Сучасні електроінструменти популярні тим, що під час роботи дозволяють не прив'язуватися до електромережі, що розширює можливості їх експлуатації навіть у польових умовах. Наявність акумуляторної батареї значно обмежує тривалість активної роботи, тому шуруповерти та дрилі потребують постійного доступу до джерела живлення. На жаль, у сучасних інструментів (частіше китайського виробництва) живильна батарея має невелику надійність і часто швидко виходить з ладу, тому народним умільцям доводиться обходитися підручними матеріалами, щоб не тільки зібрати імпульсний блок живлення, а й заощадити на цьому кошти.
Прикладом подібного хенд-мейду є імпульсний блок живлення (ДБЖ) для акумуляторного шуруповертана 18, зібраний з елементів непрацюючої енергозберігаючої лампи, яка може принести користь навіть після своєї «смерті».
Будова та принцип роботи енергозберігаючої лампи
Будова енергозберігаючої лампи
Щоб зрозуміти, чим може бути корисною енергозберігаюча лампа, розглянемо її будову.
Конструкція лампи складається з наступних складових частин:
- Герметична скляна трубка (колба), всередині покрита люмінофорним складом. Колба заповнена інертним газом (аргоном) та парами ртуті.
- Пластикового корпусу, виготовленого із негорючого матеріалу.
- Невеликий електронної плати (електронним баластом) з пускорегулюючим апаратом (ПРА), який відповідає за запуск та виключає мерехтіння приладу. ПРА сучасних приладів оснащений фільтром, що захищає лампу від мережевих перешкод.
- Запобіжник, що захищає компоненти плати від стрибків напруги, які можуть спричинити загоряння приладу.
- Корпуси – у ньому «упаковані» ПРА, запобіжник та з'єднувальні дроти. На корпусі розміщують маркування, яке містить інформацію про напругу, потужність і колірну температуру.
- Цоколя, що забезпечує контакт лампи з електроживленням (найпоширеніші цоколі - Е14, Е27, GU10, G5.3).
До колби лампи приєднані дві спіралі (електрода), які під дією струму розжарюються та випускають зі своєї поверхні електрони. В результаті взаємодії електронів з парами ртуті в колбі виникає заряд, що тліє, «народжений» УФ-випромінювання. Впливаючи на люмінофор, ультрафіолет "примушує" лампу світитися. Колірна температура «економки» визначається хімічним складомлюмінофора.
Види поломок енергозберігаючих ламп
Енергозберігаюча лампа може вийти з ладу у двох випадках:
- розбилася колба лампи;
- вийшов з ладу електронний баласт (ЕБ) (перетворювач напруги високої частоти), відповідальний за перетворення змінного струмув постійне, поступове нагрівання електродів і запобігання мерехтіння приладу під час включення.
При руйнуванні колби лампу можна просто викинути, а при поломці електронного баласту – відремонтувати або використовувати для своїх цілей, наприклад, використовувати для виготовлення ДБЖ, додавши в схему розділовий трансформатор і випрямляч.
Комплектація електронного баласту енергозберігаючої лампи
Більшість ламп ЕБ є високочастотними перетворювачами напруги, зібраними на напівпровідникових тріодах (транзисторах).
Більш дорогі прилади укомплектовані складною схемою ЕБ, відповідно, дешевші – спрощеною.
Електронний баласт «укомплектований» такими електричними елементами:
- біполярним транзистором, що працює на напругах до 700 В та струмах до 4А;
- захисними діодами (в основному це елементи типу D4126L або аналогічні їм);
- імпульсним трансформатором;
- дроселем;
- двонаправленим динистором, аналогічним здвоєному КН102;
- конденсатором 10/50В
- деякі схеми ЕБ комплектують польовими транзисторами.
Нижче наведено склад електронного баласту лампи з функціональним описом кожного елемента.
Функціональний опис
Деякі схеми ЕБ енергозберігаючих ламп дозволяють практично повністю замінити схему саморобного імпульсного джерела, доповнивши її кількома елементами та внеся невеликі зміни.
Окремі схеми перетворювачів працюють на електролітичних конденсаторах або містять спеціалізовану мікросхему. Такі схеми ЕБ краще не використовувати, адже вони часто є джерелами відмов багатьох електронних пристроїв.
Що спільного між електричними схемами «економок» та ДБЖ?
Нижче наведена одна з поширених електричних схем лампи, доповнена перемичкою А-А', яка замінює відсутні деталі та лампу, імпульсним трансформатором та випрямлячем. Елементи схеми, виділені червоним, можна видалити.
Електрична схема "економки" на 25 Вт
В результаті деяких змін і необхідних доповнень, як видно зі схеми, наведеної нижче, можна зібрати імпульсний блок живлення, де червоним кольором виділені додані елементи.
Кінцева електрична схемаДБЖ
Яких параметрів потужності БП можна досягти від енергозберігаючої лампи?
«Друге» життя «економки» часто використовують сучасні радіоаматори.Адже для їх хенд-мейдів часто потрібен силовий трансформатор, з наявністю якого виникають певні труднощі, починаючи його покупкою і закінчуючи витратою великої кількості дроту для обмотки та габаритними розмірамикінцевого виробу. Тому народні умільці призвичаїлися замінювати трансформатор на імпульсний блок живлення. Тим більше, якщо для цих цілей використовувати електронний баласт несправного освітлювального приладу, це суттєво заощадить кошти, особливо для трансформатора потужністю понад 100 Вт.
Маломощний імпульсний блок живлення можна спорудити шляхом вторинної обмотки каркаса вже наявної котушки індуктивності. Щоб отримати блок живлення вищої потужності, потрібний додатковий трансформатор. Імпульсний блокживлення на 100 Вт м більше можна виготовити на базі ЕБ ламп потужністю 20-30 Вт, схему яких доведеться трохи змінити, доповнивши її діодним мостом, що випрямляє, VD1-VD4 і змінивши у бік збільшення перетин обмотки дроселя L0.
Саморобний трансформаторний БП
Якщо не вдасться підвищити коефіцієнт посилення транзисторів, доведеться збільшити струм їхньої бази, змінивши номінали резисторів R5-R6 на менші. Крім цього, доведеться збільшити параметри потужності резисторів базового та емітерного ланцюга.
При малій частоті генерації доведеться замінити конденсатори C4, C6 на елементи з більшою ємністю.
Саморобний блок живлення
Блок живлення
Маломощний імпульсний блок живлення з параметрами потужності 3,7-20 Вт не потребує використання імпульсного трансформатора. Для цього достатньо збільшити кількість витків магнітопроводу на вже наявному дроселі. Нову обмотку можна намотати поверх старої. Для цього рекомендують використовувати провід МГТФ з фторопластовою ізоляцією, яка заповнить просвіт магнітопроводу, що не вимагатиме великої кількості матеріалу та забезпечить необхідну потужністьпристрої.
Щоб підвищити потужність ДБЖ, доведеться використовувати трансформатор, який також можна спорудити на основі вже існуючого дроселя ЕБ. Тільки для цього рекомендують використовувати лакований обмотувальний мідний провід, попередньо намотавши на рідну дросельну обмотку захисну плівку, щоб уникнути пробою. Оптимальна кількість витків вторинної обмотки зазвичай підбирають досвідченим шляхом.
Як підключити новий ДБЖ до шуруповерта?
Щоб підключити імпульсний блок живлення, зібраний на основі електронного баласту, необхідно розібрати шуруповерт, знявши всі елементи кріплення. Використовуючи паяння або термозбіжні трубки, дроти двигуна пристрою з'єднуємо з виходом ДБЖ. З'єднання проводів шляхом скручування – не бажаний контакт, тому забуваємо про нього, як про ненадійне. Попередньо в корпусі інструменту просвердлюємо отвір, через який пустимо дроти. Для запобігання випадковому вириванню, провід необхідно обжати алюмінієвою кліпсою біля отвору внутрішньої поверхні корпусу електроінструменту. Розміри кліпси, що перевершують діаметр отвору, не дадуть дроту механічно пошкодитися та випасти з корпусу.
Шуруповерт
Як бачимо, навіть після відпрацювання енергозберігаюча лампа може прослужити тривалий час, принісши користь.На її базі можна зібрати малопотужний імпульсний блок живлення до 20 Вт, який чудово замінить акумуляторну батарею електроінструменту на 18 В або будь-який інший зарядний пристрій. Для цього можна використовувати елементи електронного баласту енергозберігаючої лампи і технологію, описану вище, ніж і користуються народні умільці, найчастіше, щоб відремонтувати батарею, що вийшла ладу, або заощадити на купівлі нового живильного джерела.
Саморобні сонячні колекторидля басейнів, процес встановлення
Добре відомі більшості користувачів енергозберігаючі лампи, незважаючи на свою популярність, досить швидко стають непридатними і зазвичай не піддаються остаточного відновлення. Однак якщо в них перегорає лише один світильник, а схема живлення ЕПРА залишається в відносній цілісності, вона може використовуватися як самостійний блок живлення (дивіться фото).
Штучне «продовження життя» енергозберігаючих виробів, у яких згорів лише один освітлювач, дозволяє отримати дешевий та порівняно потужний ДБЖ, вихідна напруга якого може вибиратися довільно.
Пристрій та принцип роботи
Енергозберігаючі лампи, що випускаються вітчизняною промисловістю, а також широко поширені китайські їх аналоги мають схожу електронну схему (ЕПРА), що працює за принципом імпульсного перетворення. Такий пристрій енергозберігаючої лампи забезпечує їй такі очевидні переваги:
- Електронна начинка, що входить в енергозберігаючі лампи, гарантує високу здатність навантаження виробу, що працює в режимі тривалого (безперервного) світіння;
- Ефективність використання напруги (ККД) у разі істотно підвищується;
- Вбудована схема енергозберігаючої лампи дозволяє отримати компактний та легкий виріб (за рахунок відсутності громіздкого та важкого трансформатора).
Додаткова інформація.Розглянута енергозберігаюча імпульсна схема живлення має лише один невеликий недолік, що полягає в її низькій надійності та частому виході з ладу.
Суть роботи пристрою ЕПРА (так званого баласту) досить проста і полягає в наступному:
- Спочатку напруга 220 Вольт перетворюється у модулі випрямлення в постійний потенціал приблизно тієї ж величини;
- Потім в електронній схемі під впливом випрямленої напруги формується послідовність високовольтних імпульсів частотою від 20 до 40 кгц (точне значення залежить від конкретної моделі виробу);
- На завершальному етапі перетворення електричні імпульси випрямляються (згладжуються) вихідним дроселем, а висока напруга, що вийшла після цього, подається безпосередньо на освітлювальну лампу.
Для кращого розуміння принципу, згідно з яким працюють енергозберігаючі лампи, знадобиться більш ретельний розгляд електронної схеми, що використовується в них.
Схема ЕПРА
Принциповий підхід до повторного застосування енергозберігаючого виробу передбачає використання електронної плати, що ще не згоріла, в якості імпульсного джерела живлення.
Зверніть увагу!Якщо ввімкнена в освітлювальну мережу лампа поки що горить, але при цьому починає часто блимати і самостійно вимикатися, це вірна ознака того, що з певною ймовірністю її можна віднести до світильників, що вже перегорають.
Для розуміння того, як працюють енергозберігаючі лампи, потрібно розібратися з їхньою електронною схемою (дивіться малюнок нижче).
Робоча схема електронного баласту включає до свого складу такі обов'язкові елементи:
- Випрямний вузол на діодах VD1-VD4, на який мережна напруга подається через додатковий резистор R0, що обмежує;
- Високовольтний фільтруючий конденсатор (С0) і фільтр, що згладжує (L0);
- Спеціальний транзисторний перетворювач, що забезпечує формування робочих імпульсів есл (ця схема містить цілу низку електронних деталей, що полегшують автозапуск коливань частотою 20 кГц).
Діоди VD7 та VD6 виконують захисну функцію, а трансформатори TV1-1 та TV1-2 утворюють ланцюги зворотного зв'язку, що підвищує стійкість процесу генерації. Червоним кольором малюнку, де зображена лампа (точніше її схема) виділено набір деталей, які мають бути видалені під час доробки електронного блоку.
Важливо!Зазначені малюнку контрольні точки А–А` обов'язково з'єднуються металевої перемичкою.
Особливості доопрацювання електронного модуля
Вибір за потужністю
Перед тим, як зробити блок живлення з енергозберігаючої лампи, в першу чергу потрібно буде визначитися з тією потужністю, яка буде потрібно від нього в кожному конкретному випадку. Від цього параметра залежатиме ступінь модернізації електронної частини, що забезпечує можливість нормальної експлуатації устаткування, що підключається до неї.
Так, при невеликій робочій потужності майбутнього блоку живлення переробка ЕПРА торкнеться лише малої частини всієї схеми (дивіться малюнок).
Якщо ж передбачається зробити імпульсний блок живлення з енергозберігаючої лампи, розрахований на значні навантаження (щоб підключати імпульсний паяльник, наприклад), його характеристику навантаження необхідно збільшити. Для цього буде потрібно суттєве доопрацювання схеми ЕПРА у розрахунку на вихідну потужність більше 50-ти Ватт.
Для розрахунку цього параметра слід згадати, що він визначається як добуток вихідного струму на робочу напругу. Тобто, якщо 50 ватний імпульсний паяльник розрахований на напругу 25 Вольт, то саморобний блок живлення повинен забезпечувати вихідний струм не менше 2-х Ампер (модернізована схема наводиться нижче).
Окрім паяльника, від такого імпульсного блоку живлення може працювати будь-яка низьковольтна лампа середньої потужності.
Які деталі потрібні
На доопрацьованій схемі №1 нові деталі виділені червоним кольором та позначають такі елементи:
- Діодний міст VD14-VD17;
- Два конденсатори (простий та електролітичний) С9 і С10;
- Намотана на баластному дроселі L5 додаткова обмотка, кількість витків якої підбирається експериментально.
Важливо!Вона виконує функцію роздільного елемента, що виключає можливість попадання напруги 220 Вольт на вихід модуля живлення.
Розберемося з тим, що можна зробити, щоб убезпечити вихід БП від перевантажень за рахунок правильного виборучисла витків вихідної котушки.
Вибір параметрів вихідної котушки
Для обчислення потрібної кількості витків у знімній обмотці L5 необхідно трохи поекспериментувати, тобто вчинити так:
- Спочатку поверх наявної котушки потрібно намотати близько 10 витків будь-якого проводу в ізоляції;
- Потім слід навантажити намотану частину на реостат з опором 5-6 Ом і потужністю близько 30 Ватт (для його приєднання може використовуватися метод паяння);
- В результаті одержують конструкцію, зображену на малюнку нижче;
- Після цього схему включають до мережі, а потім за допомогою тестера заміряють напругу на реостаті;
- Отримане значення у вольтах ділиться на намотане раніше число витків, у результаті виходить цифра, що відповідає питомому вольтажу на 1 виток.
Наприкінці експерименту визначають необхідну кількість витків, необхідні отримання заданого вихідного напруги шляхом розподілу його величини на отриманий раніше результат.
Конструктивне виконання обмотки
При доопрацюванні вихідної котушки завжди потрібно пам'ятати про те, що первинна обмотка знаходиться під високою напругою. Тому всі її конструктивні зміни повинні здійснюватися лише на відключеному від мережі перетворювальному пристрої.
Обмотка за варіантом виконання №1
При намотуванні додаткових витків на дросель, що вже є в ЕПРА, не слід забувати про міжобмотувальну ізоляцію, яка обов'язкова для проводів типу ПЕЛ (в тонкій емалевій ізоляції).
Як така ізоляція, що намотується в кілька шарів, слід застосовувати спеціальну стрічку з політетрафторетилену, нерідко використовувану для ущільнення різьбових з'єднань.
Додаткова інформація.Така ізолююча стрічка має товщину всього 0,2 мм і найчастіше використовується під час проведення ремонтних та сантехнічних робіт.
Готова обмотка навантажується на діодний місток, випрямлену напругу з якого надходить на навантаження (це може бути звичайна лампа, що низьковольтна, наприклад). Вихідна потужність у виконаному за цією схемою блоці живлення зазвичай обмежується розмірами трансформатора і допустимими струмами комутованого пристрою на транзисторах TV1 і TV2.
Обмотка за варіантом виконання №2
Для отримання блоку живлення більшої потужності, до якого можна буде підключати імпульсний паяльник, наприклад, буде потрібно більш складне доопрацювання (дивіться схему на наведеному нижче малюнку).
До складу частини схеми, виділеної на малюнку червоним кольором, входять такі елементи:
- Додатковий трансформатор TV2 з трьома обмотками (для його виготовлення найзручніше скористатися феритовим кільцем з відповідною магнітною провідністю);
- Два напівпровідникових випрямляючих діодів VD14 і VD15;
- Конденсатори, що згладжують C9 і C10 достатньої ємності.
Крім цього обов'язково потрібно буде замінити комутуючі транзистори TV1 і TV2 більш потужні зразки з одночасною їх установкою на охолоджувальні радіатори.
Зверніть увагу!Для кращого згладжування пульсацій ємності більшості конденсаторів (включаючи вихідні C9 та C10) необхідно буде трохи збільшити.
В результаті проведеної модернізації енергоефективна лампа, що частково згоріла, перетворюється на досить потужний блок живлення (до 100 Ватт). При цьому його вихідна напруга може приймати значення від 12 Вольт і вище при робочому струмі в навантаженні до 8-9 Ампер. Вказаних параметрів переробленого зі згорілої лампи пристрою цілком може вистачити для живлення найпростішого шуруповерта, наприклад.
На закінчення відзначимо, що для того, щоб використовувати енергозберігаючу лампу, що перегоріла, самостійного виготовленняімпульсного блоку живлення (ДБП), потрібні певні навички поводження з електричним паяльником. Крім цього, потрібно вміння розбиратися з електронними схемамихоча б на рівні розуміння матеріалу, що наводиться в даному огляді.
Відео
Асортимент сучасних магазинів дуже великий. З кожним днем з'являються новинки. Це стосується і приладів для освітлення, які стають досконалішими. Головні відмінності між ними в яскравості, економічні характеристикита створення необхідного комфорту для очей.
Більшість виробників намагалися створити виріб подібний до звичайної лампи розжарювання, тільки з більш удосконаленими функціями. Які дозволять зменшити потребу в електриці, при цьому ступінь їх нагрівання та вплив на навколишнє середовище. Тому світ побачив новий видламп світлодіодних та енергозберігаючих, які нічим не поступаються характеристикам стандартних виробів та мають ряд переваг.
Багато майстрів намагаються створити блок живлення з . Адже вартість деяких виробів суттєво завищена. А для виготовлення блоку живлення своїми руками не знадобиться багато часу та грошей.
Як з енергозберігаючої лампи зробити блок живлення
Імпульсний блок живлення з енергозберігаючої лампи створити досить легко. Достатньо мати базові знання, які знадобляться нам у процесі створення даного виробу.
Для того, щоб створити вам знадобляться такі матеріали:
- Старі лампи. Підійде згоріла, неробоча лампа.
- Склотекстоліт для з'єднання деталей. Існують інші варіанти для прикріплення світлодіодів без використання паяння. Можна користуватися будь-яким іншим відомим вам варіантом.
- Усі необхідні елементи, які є у спеціальній схемі, у яких обов'язково є світлодіоди. Для того, щоб максимально заощадити, можна використовувати будь-які підручні засоби. Також купувати їх краще на ринку радіодеталей, де ціни доступніші, ніж у магазині.
- Конденсатори необхідних обсягів, які підійдуть для максимальної напруги 400 вольт.
- Необхідна кількість світлодіодів.
- Клей для фіксації виробу.
Яка лампа нам знадобиться
Блок живлення з баласту енергозберігаючих ламп – чудовий варіант для створення дешевого та якісного освітлення своїми руками, без великих витрат. Таким чином, можна замінити всі лампи у вашому будинку.
Щоб створити БП з енергозберігаючої лампи своїми руками, спочатку необхідно вирізати з текстоліту коло за розміром виробу. Потім потрібно намалювати на цій формі круглі смужки. Для цього можна використовувати будь-які підручний засіб, що є у вас у господарстві. У цій справі важлива точність та рівність ліній. Адже за цією схемою кріпитимуться світлодіоди. Поки виріб сохне, можна підготувати інші деталі для створення блоку живлення. Серед яких – пайка всіх необхідних деталей, свердління отворів за допомогою дриля, які потрібні для кріплення, скріплення всіх елементів між собою. Кріпляться всі деталі на спеціальний стійкий до різних температурним режимамклей.
Для того, щоб створити БП з енергозберігаючої лампи, вам не знадобиться багато часу. Сама процедура не займе більше години. При цьому ви зможете отримати якісний вироб, який допоможе вам економити на електроенергії.
Також існує безліч інших способів створення БП з енергозберігаючої, які повністю доступні і під силу практично кожному.
Енергозберігаючі лампочки знайшли широке застосування, як у побутових, так і у виробничих цілях. Згодом будь-яка лампа входить у несправний стан. Однак за бажання світильник можна реанімувати, якщо зібрати блок живлення з енергозберігаючої лампи. При цьому як складові блоку використовується начинка лампочки, що вийшла з ладу.
Імпульсний блок та його призначення
На обох кінцях трубки люмінесцентної лампиє електроди, анод та катод. Внаслідок подачі електроживлення компоненти лампи розігріваються. Після нагрівання відбувається виділення електронів, що стикаються з ртутними молекулами. Наслідком того, що відбувається, стає ультрафіолетове випромінювання.
За рахунок наявності в трубці люмінофора здійснюється конвертація люмінофора у видиме свічення лампочки.Світло з'являється не відразу, а через певний проміжок після підключення до електромережі. Чим більше вироблений світильник, тим довше інтервал.
Робота імпульсного блоку живлення ґрунтується на наступних принципах:
- Перетворення змінного струму з електромережі на постійний. У цьому напруга змінюється (тобто залишається 220 У).
- Трансформація постійної напруги прямокутні імпульси за рахунок роботи широтного імпульсного перетворювача. Частота імпульсів становить від 20 до 40 кгц.
- Подача напруги на світильник за допомогою дроселя.
Джерело безперебійного живлення (ДБЖ) складається з цілого ряду компонентів, кожен з яких у схемі має своє маркування:
- R0 - виконує обмежувальну та запобіжну роль у блоці живлення. Пристрій запобігає та стабілізує надмірний струм, що йде по діодах у момент підключення.
- VD1, VD2, VD3, VD4 - виступають як мости-випрямлячі.
- L0, C0 – є фільтрами передачі електричного струмута захищають від перепадів напруги.
- R1, C1, VD8 і VD2 - є ланцюгом перетворювачів, що використовуються при запуску. Як заряджання конденсатора C1 використовується перший резистор (R1). Як тільки конденсатор пробиває диністор (VD2), він і транзистор розкриваються, у результаті починається автоколивання в схемі. Далі прямокутний імпульс посилається на діодний катод (VD8). Виникає мінусовий показник, що перекриває другий диністор.
- R2, C11, C8 – полегшують початок роботи перетворювачів.
- R7, R8 – оптимізують закриття транзисторів.
- R6, R5 – утворюють межі для електроструму на транзисторах.
- R4, R3 - використовуються як запобіжники при стрибках напруги в транзисторах.
- VD7 VD6 – захищають транзистори БП від зворотного струму.
- TV1 – є зворотним комунікативним трансформатором.
- L5 – баластовий дросель.
- C4, C6 – виступають як розділові конденсатори. Ділять усю напругу на дві частини.
- TV2 – трансформатор імпульсного типу.
- VD14, VD15 – імпульсні діоди.
- C9, C10 – фільтри-конденсатори.
Зверніть увагу! На схемі нижче червоним кольором відзначені компоненти, які потрібно видалити під час переробки блоку. Крапки А-Аоб'єднують перемичкою.
Тільки продуманий підбір окремих елементів і правильне встановлення дозволить створити ефективно і надійно працюючий 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 видаватиме імпульси. Трансформатор повинен мати випрямляч.
Щоб зробити БП легшим, видаляється люмінесцентна скляна лампочка. Параметр потужності обмежується найбільшою пропускною здатністю транзисторів та розмірами охолоджуючих елементів. Для підвищення потужності необхідно намотати додаткову обмотку на дросель.
Переробка блоку
Перш ніж розпочинати переробку БП, необхідно вибрати вихідну потужність струму. Від цього показника залежить рівень модернізації системи. Якщо потужність перебуватиме в межах 20-30 Вт, не знадобляться глибокі зміни у схемі. Якщо 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 неможливо.
Визначення потужності
Обчислення потужності здійснюється згідно з формулою:
Як приклад розглянемо ситуацію з блоком живлення, що має такі характеристики:
- напруга – 12 В;
- сила струму – 2 А.
Обчислюємо потужність:
P = 2×12 = 24 Вт.
Кінцевий параметр потужності буде більшим - приблизно 26 Вт, що дозволяє врахувати можливі навантаження. Таким чином, для створення блоку живлення потрібно досить незначне втручання у схему стандартної економ-лампи на 25 Вт.
Нові компоненти
До нових електронних компонентів входять:
- діодний міст VD14-VD17;
- 2 конденсатора C9 та C10;
- обмотка на баластному дроселі (L5), кількість витків якої визначається емпірично.
Додаткова обмотка виконує ще одну важливу функцію - є трансформатором, що розділяє, і захищає від проникнення напруги на виходи ДБЖ.
Щоб обчислити потрібну кількість витків у додатковій обмотці, виконуються такі дії:
- Тимчасово наносимо обмотку на дросель (приблизно 10 витків дроту).
- Стикуємо обмотку з опором навантаження (потужність від 30 Вт та опір 5-6 Ом).
- Підключаємось до мережі та робимо замір напруги при навантажувальному опорі.
- Отриманий результат ділимо число витків і дізнаємося, скільки вольт посідає кожен виток.
- З'ясовуємо потрібну кількість витків для постійної обмотки.
Докладніше порядок розрахунку показаний нижче.
Для обчислення потрібної кількості витків заплановану напругу для блоку ділимо на напругу одного витка. В результаті отримуємо кількість витків. До підсумкового результату рекомендується додати 5-10%, що дозволить мати певний запас.
Не варто забувати, що оригінальна дросельна обмотка знаходиться під мережевою напругою. Якщо потрібно намотати на неї новий шар обмотки, подбайте про міжобмотувальний ізоляційний шар. Особливо важливо дотримуватися це правилоколи наноситься провід типу ПЕЛ в емалевій ізоляції. Як міжобмотувальний ізоляційний шар підійде політетрафторетиленова стрічка (товщина 0,2 міліметра), яка дозволить підвищити щільність різьбових з'єднань. Таку стрічку використовують сантехніки.
Зверніть увагу! Потужність у блоці обмежується габаритною потужністю задіяного трансформатора, а також максимально можливим струмом транзисторів.
Самостійне виготовлення блоку живлення
ДБЖ можна виготовити своїми руками. Для цього знадобляться невеликі зміни у перемичці електронного дроселя. Далі виконується підключення до імпульсного трансформатора та випрямляча. Окремі елементи схеми видаляються через їх непотрібність.
Якщо блок живлення не надто потужний (до 20 Вт), трансформатор встановлювати необов'язково. Вистачить кількох витків провідника, намотаних на магнітопровід, розташований на баласті лампочки. Однак здійснити цю операцію можна лише за наявності достатнього місця під обмотку. Для неї підходить, наприклад, провідник типу МГТФ із фторопластовим ізоляційним шаром.
Провід зазвичай потрібно не так багато, оскільки практично весь просвіт магнітопроводу віддається ізоляції. Саме цей фактор обмежує потужність таких блоків. Для збільшення потужності знадобиться трансформатор імпульсного типу.
Відмінною характеристикою такого різновиду ІІП (імпульсного джерела живлення) вважається можливість його підлаштовування під характеристики трансформатора. Крім того, у системі немає ланцюга зворотного зв'язку. Схема підключення така, що особливо точних підрахунках параметрів трансформатора немає необхідності. Навіть якщо буде допущено грубу помилку при розрахунках, джерело безперебійного живлення швидше за все функціонуватиме.
Імпульсний трансформатор створюється на основі дроселя, який накладається вторинна обмотка. Як така використовується лакований мідний провід.
Міжобмотувальний ізоляційний шар найчастіше виконаний із паперу. У деяких випадках на обмотку нанесено синтетичну плівку. Однак навіть у цьому випадку слід додатково убезпечитись і намотати 3-4 шари спеціального електрозахисного картону. У крайньому випадку використовується папір завтовшки від 0,1 міліметра. Мідний провід накладається тільки після того, як передбачено цей захід безпеки.
Що стосується діаметра провідника, він має бути максимально можливим. Кількість витків у вторинній обмотці невелика, тому відповідний діаметрзазвичай вибирають методом спроб і помилок.
Випрямляч
Щоб не допустити насичення магнітопроводу в джерелі безперебійного живлення, використовують виключно двонапівперіодні 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 згідно зі схемою діодного мосту (на кремнієвих діодах).
Справа в тому, що на кожні 100 Вт потужності, що транспортується, втрати складуть не менше 32 Вт. Якщо виготовляти випрямляч з потужних імпульсних діодів, витрати будуть великі.
Налагодження джерела безперебійного живлення
Коли зібрано блок живлення, залишається приєднати його до найбільшого навантаження, 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 збільшити габаритну потужність магнітопроводу.
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 заряджання з характеристиками 12 B/8 A.
Для реалізації схеми знадобиться комп'ютерний БП, що не використовується. З блоку дістаємо силовий трансформатор разом із ланцюгом R4C8. Цей ланцюжок захищає силові транзистори від надмірної напруги. Силовий трансформатор з'єднуємо з електронним баластом. У цій ситуації трансформатор замінює дросель. Нижче зображено схему складання джерела безперебійного живлення, засновану на лампочці-економці.
З практики відомо, що цей різновид блоків дає можливість отримувати до 45 Вт потужності. Нагрівання транзисторів перебуває у межах норми, не перевищуючи 50 градусів. Щоб повністю виключити перегрівання, рекомендується вмонтувати в транзисторні основи трансформатор із великим перетином сердечника. Транзистори ставлять безпосередньо на радіатор.
Потенційні помилки
Нема рації спрощувати схему, накладаючи базові обмотки безпосередньо на силовий трансформатор. У разі відсутності навантаження виникнуть чималі втрати, оскільки в транзисторні бази надходитиме струм великої величини.
Якщо використовується трансформатор зі зростанням струму навантаження, підвищиться струм у транзисторних базах. Емпірично встановлено, що після того, як показник навантаження сягає 75 Вт, в магнітопроводі настає насичення. Результатом цього є зниження якості транзисторів та їх надмірне нагрівання. Щоб не допустити такого розвитку подій, рекомендується самостійно обмотати трансформатор, використовуючи більший переріз осердя. Також допускається складання разом двох кілець. Ще один варіант полягає у використанні більшого діаметра провідника.
Базовий трансформатор, який виступає як проміжна ланка, можна видалити зі схеми. З цією метою струмовий трансформатор приєднують до виділеної обмотки силового трансформатора. Робиться це із використанням високопотужного резистора на основі схеми зворотної комунікації. Мінусом такого підходу є постійне функціонування трансформатора струму за умов насичення.
Неприпустиме підключення трансформатора разом із дроселем (перебуває у перетворювачі баласту). В іншому випадку через зниження загальної індуктивності зросте частота ДБЖ. Наслідком цього стануть втрати у трансформаторі та надмірне нагрівання транзистора випрямляча на виході.
Не можна забувати про високу чуйність діодів до підвищених показників зворотної напруги та струму. Наприклад, якщо поставити в схему на 12 вольт 6-вольтовий діод, даний елементшвидко прийде в непридатність.
Не слід змінювати транзистори та діоди на низькоякісні електронні компоненти. Робочі характеристики елементної бази російського виробництвазалишають бажати кращого і результатом заміни стане зниження функціональності джерела безперебійного живлення.