стали популярны только с появлением схем электронного балласта, которые были одновременно экономичными и достаточно компактными, чтобы поместиться в цоколе патрона лампы.Сегодняшние драйверы CFL — это в основном схемы импульсного источника питания, которые включают в себя коррекцию коэффициента мощности и защиту от таких условий, как короткое замыкание и обрыв накала лампы. В них вместо трансформаторов используется переключающая схема для генерирования высокого напряжения (около 500 В), которое первоначально приводит в действие люминесцентные лампы, и более низких напряжений (около 200 В), поддерживающих работу лампы. Люминесцентные лампы наиболее эффективны при работе на частотах 20 кГц и выше, генерируемых электронными переключателями.Работа на более высоких частотах также позволяет уменьшить размер балластных компонентов и сделать корпус более компактным.

Электронные балласты имеют не только КЛЛ. Линейные флуоресцентные лампы также стали электронными. С 2006 года нормативные акты Министерства энергетики предписывали так называемые рейтинги балластной эффективности — по сути, показатель энергоэффективности. Оценки таковы, что балласты трансформаторного типа недостаточно эффективны для многих наиболее распространенных люминесцентных ламп, используемых в цехах и фабриках.В том же году ЕС запретил использование всех магнитных балластов, вынудив их перейти на электронные балласты для продаваемых там люминесцентных ламп.

Балласты могут стать электронными, но не все из них имеют одинаковый уровень интеграции. Некоторые производители до сих пор разрабатывают свои собственные. «Стоимость была препятствием для использования однокристальных балластов», — говорит директор по маркетингу Fairchild Semiconductor Клаудиа Иннес. Но есть тонкости в управлении люминесцентной лампой, которые могут быть процессом обучения для некоторых производителей.«По сравнению с включением лампы накаливания необходимо учитывать большее количество условий и обеспечивать меры безопасности для различных видов отказов», — говорит она. «Многие дизайнеры не знают, как это сделать. Таким образом, микросхемы электронного балласта обеспечивают надежную защиту от сбоев, чтобы проблема не повредила весь балласт ».

Например, импеданс лампы изменяется с возрастом. Это может сместить частоту колебаний от наиболее эффективной рабочей точки. Чтобы проверить наличие неисправностей, схемы балласта должны следить за коэффициентом амплитуды (отношение пикового тока к среднеквадратичному).Коэффициент амплитуды, превышающий четыре, обычно означает, что срок службы лампы подошел к концу.

Затемнение — еще одна проблема. Балластные цепи обычно регулируют управляемый напряжением генератор на затемнение КЛЛ, но «если вы поместите регулируемый КЛЛ рядом с приглушенной лампой накаливания, вы заметите, что они не тускнеют в той же степени, и они не тускнеют так же. С точки зрения дизайна необходимо учитывать еще несколько вещей », — говорит Иннес.

Типичный электронный балласт сначала выпрямляет переменный ток, а затем преобразует полученный постоянный ток в сигнал в диапазоне 50 кГц с помощью переключателя MOSFET или IGBT.Это переключающее действие может генерировать гармоники в токе и напряжении. Эти искажения вызывают излучаемые помехи и снижают эффективность. Таким образом, электронные балласты обычно включают схемы коррекции коэффициента мощности (PFC) для компенсации. Чипы PFC в основном удерживают время включения в фиксированном соотношении с входным линейным напряжением, поэтому нагрузка кажется резистивной по отношению к линии переменного тока.

Микросхема управления балластом затем обрабатывает предварительный нагрев и зажигание, отслеживает условия, которые указывают на обрыв нити накала, и реализует переключение при нулевом напряжении конечной высоковольтной ступени.Высоковольтный каскад, который фактически подключается к лампе, обычно представляет собой полумост, питающий МОП-транзисторы или IGBT.

Страница 2 из 2

Использование одного или нескольких чипов для реализации этих функций часто зависит от того, как производители рассматривают компромисс между стоимостью компонентов и всей системой. «Каждое соединение — это точка отказа, и каждый выбранный и установленный компонент имеет свою стоимость. Тем не менее, некоторые люди создают свои собственные », — говорит Иннес.

Точечный светильник на светодиодах
Два года назад не существовало такого понятия, как светодиодный уличный фонарь.Все изменилось в 2006 году с появлением сверхъярких светодиодов. «Сейчас требуется менее 100 светодиодов, чтобы генерировать эквивалент натриевой лампы высокого давления», — говорит Cree Inc . Директор по развитию бизнеса Марк МакКлер.

CREE Inc. изобрела свою сверхъяркую светодиодную архитектуру в 2006 году, а остальное уже история. В настоящее время светодиоды используются в уличном освещении, офисном освещении и других областях общего освещения, где снижение затрат на техническое обслуживание и электроэнергию компенсирует их более высокую цену.

Ключом к такому повороту событий стала разработка компанией CREE своего чипа питания EZBright LED.С тех пор другие производители выпустили версии светодиодов с высокой выходной мощностью. Но CREE разработала новую светодиодную топологию, которая, по ее словам, в два раза более эффективна, чем предыдущие чипы, и полагает, что, возможно, на год опережает своих ближайших конкурентов.

Текущие исследования производителей светодиодов сосредоточены на повышении энергоэффективности и затрачиваемых люменов на доллар. Сегодня эти показатели составляют около 100 люмен / Вт и 40 люмен / доллар. Ожидается, что в 2010 году будет световая отдача 150 люмен / Вт при значительном снижении затрат.«Каждый раз, когда мы повышаем эффективность, появляется новая волна новых приложений», — говорит МакКлир.

Оказывается, преимущества светодиодов не ограничиваются эффективностью. «Муниципалитету стоит заменить лампочку так же, как купить новую лампу. Поскольку срок службы светодиодов в два-пять раз дольше, чем у обычных ламп, они позволяют избежать больших затрат на техническое обслуживание », — говорит МакКлир. Кроме того, их использование для наружного освещения дает преимущество для сна: «Когда вы заменяете желтую натриевую лампу на светодиоды, люди думают, что вы убрали это место», — говорит МакКлир.«Это потому, что глаз имеет большую остроту зрения в диапазоне света светодиода. Камеры наблюдения лучше работают со светодиодной подсветкой, и люди действительно чувствуют себя в большей безопасности на парковочных палубах, освещенных светодиодами ».

Некоторые производители ламп теперь производят светильники для наружного освещения со светодиодами. В одном из них, Beta Lighting в Стертеванте, штат Висконсин, используются светодиоды CREE, сконфигурированные в виде световых полос, каждая из которых содержит 20 светодиодов. Бета добавляет световые полосы для получения осветительных приборов определенного вывода. Фирма заявляет, что ее дизайн защищен более чем 20 патентами.

«Нашей самой большой проблемой было управление температурным режимом. Решив эту проблему, мы оптимизировали оптическую конструкцию, чтобы максимально использовать возможности светодиода », — говорит директор по продажам бета-версии Кевин Орт.

National Semiconductor рекомендует управлять группами светодиодов с помощью базовой настройки, в которой светодиоды разделены на подстроки, каждая из которых получает питание от отдельного драйвера. Это поддерживает напряжение на светодиодах ниже того, которое считается опасным и требует специальной изоляции и мер безопасности. Кроме того, разомкнутая цепь одного светодиода не погасит весь световой поток.

Хотя уличные фонари с питанием от светодиодов дороже, чем обычные фонари, которые они заменяют, их содержание дешевле, говорит Орт.

Как сделать Драйверы
Светодиоды могут стать волной будущего, но, похоже, нет единого мнения о том, как лучше всего настроить их источник питания. «Пока не существует заданной топологии для управления светодиодами», — сообщает National Semiconductor Corp . Старший инженер по приложениям Крис Ричардсон. «Если вы хотите управлять 100 светодиодами, чтобы получить максимальное количество света, есть много способов сделать это — фактически так много, что многие люди запуганы этой задачей.”

По словам Ричардсона, сегодня существует три общих подхода к управлению группами светодиодов. Первый и наиболее эффективный — просто подключить светодиоды последовательно от источника постоянного тока. Проблема с этим подходом заключается в том, что он может включать в себя достаточно высокие напряжения, чтобы их можно было классифицировать как опасные по UL. Используемые высоковольтные компоненты могут быть дорогими. «Это нормально, если вы действительно понимаете все правила техники безопасности и готовы выполнять двойную изоляцию и изоляцию. Но это ужасно с точки зрения тестирования безопасности, и я не рекомендую это делать », — говорит Ричардсон.

Во втором, немного другом подходе также используется одноступенчатый источник питания, но с гальванической развязкой, обычно в виде трансформатора. Это позволяет обойти некоторые проблемы безопасности и имеет преимущество доступности в виде готовых коммерческих устройств. По словам Ричардсона, проблема в том, что такой подход применим только для цепочек, состоящих максимум из восьми светодиодов. «Таким образом можно произвести не более 1 А», — объясняет он. «Это дорого, потому что вы платите надбавку за инжиниринг, который идет на поставку.”

Третий способ является наиболее распространенным. В нем используется коммерческий преобразователь переменного тока в постоянный, который выдает выходное напряжение ниже 60 В, что позволяет оставаться ниже опасного напряжения. Выходной сигнал поступает на несколько преобразователей постоянного / постоянного тока, каждый из которых управляет цепочкой светодиодов. Помимо предотвращения опасных уровней напряжения, этот подход гарантирует, что некоторые светодиоды будут гореть в случае отказа одного из них.

«Вам нужно больше времени на разработку схемы такого типа, но результат является наиболее гибким и надежным из трех возможных», — говорит Ричардсон.Устранение необходимости работать при высоком напряжении также может быть наименее сложным для большинства инженеров. «Я не встречал много инженеров по источникам питания, хорошо разбирающихся в высоковольтном переменном и низковольтном постоянном токе», — говорит Ричардсон.

Замыкание контакта

Beta LED , (800) 236-6800, betaled.com
CREE Inc ., (919) 313-5300, cree.com
Fairchild Semiconductor ,
(207) 775-8100 , Fairchildsemi.com
National Semiconductor , (800) 272-9959, national.com

Когда выключать свет

Экономическая эффективность того, когда выключать свет, зависит от типа лампы и стоимости электричество. Тип используемой лампочки важен по нескольким причинам. Все лампочки имеют номинальный или номинальный срок службы, на который влияет то, сколько раз они включаются и выключаются. Чем чаще они включаются и выключаются, тем меньше срок их службы.

Лампы накаливания

Лампы накаливания следует выключать всякий раз, когда они не нужны, поскольку они являются наименее эффективным типом освещения. 90% энергии, которую они используют, выделяется в виде тепла, и только около 10% дает свет. Выключив свет, вы сохраните прохладу в комнате, что станет дополнительным преимуществом летом.

Галогенное освещение

Хотя галогенные лампы более эффективны, чем традиционные лампы накаливания, они используют ту же технологию и намного менее эффективны, чем КЛЛ и светодиоды.Поэтому лучше выключать эти огни, когда они не нужны.

КЛЛ Освещение

Поскольку они уже очень эффективны, рентабельность отключения КЛЛ для экономии энергии немного сложнее. Общее практическое правило таково:

• Если вы не выходите из комнаты на 15 минут или меньше, оставьте его включенным.
• Если вы не выходите из комнаты более 15 минут, выключите его.

На срок службы КЛЛ больше влияет количество включений и выключений.Как правило, срок службы лампы CFL можно продлить больше, если ее включать и выключать реже, чем если бы вы просто меньше ее использовали.

Широко распространено мнение, что КЛЛ потребляют много энергии, чтобы начать работу, и лучше не выключать их на короткое время. Количество энергии варьируется между производителями и моделями, однако лампы, соответствующие стандарту ENERGY STAR ©, должны выдерживать быструю смену циклов в течение пятиминутных интервалов, чтобы гарантировать, что они могут выдерживать частое переключение.

В любом случае относительно более высокий требуемый «пусковой» ток длится половину цикла, или 1/120 секунды.Количество электроэнергии, потребляемой для подачи пускового тока, равно нескольким секундам или меньше при нормальной работе освещения. Выключение люминесцентных ламп более чем на 5 секунд сэкономит больше энергии, чем будет затрачено на их повторное включение. Следовательно, реальная проблема заключается в стоимости электроэнергии, сэкономленной за счет выключения света, по сравнению со стоимостью замены лампочки. Это, в свою очередь, определяет кратчайший рентабельный период выключения люминесцентного света.

Стоимость энергии, сэкономленной при отключении КЛЛ, зависит от нескольких факторов:

• Цена, которую коммунальное предприятие взимает со своих клиентов, зависит от «классов» потребителей, которые обычно бывают жилыми, коммерческими и промышленными.В каждом классе могут быть разные тарифные планы.
• Некоторые коммунальные предприятия могут взимать разные тарифы за электроэнергию в разное время дня. Как правило, коммунальным предприятиям дороже вырабатывать электроэнергию в определенные периоды высокого спроса или потребления, называемые пиками.
• Некоторые коммунальные предприятия могут взимать с коммерческих и промышленных потребителей больше за киловатт-час (кВтч) в периоды пиковой нагрузки, чем за потребление в непиковый период.
• Некоторые коммунальные предприятия могут также взимать базовую ставку за определенный уровень потребления и более высокие ставки за увеличивающиеся блоки потребления.
• Часто коммунальное предприятие добавляет различные платы за услуги, базовую плату и / или налоги за расчетный период, которые можно усреднить на потребленный кВтч, если они еще не учтены в ставке.

Светодиодное освещение

На срок службы светодиода не влияет его включение и выключение. Хотя срок службы люминесцентных ламп сокращается, чем чаще они включаются и выключаются, это не оказывает отрицательного влияния на срок службы светодиодов. Эта характеристика дает светодиодам несколько явных преимуществ, когда дело доходит до работы.Например, светодиоды имеют преимущество при использовании вместе с датчиками присутствия или датчиками дневного света, которые работают в режиме включения-выключения. Также, в отличие от традиционных технологий, светодиоды включаются на полную яркость практически мгновенно, без задержки. Светодиоды также в значительной степени не подвержены вибрации, потому что у них нет нитей или стеклянных корпусов.

Расчет экономии энергии

Чтобы рассчитать точное значение экономии энергии за счет выключения лампочки, вам необходимо сначала определить, сколько энергии потребляет лампа во включенном состоянии.На каждой лампочке напечатано значение мощности в ваттах. Например, если номинальная мощность составляет 40 Вт, а лампа горит в течение одного часа, она будет потреблять 0,04 кВтч, а если она выключена в течение одного часа, вы сэкономите 0,04 кВтч. (Обратите внимание, что многие люминесцентные светильники имеют две или более ламп. Кроме того, один переключатель может управлять несколькими приборами — «массивом». Добавьте экономию для каждого светильника, чтобы определить общую экономию энергии.)

Затем вам нужно выяснить, что вы платят за электроэнергию за кВтч (в целом и в периоды пиковой нагрузки).Вам нужно будет просмотреть свои счета за электроэнергию и узнать, сколько коммунальные услуги взимают за киловатт-час. Умножьте тариф за кВтч на количество сэкономленной электроэнергии, и вы получите величину экономии. Продолжая приведенный выше пример, предположим, что ваш тариф на электроэнергию составляет 10 центов за кВтч. В этом случае стоимость экономии энергии составит 0,4 цента (0,004 доллара США). Величина экономии будет увеличиваться, чем выше номинальная мощность лампы в ваттах, чем больше количество лампочек, управляемое одним переключателем, и тем выше показатель за кВтч.

Наиболее экономически эффективный период времени, в течение которого свет (или набор осветительных приборов) может быть выключен до того, как величина экономии превысит затраты на замену ламп (из-за их сокращенного срока службы), будет зависеть от типа и модель лампочки и балласта. Стоимость замены лампочки (или балласта) зависит от стоимости лампочки и затрат труда на ее выполнение.

Производители освещения должны иметь возможность предоставлять информацию о рабочем цикле своей продукции. В целом, чем более энергоэффективна лампочка, тем дольше вы можете оставить ее включенной, прежде чем будет экономически выгодно ее выключить.

Помимо выключения света вручную, вы можете рассмотреть возможность использования датчиков, таймеров и других средств автоматического управления освещением.

3. Как работают люминесцентные лампы?

3.4. Физические характеристики ламп

Принципы работы

Люминесцентная лампа генерирует свет от столкновений в горячей газ («плазма») свободного ускоренного электроны с атомами– обычно ртуть — в какие электроны поднимаются на более высокие уровни энергии, а затем отступать при излучении на двух линиях УФ-излучения (254 нм и 185 нм).Таким образом созданное УФ-излучение затем преобразуется в видимый свет УФ возбуждение флуоресцентного покрытия на стеклянной оболочке напольная лампа. Химический состав этого покрытия подобран таким образом, чтобы излучать в желаемом спектре.

Строительство

Трубка люминесцентной лампы заполнена газом с низким содержанием пар ртути под давлением и благородные газы в целом давление около 0.3% от атмосферное давление. В самая обычная конструкция, пара эмиттеров накала, один на каждом конце трубки, нагревается током и используется для испускать электроны, которые возбуждают благородные газы и газообразную ртуть путем ударной ионизации. Ионизация может происходить только в исправных лампочках.Следовательно, вредное воздействие на здоровье от этого процесса ионизации невозможно. Кроме того, лампы часто оснащаются двумя конверты, что значительно снижает количество УФ-излучения испускается.

Электрические аспекты эксплуатации

Для запуска лампы и поддерживать ток на достаточном уровне для постоянного света эмиссия.В частности, схема подает высокое напряжение на запускают лампу и регулируют ток через трубку. Возможны различные конструкции. в в простейшем случае используется только резистор, что относительно энергоэффективность. Для работы от переменный ток (AC) напряжения сети, использование индуктивного балласта является обычным явлением и было известен отказ до конца срока службы лампы, вызывающий мерцание лампы.Различные схемы, разработанные для начать и запустить люминесцентные лампы выставляют различные свойства, то есть излучение акустического шума (гула), срок службы (лампы и балласта), энергоэффективность и мерцание интенсивности света. Сегодня в основном улучшенная схемотехника используется, особенно с компактными люминесцентными лампами, где схемотехника не подлежит замене перед люминесцентными лампами.Это уменьшило количество технических сбоев, вызывающих эффекты, как перечисленные выше.

EMF

Часть электромагнитный спектр который включает статические поля, а поля до 300 ГГц — вот что здесь упоминается как электромагнитные поля (ЭДС).Литература о том, какие виды и сильные стороны ЭМП. которые излучаются из КЛЛ редко. Однако есть несколько видов ЭДС, обнаруженных в близость этих ламп. Как и другие устройства, которые зависят на электричество для выполнения своих функций они излучают электрические и магнитные поля в низкочастотный диапазон ( частота распространения 50 Гц и, возможно, также гармоники из них, e.г. 150 Гц, 250 Гц и т. Д. В Европе). Кроме того, КЛЛ, в отличие от лампы накаливания, также излучают в высокочастотном диапазоне ЭДС (30-60 кГц). Эти частоты различаются между разными типами ламп.

Мерцание

Все лампы будут различать интенсивность света при удвоении мощности от сети. (линейная) частота, так как мощность, подаваемая на лампу, достигает пика дважды за цикл при 100 Гц или 120 Гц.Для лампы накаливания это мерцание уменьшается по сравнению с люминесцентными лампами за счет тепла емкость нити. Если модуляция света интенсивности достаточно для восприятия человеческим глазом, тогда это определяется как мерцание. Модуляции на частоте 120 Гц не видно, в большинстве случаев даже не при 50 Гц (Seitz et al.2006 г.). Флюоресцентные лампы включая КЛЛ, которые используют поэтому высокочастотные (кГц) электронные балласты называются «без мерцания».

Однако как лампы накаливания (Chau-Shing and Devaney, 2004), так и «немерцающие» люминесцентные источники света (Хазова и О’Хаган 2008) производят еле заметное остаточное мерцание.Дефектный лампы или схемы могут в некоторых случаях привести к мерцанию при более низкой частот, либо только в часть лампы или во время цикла запуска в несколько минут.

Световое излучение, УФ-излучение и синий свет

Имеются характерные различия между излучаемыми спектрами. люминесцентными лампами и лампы накаливания, потому что различных принципов работы.Лампы накаливания настраиваются по своей цветовой температуре за счет специальных покрытий из стекло и часто продаются с атрибутом «теплый» или «Холодные» или, точнее, по их цветовой температуре для профессиональные светотехнические приложения (фотостудии, магазины одежды и т. д.). В случае люминесцентных ламп спектральное излучение зависит от покрытия люминофора. Таким образом, люминесцентные лампы могут быть обогащены синим светом (длины волн 400-500 нм), чтобы лучше имитируют дневной свет по сравнению с лампами накаливания. Как и люминесцентные лампы, КЛЛ излучают больше синего цвета. свет, чем лампы накаливания.Есть на международном уровне признанные пределы воздействия излучения (200-3000 нм) испускается лампами и осветительными приборами, настроенными на защиту от фотобиологические опасности (Международная электротехническая Комиссия 2006 г.). Эти ограничения также включают излучение от КЛЛ.

УФ-содержание излучаемого спектра зависит как от люминофор и стеклянная колба люминесцентной лампы.УФ выброс лампы накаливания есть ограничивается температурой нити накала и поглощение стекла. Некоторые КЛЛ с одной оболочкой излучают УФ-В и следы УФ-С излучения на длине волны 254 нм, что не так для ламп накаливания (Khazova and O´Hagan 2008).Экспериментальный данные показывают, что КЛЛ производят больше УФ-излучение, чем вольфрамовая лампа. Кроме того, количество УФ-В излучение производится из КЛЛ с одной оболочкой, с того же расстояния 20 см, составляли примерно в десять раз выше, чем облучается вольфрамовой лампой (Мозли и Фергюсон, 2008 г.).

Советы по энергосбережению от Nodak Electric Cooperative

Советы по энергосбережению

Мы используем фонари для освещения, украшения и безопасности, поэтому неудивительно, что на освещение может приходиться до 20% наших годовых счетов за электроэнергию. Вот несколько советов по экономии электроэнергии и денег с помощью домашнего освещения.

• Замените КЛЛ или лампы накаливания на светодиоды. Замена люминесцентных ламп или ламп накаливания, особенно тех, которые горят более одного часа в день, на светодиодные (светоизлучающие диодные) лампы может значительно сократить расходы на освещение.Хотя в некоторых случаях светодиоды могут быть самыми дорогими заранее, срок службы лампы сделает ее более экономичной в долгосрочной перспективе. К тому же стоимость светодиодов продолжает падать.
• Сравните люмены, когда решите, какая лампочка вам подойдет. Люмен — это количество производимого света, а мощность — это количество энергии, необходимое для загорания лампочки. Например, энергосберегающая лампа может создавать такое же количество люменов, что и традиционная лампа, но при этом потребляет на 75% меньше энергии.
• Выключайте свет, когда выходите из комнаты, , даже если вы вернетесь через несколько минут.Неверно, что при включении лампочки происходит скачок напряжения. Лампа, которая включается всего на одну секунду, потребляет энергии только на одну секунду. Поэтому хуже оставить свет включенным, чем включать и выключать его несколько раз.
• Подумайте об использовании освещения с датчиком движения , которое может быть отличным вариантом в помещениях, где часто остается свет, например, в детской игровой комнате или на открытом воздухе. Дверные выключатели, в которых при открытии двери включается свет, также отлично подходят для энергосбережения при освещении туалетов или кладовых.
• Включая диммеры. Они могут помочь вам использовать меньше энергии, и они являются отличным способом создать определенную атмосферу, обеспечивая широкий диапазон светового потока.
• Максимально используйте естественное освещение. Подумайте о перестановке мебели, чтобы лучше использовать естественный свет. Вы также можете покрасить стены в более светлый цвет и добавить зеркала в свой декор, чтобы сделать вещи ярче. И не забывайте мыть окна. Удивительно, насколько вы можете улучшить естественное освещение в своем доме с помощью быстрой мойки окон.
• Используйте несколько переключателей. Некоторые помещения, например семейные комнаты, требуют сильного освещения только часть времени. Энергию можно сэкономить, установив светильники на двух или трех контурах, чтобы можно было контролировать уровень освещенности. Лампы, в которых используются трехходовые лампы, могут выполнять ту же функцию.
• Используйте лампы. Часто лампа дает вам достаточное количество света по более низкой цене, чем верхний свет.

Питание от схемы экономичной лампы.Ремонт импульсного источника питания энергосберегающей лампочки

Здравствуйте, друзья. В эпоху светодиодных технологий многие до сих пор предпочитают использовать для освещения люминесцентные лампы (они же домработницы). Это разновидность газоразрядных ламп, которую многие считают, мягко говоря, не очень безопасным видом освещения.

Но, вопреки всем сомнениям, они уже не одно десятилетие успешно висят в наших домах, поэтому у многих сохранились неработающие лампы эконом-класса.

Как известно, для работы многих газоразрядных ламп требуется высокое напряжение, иногда в несколько раз превышающее напряжение в сети, и обычная домработница тоже не исключение.

В такие лампы встраиваются импульсные преобразователи или балласты. Как правило, в бюджетных вариантах используется полумостовой преобразователь автогенератора по очень популярной схеме. Схема такого блока питания работает достаточно надежно, несмотря на полное отсутствие каких-либо защит, кроме предохранителя.Нет даже нормального задающего генератора. Схема триггера основана на симметричном диакрите.

Схема такая же, как у у, только вместо понижающего трансформатора оттуда используется накопительный дроссель. Я намерен быстро и наглядно показать вам, как можно превратить такие блоки питания в полноценный импульсный блок питания более низкого типа, плюс обеспечить гальваническую развязку от сети для безопасной работы.

Для начала хочу сказать, что переделанный блок можно использовать как основу для зарядных устройств, блоков питания для усилителей.В общем, он может быть реализован там, где есть потребность в источнике питания.

Вам просто нужно изменить выход с помощью диодного выпрямителя и сглаживающего конденсатора.

Под переделку подойдет любая домработница любой вместимости. В моем случае это рабочая лампа мощностью 125 Вт. Для начала нужно открыть лампу, вынуть блок питания, и лампочка нам больше не понадобится. Даже не пытайтесь его разбить, потому что он содержит очень ядовитые пары ртути, которые смертельно опасны для живых организмов.

В первую очередь смотрим схему балласта.

Все они одинаковые, но могут отличаться количеством дополнительных компонентов. Довольно массивный чок сразу бросается в глаза на доске. Прогреваем паяльник и припаиваем.

Еще у нас есть небольшое кольцо на плате.

Это трансформатор обратной связи по потоку, он состоит из трех обмоток, две из которых главные,

, а третья — катушка обратной связи по потоку и содержит только один виток.

А теперь нам нужно подключить трансформатор от блока питания компьютерного блока, как показано на схеме.

То есть один из выводов сетевой обмотки подключен к обмотке обратной связи.

Второй вывод подключается к точке соединения двух конденсаторов полумоста.

Да, друзья, это конец процесса. Вы видите, как это просто.

Теперь я нагружу выходную обмотку трансформатора, чтобы убедиться в наличии напряжения.

Не забывайте, что первоначальный запуск балласта осуществляется с помощью контрольной лампы. Если блок питания нужен на малую мощность, можно вообще обойтись без трансформатора, а на самом дросселе намотать вторичную обмотку.

Не помешало бы установить на радиаторы силовые транзисторы. Они естественно нагреваются при работе под нагрузкой.

Вторичная обмотка трансформатора может быть выполнена на любое напряжение.

Для этого нужно его перемотать, но если блок нужен, например, для автомобильного зарядного устройства, то без перемотки можно обойтись. Для выпрямителя стоит использовать импульсные диоды, опять же оптимальное решение — наш КД213 с любой буквой.

В конце хочу сказать, что это лишь один из вариантов переделки таких блоков. Естественно, есть много других способов. На этом, друзья, вот и все. Что ж, с вами, как всегда, был КАСЯН АКА. До скорого. Пока!

Люминесцентные лампы, или иными словами хозяйственные, уже давно успешно используются во многих домах.Поэтому найти в кладовках старую, даже вышедшую из строя экономную лампу — не проблема.

Чтобы лучше понять суть переделки, скажу несколько слов о самой газоразрядной лампе, принципе ее работы. Любая газоразрядная лампа, как и обычная домработница, для своей работы требует высокого напряжения, в несколько раз превышающего напряжение сети.

Такая лампа имеет встроенный импульсный преобразователь и балласт. Обычно для этого используется полумостовой автоколебательный преобразователь.Схема такого блока питания самая простая, у него даже нет дополнительной защиты, кроме предохранителя. Но между тем такая система работает надежно. Что касается пусковой мишени, то она построена на основе симметричной диакритики.

Схема аналогична принципам электронного трансформатора, с одним отличием используется накопительный дроссель, а не понижающий трансформатор. Итак, хочу в доступной форме объяснить, как получить полноценный импульсный блок питания понижающего типа от блока питания эконом-лампы — это во-первых.Во-вторых, опишите, как обеспечивается гальваническая развязка от сети для безопасного использования.

Главное, что нужно сделать, это доработать выход с помощью диодного выпрямителя и сглаживающего конденсатора.

Итак, приступим к работе:

1. Берем экономку любой мощности, брал рабочую лампу 125 Вт. Открыл лампу, снял блок питания. Колба не нужна, и ее необходимо утилизировать.
2. Затем проверьте схему балласта.В принципе, они одинаковые, но могут быть дополнены некоторыми компонентами.

Что мы видим на плате? Массивный дроссель — вот что нужно испариться. Используем для этого паяльник.

3. Для дальнейшей работы нам понадобится блок питания от компьютера (может быть нерабочим), точнее его силовой импульсный трансформатор. Мы достаем это.

Включает 3 обмотки:

2 обмотки ведущие,

, а третья — это обмотка обратной связи, которая содержит всего 1 виток.

Подключаем трансформатор снятый с блока питания ПК. Как это сделать, смотрите на схеме.

Поясню подробнее: 1 вывод сетевой обмотки подключен к обмотке обратной связи.

Со вторым выходом поступаем так: подключаем полумост к месту соединения двух конденсаторов.

Можно сказать, что процесс завершен. Нагружаю выходную обмотку трансформатора и убеждаюсь в наличии напряжения.

Напоследок несколько советов:

— используйте предохранительную лампу для первого запуска балласта.

— В случае, когда блок питания требует малой мощности, возможен более простой принцип устройства: не нужен трансформатор, а вторичная обмотка выполняется на самом дросселе.

— Не лишним будет установить на радиаторы силовые транзисторы. Естественно, они нагреваются при нагрузке.

— Вторичная обмотка трансформатора подает любое напряжение, нужно только перемотать, но все зависит от цели использования.

Итак, когда устройство будет использоваться в автомобильном зарядном устройстве, перемотка не требуется.
Если это делается для выпрямителя, то нужно брать импульсные диоды.

Это все, что я хотел вам сегодня сказать. Отмечу, что вариантов переделки блока от эконом лампы много, это лишь один из них.

Энергосберегающие лампы широко используются в быту и на работе, со временем приходят в негодность, но многие из них можно восстановить после несложного ремонта.Если вышла из строя сама лампа, то из электронной «начинки» можно сделать довольно мощный блок питания на любое необходимое напряжение.

Как выглядит блок питания от энергосберегающей лампы?

В быту часто требуется компактный, но в то же время мощный низковольтный блок питания, сделать это можно с помощью вышедшей из строя энергосберегающей лампы. В лампах чаще всего выходят из строя лампы, а блок питания остается в рабочем состоянии.

Для изготовления блока питания необходимо понимать принцип работы электроники, содержащейся в энергосберегающей лампе.

Преимущества импульсных источников питания

IN В последние годы наметилась явная тенденция к отходу от классических трансформаторных источников питания к импульсным источникам питания. Это связано, в первую очередь, с большими недостатками трансформаторных источников питания, такими как большая масса, низкая перегрузочная способность, низкий КПД.

Устранение этих недостатков в импульсных источниках питания, а также разработка элементной базы позволили широко использовать данные узлы питания для устройств мощностью от единиц ватт до многих киловатт.

Цепь питания

Принцип работы импульсного блока питания в энергосберегающей лампе точно такой же, как и в любом другом устройстве, например, компьютере или телевизоре.

В в общих чертах работу импульсного блока питания можно описать следующим образом:

• Переменный ток сети преобразуется в постоянный без изменения его напряжения, т. Е. 220 В.
• Транзисторный преобразователь ширины импульса преобразует постоянное давление в прямоугольные импульсы с частотой от 20 до 40 кГц (в зависимости от модели лампы).
• Это напряжение подается через дроссель на светильник.

Рассмотрим схему и работу блока питания импульсной лампы (рисунок ниже) подробнее.

Цепь электронного балласта энергосберегающей лампы

Напряжение сети подается на мостовой выпрямитель (VD1-VD4) через ограничивающий резистор R 0 малого сопротивления, затем выпрямленное напряжение сглаживается на фильтрующем высоковольтном конденсаторе (C 0) и через сглаживающий фильтр (L0 ) подается на транзисторный преобразователь.

Запуск транзисторного преобразователя происходит в тот момент, когда напряжение на конденсаторе С1 превышает порог открытия динистора VD2. Это запустит генератор на транзисторах VT1 и VT2, из-за чего самогенерация происходит на частоте около 20 кГц.

Другие элементы схемы, такие как R2, C8 и C11, играют вспомогательную роль в облегчении запуска генератора. Резисторы R7 и R8 увеличивают скорость закрытия транзисторов.

А резисторы R5 и R6 служат ограничивающими резисторами в базовых цепях транзисторов, R3 и R4 защищают их от насыщения, а в случае пробоя играют роль предохранителей.

Диоды VD7, VD6 являются защитными, хотя во многих транзисторах, предназначенных для работы в таких устройствах, такие диоды встроены.

ТВ1 — трансформатор, с его обмоток ТВ1-1 и ТВ1-2 напряжение обратной связи с выхода генератора подается на базовые цепи транзисторов, тем самым создавая условия для работы генератора.

На рисунке выше детали, которые необходимо удалить при переделке блока, выделены красным, точки А — А` необходимо соединить перемычкой.

Переделка блока

Перед тем, как приступить к переделке блока питания, следует определиться с тем, какую текущую мощность нужно иметь на выходе, от этого будет зависеть глубина модернизации. Так, если потребуется мощность 20-30 Вт, то переделка будет минимальной и не потребует большого вмешательства в существующую схему. Если необходимо получить мощность 50 и более ватт, то потребуется более основательная модернизация.

Следует иметь в виду, что на выходе блока питания будет постоянное напряжение, а не переменное.Получить от такого блока питания переменное напряжение частотой 50 Гц невозможно.

Определить мощность

Мощность можно рассчитать по формуле:

Р — мощность, Вт;

I — сила тока, А;

U — напряжение, В.

Для примера возьмем блок питания со следующими параметрами: напряжение — 12 В, ток — 2 А, тогда мощность будет:

С учетом перегрузки можно принять 24-26 Вт, поэтому для изготовления такого блока требуется минимальное вмешательство в цепь энергосберегающей лампы мощностью 25 Вт.

Новые запчасти

Добавление новых деталей на диаграмму

Добавленные детали выделены красным, это:

• диодный мост VD14-VD17;
• два конденсатора С 9, С 10;
• дополнительная обмотка размещена на балластном дросселе L5, количество витков подбирается опытным путем.

Дополнительная обмотка дросселя играет еще одну важную роль изолирующего трансформатора, предотвращая попадание сетевого напряжения на выход источника питания.

Для определения необходимого количества витков в добавляемой обмотке необходимо сделать следующее:

1. на дроссель намотана временная обмотка, примерно 10 витков любого провода;
2. , подключенный к нагрузке с сопротивлением, мощностью не менее 30 Вт и сопротивлением около 5-6 Ом;
3. включить в сеть, измерить напряжение на сопротивлении нагрузки;
4. полученное значение делят на количество витков, узнают сколько вольт на 1 виток;
5. рассчитать необходимое количество витков для постоянной обмотки.

Более подробный расчет приведен ниже.

Тестовое подключение преобразованного блока питания

После этого легко рассчитать необходимое количество витков. Для этого напряжение, которое планируется получить от этого блока, делится на напряжение одного витка, получается количество витков, и к результату прибавляется примерно 5-10%.

Вт = U вых / U вит, где

Вт — количество витков;

U out — необходимое выходное напряжение блока питания;

U вит — напряжение на один виток.

Намотка дополнительной обмотки на штатном дросселе

Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При намотке на него дополнительной обмотки необходимо обеспечить межобмоточную изоляцию, особенно если намотан провод типа ПЭЛ, в эмалевой изоляции. Для межобмоточной изоляции можно использовать ленту из политетрафторэтилена для герметизации резьбовых соединений, которую используют сантехники, ее толщина составляет всего 0,2 мм.

Мощность в таком блоке ограничена общей мощностью используемого трансформатора и допустимым током транзисторов.

Источник питания высокой мощности

Это потребует более сложного обновления:

• дополнительный трансформатор на ферритовом кольце;
• замена транзисторов;
• установка транзисторов на радиаторы;
• увеличение емкости некоторых конденсаторов.

В результате данной модернизации получен блок питания мощностью до 100 Вт, с выходным напряжением 12 В. Он способен обеспечивать ток 8-9 ампер.Этого хватит, чтобы привести в действие, например, шуруповерт средней мощности.

Схема модернизированного блока питания представлена ​​на рисунке ниже.

Блок питания 100 Вт

Как видно на схеме, резистор R 0 заменен на более мощный (3-ваттный) резистор, его сопротивление уменьшено до 5 Ом. Его можно заменить двумя 2-ваттными 10 Ом, подключив их параллельно. Далее C 0 — его емкость увеличена до 100 мкФ, при рабочем напряжении 350 В.Если нежелательно увеличивать габариты блока питания, то можно найти миниатюрный конденсатор такой емкости, в частности, его можно взять от фотоаппарата-мыльницы.

Для обеспечения надежной работы блока полезно немного снизить номиналы резисторов R 5 и R 6, до 18-15 Ом, а также увеличить мощность резисторов R 7, R 8 и R 3, R 4. Если частота генерации окажется низкой, то номиналы конденсаторов C 3 и C 4 — 68n следует увеличить.

Самым сложным может быть изготовление трансформатора. Для этого в импульсных установках чаще всего используются ферритовые кольца соответствующих размеров и магнитной проницаемости.

Расчет таких трансформаторов довольно сложен, но в Интернете есть множество программ, с которыми это очень легко сделать, например, «Lite-CalcIT Pulse Transformer Calculation Program».

Как выглядит импульсный трансформатор

Расчет, проведенный с помощью этой программы, дал следующие результаты:

В качестве сердечника используется ферритовое кольцо, его внешний диаметр — 40, внутренний — 22, толщина — 20 мм.Провод первичной обмотки ПЭЛ — 0,85 мм2 имеет 63 витка, а два вторичных с таким же проводом — 12.

Вторичная обмотка должна быть намотана сразу двумя проводами, при этом их желательно предварительно слегка скрутить по всей длине, так как эти трансформаторы очень чувствительны к асимметрии обмоток. Если это условие не соблюдается, то диоды VD14 и VD15 будут нагреваться неравномерно, и это еще больше увеличит асимметрию, что, в конечном итоге, выведет их из строя.

Но такие трансформаторы легко прощают существенные ошибки при подсчете количества витков, до 30%.

Так как данная схема изначально была рассчитана на работу с лампой мощностью 20 Вт, установлены транзисторы 13003. На рисунке ниже позиция (1) — транзисторы средней мощности, их следует заменить на более мощные, например, 13007, как в позиции (2). Возможно, потребуется их установка на металлическую пластину (радиатор) площадью около 30 см 2.

Тест

Пробное переключение следует проводить с соблюдением некоторых мер предосторожности, чтобы не повредить блок питания:

1. Включите первый тестовый выключатель с помощью лампы накаливания мощностью 100 Вт, чтобы ограничить ток в источнике питания.
2. К выходу обязательно подключить нагрузочный резистор 3-4 Ом, мощностью 50-60 Вт.
3. Если все прошло хорошо, дайте поработать 5-10 минут, выключите и проверьте степень нагрева трансформатора, транзисторов и диодов выпрямителя.

Если при замене деталей не было допущено ошибок, блок питания должен работать без проблем.

Если тестовое включение показало, что блок работает, остается протестировать его в режиме полной нагрузки. Для этого уменьшите сопротивление нагрузочного резистора до 1.2-2 Ом и подключить напрямую к сети без лампочки на 1-2 минуты. Затем выключите и проверьте температуру транзисторов: если она превышает 60 0 С, то их придется устанавливать на радиаторы.

В качестве радиатора можно использовать как заводской радиатор, что будет наиболее правильным решением, так и алюминиевую пластину толщиной не менее 4 мм и площадью 30 кв. См. Под транзисторы необходимо поставить слюдяную прокладку; их необходимо прикрепить к радиатору с помощью шурупов с изоляционными втулками и шайбами.

Блок лампы. Видео

Как сделать импульсный блок питания из эконом-лампы, видео ниже.

Импульсный блок питания из балласта энергосберегающей лампы можно сделать своими руками, имея минимальные навыки работы с паяльником.

Для работы отвертки требуется источник питания 18 В. Эти устройства работают от сети 220 В. Основным элементом блоков является преобразователь. Сегодня существует множество модификаций, различающихся параметрами и элементами конструкции.Как сделать блок питания для шуруповерта 18В своими руками? Для этого рекомендуется учитывать конкретные схемы сборки.

Модели с индикацией

Блок питания шуруповерта 18В для работы от сети с индикацией может быть выполнен на базе проводного преобразователя. Электропроводность элемента должна составлять 4,5 мкм. Конденсаторы используются на 5 пФ. Большинство специалистов устанавливают резисторы с однополюсными выпрямителями. Компараторы используются для стабилизации процесса преобразования.

Универсальные блоки

Сделать универсальный блок питания для шуруповерта 18В своими руками достаточно просто. Первым делом нужно подготовить выходной конденсатор 5 пФ. Требуется один дополнительный резистор. Преобразователи для блоков используются в отрицательном направлении. Они могут использоваться в цепи постоянного тока и хорошо подходят для сети 220 В. Специалисты советуют устанавливать компараторы с балочными переходниками. Они хорошо устойчивы к импульсным помехам. Также следует отметить, что фильтры для конденсатора подбираются электродным триггером.По окончании работы блок проверяют на сопротивление. При правильной сборке модификация должна выдавать не более 40 Ом.

Схема биполярного резистора

Как сделать так, чтобы блок питания для отвертки 18В работал от сети? Устройства с двухполюсным резистором можно собрать на базе контроллера адаптера. Преобразователь стандартно используется с фильтром. Показатель сопротивления элемента должен быть не более 40 Ом.

Также следует отметить, что при сборке блока используются только канальные фильтры, которые устанавливаются рядом с преобразователем.При замкнутом контуре в первую очередь проверяется футеровка. Триггеры используются для увеличения параметра перегрузки устройства.

Трехполюсный резистор

Вариант с двухполюсным резистором может быть добавлен на базе исправного преобразователя. Как правило, применяются модификации на 220 В. В начале сборки выбирается триггер. Фильтры для него устанавливаются канального типа. Также следует отметить, что проводимость резистора в блоке не должна превышать 4.5 мкм. Сопротивление на выходе преобразователя в среднем 40 Ом. Эти модификации хороши тем, что им не страшны импульсные помехи от сети 220 В. Кроме того, важно помнить, что устройства разрешено использовать с отвертками разных марок. Если рассматривать блоки на проводных компараторах, то выпрямители используются только на две пластины. Дополнительно учитывается проводимость самого компаратора.

Импульсные модификации

Импульсный блок питания для шуруповерта 18В своими руками собран со встроенными преобразователями.Компараторы для приборов используются на две или три пластины. Большинство моделей доступны с выпрямителями с низким сопротивлением. Индикатор перегрузки элементов начинается с 10 А.

Некоторые модификации стека с канальными фильтрами. Также среди самодельных доработок нередко встречаются модели на преобразователях привода. У них высокий индекс проводимости. К ним подходят только конденсаторы 4пФ. Фильтры используются с переходниками луча. Специалисты утверждают, что модели способны работать с шуруповертами на 18 В.

с усилителем

Модификации с усилителями распространены. Собрать блок питания для шуруповерта 18В своими руками можно с помощью проводного преобразователя. Также необходим пусковой контактор. Монтаж следует начинать с пайки транзисторов. Используются они разной мощности, а проводимость элементов начинается от 4,5 мкм. Большинство экспертов рекомендуют фильтры канального типа. Они хорошо справляются с импульсным шумом. Также следует отметить, что для сборки потребуется один переходник преобразователя.Выпрямитель крепится непосредственно на двух пластинах. По окончании работы проводится проверка сопротивления на блоке. Указанный параметр в среднем составляет 45 Ом.

Стабилитроны

На стабилитроне блок питания для отвертки 18В собран с контактными преобразователями своими руками. Выпрямители разрешается использовать с переходниками электродов. При этом их проводимость должна быть не более 5,5 мкм. Контроллеры часто встречаются на трех пластинах.

Фильтры к ним подходят канального типа. Также существуют сборки с простым инверторным преобразователем. Они выделяются со стабильной частотой, но не могут использоваться в сети. переменный ток … На выходе преобразователя установлен изолятор. Компаратор для модификации потребуется с дуплексным фильтром.

Модель с одним фильтром

Как самому сделать блок питания для отвертки 18В? Собрать модель с одним фильтром довольно просто.Начать работу стоит с выбора качественного преобразователя. Далее для изготовления блока питания шуруповерта 18В своими руками устанавливается курок на три контакта. В этом случае фильтр устанавливается за преобразователем. Стабилизатор подходит только для низкоомного типа, и его восстанавливаемость должна быть не более 4,5 мкм. После установки фильтра сразу проверяется сопротивление на блоке. Указанный параметр в среднем составляет 55 Ом. Триоды для устройства подходят однонаправленного типа.

Модификации без стабилизаторов

Есть много самодельных устройств без стабилизаторов. Электропроводность блоков этого типа составляет около 4,4 мкм. В этом случае преобразователи подвержены импульсным нагрузкам от сети 220 В. Также следует помнить, что устройства сильно перегружены от волновых помех. Если рассматривать модификации дипольных триггеров, то переходник у них всего один. Дополнительно следует отметить, что фильтр установлен за преобразователем.Крышка для него припаивается на выходе. Специалисты говорят, что тиристор можно использовать с низкой проводимостью. Однако сопротивление в цепи не должно опускаться ниже 45 Ом.

Если рассматривать устройства на проводных конденсаторах, то для моделей выбираются конденсаторы 3,3 пФ. Устанавливаются они только с канальными фильтрами, а проводимость блоков этого типа составляет примерно 50 Ом. Для самостоятельной сборки устройств используются контактные выпрямители на диодах. Их коэффициент проводимости в среднем равен 5.5 мкм.

Техническая информация: → Сделать питание от перегоревшей энергосберегающей лампы

Данная публикация содержит материалы по ремонту или изготовлению импульсных источников питания различной мощности на основе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.

В короткие сроки можно сделать импульсный блок питания на 5 … 20 Вт. Изготовление 100-ваттного блока питания может занять до нескольких часов.

Соорудить блок питания будет несложно тем, кто умеет паять.И, несомненно, сделать это несложно, чем найти подходящий для изготовления низкочастотный трансформатор необходимой мощности и перемотать его вторичные обмотки на необходимое напряжение.

В последнее время широкое распространение получили компактные люминесцентные лампы (КЛЛ). Чтобы уменьшить размер балластного дросселя, они используют схему высокочастотного преобразователя напряжения, что позволяет значительно уменьшить размер дросселя.

В случае выхода из строя ЭПРА его легко отремонтировать.Но, когда выходит из строя сама лампочка, ее нужно выбросить.

Однако электронный балласт такой лампочки представляет собой практически готовый импульсный блок питания (БП). Единственное отличие схемы электронного балласта от реального импульсного блока питания — это отсутствие развязывающего трансформатора и выпрямителя при необходимости.

В последнее время радиолюбители иногда испытывают трудности с поиском силовых трансформаторов для питания своих самодельных конструкций.Даже если трансформатор найден, то для его перемотки требуется использование медных проводов необходимого диаметра, а массогабаритные параметры изделий, собранных на базе силовых трансформаторов, особо не радуют. Но в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если для этих целей использовать балласт от неисправных КЛЛ, то экономия составит определенную сумму, особенно если речь идет о трансформаторах мощностью 100 Вт и более.

Отличие схемы КЛЛ от импульсного блока питания.

Это одна из самых распространенных электрических схем энергосберегающих ламп … Чтобы преобразовать схему КЛЛ в импульсный источник питания, нужно установить только одну перемычку между точками A — A ‘и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем. Элементы, которые можно удалить, отмечены красным.

А это уже законченная схема импульсного блока питания, собранная на базе КЛЛ с использованием дополнительного импульсного трансформатора.

Для простоты снята люминесцентная лампа и несколько деталей заменены перемычкой.

Как видите, схема КЛЛ не требует серьезных изменений. Дополнительные элементы, внесенные в схему, отмечены красным.

Какой блок питания можно сделать из КЛЛ?

Мощность источника питания ограничена общей мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и размером охлаждающего радиатора при его использовании.

Источник питания малой мощности может быть построен путем намотки вторичной обмотки непосредственно на раму имеющегося дросселя от лампового блока.

Если дроссельное окно не позволяет намотать вторичную обмотку или вам необходимо построить блок питания с мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то вам понадобится дополнительный импульсный трансформатор.

Если вам необходимо получить блок питания мощностью более 100 Вт, и используется балласт от лампы на 20-30 Вт, то, скорее всего, придется внести небольшие изменения в схему электронного балласта.

В частности, может потребоваться установка более мощных диодов VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотка входного дросселя L0 более толстым проводом. Если коэффициент усиления транзисторов по току недостаточен, то ток базы транзисторов придется увеличить за счет уменьшения номиналов резисторов R5, R6. Кроме того, придется увеличить мощность резисторов в цепях базы и эмиттера.

Если частота генерации не очень высока, то может потребоваться увеличение емкости разделительных конденсаторов C4, C6.

Импульсный трансформатор для питания.

Особенностью самовозбуждающихся импульсных полумостовых источников питания является возможность адаптации к параметрам применяемого трансформатора. А то, что цепь обратной связи не пройдет через наш самодельный трансформатор, еще больше упрощает задачу расчета трансформатора и настройки агрегата. Блоки питания, собранные по этим схемам, прощают ошибки в расчетах до 150% и выше.

Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор ТВ2.Кроме того, я увеличил емкость фильтра сетевого напряжения C0 до 100 мкФ.

Так как КПД блока питания далеко не 100%, пришлось прикрутить к транзисторам некоторые радиаторы.
Ведь если КПД агрегата будет хоть 90%, все равно придется рассеивать 10 ватт мощности.

Мне не повезло, в моем балластных транзисторах 13003 поз. Установлена ​​1 такая конструкция, которая, по всей видимости, рассчитана на крепление к радиатору с помощью фигурных пружин.Эти транзисторы не нуждаются в прокладках, так как не оснащены металлической площадкой, но и теплоотдача они намного хуже. Заменил их на транзисторы 13007 поз. 2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными шурупами. К тому же у 13007 максимально допустимые токи в несколько раз выше.
При желании можно смело навинтить оба транзистора на один радиатор. Проверил работает.

: корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электроники.

Удобно крепить винтами М2,5, на которые предварительно необходимо надеть изолирующие шайбы и отрезки изоляционной трубки (батиста). Допускается использование теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.

Внимание! Транзисторы находятся под сетевым напряжением, поэтому изоляционные прокладки должны обеспечивать условия электробезопасности!

На чертеже показано соединение транзистора с радиатором охлаждения в разрезе.

1. Винт M2,5.
2. Шайба М2.5.
3. Шайба изоляционная М2,5 — стеклопластик, текстолит, гетинакс.
4. Корпус транзистора.
5. Прокладка представляет собой отрезок трубки (батист).
6. Прокладка — слюда, керамика, фторопласт и др.
7. Радиатор охлаждения.

А это рабочий импульсный блок питания на 100 ватт.
Резисторы фиктивной нагрузки погружены в воду из-за недостаточной мощности.

Мощность, выделяемая на нагрузку, составляет 100 Вт.
Частота автоколебаний при максимальной нагрузке — 90 кГц.
Частота автоколебаний без нагрузки — 28,5 кГц.
Температура транзистора 75ºC.
Площадь радиаторов каждого транзистора составляет 27 см².
Температура дросселя TV1 — 45ºС.
TV2 — 2000НМ (Ø28 x Ø16 x 9 мм)

Выпрямитель.

Все вторичные выпрямители полумостового импульсного источника питания должны быть двухполупериодными. Если это условие не выполняется, то магнитопровод может войти в насыщение.

Есть две распространенные схемы двухполупериодного выпрямителя.

1. Мостовая схема.
2. Цепь с нулевой точкой.

Мостовая схема экономит метр провода, но рассеивает вдвое больше энергии на диодах.

Схема нулевой точки более экономична, но требует двух идеально сбалансированных вторичных обмоток … Несимметрия в количестве витков или расположении может привести к насыщению магнитной цепи.
Однако именно цепи с нулевой точкой используются, когда требуется получить большие токи при низком выходном напряжении.Затем для дополнительной минимизации потерь вместо обычных кремниевых диодов используются диоды Шоттки, на которых падение напряжения в два-три раза меньше.

Пример.
Выпрямители блоков питания компьютеров изготовлены по схеме нулевой точки. При выходной мощности 100 Вт и напряжении 5 В 8 Вт могут рассеиваться даже на диодах Шоттки.
100/5 * 0,4 = 8 (Ватт)
Если использовать мостовой выпрямитель, да еще и обычные диоды, то рассеиваемая на диодах мощность может достигать 32 Вт и даже больше.
100/5 * 0,8 * 2 = 32 (Ватт).
Обращайте на это внимание при проектировании блока питания, чтобы потом не искать, куда пропала половина мощности.

В низковольтных выпрямителях лучше использовать схему нулевой точки. Более того, при ручном намотке можно просто намотать обмотку на два провода. К тому же мощные импульсные диоды недешевы.

Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?

Для настройки импульсных блоков питания обычно используют следующую схему подключения.Здесь лампа накаливания используется в качестве балласта с нелинейной характеристикой и защищает ИБП от выхода из строя в нештатных ситуациях. Мощность лампы обычно выбирается близкой к мощности тестируемого импульсного источника питания.
При работе импульсного блока питания на холостом ходу или с небольшой нагрузкой сопротивление лампы накаливания какао невелико и не влияет на работу блока. Когда по каким-то причинам ток ключевых транзисторов увеличивается, спираль лампы нагревается и ее сопротивление увеличивается, что приводит к ограничению тока до безопасного значения.

На этом чертеже представлена ​​схема стенда для проверки и настройки импульсных источников питания, отвечающего стандартам электробезопасности. Отличие этой схемы от предыдущей в том, что она оборудована изолирующим трансформатором, обеспечивающим гальваническую развязку исследуемого ИБП от осветительной сети. Переключатель SA2 позволяет заблокировать лампу, когда блок питания обеспечивает большую мощность.

А это уже изображение реального стенда для ремонта и настройки импульсных блоков питания, которое я сделал много лет назад по схеме выше.

Важной операцией при тестировании БП является тест на фиктивную нагрузку. В качестве нагрузки удобно использовать мощные резисторы типа ПЭВ, ППБ, ПСБ и др. Эти «стеклокерамические» резисторы легко найти на радиорынке из-за их зеленой цветовой схемы. Красные цифры — рассеиваемая мощность.

По опыту известно, что мощности эквивалентной нагрузки по каким-то причинам всегда не хватает. Перечисленные выше резисторы могут рассеивать мощность в два-три раза больше номинальной в течение ограниченного времени.Когда блок питания включен на длительное время для проверки теплового режима, а мощность эквивалентной нагрузки недостаточна, то резисторы можно просто окунуть в воду.

Будьте осторожны, чтобы не обжечься!

Согласующие резисторы данного типа способны нагреваться до температуры в несколько сотен градусов без каких-либо внешних проявлений!

То есть дыма или обесцвечивания вы не заметите и можете попробовать прикоснуться к резистору пальцами.

Как настроить импульсный блок питания?

Собственно блок питания, собранный на базе исправного ЭПРА, особой настройки не требует.
Его необходимо подключить к фиктивной нагрузке и убедиться, что блок питания способен выдавать номинальную мощность.
Во время работы под максимальной нагрузкой необходимо следить за динамикой повышения температуры транзисторов и трансформатора. Если трансформатор слишком сильно нагревается, то нужно либо увеличить сечение провода, либо увеличить общую мощность магнитопровода, либо и то, и другое.
Если транзисторы сильно нагреваются, то нужно установить их на радиаторы.
Если в качестве импульсного трансформатора используется бытовой дроссель от КЛЛ, и его температура превышает 60 … 65 ° С, то необходимо снизить мощность нагрузки.
Не рекомендуется повышать температуру трансформатора выше 60… 65 ° C, а транзисторов — выше 80… 85 ° C.

Для чего предназначены элементы импульсной схемы питания?

R0 — ограничивает пиковый ток, протекающий через диоды выпрямителя в момент включения.КЛЛ также часто действуют как предохранители.
VD1… VD4 — мостовой выпрямитель.
L0, C0 — фильтр питания.
R1, C1, VD2, VD8 — цепь запуска преобразователя.
Пусковой узел работает следующим образом. Конденсатор С1 заряжается от источника через резистор R1. Когда напряжение на конденсаторе C1 достигает напряжения пробоя динистора VD2, динистор разблокируется и открывает транзистор VT2, вызывая автоколебания. После начала генерации на катод диода VD8 подаются прямоугольные импульсы и отрицательный потенциал надежно блокирует динистор VD2.
R2, C11, C8 — упрощают запуск преобразователя.
R7, R8 — улучшают блокировку транзисторов.
R5, R6 — ограничивают базовый ток транзисторов.
R3, R4 — предотвращают насыщение транзисторов и действуют как предохранители при пробое транзисторов.
VD7, VD6 — защищают транзисторы от обратного напряжения.
TV1 — трансформатор обратной связи.
Л5 — дроссель балластный.
С4, С6 — разделительные конденсаторы, на которых напряжение питания делится пополам.
ТВ2 — импульсный трансформатор.
VD14, VD15 — импульсные диоды.
С9, С10 — конденсаторы фильтра.