Блок живлення з енергосберегающейламп и.
У разі виходу з ладу електронного баласту, його можна відремонтувати. Але, коли виходить з ладу сама колба, то лампочку зазвичай викидають. Однак електронний баласт такої лампочки, це майже готовий імпульсний Блок живлення (БП). Єдине, чим схема електронного баласту відрізняється від справжнього імпульсного БП, це відсутністю розділового трансформатора і випрямляча.
Подивимося, що там на ній є цікавого.
- Діоди - 6 шт. Високовольтні (220 Вольт) зазвичай малопотужні.
- Дросель. Прибирає перешкоди по мережі.
- Транзистори середньої потужності зазвичай MJE13003.
- Високовольтний електроліт. Ємність невелика (4,7 мкФ), на 400 вольт.
- Конденсатори різної ємності, все на 250 вольт.
- Два високочастотних трансформатора.
Призначення елементів схеми імпульсного блоку живлення.
R0 - обмежує піковий струм, що протікає через діоди випрямляча, в момент включення, також часто виконує функцію запобіжника.
VD1 ... VD4 - мостовий випрямляч.
L0, C0 - фільтр живлення.
R1, C1, VD2, VD8 - ланцюг запуску перетворювача.
Працює вузол запуску наступним чином. Конденсатор C1 заряджається від джерела через резистор R1. Коли напруги на конденсаторі C1 досягає напруги пробою динистора VD2, динистор відмикається сам і відмикає транзистор VT2, викликаючи автоколивання. Після виникнення генерації, прямокутні імпульси прикладаються до катода діода VD8 і негативний потенціал надійно замикає динистор VD2.
R2, C11, C8 - полегшують запуск перетворювача.
R7, R8 - покращують замикання транзисторів.
R5, R6 - обмежують струм баз транзисторів.
R3, R4 - запобігають насичення транзисторів і виконують роль запобіжників при пробої транзисторів.
VD7, VD6 - захищають транзистори від зворотного напруги.
TV1 - трансформатор зворотного зв'язку.
L5 - баластний дросель.
C4, C6 - розділові конденсатори, на яких напруга живлення ділиться навпіл.
TV2 - імпульсний трансформатор.
VD14, VD15 - імпульсні діоди.
C9, C10 - конденсатори фільтра.
Відмінність схеми лампи від імпульсного БП.
Це одна з найпоширеніших електричних схем енергозберігаючих ламп.
Для предобразованія схеми економ лампи в імпульсний блок живлення досить встановити всього одну перемичку між точками А- А 'і додати імпульсний трансформатор з випрямлячем. Червоним кольором відзначені елементи, які потрібно видалити.
А це вже закінчена схема імпульсного блоку живлення, зібрана на основі економ лампи з використанням додаткового імпульсного трансформатора.
Для спрощення, видалена люмінесцентна лампа і кілька деталей, які були замінені перемичкою.
Як бачите, схема не вимагає великих змін. Червоним кольором відзначені додаткові елементи, привнесені в схему.
Потужність блоку живлення обмежується габаритної потужністю імпульсного трансформатора, максимально допустимим струмом ключових транзисторів і величиною радіатора охолодження, якщо він використовується.
Блок живлення невеликої потужності можна побудувати, намотавши вторинну обмотку прямо на каркас вже наявного дроселя.
У разі якщо вікно дроселя не дозволяє намотати вторинну обмотку або якщо потрібно побудувати блок живлення потужністю, що значно перевищує потужність КЛЛ, то знадобиться додатковий імпульсний трансформатор.
Якщо потрібно отримати блок живлення потужністю понад 100 Ватт, а використовується баласт від лампи на 20-30 Ватт, то, доведеться внести невеликі зміни і в схему електронного баласту.
Зокрема, може знадобитися встановити більш потужні діоди VD1-VD4 у вхідній мостовий випрямляч і перемотати вхідний дросель L0 товщим проводом. Якщо коефіцієнт посилення транзисторів по струму виявиться недостатнім, то доведеться збільшити базовий струм транзисторів, зменшивши номінали резисторів R5, R6. Крім цього доведеться збільшити потужність резисторів в базових і емітерний ланцюгах.
Якщо частота генерації виявиться не дуже високою, то можливо доведеться збільшити ємність розділових конденсаторів C4, C6.
Імпульсний трансформатор для блоку живлення.
Блоки живлення, зібрані за цими схемами майже завжди прощають помилки в розрахунках.
Намотати імпульсний трансформатор не так вже й складно.
Ємність вхідного фільтра та пульсації напруги.
У вхідних фільтрах електронних баластів, через економію, використовуються конденсатори невеликої ємності, від яких залежить величина пульсацій напруги з частотою 100 Hz.
Щоб знизити рівень пульсацій напруги на виході БП, потрібно збільшити ємність конденсатора вхідного фільтра. Бажано, щоб на кожен Ватт потужності БП доводилося по одній мікрофарадах або близько того. Збільшення ємності С 0 спричинить за собою зростання пікового струму, що протікає через діоди випрямляча в момент включення БП. Щоб обмежити цей струм, необхідний резистор R0. Але, потужність вихідного резистора КЛЛ мала для таких струмів і його слід замінити більш потужним.
Якщо потрібно компактний блок живлення, то можна використовувати електролітичні конденсатори, що застосовуються в лампах спалахах плівкових «мильниць». Наприклад, в одноразових фотоапаратах встановлені мініатюрні конденсатори без розпізнавальних знаків, їх ємність приблизно 100μF х 350V.
Блок живлення потужністю 20 Ватт.
Блок живлення потужністю, близькою до потужності вихідної КЛЛ, можна зібрати, навіть не киваючи окремий трансформатор.
Якщо у оригінального дроселя є досить вільного місця у вікні муздрамтеатру. то можна намотати пару десятків витків дроту і отримати, наприклад, блок живлення для зарядного пристрою або невеликого підсилювача потужності.
На зображенні видно, що поверх наявної обмотки був намотаний один шар ізольованого проводу.
Був використаний провід МГТФ (багатожильний провід під фторопластовою ізоляції).
Проте у такий спосіб можна отримати потужність всього в кілька Ватт, так як більшу частину вікна буде займати ізоляція проводу, а перетин самої міді буде невелика.
Якщо потрібно бо'льшая потужність, то можна використовувати звичайний мідний лакований обмотувальний дріт.
Оригінальна обмотка дроселя знаходиться під напругою мережі! При описаної вище доопрацювання, обов'язково потурбуйтеся про надійну межобмоточной ізоляції, особливо, якщо вторинна обмотка мотається звичайним лакованим обмотувальним проводом. Навіть якщо первинна обмотка покрита синтетичною захисною плівкою, додаткова паперова прокладка необхідна!
Обмотка дроселя покрита синтетичною плівкою,
хоча часто буває, що обмотка цих дроселів взагалі нічим не захищена.
Наметовому поверх плівки два шари електрокартону товщиною 0,05 мм або один шар товщиною 0,1 мм. Якщо немає електрокартону. використовуємо будь-яку відповідну по товщині папір.
Поверх ізолюючої прокладки мотаємо вторинну обмотку майбутнього трансформатора. Перетин дроту слід вибирати максимально можливе.
Кількість витків підбирається експериментальним шляхом, (їх буде небагато).
Таким чином, вдалося отримати потужність на навантаженні 20 Ватт при температурі трансформатора 60ºC, а транзисторів - 42ºC. Отримати ще більшу потужність, при розумній температурі трансформатора, не дозволила занадто мала площа вікна муздрамтеатру і обумовлене цим переріз проводу.
На зображенні діюча модель БП.
Потужність, що підводиться до навантаження - 20 Ватт.
Частота автоколивань без навантаження - 26 кГц.
Частота автоколивань при максимальному навантаженні - 32 кГц Температура трансформатора - 60 ºС
Температура транзисторів - 42 ºС
Блок живлення потужністю 100 Ватт.
Для збільшення потужності блоку живлення довелося намотати імпульсний трансформатор TV2 і збільшити ємність конденсатора фільтра напруги C0 до 100μF.
Так як ККД блоку живлення зовсім не дорівнює 100%, довелося прикрутити до транзисторів якісь радіатори.
Адже якщо ККД блоку буде навіть 90%, розсіяти 10 Ватт потужності все одно доведеться.
В даному електроном баласті були встановлені транзистори 13003 поз.1 такої конструкції, яка, розрахована на кріплення до радіатора за допомогою фасонних пружин.
Ці транзистори не потребують прокладках, тому що не забезпечені металевою майданчиком, а й тепло віддають набагато гірше.
Краще їх замінити транзисторами 13007 поз.2
з отворами, щоб їх можна було прикрутити до радіаторів звичайними гвинтами.
Крім того, 13007 мають в кілька разів більші гранично-допустимі струми. Можете сміливо прикручувати обидва транзистора на один радіатор.
Тільки, корпусу обох транзисторів повинні бути ізольовані від корпусу радіатора, навіть якщо радіатор знаходиться всередині корпусу електронного пристрою.
Кріплення зручно здійснювати гвинтами М2, 5, на які потрібно попередньо надіти ізоляційні шайби і відрізки ізоляційної трубки (кембрика). Допускається використання теплопровідних пасти КПТ-8, так як вона не проводить струм.
Для налагодження імпульсних блоків живлення зазвичай використовують таку схему включення. Тут лампа розжарювання використовується в якості баласту з нелінійної характеристикою і захищає безперервного живлення від виходу з ладу при нештатних ситуаціях. Потужність лампи зазвичай вибирають близькою до потужності випробовується імпульсного БП.
При роботі імпульсного БП на холостому ходу або при невеликому навантаженні, опір нитки какао лампи невелика і воно не впливає на роботу блоку. Коли ж, з яких-небудь причин, ток ключових транзисторів зростає, спіраль лампи нагрівається і її опір збільшується, що призводить до обмеження струму до безпечної величини.
На цьому кресленні зображена схема стенду для тестування і налагодження імпульсних БП, що відповідає нормам електробезпеки. Відмінність цієї схеми від попередньої в тому, що вона забезпечена розділовим трансформатором, який забезпечує гальванічну розв'язку досліджуваного безперервного живлення від освітлювальної мережі. Вимикач SA2 дозволяє блокувати лампу, коли блок живлення віддає більшу потужність.