Блок питания радиоприёмника из электронного балласта лдс

Блок питания радиоприёмника из электронного балласта ЛДС

В настоящее время вероятно у каждого радиолюбителя в загашнике хранятся электронные балласты от вышедших из строя компактных люминесцентных ламп. С одной стороны, это почти готовый, лёгкий и малогабаритный сетевой блок питания, который легко можно поместить в корпус радиоприёмника, с другой – его переделка далеко не всегда приводит к желаемым результатам. В Интернете можно встретить большое количество схем различных электронных балластов и описаний по их переделке. Но они, как правило, рассчитаны на определённую более или менее постоянную нагрузку. Для питания радиоприёмника такие схемы не подходят, т. к. нагрузка на источник питания в радиоприёмнике может колебаться почти от нуля до максимума, в зависимости от громкости.

Дело в том, что электронные балласты изначально спроектированы под конкретный ток, потребляемый лампой. Возьмём типичную схему электронного балласта ЛДС (рис.1).


Рис.1. Типовая схема электронного балласта

Здесь мы видим, что схема представляет собой простой полумостовой нерегулируемый автогенераторный инвертор с коммутирующим насыщающимся трансформатором Т1. Генератор на транзисторах VT1 и VT2 питается от мостового выпрямителя на диодах D1…D4 со сглаживающим пульсации конденсатором С1. Элементы R1, R2, C2, C3, D5, D8 служат для запуска генератора, диоды D6, D7 защищают транзисторы от пробоя напряжением самоиндукции дросселя L2. Резисторы R3, R4 ограничивают пиковые значения тока транзисторов, а резисторы R5, R6 ограничивают ток базы соответствующего транзистора. Нагрузкой генератора служит лампа, подключенная через дроссель L2 к диагонали моста, образованного транзисторами VT1, VT2 и конденсаторами С4,С6.

Обмотка w2 положительной обратной связи (ПОС) генератора включена последовательно с нагрузкой и, следовательно, мы имеем ПОС по току. Применение ПОС по току позволяет к моменту выключения автоматически вывести транзистор из насыщения, уменьшить время рассасывания заряда и снизить потери мощности в цепях управления. Однако при большом сопротивлении нагрузки ток через обмотку w2 может оказаться слишком малым для того, чтобы на обмотках w1 и w3 образовались достаточное по величине напряжение для открывания ключевых транзисторов. В результате генератор не запустится.

По этой причине для питания радиоприёмника через данный инвертор недостаточно просто заменить дроссель L2 и лампу EL1 в схеме рис.1 на импульсный трансформатор, как описано во многих статьях. Для самовозбуждения генератора без нагрузки необходимо ввести ПОС по напряжению, в результате получим схему, изображённую на рисунке 2.


Рис. 2. Схема переделанного электронного балласта

Чтобы ввести в схему ПОС по напряжению нужно намотать на существующем коммутирующем трансформаторе T1, выполненном на небольшом ферритовом колечке, три витка одножильного провода диаметром 0,15…0,2 мм и соединить его через резистор Rос сопротивлением 2…3 ома с дополнительной обмоткой на силовом трансформаторе содержащей 2 витка провода такого же диаметра.

Т. к. электронные балласты от сгоревших экономок по сути являются бросовыми материалами, то и затраты времени и средств на переделку должны быть минимальными. Иначе, как говорится, овчинка не стоит выделки. При переделке электронного балласта весьма желательно «вписаться» в существующие габариты платы, иначе если например, трансформатор будет помещаться отдельно от платы, придётся протягивать по радиоприёмнику провода к нему. А это очень неудобно и не технологично, особенно если учесть, что по этим проводам проходят импульсы высокого напряжения и частоты. Существующий дроссель L2 для изготовления трансформатора не годится, т. к. изготовлен из феррита с низкой магнитной проницаемостью, поэтому его нужно удалить, а на его место установить силовой трансформатор.

Лучше всего, на мой взгляд, для силового трансформатора подходит дешёвый ферритовый сердечник типоразмера ЕЕ16/8/5 и двухсекционный каркас к нему. Такой трансформатор точно подходит по посадочному месту дросселя L2. Я приобретал для этой цели сердечники из феррита ТР4А (аналоги – EE16G, N97, N53) по цене 9 центов за пару и двухсекционные каркасы к ним BV-EF16-2-6Q по цене 14 центов условных американских денег. Средние выводы каркаса, если они есть, необходимо удалить. Выводы первичной обмотки припаять к тем штырькам каркаса, которые соответствуют печатной плате. Выводы вторичной обмотки после установки трансформатора на своё место, припаять к тем выходам платы, к которым были припаяны выводы люминесцентной лампы. Конденсатор С5 нужно удалить. Выводы обмотки обратной связи можно не припаивать к плате, а через резистор Rос непосредственно соединить с дополнительной обмоткой токового трансформатора Т1. Я для этой цели использовал обрезанные части дорожек, идущих к лампе. После сборки трансформатора нужно прочно стянуть между собой половинки сердечника, например, с помощью ниток с последующей пропиткой их клеем или лаком. Сверху обмотки защитить двумя – тремя слоями лакоткани.

Собранный трансформатор будет выглядеть более аккуратно, если половинки ферритового сердечника скрепить прочной изоляционной полиэстеровой лентой шириной 5 мм и этой же лентой обмотать поверх готовых обмоток. Тип ленты TEA-5K5-05.0mm.

Упомянутые выше сердечники имеют магнитную проницаемость µ=2300, максимальную индукцию Bmc=0,45 Т. Для этих значений и, исходя из геометрических размеров сердечника, был произведён расчёт числа витков трансформатора. Первичная обмотка содержит 165 витков провода ПЭВ-0,2. Вторичная обмотка была намотана двумя проводами ПЭВ-0,4, сложенными вместе. Число витков вторичной обмотки зависит от величины напряжения питания радиоприёмника, схемы выпрямления и наличия стабилизатора напряжения. Для указанного числа витков первичной обмотки на каждый виток вторичной обмотки приходится около 0,9 В.

Выпрямитель придётся разместить вне платы электронного балласта. В данном случае можно применить как схему выпрямления со средней точкой (Рис. 4), так и мостовую схему выпрямления (Рис. 3).

Наиболее просто применить мостовую схему выпрямления, однако нужно не забывать, что при этом потери мощности на диодах будут в два раза больше, чем в схеме выпрямления со средней точкой. Впрочем, запаса мощности преобразователя вполне хватает для питания большинства транзисторных радиоприёмников.


Рис.3. Мостовая схема выпрямления

Схема выпрямления со средней точкой имеет всего два выпрямительных диода, следовательно, потери мощности на диодах в ней меньше, однако потребуется три провода для связи с платой преобразователя и, кроме того, необходимо соединить выводы вторичной обмотки последовательно, как показано на рис. 4.

В качестве диодов для выпрямителя подойдут широко распространённые диоды типа 1N4007. Можно, конечно использовать и готовые выпрямительные мостики, например, типа 2W10.


Рис. 4. Схема выпрямления со средней точкой

Необходимо заметить, что указанное число витков вторичной обмотки (пятнадцать) было рассчитано на применение интегрального стабилизатора напряжения L7809, включенного после выпрямителя. Однако практика применения показала, что блок питания хорошо держит нагрузку и устанавливать стабилизатор не обязательно.

Если блок питания будет использоваться без стабилизатора, то число витков вторичной обмотки нужно уменьшить. Так для получения выходного напряжения 9 вольт нужно намотать 12 витков провода. Это значение может измениться в зависимости от конкретной марки феррита и количества витков первичной обмотки.

И в заключение вставляю фотографии моего варианта блока питания.


Рис.5. Преобразователь после переделки

Проводом в розовой изоляции намотана обмотка обратной связи по напряжению. Резистор Rос составлен из двух последовательно соединённых резисторов сопротивлением 1 ом и мощностью 0,25 Вт.


Рис.6. Блок питания готовый к использованию


Рис. 7. Слушаем радио

KOMITART — развлекательно-познавательный портал

Разделы сайта

  • » На Главную
  • » Радиолюбителю
  • » APEX AUDIO
  • » Блоки питания
  • » Гитарные примочки
  • » Своими руками
  • » Автомобилисту
  • » Service-Manual
  • » PREAMPLIFIERS
  • » Бесплатные программы
  • » Компьютер
  • » Книги
  • » Женские штучки
  • Готовим вкусно и быстро
  • » Игры на сайте
  • » Юмор
  • » Разное — интересное

DirectAdvert NEWS

GNEZDO NEWS

Друзья сайта

Статистика

Как переделать электронный балласт энергосберегающей лампы в импульсный БП

Как переделать преобразователь экономки в импульсный БП?

Если у вас завалялась лампа экономка с неисправной колбой, не торопитесь ее выбрасывать. Внутри цоколя у нее находится схема высокочастотного преобразователя, которая заменяет габаритный и тяжелый балластный дроссель, как в схемах подключения обычных ЛДС. На основе этого преобразователя можно изготовить импульсный блок питания ватт на 20, а при более тщательном подходе и более сотни выжать можно.

Ниже представлен один из самых распространенных вариантов схем преобразователя экономок:

Это схема энергосберегающей лампы Vitoone мощностью 25 ватт. Красным цветом на ней обозначены те элементы, которые нам не потребуются, поэтому их из схемы исключаем, а между точками А и А’ ставим перемычку. Осталось дело за малым, прикрутить на выход импульсный трансформатор и выпрямитель.

Вариант уже переделанной схемы «энергосберегайки» в импульсный блок питания приведен на рисунке ниже:

Как видно из схемы, R0 поставили в 2 раза меньшего номинала, но мощность его увеличили, С0 заменили на 100,0 mF, а на выходе добавили TV2 с выпрямителем на VD14, VD15, С9 и с10. Резистор R0 служит в качестве предохранителя и ограничителя тока зарядки при включении. Номинал емкости С0 выберите таким, чтобы он (примерно) численно был равен мощности БП, который вы делаете.

По поводу конденсатора С0: его можно «выдрать» из старого пленочного фотоаппарата типа Кодак, или любой другой пленочной мыльницы, там в схеме лампы вспышки как раз стоит такой, какой нам нужен, 100mF на 350V.

TV2 — импульсный трансформатор, от его габаритной мощности, а также от максимального допустимого тока ключевых транзисторов, зависит мощность самого блока питания. Для изготовления маломощного импульсного БП достаточно намотать на имеющийся дроссель вторичную обмотку, как показано на следующей схеме:

Чтобы запитать какое-либо низковольтное зарядное устройство или не очень мощный усилитель, намотайте витков 20 поверх имеющейся обмотки L5, этого будет достаточно.

На снимке выше представлен рабочий вариант блока питания без выпрямителя на 20 ватт. На холостом ходу частота автоколебаний 26 кГц, под нагрузкой 20W 32 кГц, трансформатор нагревается до 60 ºС, транзисторы до 42ºС.

Читайте также  Изготовление печатной платы в домашних условиях (в картинках)

Важно. На первичной обмотке при работе преобразователя присутствует сетевое напряжение, поэтому обязательно проложите слой бумажной изоляции, которая будет разделять первичную и вторичную обмотки, даже если на первичке уже имеется синтетическая защитная пленка.

Но бывает и так, что в окне имеющегося дросселя нет достаточного пространства для намотки вторичной обмотки, или в том случае, когда нам предстоит сотворить БП гораздо большей мощности, чем мощность переделываемой «энергосберегайки» — тут без применения дополнительного импульсного транса не обойтись (смотри вторую схему статьи).

Например, мы делаем импульсный БП более 100W мощности, а используем балласт от 20 ваттной лампочки. В этом случае потребуется замена VD1 — VD4 на более «токистые» диоды, а дроссель L0 мотнуть проводом потолще. При недостаточности коэффициента усиления VT1 и VT2 по току, увеличьте ток базы транзисторов путем уменьшения номиналов R5 и R6, а также увеличив мощность сопротивлений в цепях баз и эмиттеров.

При недостаточной частоте генерации увеличьте номиналы емкостей С4 и С6.

Практические испытания показали, что полумостовые импульсные БП не критичны к параметрам выходного трансформатора, потому как цепь ОС не проходит через него, поэтому допускаются погрешности расчета до 150 процентов.

Импульсный БП 100 Ватт.

Как уже писалось выше, для того чтобы получился мощный БП, наматывается дополнительный импульсный трансформатор TV2, заменяется R0, заменяется С0 на 100 mF, транзисторы 13003 желательно заменить на 13007, они рассчитаны на больший ток, и лучше поставить их на небольшие радиаторы через изолирующие прокладки (слюду например).

Разрез соединения транзисторов с радиаторами изображен на рисунке ниже:

Действующая модель импульсного БП, работающего на нагрузку 100 Вт изображена на снимке ниже:

Трансформатор намотан на кольце 2000HM, внешний диаметр 28мм, внутренний диаметр 16мм, высота кольца 9мм.
Из за недостаточности мощности нагрузочных резисторов, они помещены в блюдце с водой.
Генерация без нагрузки 29 кГц, под нагрузкой 100 Вт — 90 кГц.

По поводу выпрямителя.

Чтобы магнитопровод трансформатора TV2 не вошел в насыщение, выпрямители в полумостовых импульсных БП делайте двухполупериодными, т.е они должны быть мостовыми (1), или с нулевой точкой (2). Смотри рисунок ниже.

При мостовой схеме требуется немного меньше провода на обмотку, но при этом на VD1-VD4 рассеивается в 2 раза больше энергии. На втором фрагменте рисунка изображен вариант схемы выпрямителя с нулевой точкой, он более экономичен, но обмотки в этом случае должны быть абсолютно симметричные, иначе магнитопровод войдет в насыщение. Второй вариант используют, когда при небольшом напряжении на выходе нужно иметь значительный ток. Чтобы минимизировать потери, кремниевые диоды заменяют диодами Шоттки, на них напряжение падает меньше раза в 2 — 3.

Рассмотрим на примере:

При Р=100Вт , U=5В, TV1 со средней точкой, 100 / 5 * 0,4 = 8 , т.е. на диодах Шоттки рассеивается мощность 8 Вт.
При Р=100Вт , U=5В, TV1 с мостовым выпрямителем и обычными диодами, 100 / 5 * 0,8 * 2 = 32 , т.е. на VD1-VD4 будет рассеиваться мощность порядка 32 Вт.

Имейте это в виду, и не ищите потом половину исчезнувшей мощности.

Наладка импульсного БП.

Подключите ИБП к сети по ниже приведенной схеме (фрагмент 1). Тут HL1 будет выполнять роль балласта, имеющего нелинейную характеристику и будет защищать ваше устройство, если возникнет внештатная ситуация. Мощность HL1 должна быть примерно равна мощности того блока питания, которое вы испытываете.

Когда блок питания включен без нагрузки, или работает на малую нагрузку, нить накала HL1 имеет небольшое сопротивление, поэтому никакого влияния на работу БП не оказывает. Когда возникают какие то неполадки, токи VT1 и VT2 возрастают, лампа начинает светиться, сопротивление нити накала возрастает, тем самым уменьшая ток в цепи.

Если вы постоянно занимаетесь ремонтом и наладкой импульсных блоков питания, не лишним будет собрать специальный стенд (рисунок выше, фрагмент 2). Как видите, здесь присутствует разделительный трансформатор (гальваническая развязка между БП и бытовой сетью), а также имеется тумблер, позволяющий подавать напряжение на БП в обход лампы. Это нужно для того, чтобы испытывать преобразователь при работе на мощную нагрузку.

В качестве нагрузки можно использовать мощные стекло-керамические резисторы, обычно они зеленого цвета (смотри рисунок ниже). Красными цифрами на рисунке обозначена их мощность.

При длительных испытаниях, когда нужно проверить тепловой режим элементов схемы БП, и не достаточной мощности нагрузочных резисторов, последние можно опустить в блюдце с водой. Во время работы эквивалент нагрузки очень сильно греется, поэтому не хватайтесь за резисторы руками во избежание ожога.

Если вы все сделали аккуратно и правильно, и при этом использовали заведомо исправный балласт от энергосберегающей лампы, то и налаживать то особо нечего. Схема должна заработать сразу. Подключайте нагрузку, подавайте питание, и прикидывайте, способен ли ваш БП отдавать требуемую мощность. Следите за температурами VT1, VT2 (должна быть не выше 80-85 ºС) и выходного трансформатора (должна быть не больше 60-65 ºС).

При высоком нагреве трансформатора, увеличьте сечение провода, или намотайте трансформатор на магнитопроводе с большей габаритной мощностью, а может быть придется сделать и первое и второе.

При нагреве транзисторов — ставьте их на радиатор (через изолирующие прокладки).

Если вы изобретали маломощный ИБП, и при этом доматывали имеющийся дроссель, а он при работе греется выше допустимой нормы, попробуйте как он работает на нагрузку меньшей мощности.

Скачать программы расчета импульсных трансформаторов вы можете в статье:

Блок питания радиоприёмника из электронного балласта лдс

_________________
Теория — это когда всё известно, но ничего не работает. Практика — это когда всё работает, но никто не знает почему. Мы же объединяем теорию и практику: ничего не работает, и никто не знает почему! © А. Эйнштейн

У меня вон 2G7 на 9 Вт Осрам 840 живет уже лет 10 в настольной лампе. ЭПРА в ней ИР2520+ИРФ840 и лампа горит с небольшим недогрузом — по факту ватт 7,5. 8 (молодой был, неопытный — думал что если чуть занижу мощность, то дольше прослужит)
Сначала в институте учился — юзал эту лампу и в хвост и в гриву часов по 6 в сутки. Потом определили ее на тумбочку книжки вечером читать. Т. е. эксплуатация довольно интенсивная. Лампе хоть бы что — даже концы чернеть не думают.

Кстати вот еще пример из статистики:
Ванна. ЭПРА на ИР2520. Прогрев сделан от доп. обмоток на дросселе, длительность около 2 сек. Лампа — китайская «Т8 18W 6500К».
Висит уже 5,5 лет — и концы без полосок! Причем в ванне свет довольно часто включают.
А вот висела такая же в сортире, но там мне было что-то западло паять и я ограничился запайкой PTC-термистора от сберегайки в «штатный» китайский автогенераторный ЭПРА. Через год лампе настал «черный конец».

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Такой вопрос.Купил сегодня балласт,продавался как ЭПРА 1х18 E-Litech (для св-в LT-103,104).Вскрыл,на обороте платы написано LTK-01.Сама схема балласта выполнена без динистора.
Вопрос.За счёт чего она запускается тогда?


Если конечно она не запускается за счёт С2 (расположен рядом с электролитом)

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

_________________
Теория — это когда всё известно, но ничего не работает. Практика — это когда всё работает, но никто не знает почему. Мы же объединяем теорию и практику: ничего не работает, и никто не знает почему! © А. Эйнштейн

При замене в современном автомобиле электромеханических реле на интеллектуальные силовые ключи PROFET производства Infineon необходимо учитывать особенности их коммутации по сравнению с «сухими контактами» реле, а также особенности управления с их помощью различными типами нагрузок.

Вебинар посвящен проектированию и интеграции встроенных и внешних антенн Quectel для сотовых модемов, устройств навигации и передачи данных 2,4 ГГц. На вебинаре вы познакомитесь с продуктовой линейкой и способами решения проблем проектирования. В программе: выбор типа антенны; ключевые проблемы, влияющие на эффективность работы антенны; требования к сертификации ОТА; практическое измерение параметров антенн.

Должна получиться примерно вот такая вот схема

(нашел на просторах сети)

,но чего-то не вырисовывается.Вечером отсканирую плату и расставлю элементы.

_________________
Теория — это когда всё известно, но ничего не работает. Практика — это когда всё работает, но никто не знает почему. Мы же объединяем теорию и практику: ничего не работает, и никто не знает почему! © А. Эйнштейн

_________________
Теория — это когда всё известно, но ничего не работает. Практика — это когда всё работает, но никто не знает почему. Мы же объединяем теорию и практику: ничего не работает, и никто не знает почему! © А. Эйнштейн

А ток где замерялся? Если по переменке, то нужен прибор True RMS. Лучше всего так: замерить напряжение на сглаживающем конденсаторе, обозначим его Uс (у вас оно получилось 280В). Затем собираем выпрямитель со сглаживающим конденсатором 47-100 мкФ, на выход этого выпрямителя включаем балласт через амперметр (балласт будет питаться постоянкой 300В). Измеренный ток умножаем на Uс, получаем потребляемую мощность. Эту мощность умножаем на 0,85 (примерный КПД балласта) и получаем мощность на лампе. Амперметр лучше всего стрелочный, цифровой может подглючивать от помех, создаваемых ЭПРА.

Мощность, похоже, по любому занижена. Надо вначале увеличить ёмкость сглаживающего конденсатора, если не поможет — то увеличить зазор дросселя или смотать несколько витков. Индуктивность при этом уменьшится. Рассчитать её конкретное значение весьма непросто, поэтому проще подобрать экспериментально. Однако хочу предупредить — не факт, что получится. Видел отзывы людей, которые так делали и у них ничего хорошего не вышло.
Ещё видел совет — включить параллельно первичке насыщающегося трансформатора RC — цепочку, номиналы надо подбирать.
Главное, при экспериментах включать балласт в сеть через лампу на 100Вт для защиты от бабаха. В идеале — запитать через лампу от внешнего выпрямителя, перепаяв на его выход сглаживающий конденсатор из балласта. Потому что запасённой этим конденсатором энергии хватит, чтобы убить транзисторы, а лампа после конденсатора этого не допустит.

Читайте также  Последовательный асинхронный адаптер (com порт)

_________________
Теория — это когда всё известно, но ничего не работает. Практика — это когда всё работает, но никто не знает почему. Мы же объединяем теорию и практику: ничего не работает, и никто не знает почему! © А. Эйнштейн

diesel170

Не помню писал или нет.Но вычитал,на одном форуме,что в принципе лампу одной мощности можно превратить в лампу другой мощности (вернее балласт другой мощности) просто перенеся в неё выходной дроссель и конденсатор.Если транзисторы конечно позволяют.

Как я понял,вы в своё время мне вышеописанный способ советовали,по снятию реальных характеристик с балласта,когда я хотел поставить балласт на лампу большей/меньшей мощности.Говоря о том,что балласт иногда лучше недогружать,чем перегружать.

Сейчас вроде как руки дошли.Купил несколько УФ на 9 Вт и расковырял лампочки на 11 Вт.Хочу проверить,что да как.
Прибором с TrueRMS обзавёлся,стрелочник Ц-шка тоже имеется.

И ещё такой вопрос.Поясните как китайцы умудряются вешать на один балласт несколько ламп.В данном случае интересна конструкция сушился для ногтей.Если только параллельно .

_________________

_________________

_________________
Фак, кот грызёт провод! Сейчас его ударит либо током, либо тапком! ))

Да, можно и так. Схемы собственно инверторов одинаковы, могут несколько отличаться номиналы резисторов.

_________________
Теория — это когда всё известно, но ничего не работает. Практика — это когда всё работает, но никто не знает почему. Мы же объединяем теорию и практику: ничего не работает, и никто не знает почему! © А. Эйнштейн


Номиналы некоторых керамических конденсаторов неизвестны (я их не выпаивал и не измерял), но скорее всего там что-то в районе 10-100нФ. Номиналы конденсаторов в обвязке микрухи взял из даташита.
Похоже, что вся правая нижняя часть схемы — это цепь защиты, которая глушит генерацию при неисправной лампе.

ПС более раняя версия этого ЭПРА была собрана по совершенно другой схеме, без микросхемы. Корпус одинаковый, но отличить их легко: в старой версии входной клеммник 3-контактный (посередине заземление), два предохранителя, а в новой версии клеммник 2-контактный, один предохранитель.

_________________
Фак, кот грызёт провод! Сейчас его ударит либо током, либо тапком! ))

Блок питания: что можно сделать из энергосберегающей лампы?

Несмотря на небольшие размеры энергосберегающих ламп, в них много электронных компонентов. По своему устройству это обычная трубчатая люминесцентная лампа с миниатюрной колбой, но только свернутой в спираль или иную пространственную компактную линию. Ее поэтому называют компактной люминесцентной лампой (в сокращении КЛЛ).

И для нее характерны все те же самые проблемы и неисправности, что и для больших трубчатых лампочек. Но электронный балласт лампочки, которая перестала светить, скорее всего, из-за перегоревшей спирали, обычно сохраняет свою работоспособность. Поэтому его можно использовать для каких-либо целей как импульсный блок питания (в сокращении ИБП), но с предварительной доработкой. Об этом и пойдет речь далее. Наши читатели узнают, как сделать блок питания из энергосберегающей лампы.

  1. В чем разница между ИБП и электронным балластом
  2. В чем суть реконструкции балласта
  3. Трансформатор из дросселя
  4. Тестирование ИБП
  5. Более мощный ИБП с отдельным трансформатором

В чем разница между ИБП и электронным балластом

Сразу предупредим тех, кто ожидает получение мощного источника питания из КЛЛ – большую мощность получить в результате простой переделки балласта нельзя. Дело в том, что в катушках индуктивности, которые содержат сердечники, рабочая зона намагничивания жестко ограничена конструкцией и свойствами намагничивающего напряжения. Поэтому импульсы этого напряжения, создаваемые транзисторами, точно подобраны и определены элементами схемы. Но такой блок питания из ЭПРА вполне достаточен для питания светодиодной ленты. Тем более что импульсный блок питания из энергосберегающей лампы соответствует ее мощности. А она может быть до 100 Вт.

Наиболее распространенная схема балласта КЛЛ построена по схеме полумоста (инвертора). Это автогенератор на основе трансформатора TV. Обмотка TV1-3 намагничивает сердечник и выполняет при этом функцию дросселя для ограничения тока через лампу EL3. Обмотки TV1-1 и TV1-2 обеспечивают положительную обратную связь для появления напряжения, управляющего транзисторами VT1и VT2. На схеме красным цветом показана колба КЛЛ с элементами, которые обеспечивают ее запуск.

Пример распространенной схемы балласта КЛЛ

Все катушки индуктивности и емкости в схеме подобраны так, чтобы получить в лампе точно дозированную мощность. С ее величиной связана работоспособность транзисторов. А поскольку они не имеют радиаторов, не рекомендуется стремиться получать от переделанного балласта значительную мощность. В трансформаторе балласта нет вторичной обмотки, от которой питается нагрузка. В этом главное отличие его от ИБП.

В чем суть реконструкции балласта

Чтобы получить возможность подключения нагрузки к отдельной обмотке, надо либо намотать ее на дросселе L5, либо применить дополнительный трансформатор. Переделка балласта в ИБП предусматривает:

    разборку корпуса балласта КЛЛ. Это можно сделать отверткой, которую надо поочередно, шаг за шагом вставлять по линии соприкосновения его деталей. Прилагаемое к лампе усилие не должно быть чрезмерным для колбы. Надо постараться давить на нее с минимальной силой.

Как открыть корпус балласта КЛЛ
Отсоединение контактов лампы от платы балласта. Для этого их жилки отматываются с четырех штырьков на плате.

Отсоединение контактов колбы

  • Извлечение платы и соединение всех четырех штырьков перемычками (шунтирование лампы).
  • Плата балласта извлечена из лампы

    Для дальнейшей переделки электронного балласта в блок питания из энергосберегающей лампы надо принять решение относительно трансформатора:

    • использовать имеющийся дроссель, доработав его;
    • либо применить новый трансформатор.

    Трансформатор из дросселя

    Далее рассмотрим оба варианта. Для того чтобы воспользоваться дросселем из электронного балласта, его надо выпаять из платы и затем разобрать. Если в нем применен Ш-образный сердечник, он содержит две одинаковые части, которые соединены между собой. В рассматриваемом примере для этой цели применена оранжевая клейкая лента. Она аккуратно удаляется.

    Удаление ленты, стягивающей половинки сердечника

    Половинки сердечника обычно склеены так, чтобы между ними оставался зазор. Он служит для оптимизации намагничивания сердечника, замедляя этот процесс и ограничивая скорость нарастания тока. Берем наш импульсный паяльник и нагреваем сердечник. Прикладываем его к паяльнику местами соединения половинок.

    Рассоединяем склеенные половины сердечника

    Разобрав сердечник, получаем доступ к катушке с намотанным проводом. Обмотку, которая уже есть на катушке, отматывать не рекомендуется. От этого изменится режим намагничивания. Если свободное место между сердечником и катушкой позволяет обернуть один слой стеклоткани для улучшения изоляции обмоток друг от друга, надо сделать это. А потом намотать десять витков вторичной обмотки проводом подходящей толщины. Поскольку мощность нашего блока питания будет небольшой, толстый провод не нужен. Главное, чтобы он поместился на катушке, и половинки сердечника наделись на него.

    Разобранный дроссель

    Намотав вторичную обмотку, собираем сердечник и закрепляем половинки клейкой лентой. Предполагаем, что после тестирования БП станет понятно, какое напряжение создается одним витком. После тестирования разберем трансформатор и добавим необходимое число витков. Обычно переделка имеет целью сделать преобразователь напряжения с выходом 12 В. Это позволяет получить при использовании стабилизации зарядное устройство для аккумулятора. На такое же напряжение можно сделать и драйвер для светодиодов из энергосберегающей лампы, а также зарядить фонарик с питанием от аккумулятора.

    Поскольку трансформатор нашего ИБП, скорее всего, придется доматывать, впаивать его в плату не стоит. Лучше припаять проводки, торчащие из платы, и к ним на время тестирования припаять выводы нашего трансформатора. Концы выводов вторичной обмотки надо очистить от изоляции и покрыть припоем. Затем либо на отдельной панельке, либо прямо на выводах намотанной обмотки надо собрать выпрямитель на высокочастотных диодах по схеме моста. Для фильтрации в процессе измерения напряжения достаточно конденсатора 1 мкФ 50 В.

    Готовая к тестированию плата с выпрямителем Схема импульсного блока питания

    Тестирование ИБП

    Но перед присоединением к сети 220 В последовательно с нашим блоком, переделанным своими руками из лампы, обязательно соединяется мощный резистор. Это мера соблюдения безопасности. Если через импульсные транзисторы в блоке питания потечет ток короткого замыкания, резистор его ограничит. Очень удобным резистором в таком случае может стать лампочка накаливания на 220 В. По мощности достаточно применить 40–100-ваттную лампу. При коротком замыкании в нашем устройстве лампочка будет светиться.

    Последовательное соединение платы с лампочкой перед подачей напряжения 220 В

    Далее присоединяем к выпрямителю щупы мультиметра в режиме измерения постоянного напряжения и подаем напряжение 220 В на электрическую цепь с лампочкой и платой источника питания. Предварительно обязательно изолируются скрутки и открытые токоведущие части. Для подачи напряжения рекомендуется применить проводной выключатель, а лампочку вложить в литровую банку. Иногда они при включении лопаются, а осколки разлетаются по сторонам. Обычно испытания проходят без проблем.

    Более мощный ИБП с отдельным трансформатором

    Они позволяют определить напряжение и необходимое число витков. Трансформатор дорабатывается, блок снова испытывается, и после этого его можно применить как компактный источник питания, который намного меньше аналога на основе обычного трансформатора 220 В со стальным сердечником.

    Чтобы увеличить мощность источника питания, надо применить отдельный трансформатор, сделанный аналогично из дросселя. Его можно извлечь из лампочки большей мощности, сгоревшей полностью вместе с полупроводниковыми изделиями балласта. За основу берется та же схема, которая отличается присоединением дополнительного трансформатора и некоторых других деталей, изображенных красными линиями.

    Читайте также  Filtered noise generator

    ИБП с дополнительным трансформатором

    Выпрямитель, показанный на изображении, содержит меньше диодов по сравнению с выпрямительным мостом. Но для его работы потребуется больше витков вторичной обмотки. Если они не вмещаются в трансформатор, надо применить выпрямительный мост. Более мощный трансформатор делается, например, для галогенок. Кто использовал обычный трансформатор для системы освещения с галогенками, знает, что они питаются достаточно большим по величине током. Поэтому трансформатор получается громоздким.

    Если транзисторы разместить на радиаторах, мощность одного блока питания можно заметно увеличить. А по весу и габаритам даже несколько таких ИБП для работы с галогенными светильниками получатся меньше и легче одного трансформатора со стальным сердечником равной им мощности. Другим вариантом использования работоспособных балластов экономок может быть их реконструкция для светодиодной лампы. Переделка энергосберегающей лампы в светодиодную конструкцию очень проста. Лампа отсоединяется, а вместо нее подключается диодный мост.

    На выходе моста подключается определенное количество светодиодов. Их можно подключить между собой последовательно. Важно, чтобы ток светодиода равнялся току в КЛЛ. Энергосберегающие лампочки можно назвать ценным полезным ископаемым в эпоху светодиодного освещения. Они могут найти применение даже после завершения своего срока службы. И теперь читатель знает детали этого применения.

    ЭЛЕКТРОННЫЙ БАЛЛАСТ ДЛЯ ЛАМП ЛДС

    Интересно то, что цена такого балласта недорога, всего 2 доллара. Для некоторых, покажется, что все-таки 2$ за балласт дороговато, но после вскрытия, оказалось, что в нем использованы компоненты в разы дороже общей цены балласта. Одна только пара мощных высоковольтных транзисторов 13009 уже стоят более доллара каждый.

    Кстати, срок службы ЛДС зависит от способа запуска лампы. Из графиков видно, что холодный старт резко сокращает срок службы лампы.

    Особенно в случае применения упрощенных электронных балластов, которые резко выводят ЛДС в рабочий режим. Да и способ питания лампы постоянным током также снижает срок службы. Незначительно — но всё-таки снижает. Примеры — на схемах ниже:

    Простая схема электронного балласта (без микросхемы управления) почти мгновенно зажигает лампу. И для долговечности лампы это плохо. За короткое время нить накала не успевает разогреться, а высокое напряжение, приложенное между ее нитями, вырывает из нити накала требуемое количество электронов, необходимое для зажигания лампы, и этим разрушает накал, понижая его эмиссионную способность. Типовая принципиальная схема электронного балласта:

    Поэтому рекомендуется выбирать белее серьёзную схему, с задержкой подачи питания (клик для увеличения):

    В схеме купленного балласта особенно порадовал сетевой фильтр — чего нет в электронных трансформаторов для галогенных ламп. Фильтр оказался не простой: дроссель, варистор, предохранитель (не резистор как в ЭТ, а самый настоящий предохранитель), емкости перед и после дросселя. Дальше идет выпрямитель и два электролита — это не похоже на китайцев.

    После уже идет стандартная, но в разы улучшенная схема двухтактого преобразователя. Тут сразу на глаза бросаются две вещи — теплоотводы транзисторов и применение более мощных резисторов в силовых цепях, обычно китайцам без разницы, где ток в цепи больше или меньше, они используют стандартные резисторы 0,25вт.

    После генератора идут два дросселя, именно благодаря им происходит повышение напряжения, тут тоже все очень аккуратно, никаких претензий. Даже в мощных электронных трансформаторах китайские производители редко используют теплоотводы для транзисторов, но здесь как видим они есть, и не только есть, но и очень аккуратны — транзисторы прикручены через дополнительные изоляторы и через шайбы.

    С обратной стороны плата тоже сияет аккуратностью монтажа, никаких острых выводов и испорченных дорожек, олово так-же не пожалели, все очень красиво и качественно.

    Подключил устройство — оно отлично работает! Я уже начал думать, что сборку делали немцы, под суровым контролем, но тут вспомнил цену и почти поменял свое мнение о китайских производителях — молодцы парни, поработали на славу! Обзор подготовил АКА КАСЬЯН.

    Форум по обсуждению материала ЭЛЕКТРОННЫЙ БАЛЛАСТ ДЛЯ ЛАМП ЛДС

    Усилитель мощности звука с двойной термостабилизацией — теория работы схемы и практическое тестирование.

    Электрофорез «Поток-1» — схема, инструкция и самостоятельное изготовление медицинского прибора.

    Что означают термины переключатель, тумблер и кнопка — в чём главные различия и особенности применения каждого из них.

    Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы

    Энергосберегающие лампы представляют собой сложные приборы, элементы которых могут использоваться в радиотехнике для создания новых устройств. В частности, можно сделать блок питания из ЭПРА энергосберегающей лампы.

    Устройство и принцип работы ЭПРА

    Электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА) – важный компонент энергосберегающей лампы, отвечающий за активацию контактов и поддерживающий стабильное свечение без пульсаций.

    Блок ЭПРА присутствует практически во всех люминесцентных светильниках, создающих свет нагревом инертных газов или паров ртути в замкнутом объеме.

    ЭПРА состоит из элементов:

    • фильтр для отсечения помех питающей сети;
    • выпрямитель;
    • устройство для корректировки мощности;
    • сглаживающий фильтр на выходе;
    • дополнительная нагрузка (балласт);
    • инвертор.

    В целях экономии производители могут усиливать одни элементы и избавляться от других. Это влияет на различие параметров ЭПРА, представленных на рынке.

    Пускорегулирующий аппарат питается током от сети и создает постоянное напряжение, поступающее на контакты лампы. Схема является импульсным блоком питания или драйвером, который может быть преобразован в полноценный БП для использования в других электрических цепях.

    БП своими руками

    Создание ИБП из энергосберегающих ламп включает в себя подготовительный этап и процесс преобразования. Все действия важно выполнять с соблюдением техники безопасности при работе с электроприборами.

    Подготовка инструментов и материалов

    Схема стандартной энергосберегающей лампы представлена на рисунке ниже. Красные элементы нужны для запуска лампы и при сборке блока питания не потребуются.

    Схема напоминает импульсный блок питания. Различия касаются только встроенного дросселя. Его необходимо заменить на трансформатор одним из методов:

    • намотка на существующий дроссель вторичной обмотки с соответствующими параметрами;
    • полное удаление дросселя и установка на его место подходящего по эксплуатационным показателям трансформатора из другого электроприбора.

    При разработке энергосберегающей лампы изготовители особенное внимание уделяют компактности прибора. Все элементы подбираются так, чтобы не занимать много места. По этой причине о запасе мощности речи не идет. Желательно создавать блок питания в пределах изначальной мощности осветительного прибора. Это гарантирует долговечность схемы и убережет от перегрева.

    Схема переделки ЭПРА в ИБП

    Переделка ЭПРА в блок питания содержит:

    1. Создание гальванической развязки для безопасности схемы.
    2. Понижение выходного напряжения.
    3. Выпрямление выходного напряжения.

    Для создания БП с мощностью до 15 Вт потребуется обмоточный провод (около 10 см), набор диодов (4 штуки), два конденсатора и электронный балласт от лампы мощностью 40 Вт.

    Доработанная схема имеет вид.

    Дроссель выполняет функции развязывающего и понижающего трансформатора, комплект диодов выпрямляет переменное напряжение. Конденсаторы в схеме сглаживают импульсы и обеспечивают стабильные показатели подающегося на электроприбор питания.

    Порядок работы при переделке:

    1. Из первоначальной схемы удаляются колба и конденсатор рядом с ней.
    2. Все выводы лампы соединяются между собой, замыкая конденсаторы и дроссель, ранее идущие на лампочку.
    3. Дроссель при этом становится основной нагрузкой схемы. Остается домотать на него вторичную обмотку проводом диаметром не более 0,8 мм. Достаточно нескольких витков.

    Чтобы определить точное количество витков вторичной обмотки, используйте следующую методику:

    1. На дроссель наматывается 10 витков, после чего подключается диодный мост.
    2. Схема нагружается резистором 30 Вт с сопротивлением около 5 Ом.
    3. При помощи мультиметра замеряется напряжение на резисторе.
    4. Полученное напряжение делится на 10 (количество витков), тем самым получая напряжение с одного витка.
    5. Нужное напряжение делится на вычисленный показатель. Это искомое количество витков вторичной обмотки.

    В схеме могут быть использованы любые диоды, рассчитанные на обратное напряжение выше 25 В и ток 1 А.

    Недостатком подобной схемы является нестабильность выходного напряжения. Решить проблему можно установкой дополнительного стабилизатора на 12 вольт.

    Можно ли увеличить мощность

    Мощность созданного из ЭПРА блока питания обычно не превышает 40 Вт, чего может быть недостаточно. К тому же установленный в схеме дроссель вводит дополнительные ограничения. Система попросту не может достичь максимальной мощности и даже показатель в 40 Вт наблюдается нечасто. Увеличение тока не дает необходимого эффекта, поскольку магнитопровод начинает функционировать в режиме насыщения, уменьшая КПД схемы.

    Для увеличения мощности БП достаточно подключить вместо стандартного дросселя импульсный трансформатор. Процесс сложнее переделки энергосберегающей лампы, однако все равно его можно осуществить своими руками при наличии знаний в области радиотехники.

    Трансформатор можно достать из компьютерного блока питания или другого оборудования. Дополнительно требуются резистор сопротивлением 5 Ом мощностью 3 Вт и высоковольтный конденсатор емкостью около 100 мкФ с рабочим напряжением 350 В.

    Схема подключения представлена ниже.

    Импульсный трансформатор устанавливается на место дросселя. Первичная обмотка подключается к преобразователю, вторичная является понижающей. Увеличение мощности резистора и емкости конденсатора завершают изменение стандартной схемы блока питания на основе ЭПРА.

    Теперь возможно отдать ток 8 А при напряжении 12 В. Значит БП можно использовать в шуруповертах или бытовых приборах с похожими требованиями.

    Как избежать ошибок

    Чтобы с блоком питания из ЭПРА не возникало проблем, соблюдайте рекомендации:

    • Первый пуск блока питания лучше сделать, подключив к сети через лампу накаливания мощностью 60-100 Вт. Лампа станет индикатором корректности схемы. Если прибор светит слабо, значит БП собран правильно. Яркий свет говорит об ошибке, которая быстро выведет из строя транзисторы.
    • Перед запуском блока питания протестируйте его через нагрузочный резистор. Важно отследить температуру компонентов схемы. Трансформатор и транзисторы не должны нагреваться выше 60 градусов.
    • Сильный перегрев трансформатора требует увеличить поперечное сечение обмотки.
    • Перегревающиеся транзисторы нужно оснастить компактными радиаторами, эффективно отводящими тепло.
    • Созданный из энергосберегающей лампы блок питания лучше не использовать с дорогими электроприборами и гаджетами. Нестабильность напряжения и вероятность пробоя делают подобное рискованными.