховувалася для роботи з лампою потужністю 20 Вт, то встановлені транзистори 13003. На малюнку нижче позиція (1) - транзистори середньої потужності, їх слід замінити на більш потужні, наприклад, 13007, як на позиції (2). Можливо, їх доведеться встановити на металеву пластину (радіатор), площею близько 30 см2.

заміна транзисторів

випробування

Пробне вмикання варто проводити з дотриманням деяких запобіжних заходів, щоб не вивести з ладу блок живлення:

1. Перше пробне включення виробляти через лампу розжарювання 100 Вт, щоб обмежити струм на блок живлення.
2. До виходу обов'язково підключити навантажувальний резистор 3-4 Ома, потужністю 50-60 Вт.
3. Якщо все пройшло штатно, дати попрацювати 5-10 хв., Відключити і перевірити ступінь нагріву трансформатора, транзисторів і діодів випрямляча.

Якщо в процесі заміни деталей не були допущені помилки, блок живлення має запрацювати без проблем.

Якщо пробне включення показало працездатність блоку, залишається випробувати його в режимі повного навантаження. Для цього опір навантажувального резистора зменшити до 1,2-2 Ом і включити його в мережу безпосередньо без лампочки на 1-2 хвилини. Після чого відключити і перевірити температуру транзисторів: якщо вона перевищує 600С, то їх доведеться встановити на радіатори.

В якості радіатора можна використовувати як заводський радіатор, що буде найбільш вірним рішенням, так і алюмінієву пластину, товщиною не менше 4 мм і площею 30 кв.см. Під транзистори необхідно підкласти слюдяну прокладку, кріпити їх до радіатора потрібно за допомогою гвинтів з ізолюючими втулками і шайбами.

Блок з лампи. Відео

Про те, як зробити імпульсний блок живлення з економ лампи, відео нижче.

Імпульсний блок живлення з баласту енергозберігаючої лампи можна зробити своїми руками, маючи мінімальні навички роботи з паяльником.