Простий перетворювач для живлення ламп денного світла. Перетворювач напруги для люмінесцентної лампи

Розповісти у:

Цей перетворювач використовується для живлення ламп денного світла (ЛДС) із електронним баластом. Електронні баласти – окремі пристрої, що замінюють низькочастотні дроселі. Як правило, такі баласти стоять в арматурі готових світильників на ЛДС. Перетворювач гарантовано та надійно працює з баластами як потужних, так і "слабких" ламп.
Перетворювач також використовується для харчування "економічних" ЛДС цокольного типу; він власне збирався з метою автономного, яскравого та економічного освітлення будинку, гаража, салону авто. Я вирішив не збирати електронний баласт, а використовувати готовий, т.к. співвідношення геморой-результат був на користь готових рішень (все одно, що в наш час робити на колінах лампу розжарювання).

Короткі коментарі схема. Це двотактний імпульсний перетворювач, зібраний на ШІМ-контролері TL494 (повний вітчизняний аналог 1114ЕУ4), що дозволяє зробити схему досить простою. На виході стоять високоефективні випрямні діоди, що подвоюють напругу за схемою Делона або Грайнмахера (не хотів лаятись). На виході, зрозуміло, постійна напруга. Для електронних баластів постійна напруга та полярність включення не є актуальною, т.к. у схемі баласту на вході стоїть діодний міст (правда діоди там не такі "швидкі" як у нашому перетворювачі).
У перетворювачі використовується готовий високочастотний понижувальний трансформатор з блоку живлення (БП) комп'ютера (взагалі, практично всі деталі, що використовуються в цій схемі можна видерти з непотрібного або несправного комп'ютерного БП), але в нашому перетворювачі він навпаки підвищує. Знижувальний трансформатор можна взяти як з AT, так і з ATX БП. З моєї практики трансформатори відрізнялися лише габаритами, а розташування висновків співпадало. Вбитий БП (або трансформатор з нього) можна знайти у будь-якій майстерні з ремонту комп'ютерів.
Трансформатор можна самостійно намотати. Особисто мого терпіння зараз вистачає вручну намотати трохи більше 20 витків, хоча у дитинстві міг намотати для транзисторного приймача контурну котушку в 100 витків; роки беруть своє.
Отже, знаходимо відповідне феритове кільце(Зовнішній діаметр приблизно 20-30 мм). Співвідношення витків приблизно 1:1:20 де 1:1 - дві половинки первинної обмотки (10+10 витків), а:20 - відповідно, вторинна 200 витків. Спочатку мотається вторинна - рівномірно 200 витків дротом діаметром 0,3-0,4 мм. Потім рівномірно дві половинки первинної обмотки (мотаємо 10 витків, робимо середній відвід, потім у тому ж напрямку мотаємо 10 витків, що залишилися). Для напівобмоток використовую багатожильний, срібний монтажний провід діаметром 0,8 мм (можна не заганятися та використовувати інший провід, але краще багатожильний та м'який).
Пропоную ще варіант виготовлення (переробки) трансформатора. Ви можете придбати т.зв. "електронний трансформатор" для 12 вольтових галогенних ламп підсвічування стель та меблів (у магазинах світлового обладнання коштує від 80 руб). У ньому стоїть відповідний трансформатор на кільці. Потрібно тільки зняти вторинну обмотку, яка є десятком витків. А напівобмотки можна намотати інакше - шматок дроту (довжину розрахуєте) складаємо удвічі та мотаємо удвічі складеним дротом; середину дроту (місце перегину) розрізаємо – отримуємо т.зв. два кінці (або два початку) обмоток. До кінця одного дроту припаюємо початок іншого - отримуємо загальну точку напівобмоток. Запевняю, у мене такий трансформатор працює. Необхідно відзначити, що комп'ютерний трансформатор чудово працює у схемі "електронного трансформатора".

Частота перетворення близько 100 кГц (розрахунок робочої частоти див. у документації на TL494).
C1 - це 1 нанофарад, або 1000 пикофарад, або 0,001 мікрофарад (всі варіанти величини ємності рівні між собою); на корпусі кодування 102; я ставив 152 - працює, але припускаю, що на меншій частоті.
R1 та R2 - задають ширину імпульсів на виході. Схему можна спростити і не ставити ці елементи, при цьому 4й контакт TL494 посадити на мінус; я не бачу потреби широкими імпульсами ґвалтувати транзистори.
R3 (разом з C1) задає робочу частоту. Зменшуємо опір R1 – збільшуємо частоту. Збільшуємо ємність C1 – зменшуємо частоту. І навпаки.
Транзистори - потужні МОП (метал-окис-напівпровідник) польові транзистори, які характеризуються меншим часом спрацьовування і більше простими схемамиуправління. Однаково добре працюють IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N (що більше цифра - то потужніша і дорожче).
У перетворювачі застосовані діоди HER307 (підійдуть 304, 305, 306). Відмінно працюють вітчизняні КД213 (дорожче, габаритніші та надійніші).
Конденсатори на виході можна і меншої ємності, але з робочою напругою 200 В. Використані конденсатори з того ж комп'ютерного БП діаметром не більше 18 мм (або редагуйте малюнок друкованої плати).
Мікросхему встановіть на панель; так буде легше жити.

Налагодження зводиться до уважного встановлення мікросхеми в панель. Якщо не працює, перевірте наявність напруги 12 В, що підводиться. Перевірте R1 і R2, не переплутали? Все має працювати.
Радіатор непотрібен, т.к. тривала робота не викликає відчутного нагрівання транзисторів. А якщо виникне бажання поставити на радіатор, то увага фланці корпусів транзисторів не закорочувати через радіатор. Використовуйте ізоляційні прокладки та шайби втулки від комп'ютерного БП. Для першого пуску радіатор не завадить; принаймні транзистори відразу не згорять у разі помилок монтажу або КЗ на виході або при "випадковому" підключенні лампи розжарювання на 220 ст.
Живлення схеми має бути переконливим, т.к. споживаний струм одного екземпляра "економічної" ЛДС від герметичного кислотного акумуляторау мене становив 1,4 А при напрузі 11,5 В; всього 16 Вт (хоча на упаковці лампи написано 26 Вт).
Захист схеми від перевантаження та переплюсування можна реалізувати через запобіжник та діод на вході.
Будьте уважні!На виході схеми висока напругаі дуже серйозно може вдарити. Потім не кажіть, що не попереджав. Конденсатори тримають заряд більше доби – перевірено на людях. Розрядних ланцюгів на виході немає. Закорочування не допускається, розряджайте лампою розжарювання на 220 В, або через опір на 1 мОм.
Фото перетворювача.

Дана схема була взята з журналу Радіохоббі №3 за 1999 рік і являє собою перетворювач напруги, що підвищує, побудований за принципом блокінг-генератора. Генерація здійснюється за рахунок позитивної зворотнього зв'язку, керуючою роботоюключового транзистора При цьому на вторинній обмотці трансформатора генеруються короткочасні високовольтні імпульси. У момент включення перетворювача лампа денного світла має високий опір, напруга на електродах зростає до 500 вольт, але як тільки лампа прогріється, напруга знизиться до 50 - 70 вольт. Тому вкрай важливо не включати перетворювач без навантаження, оскільки напруга на ньому може зрости до 1000 вольт, що здатне вивести трансформатор з ладу.

На малюнку показано дві схеми, верхня – для транзистора структури p-n-p, нижня - для транзистора n-p-n. Природно, що з зміні структури транзистора змінюється також полярність конденсатора С1.

Трансформатор виготовляється на Ш-подібному фериті 7х7 з магнітною проникністю НМ2000. Першою мотається вторинна обмотка, за схемою підключається до ЛДС. Вона містить 240 витків, намотаних проводом ПЕВ-0,23. Після чого обмотка добре ізолюється і поверх неї мотаються обмотка колектора - це 22 витки, намотані проводом ПЕВ-0,56 і базова обмотка, яка містить 6 витків, намотаних проводом ПЕВ-0,23. Природно, що діаметри проводів можуть у невеликих межах змінюватись. Необхідний для трансформатора, що виготовляється, сердечник можна роздобути в старому дисковому телефонному апараті, наприклад ТА-68. Тоді з його каркаса необхідно заздалегідь видалити всі старі обмотки. Також Ш-подібний осердя відповідного перерізу магнітопроводу можна взяти з комп'ютерного блоку живлення. Важливо! Між половинками Ш-подібного сердечника необхідний проміжок - прокладка з немагнітного матеріалу. Підійде аркуш тонкого паперу, один шар ізольента тощо. Необхідно це для того, щоб сердечник не намагнітився, інакше перетворювач через нетривалий час перестане працювати.

Для правильної роботи схеми необхідно налаштувати струм, що споживається перетворювачем. Для цього необхідно знати потужність застосовуваної ЛДС. Припустимо, її потужність 20 Вт. Тоді струм, що споживається перетворювачем, повинен бути 20Ват/12в=1,66А. Такий струм виставляється підбором базового резистора R1.

Транзистор Т1 потрібно помістити на радіатор. Площа радіатора вибирається так, щоб після години роботи за нього можна було б спокійно триматися. Замість транзисторів КТ837Ф та КТ805БМ можна застосувати КТ818 та КТ819 відповідно.

Перевіряється працездатність перетворювача в такий спосіб. Якщо відразу після включення перетворювача лампа спалахнула тьмяно, а через частку секунди розгорілася на повну силу, значить все працює нормально. Якщо ж лампа продовжує працювати тьмяно, то необхідно підбирати R1, або навіть міняти транзистор. Проводи від трансформатора до лампи повинні бути якомога товстішими і коротшими, інакше лампа буде запалюватися погано, або не запалюватися зовсім.

А тепер небагато фотографій.

20.09.2014
Тригер - це уст-во з двома стійкими станами рівноваги, призначені для запису та зберігання інформації. Тригер здатний зберігати 1 біт даних. Умовне позначенняТригер має вигляд прямокутника, всередині якого пишеться буква Т. Зліва до зображення прямокутника підводяться вхідні сигнали. Позначення входів сигналу пишуться на додатковому полі у лівій частині прямокутника. …
21.09.2014
Однотактовий вихідний каскад лампового підсилювачамістить мінімум деталей і простий у складанні та регулюванні. Пентоди у вихідному каскаді можуть використовуватися тільки в ультралінійному включенні, тріодному або звичайному режимах. При тріодному включенні сітка, що екранує, з'єднується з анодом через резистор 100...1000Ом. В ультралінійному включенні каскад охоплений ОС по сітці, що дає зниження …
04.05.2015
На малюнку показано схему простого інфрачервоного пульта і приймача виконавчим елементом якого є реле. Через простоту схеми пульта уст-во може виконувати тільки дві дії, це включити реле і вимкнути його відпустивши кнопку S1, що може бути достатньо для певних цілей (гаражні ворота, відчинення електромагнітного замка та ін.). Налаштування схеми дуже …
05.10.2014
Схема виконана на здвоєному ОУ TL072. На А1.1 зроблено попередній підсилювачз коеф. посилення заданим ставленням R2R3. Регулятор гучності R1. На ОУ А1.2 виконаний активний трисмуговий бруківка регулятор тембру. Регулювання здійснюються змінними резисторами R7R8R9. Коеф. передачі цього вузла 1. Вбрані живлення попереднього УНЧ може бути від ±4В до ±15В.

Тимофій Носов

Перетворювач 12-220 із комп'ютерного БП для живлення ЛДС

Перетворювач також використовується для харчування економічних ЛДС цокольного типу; він власне збирався з метою автономного, яскравого та економічного освітлення будинку, гаража, салону авто. Для себе я вирішив не збирати електронний баласт а використовувати готовий, т.к. співвідношення геморой-результат був на користь готових рішень (все одно, що в наш час робити на колінах лампу розжарювання).

У перетворювачі використовується готовий високочастотний трансформатор з блоку живлення (БП) комп'ютера, але в нашому перетворювачі він стане навпаки підвищуючим. Знижувальний трансформатор можна взяти як з AT, так і з ATX БП. З моєї практики трансформатори відрізнялися лише габаритами, а розташування висновків співпадало. Вбитий БП (або трансформатор з нього) можна знайти у будь-якій майстерні з ремонту комп'ютерів.

Трансформатор можна самостійно намотати. Особисто мого терпіння зараз вистачає вручну намотати трохи більше 20 витків, хоча у дитинстві міг намотати для транзисторного приймача контурну котушку в 100 витків; роки беруть своє.

Отже, знаходимо відповідне феритове кільце (зовнішній діаметр приблизно 20-30 мм). Співвідношення витків приблизно 1:1:20, де 1:1 – дві половинки первинної обмотки (10+10 витків), а:20 – відповідно, вторинна 200 витків. Спочатку мотається вторинна – рівномірно 200 витків дротом діаметром 0,3-0,4 мм. Потім рівномірно дві половинки первинної обмотки (мотаємо 10 витків, робимо середній відвід, потім у тому ж напрямку мотаємо 10 витків, що залишилися). Для напівобмоток використовую багатожильний, срібний монтажний провід діаметром 0,8 мм (можна не заганятися та використовувати інший провід, але краще багатожильний та м'який).

Пропоную ще варіант виготовлення (переробки) трансформатора. Ви можете придбати т.зв. електронний трансформатор для 12 вольтових галогенних ламп підсвічування стелі та меблів (у магазинах світлового обладнання коштує від 80 руб). У ньому стоїть відповідний трансформатор на кільці. Потрібно тільки зняти вторинну обмотку, яка є десятком витків. А напівобмотки можна намотати інакше - шматок дроту (довжину розрахуєте) складаємо вдвічі і мотаємо вдвічі складеним дротом; середину дроту (місце перегину) розрізаємо – отримуємо т.зв. два кінці (або два початку) обмоток. До кінця одного дроту припаюємо початок іншого – отримуємо загальну точку напівобмоток. Запевняю, у мене такий трансформатор працює. Необхідно відзначити, що комп'ютерний трансформатор чудово працює у схемі електронного трансформатора.

Для тих, хто бажає теорії розрахунків – розділ Софт-Корисності та Програма розрахунку трансформатора імпульсного блоку живлення V1.03 (838 Kb); в ній все зрозуміло розписано. Частота перетворення близько 100 кГц (розрахунок робочої частоти див. у документації на TL494).

C1 - це 1 нанофарад, або 1000 пикофарад, або 0,001 мікрофарад (всі варіанти величини ємності рівні між собою); на корпусі кодування 102; я ставив 152 – працює, але припускаю, що на меншій частоті.

R1 та R2 – задають ширину імпульсів на виході. Схему можна спростити і не ставити ці елементи, при цьому 4й контакт TL494 посадити на мінус; я не бачу потреби широкими імпульсами ґвалтувати транзистори.

R3 (разом з C1) задає робочу частоту. Зменшуємо опір R1 – збільшуємо частоту. Збільшуємо ємність C1 – зменшуємо частоту. І навпаки.

Транзистори – потужні МОП (метал-окис-напівпровідник) польові транзистори, які характеризуються меншим часом спрацьовування та простішими схемами управління. Так само добре працюють IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N (що більше цифра – то потужніша і дорожча).

У перетворювачі застосовані діоди HER307 (підійдуть 304, 305, 306). Відмінно працюють вітчизняні КД213 (дорожче, габаритніше та менш надійно).

Конденсатори на виході можна і меншої ємності, але з робочою напругою 200 В. Використані конденсатори з комп'ютерного БП діаметром не більше 18 мм (або редагуйте малюнок друкованої плати).

Мікросхему встановіть на панель; так буде легше жити.

Радіатор непотрібен, т.к. тривала робота не викликає відчутного нагрівання транзисторів. А якщо виникне бажання поставити на радіатор, то увага фланці корпусів транзисторів не закорочувати через радіатор. Використовуйте ізоляційні прокладки та шайби втулки від комп'ютерного БП. Для першого пуску радіатор не завадить; принаймні транзистори відразу не згорять у разі помилок монтажу або КЗ на виході, або при "випадковому" підключенні лампи розжарювання на 220 ст.

Живлення схеми має бути переконливим, т.к. споживаний струм одного екземпляра «економічної» ЛДС від герметичного кислотного акумулятора у мене становив 1,4 А при напрузі 11,5 В; всього 16 Вт (хоча на упаковці лампи написано 26 Вт).

Захист схеми від перевантаження та переплюсування можна реалізувати через запобіжник та діод на вході.

Будьте уважні! На виході схеми висока напруга дуже серйозно може вдарити. Потім не кажіть, що не попереджав. Конденсатори тримають заряд більше за добу – перевірено на людях. Розрядних ланцюгів на виході немає. Закорочування не допускається, розряджайте лампою розжарювання на 220 В, або через опір на 1 мОм.

Для перетворювача виготовлено два малюнки друкованої плати, залежно від габаритів трансформатора.

Перед вами чергова конструкція із застосуванням мікросхеми 555. Пристрій являє собою-DC-AC перетворювач напруги, який призначений для живлення енергозберігаючих лампвід зниженої напруги. Діапазон вхідної напруги 8-18Вольт (оптимальна-12 Вольт). На виході трансформатора утворюється змінна напруга високої частотиблизько 400 Вольт. Це простий і стабільний однотактний перетворювач напруги, який може бути використаний у похідних ситуаціях чи автомобілі.

Незважаючи на свої компактні розміри та простоту конструкції, перетворювач розвиває досить високу потужність, яка безпосередньо залежить від конкретного типу використовуваного ключа. Із застосуванням потужного польового транзисторасерії IRF3205 потужність доходить до 70 Ватт. У моєму випадку використано транзистор IRFZ48, з ним потужність не більше 50 Вт. Не рекомендується піднімати потужність більше 70 ват, оскільки потрібно буде ще раз розрахувати параметри імпульсного трансформатора.

Таймер 555 працює як генератор прямокутних імпульсів. Імпульси посилюються потужним польовим ключем. Транзистор необхідно встановити на тепловідведення. Імпульсний трансформатор складається з двох обмоток. Первинна обмотка складається з 7 витків. Для зручності намотування було використано 3 жили дроту з діаметром 0,5мм кожна. Таке рішення заощаджує простір. Далі поверх первинної обмотки мотається-підвищує. Ця обмотка складається з 80 витків дроту з діаметром 0,2 мм. Обмотку можна мотати без додаткових ізоляційних шарів.

Серце було використано від старого блоку живлення АТХ. Для початку з плати блоку необхідно випаяти трансформатор і розібрати його. Половини фериту приклеєні одна до одної намертво, тому їх потрібно трохи погріти. Гріти потрібно акуратно (запальничкою чи потужним паяльником).

Після цього потрібно зняти всі обмотки і мотати потрібні. Такий однотактний перетворювач може мати досить потужні неонові трубки до 50 ватів. Перетворювач також може бути використаний для живлення та інших електричних пристроїв, у тому числі розрахованих та на постійну напругу, тільки в цьому випадку на виході потрібен випрямляч.