Лдс от батарейки – Блокин генератор (преобразователь напряжения). Включение энергосберегающей лампы от аккумулятора мобильного телефона.

Содержание

Питание лампы дневного света от аккумулятора

Иногда, бывает необходимость в освещении от автономного питания (аккумулятора): при отдыхе на природе, в походе, на рыбалке, сторожам и пчеловодам или при отключении электроэнергии дома. Можно запитать люминесцентную лампу, называемые еще — лампами дневного света от автономных низковольтных источников тока, например, от автомобильного аккумулятора через преобразователь напряжения — электронный балласт.

Давайте рассмотрим несколько схем, которые помогут нам в этом.

По схемотехническому исполнению электронные балласты, работающие от автономных низковольтных источников, разделяют на две группы:

  • двухтактные;
  • однотактные.

Они могут быть реализованы как на специализированных микросхемах, так и на дискретных элементах.

Двухтактный электронный балласт мощностью 30 Вт

Электронный балласт предназначен для питания ЛЛ при освещении гаража, садового домика или других небольших помещений.

Балласт выполнен на доступных элементах и без труда может быть повторен радиолюбителями средней квалификации.

К достоинствам устройства, в частности, относится его способность работать при пониженном до 5 В напряжении питания. Данный электронный балласт рассчитан на питание ЛЛ ЛБУ 30 мощностью 30 Вт и имеет следующие технические характеристики:

  • номинальное напряжение питания —13,2 В;
  • номинальный входной ток — 2,6 А;
  • частота преобразования — 20—25 кГц;
  • КПД устройства — 85 %.

Преобразователь выполнен на базе повышающего инвертора напряжения, нагруженного на последовательный колебательный контур, образованный катушкой индуктивности.

Структурная схема преобразователя

Структурная схема преобразователя L1 и конденсатором С1, параллельно которому включена люминесцентная лампа EL1.

Инвертор преобразует постоянное напряжение аккумуляторной батареи 13,2 В в переменное в виде импульсов прямоугольной формы амплитудой 150 В, поступающее на последовательный колебательный контур L1, С1.

Резонансная частота контура равна частоте питающего напряжения, а ток, протекающий через нагрузку, подключенную к конденсатору кон¬тура, не зависит от ее сопротивления. При этом в момент подачи питающего напряжения сопротивление лампы EL1 велико, к конденсатору С1 приложено высокое напряжение, а через катушку индуктивности L1 протекает ток, превышающий номинальное значение.

Этот ток течет и через нити накала EL1, разогревая их, что обеспечивает надежное включение лампы. При загорании лампы ее сопротивление падает и шунтирует конденсатор С1. В результате напряжение на нем снижается до значения, поддерживающего горение лампы, а ток через катушку индуктивности L1 уменьшается до номинальной величины.

Принципиальная электрическая схема преобразователя


Колебательный контур образован элементами L2, С7. Инвертор выполнен по схеме двухтактного автогенератора с положительной обратной связью по току (ПОСТ) на элементах T1, Т2, L1, VT1, VT2, VD1—VD6, С2—С5, R1—R4. Такое построение инвертора позволяет минимизировать энергию, затрачиваемую на управление ключевыми транзисторами VT1, VT2, и снизить влияние напряжения источника питания на стабильность работы преобразователя.

В этом случае легко обеспечиваются и оптимальные частоты преобразования. Кроме указанных выше элементов, преобразователь содержит плавкий предохранитель FU1, конденсатор С1, защищающий источник питания от импульсных токов, и цепочку С6, R5, подавляющую высокочастотные колебания напряжения на обмотках трансформатора Т2.

Работает преобразователь следующим образом. В момент подачи питающего напряжения транзисторы VT1, VT2 закрыты, и напряжение на их коллекторах равно напряжению питания. Через резисторы R1, R2 протекает ток, заряжающий конденсаторы С2, С3 в направлении, противоположном их полярности, указанной на схеме.

Через некоторое время напряжение на базе одного из транзисторов (например, VT1) достигнет порога его открывания, и через коллекторную цепь потечет ток, который пройдет также через источник питания, обмотку I трансформатора Т2 и обмотку III трансформатора Т1. В результате появится ток и в обмотке II трансформатора Т1, который, в свою очередь, потечет через конденсатор С2 и переход «база-эмиттер» транзистора VT1.

При этом VT1 входит в режим насыщения, а конденсатор С2 перезаряжается в соответствии с указанной на схеме полярностью. Его перезарядка ограничивается диодом VD1. Таким образом происходит запуск преобразователя. Транзистор VT1 будет находиться в состоянии насыщения до тех пор, пока не прекратится базовый ток, что может произойти в результате снижения тока через первичную обмотку трансформатора Т2 или при коротком замыкании обмоток трансформатора Т1.

Запускается преобразователь на резонансной частоте контура L2C7, и транзисторы VT1, VT2 будут переключаться в момент перехода через нуль тока дросселя L2. После зажигания лампы EL1 и шунтирования ею конденсатора С7 передача энергии дросселя L2 лампе и конденсатору С7 затягивается, и частота преобразования снижается.

Её стабилизация при этом происходит на уровне, определяемом временем перемагничивания дросселя L1, который, насыщаясь, замыкает накоротко обмотку трансформатора Т1, что приводит к закрыванию одного транзистора и открыванию другого. Частота настройки колебательного контура выбрана равной 46 кГц, а рабочая частота преобразователя — 20—25 кГц.

При таком отношении частот обеспечивается максимальная эффективность работы. Цепочки С4, VD5, R3 и С5, VD6, R4 служат для снижения амплитуды коммутационного импульса на коллекторах транзисторов VT1, VT2 при их закрывании.

Преобразователь смонтирован на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита размерами 233  x 50 мм.

Чертеж возможного варианта печатной платы преобразователя

Плата рассчитана на установку резисторов МЛТ, конденсаторов К73-17 (С1, С4, С5), К50-35 (С2, СЗ) и К15-5 (остальные), диодов серий КД105 (VD1, VD2) и КД212 (VD3—VD6). Транзисторы VT1, VT2 закрепляют с помощью стандартных фланцев и винтов с гайками М4 на Г-образных теплоотводах (на рис. изображены штрихпунктирными линиями). Каждый из них сгибают из пластины листового алюминиевого сплава АМц-П толщиной 2 мм (размеры заготовки — 85 x 50, полки — 50 x 12 мм) и привинчивают к плате винтами с гайками М3. Выводы транзисторов соединяют с печатными проводниками отрезками монтажного провода. Резисторы R3, R4 устанавливают перпендикулярно плате.

Электронный балласт может быть встроен в светильник или помещен в отдельный кожух. При монтаже дроссель L1 и трансформатор Т1 желательно разместить возможно дальше от трансформатора Т2 и дросселя L2, а оксидные конденсаторы С2, СЗ не располагать в непосредственной близости от транзисторов VT1, VT2 и резистора R5.

В преобразователе применены конденсаторы К73-17 (С1, С4, С5) на напряжение 63 В, К50-35 (С2, СЗ) на напряжение 25 В и К15-5 (С6, С7) на напряжение 1,6 кВ. Транзисторы КТ803А можно заменить на КТ908 с любыми буквенными индексами, а также их импортными аналогами. Их желательно выбрать с одинаковым коэффициентом передачи тока базы. Примененные в устройстве диоды КД105 могут иметь любой буквенный индекс. Подойдут и другие низкочастотные диоды с допустимым прямым током не менее 0,5 А. Диоды КД212 (VD3—VD6) также могут быть с любым буквенным индексом, а также их импортными аналогами. Их допустимо заменить другими кремниевыми диодами, способными работать на частотах до 50 кГц и допускающими прямой ток не менее 2 А и обратное напряжение не менее 50 В.
Дроссели и трансформаторы намотаны на кольцевых магнитопроводах из феррита М2000НМ-1.

Обмотки дросселей L1, L2 размещены на магнитопроводах типа: К7 х 4 х 2 и К40 х 25 х 11 и содержат 5 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,63 мм и 140 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм соответственно. Обмотки трансформаторов T1, Т2 намотаны на магнитопроводах типа: К20 х 12 х 6 и К40 х 25 х 11, соответственно. Обмотки I, III трансформатора Т1 содержат по 3 витка провода ПЭВ-2 диаметром 0,63 мм, а II — по 12 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм.

Каждая из обмоток I трансформатора Т2 состоит из 11 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм, а обмотка II — из 140 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,41 мм. Обмотки I трансформатора Т2 намотаны одновременно в два провода поверх обмотки II. Между обмотками для изоляции следует проложить лакоткань.

Обмотки трансформатора Т1 необходимо расположить в соответствии со схемой, показанной на рисунке.

Обмотка I должна размещаться симметрично относительно остальных обмоток с целью обеспечения симметрии полупериодов выходного напряжения и исключения одностороннего насыщения магнитопровода трансформатора, приводящего к увеличению потерь энергии. Дроссель L2 должен иметь немагнитный зазор. Для этого в его сердечнике перед намоткой нужно сделать пропил шириной 0,8 мм.

На время налаживания преобразователя вместо лампы EL1 и конденсатора С7 последовательно с дросселем L2 включают резистор сопротивлением 1 кОм и мощностью 5—10 Вт. Сначала проверяют надежность запуска преобразователя. Для этого на него подают питающее напряжение 5 В и, если он не начинает генерировать прямоугольные импульсы частотой 20—25 кГц, уменьшают сопротивление резисторов R1, R2, но не более, чем в три раза.

Далее контролируют частоту генерации преобразователя. Для этого на него подают номинальное напряжение питания 13,2 В и с помощью осциллографа или частотомера определяют частоту переменного напряжения на обмотках трансформатора Т2. Если она выходит за пределы 20—25 кГц, изменяют число витков дросселя L1. Для увеличения частоты число витков дросселя L1 уменьшают, а для снижения — увеличивают.

После этого восстанавливают выходные цепи преобразователя и последовательно с дросселем L2 включают резистор сопротивлением 10 Ом и мощностью 0,5—1,0 Вт. Затем на преобразователь подают номинальное напряжение питания, и после загорания лампы EL1 с помощью осциллографа контролируют форму напряжения на вновь установленном резисторе: она должна быть близкой к синусоидальной.

Ток через дроссель L2 должен составлять около 0,22 А. При подаче питания на преобразователь лампа должна загораться через 1—2 с. Помимо лампы ЛБУ 30 совместно с описанным преобразователем могут работать и другие, рассчитанные на те же напряжение и ток.

Однотактные преобразователи

Довольно часто для реализации электронных балластов, работающих от низковольтных источников питания, используют однотактные повышающие преобразователи. Достоинством этих преобразователей является низкая стоимость реализации. Среди различных схем предельной простотой отличается однотактный автогенераторный преобразователь, схема которого приведена на рисунке ниже.

Рассмотрим кратко принцип его работы. Трансформатор Т1 — линей­ный дроссель; интервалы накопления энергии в нем и передачи нако­пленной энергии в нагрузку разнесены во времени. На рисунке, ниже пока­заны временные диаграммы, поясняющие работу преобразователя.

При подключении питающего напряжения С/пит через резистор R1 начинает проходить ток базы транзистора VT1. Диод VD1 препятствует прохождению тока по цепи базовой обмотки, а шунтирующий его кон­денсатор С2 увеличивает положительную обратную связь (ПОС) на этапе формирования фронтов напряжения. Транзистор приоткрывается, замыкается цепь ПОС через трансформатор Т1, в котором происходит регенеративный процесс накопления энергии. Транзистор VT1 входит в насыщение. К первичной обмотке трансформатора приложено напря­жение питания, и ток I, (ток коллектора Iк транзистора VT1) линейно нарастает.

Ток базы IБ насыщенного транзистора определяется напряжением на обмотке III и сопротивлением резистора R2. Когда ток коллектора Iк достигнет значения

где Ь21э — статический коэффициент передачи тока транзистора VT1, транзистор выходит из режима насыщения.

Развивается обратный регенеративный процесс: транзистор закрыва­ется, и энергия, накопленная трансформатором, передается в нагрузку. После уменьшения тока вторичной обмотки вновь начинается этап накопления энергии. Интервал времени tn максимален при включении преобразователя, когда конденсатор С3 разряжен, и напряжение на нагрузке равно нулю.

Рассматриваемая схема является функциональным преобразовате­лем источника напряжения питания Uпит в источник тока нагрузки Iн.

Важно отметить, поскольку этапы накопления энергии и ее передачи разнесены во времени, максимальный ток коллектора транзистора не зависит от тока нагрузки, т. е. преобразователь полностью защищен от замыканий на выходе. Однако при включении преобразователя без нагрузки (режим холостого хода) всплеск напряжения на обмотке транс­форматора в момент закрывания транзистора может превысить макси­мально допустимое значение напряжения «коллектор-эмиттер» и выве­сти транзистор из строя.

Недостаток простейшего преобразователя — зависимость тока кол­лектора Iк , а следовательно, и выходного напряжения от статического коэффициента передачи тока транзистора VT1. Поэтому параметры источника питания будут значительно отличаться при использовании различных экземпляров транзисторов.

Однотактный преобразователь с регулируемой яркостью

Данный однотактный преобразователь позволяет регулировать яркость лампы и устанавливать ее такой, чтобы энергия батареи расходовалась более экономно.

Преобразователь состоит из задающего генератора и однотактного усилителя мощности на недорогой микросхеме К561ЛА7 (аналог CD4011B). Генератор выполнен на элементах DD1.1—DD1.3. Такой генератор позволяет изменять скважность импульсов (т. е. отношение периода следования импульсов к их длительности) переменным резистором R1, что определяет яркость ЛЛ. К генератору подключен буферный элемент DDI.4.
Сигнал с DD1.4 подается на усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT1, VT2. Нагрузка усилителя — ЛЛ (EL1), подключенная через повышающий трансформатор Т1. Допустимо подключать лампу как с замкнутыми выводами нитей накала (показано на схеме), так и с разомкнутыми. Иначе говоря, целостность нитей накала лампы не играет роли.

Схема однотактного преобразователя с регулировкой яркости

Питается преобразователь от источника постоянного тока напряжением 6—12 В, способного отдавать в нагрузку ток до нескольких ампер (в зависимости от мощности лампы и установленной яркости). Питание на микросхему поступает через параметрический стабилизатор, в котором работают балластный резистор R4 и стабилитрон VD3. При минимальном питающем напряжении стабилизатор практически не действует, но это не сказывается на работе преобразователя.

Кроме указанных на схеме, допустимо использовать транзисторы КТ3117А, КТ630Б, КТ603Б (VT1), КТ926А, КТ903Б (VT2), диоды серии КД503 (VD1, VD2), стабилитрон Д814А (VD3). Конденсатор С1 — КГ, KM, К10-17, остальные — К50-16, К52-1, К53-1. Переменный резистор — любой конструкции (например, СП2, СПЗ), постоянные — ОМЛТ-0,125. Лампа — мощностью от 6 до 20 Вт.

Трансформатор намотан на броневом магнитопроводе из феррита 2000НМ1 наружным диаметром 30 мм. Обмотка I содержит 35 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,45 мм, обмотка II —1000 витков ПЭВ-2 диаметром 0,16 мм. Обмотки разделены несколькими слоями лакоткани.

Для повышения надежности обмотку II необходимо разделить на несколько слоев, прокладывая между ними лакоткань. Чашки магнитопровода собирают с зазором 0,2 мм и стягивают винтом и гайкой из немагнитного материала. С несколько худшими результатами (соотношением «яркость — потребляемый ток») будет работать трансформатор, выполненный на магнитопроводе от строчного трансформатора телевизора.

Налаживание преобразователя

Налаживание начинают с проверки задающего генератора при отключенном выходном каскаде усилителя. К выводу 11 микросхемы подключают осциллограф и наблюдают импульсы, показанные на диаграмме ниже.

 Затем устанавливают движок переменного резистора в левое по схеме положение «СОПРОТИВЛЕНИЕ ВВЕДЕНО». Измеряют длительность импульсов и период их следования.

Подбором резистора R3 добиваются длительности импульсов примерно 20 мкс, а подбором резистора R2— периода следования, равного приблизительно 50 мкс. Перемещая после этого движок из одного крайнего положения в другое, убеждаются в изменении периода следования импульсов при неизменной их длительности.

Далее подключают выходной каскад, осциллограф соединяют с коллектором его транзистора, а в цепь питания включают амперметр со шкалой на 2—3 А. Перемещением движка добиваются «пробоя» (резкого увеличения яркости) лампы и контролируют диапазон изменения яркости и потребляемого тока при различных положениях движка резистора. Наблюдают форму импульсов на коллекторе транзистора VT2 — см. рис.


Такая форма получилась при работе преобразователя с лампой ЛБ 18. Возможно, придется точнее подобрать резисторы R2, R7, а в некоторых случаях установить переменный резистор другого номинала, чтобы достигнуть необходимых пределов изменения яркости и приемлемого потребляемого тока.

В режиме минимальной яркости, которой соответствует в зависимости от питающего напряжения и мощности лампы ток 250—400 мА, запуск генератора, а значит, включение лампы, удобнее осуществлять нажатием на кнопку SB1. Иногда нелишне попробовать изменить полярность включения лампы и проверить надежность ее зажигания в этом режиме.

Оценить эффективность работы преобразователя с разными транзисторами, трансформаторами, изменениями режимов и т. д. Можно так: на расстоянии примерно 0,5 м от лампы укрепляют фотодиод или фоторезистор и подключают к нему омметр. Измеряют его сопротивление при горящей лампе и фиксированном токе потребления преобразователя. Далее проводят замену детали, резистором R1 устанавливают прежний ток и измеряют сопротивление фотоэлемента. Если оно уменьшилось, значит, яркость лампы возросла; результат эксперимента можно считать наилучшим!

Давиденко Ю. Н.

500 схем для радиолюбителей. Современная схемотехника в осве­щении. Эффективное электропитание люминисцентных, галогенных ламп, светодиодов, элементов «Умного дома».

П О П У Л Я Р Н О Е:

>>

ПОДЕЛИТЕСЬ С ДРУЗЬЯМИ:

Популярность: 3 441 просм.

www.mastervintik.ru

Низковольтное питание ламп дневного света (13 схем питания ЛДС от 6-12 В)

В этой статье приводятся 13 различных схем питания ламп дневного света низковольтным напряжением (6-12 В). Статья составлена по материалам разрозненно встречающимся в интернете. Здесь приводим только схемы, номиналы деталей, краткие комментарии. Авторские описания, принципы работы и прочие риторические кудри в этом обзоре не приводим, т.к. основное назначение статьи — осветить схемотехнические решения питания ЛДС.

Схема 1. Здесь интересное решение подогрева спиралей лампы

Схема 2. Здесь C и D выполняют функцию стабилизатора

Схема 3. Просто четкая и понятная схема

Схема 4. Дважды два — итого четыре детали и трансформатор

Схема 5. Это вариация схемы 4

Схема 6. Рекордсмен по количеству деталей
Схемы 7, 8 и 9:

Намоточные данные трансформатора в таблице из схемы 7.

Схема 7

Схема 8

Схема 9
Схема 10:

Не смотря на внешнюю сложность от предыдущих схем отличается большим КПД. Обратите внимание на намоточные данные Др.1 и Тр.1

Схема 10
Схема 11:

Генератор по этой схеме собирал — работает. Интерес представляет подогрев спиралей лампы. Желающие повторить эту схему используйте другой магнитопровод, например, Ш-образный. Я использовал ферритовый стержень.

Схема 11
Схема 12:

Оригинальное решение с поджогом лампы.

Схема 12
Схема 13:

Очередная вариация схем 5 и 6.

Схема 13
www.qrz.ru

dinistor.info

Лампа дневного света от батареи 12 Вольт

категория

Радиосхемы начинающим

материалы в категории

А. ДМИТРИЕВ, г. Подольск Московской обл.
Журнал Радио, 2000 год, №3

Лампа дневного света (ЛДС) работает от сети переменного тока — это знают все. А если такой сети нет или, скажем, на даче отключили свет? Да и в автомобильном путешествии либо туристском походе неплохо бы пользоваться такой лампой — более экономичной по сравнению с лампой накаливания. Как быть?

Ответ простой — нужно собрать преобразователь напряжения по предлагаемой схеме (см. рисунок)

Это — так называемый блокинг-генератор. Возбуждение в нем возникает из-за обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора благодаря соответствующей фазировке обмоток трансформатора Т1, включенных в указанных цепях. Резистор R1 задает режим работы транзистора.

В результате на верхней по схеме обмотке (выводы 9, 5) появляется импульсное высокое напряжение, поступающее на лампу дневного света EL1. Под воздействием ударной ионизации газа лампа начинает светиться. Причем светиться будет даже лампа с перегоревшей нитью (или нитями) накала, но мощностью не более 20 Вт, и не слишком изношенная.

Трансформатор — строчный ТВС-110ЛА от черно-белого телевизора. Его придется доработать: разобрать, снять высоковольтную обмотку и панельку кенотрона, а чтобы трансформатор не «пищал», перед сборкой смазать концы магнитопровода клеем. Транзистор — практически любой мощный кремниевый структуры n-p-п или p-n-р. В последнем варианте придется изменить полярность включения батареи и конденсатора. Транзистор необходимо закрепить на теплоотводе с площадью поверхности 30…50 см2 либо прижать к алюминиевой планке трансформатора с помощью скобы.

Батарея может быть составлена из четырех—шести гальванических элементов 373 для варианта туристического похода. В случае автомобильного путешествия либо в дачных условиях нужно применить автомобильную или мотоциклетную аккумуляторную батарею. Тогда можно обойтись без конденсатора.

Преобразователь начинает работать практически сразу после включения. Желаемую яркость свечения лампы устанавливают подбором резистора. Однако чрезмерно уменьшать его сопротивление для получения большей яркости не имеет смысла, поскольку возрастает ток, потребляемый от источника питания. Особенно это касается варианта питания преобразователя от батареи гальванических элементов.

Лампа дневного света с питанием от батареи и регулировкой яркости

В. КОБЕЦ, г. Феодосия
Радио, 2000 год, №4

В данном варианте рассмотрена возможность не просто подключить ЛДС к батарее 12 Вольт, но и дополнительно иметь возможность регулировки яркости- это поможет уменьшить расход заряда батареи.

Схема состоит из задающего генератора и однотактного усилителя мощности (рис. 1). Генератор выполнен на элементах DD1.1— DD1.3 по схеме, предложенной в книге С. А. Бирюкова «Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах» (М.: Радио и связь, 1990). Такой генератор позволяет изменять скважность импульсов (т. е. отношение периода следования импульсов к их длительности) переменным резистором R1, что определяет яркость ЛДС. К генератору подключен буферный элемент DD1.4.

Сигнал с DD1.4 подается на усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT1, VT2. Нагрузка усилителя — ЛДС (EL1), подключенная через повышающий трансформатор Т1. Допустимо подключать лампу как с замкнутыми выводами нитей накала (показано на схеме), так и с разомкнутыми. Иначе говоря, целостность нитей лампы не играет роли.

Питается преобразователь от источника постоянного тока напряжением 6… 12 В, способного отдавать в нагрузку ток до нескольких ампер (в зависимости от мощности лампы и установленной яркости). Питание на микросхему поступает через параметрический стабилизатор, в котором работают балластный резистор R4 и стабилитрон VD3. При минимальном питающем напряжении стабилизатор практически не действует, но это не сказывается на работе преобразователя.

Кроме указанных на схеме, допустимо использовать транзисторы КТ3117А, КТ630Б, КТ603Б (VT1), КТ926А, КТ903Б (VT2), диоды серии КД503 (VD1, VD2). стабилитрон Д814А (VD3). Конденсатор С1 — КТ, KM, К10-17, остальные — К50-16, К52-1, К53-1. Переменный резистор — любой конструкции (например, СП2, СПЗ), постоянные — ОМЛТ-0,125. Лампа — мощностью от 4 до 20 Вт.

Трансформатор намотан на броневом магнитопроводе из феррита 2000НМ1 наружным диа-метром 30 мм. Обмотка I содержит 35 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,45 мм, обмотка II — 1000 витков ПЭВ-2 0,16. Обмотки разделены несколькими слоями лакоткани. Для повышения надежности обмотку II необходимо разделить на несколько слоев, прокладывая между ними лакоткань. Чашки магнитопровода собирают с зазором 0,2 мм и стягивают винтом и гайкой из немагнитного материала. С несколько худшими результатами (соотношением яркость — потребляемый ток) будет работать трансформатор, выполненный на магнитопроводе от строчного трансформатора телевизора.

Налаживание преобразователя начинают с проверки задающего генератора при отключенном выходном каскаде усилителя. К выводу 11 микросхемы подключают осциллограф и наблюдают импульсы, показанные на верхней диаграмме рис. 2. Затем устанавливают движок переменного резистора в левое по схеме положение (сопротивление введено). Измеряют длительность импульсов и период их следования. Подбором резистора R3 добиваются длительности импульсов примерно 20 мкс, а подбором резистора R2 — периода следования, равного приблизительно 50 мкс. Перемещая после этого движок из одного крайнего положения в другое, убеждаются в изменении периода следования импульсов при неизменной их длительности.

Далее подключают выходной каскад, осциллограф соединяют с коллектором его транзистора, а в цепь питания ставят амперметр со шкалой на 2-3 А. Перемещением движка добиваются «пробоя» (резкого увеличения яркости) лампы и контролируют диапазон изменения яркости и потребляемого тока при различных положениях движка резистора. Наблюдают форму импульсов на коллекторе транзистора VT2 — на рис. 2 внизу такая форма получилась при работе преобразователя с лампой ЛБ18. Возможно, придется точнее подобрать резисторы R2, R7, а в некоторых случаях установить переменный резистор другого номинала, чтобы достигнуть необходимых пределов изменения яркости и приемлемого потребляемого тока.

В режиме минимальной яркости, которой соответствует в зависимости от питающего напряжения и мощности лампы ток 250…400 мА, запуск генератора, а значит, включение лампы, удобнее осуществлять нажатием на кнопку SB1. Иногда нелишне попробовать изменить полярность включения лампы и проверить надежность ее зажигания в этом режиме.

Оценить эффективность работы преобразователя с разными транзисторами, трансформаторами, изменениями режимов и т. д. можно так. На расстоянии примерно 0,5 м от лампы укрепляют фотодиод или фоторезистор и подключают к нему омметр. Измеряют его сопротивление при горящей лампе и фиксированном токе потребления преобразователя. Далее проводят замену детали, резистором R1 устанавливают прежний ток и измеряют сопротивление фотоэлемента. Если оно уменьшилось, значит, яркость лампы возросла, результат эксперимента можно.

radio-uchebnik.ru

Люминесцентная лампа от аккумулятора 12 вольт

Схема позволяет питать не большие люминесцентные лампы (ЛДС) до 20 Вт от аккумулятора автомобиля продолжительностью до  60 часов. Ток, потребляемый схемой составляет около 0,750А. Данная схема фактически является своеобразным инвертором из 12В в 220В.

Люминесцентная лампа от аккумулятора

Детали устройства

Трансформатор собран на ферритовом Ш-образном сердечнике Ш8х8. При изготовлении трансформатора обратите внимание на качество намотки. Обмотка должна вестись  виток к витку, с обматыванием каждого слоя либо конденсаторной бумагой, либо фторопластовой лентой. После намотки всех обмоток трансформатор нужно пропитать эпоксидной смолой, разведенной в спирту, чтобы не было пробоя обмоток.

Намоточные данные трансформатора приведены ниже:

Обмотка

Кол-во витков

Провод

I

30

ПЭВ-2 0,5мм

II

12

ПЭВ-2 0,3мм

III

500

ПЭВ-2 0,15мм

Точками показаны начало обмоток. Сначала наматываем третью обмотку, затем к выводу третьей обмотки прикрепляем вывод второй обмотки и наматываем ее в обратную сторону.  Затем,  обмотав хорошенько эти две обмотки лакотканью, наматываем первую обмотку.

Транзистор необходимо разместить на радиаторе — алюминиевая пластина площадью не менее  20 см2, которая будет служить теплоотводом. Перед этим желательно проверить транзистор на исправность. Кнопка 1 служит для поджога лампы, если этого не произошло сразу, но обычно лампы зажигаются сами.

После того как собрали все воедино проверьте еще раз  монтаж. Не допустили ли вы ошибок в монтаже. Если ошибок нет, то подключайте лампу, а затем подавайте питание (Не наоборот! Иначе трансформатор может пробить!). Если лампа не загорается, то поменяйте местами  выводы обмотки I. Перебросьте концы обмотки — генерация должна возникнуть. Если опять не загорается проверьте транзистор.

www.joyta.ru

ЛДС питается от батареи | Домовёнок

Лампа дневного света (ЛДС) работает от сети переменного тока — это знают все. А если такой сети нет или, скажем, на даче отключили свет? Да и в автомобильном путешествии либо туристском походе неплохо бы пользоваться такой лампой — более экономичной по сравнению с лампой накаливания. Как быть?
Ответ простой — нужно собрать преобразователь напряжения по предлагаемой схеме (см. рисунок). Это — так называемый блокинг-генератор. Возбуждение в нем возникает из-за обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора благодаря соответствующей фазировке обмоток трансформатора Т1. включенных в указанных цепях. Резистор R1 задает режим работы транзистора.

В результате на верхней по схеме обмотке (выводы 9, 5) появляется импульсное высокое напряжение, поступающее на лампу дневного света ЕL1. Под воздействием ударной ионизации газа лампа начинает светиться. Причем светиться будет даже лампа с перегоревшей нитью (или нитями) накала, но мощностью не более 20 Вт, и не слишком изношенная.
Трансформатор — строчный ТВС-110ЛА от черно-белого телевизора. Его придется доработать: разобрать, смять высоковольтную обмотку и панельку кенотрона, а чтобы трансформатор не “пищал”, перед сборкой смазать концы магнитопровода клеем. Транзистор — практически любой мощный кремниевый структуры n-p-n или р-n-р. В последнем варианте придется изменить полярность включения батареи и конденсатора. Транзистор необходимо закрепить на теплоотводе с площадью поверхности 30…50 см2 либо прижать к алюминиевой планке трансформатора с помощью скобы.

Батарея может быть составлена из четырех—шести гальванических элементов 373 для варианта туристического похода, В случае автомобильного путешествия либо в дачных условиях нужно применить автомобильную или мотоциклетную аккумуляторную батарею. Тогда можно обойтись без конденсатора.
Преобразователь начинает работать практически сразу после включения. Желаемую яркость свечения лампы устанавливают подбором резистора. Однако чрезмерно уменьшать его сопротивление для получения большей яркости не имеет смысла, поскольку возрастает ток, потребляемый от источника питания. Особенно это касается варианта питания преобразователя от батареи гальванических элементов.

 

Журнал “Радио” №3-2000г.



This entry was posted
on Четверг, Август 16th, 2012 at 12:47 and is filed under Идеи, Освещение, Поделки.
You can follow any responses to this entry through the RSS 2.0 feed.

domovenok.kz

ПИТАНИЕ ЛДС

ПИТАНИЕ ЛДС

     Лампы дневного света всё ещё находят применение в осветительных приборах и данный преобразователь как раз и служит для питания экономичных ЛДС цокольного типа. Лампы дневного света на настоящее время признаны наиболее эффективным источником света. Обыкновенная лампа накаливания имеет эффективность около 10 Люмен/Ватт, в то время как эффективность ЛДС достигает 100 Люмен/Ватт. ЛДС потребляет почти в 7 раз меньше электроэнергии, чем обыкновенная лампа накаливания, и к тому-же имеет в 12 раз большее время работы. Конечно с каждым годом всё большее распространение получают сверхъяркие светодиоды, даже под ЛДС их уже стали делать,

     Но их окончательное превосходство ещё будет не скоро. Тем более, что за хорошие яркие светодиоды надо платить денюжку, а всяких ламп дневного света у многих, и у меня в том числе, валяется достаточно. Собрав эту схему мы получим автономное, яркое и экономичное освещение дома, гаража, салона автомобиля или походного фонарика.

     Тех, кто ожидал увидеть в этой схеме микроконтроллеры с фазоимпульсным управлением и ШИМ-модуляцией, вынужден огорчить — это обычный вульгарный блокинг-генератор. Почему? Потому, что повторялся сотни раз разными людьми и отлично работает. И нечего всё усложнять. Помните, краткость — сестра таланта. Схема преобразователя для ЛДС не требует дорогостоящих деталей, к тому-же позволяет использовать неисправные лампы. На транзисторе Т1 КТ817, собран блокинг-генератор. Резистор на 3 кОм задает ток и режим работы транзистора. В результате работы генератора на верхней обмотке появляется импульсное высокое напряжение, поступающее на ЛДС.    

     Базовая обмотка трансформатора, намотанного на ферритовом сердечнике содержит 20 витков ПЭВ-2 0,5мм, коллекторная 40 витков того-же провода, а высоковольтная около 500.

     Радиатор нужен, т.к. продолжительная работа вызывает ощутимый нагрев транзистора. В качестве него используем кусок алюминия со спичечный коробок. Нити накала лампы шунтированы перемычкой и выполняют функцию электрода, на который подают напряжение, необходимое для включения лампы. Происходит холодное зажигание с помощью резкого повышения напряжения на ЛДС при пуске, без предварительного подогрева электродов ЛДС.


     Другой вариант преобразователя для ЛДС немного сложнее, но и стабильнее. Схема срисована с китайского походного фонаря.

     Питается от 6 — 12В и потребляет ток до 0.5А. Транзистор лучше заменить на КТ805 — для надёжности. Настройка заключается в подборе тока и частоты, для получения максимальной яркости свечения ЛДС. Внимание, на выходе схемы высокое напряжение и оно может серьезно ударить! Будьте внимательны при сборке схемы. Представляется интересным использование в качестве трансформатора строчный трансформатор от телевизоров ТВС, как это реализовано тут.

     Ценные рекомендации Александра: Из недостатков вышеуказанных схем стоит отметить отсутствие плавного прогрева нитей лампы, что уменьшит срок службы, хоть и могут применяться в таких схемах лампы с перегоревшей нитью но света от них значительно меньше чем от новой лампы, в таких схемах довольно быстро выгорает люминофор, низкое КПД, много энергии уходит просто в нагрев транзистора. При перегорании ЛДС или просто если при работе преобразователя отошел контакт лампы произойдёт работа на холостом ходу, без нагрузки, что может привести к перегреву транзистора и выходу его из строя, либо что еще хуже — к пробою высоковольтной обмотки трансформатора. Напряжение на высоковольтной обмотке на холостом ходу может достигать 1200 В, под нагрузкой примерно 80-120 В, зависит от мощности самой ЛДС. Для подобия плавного запуска ЛДС, ее надо подключить не сразу к высоковольтной обмотке,а через конденсатор (его емкость подбирают экспериментально). Конденсатор ставится только на провод фазы, а не на нулевой! Не перепутайте! После этого ЛДС начнет запускаться более плавно! При этом у нее несколько упадет яркость свечения. Но это все поправимо подбором резистора.

     Что можно предпринять для предотвращения выхода из строя генератора?
1 — Сделать обратную связь. 
2 — Самое простое: подключить параллельно самой ЛДС неоновую лампу или стартер через резистор на 1 мОм, (можно чуть меньше). На работе самой ЛДС неонка не отразиться, зато при внештатных ситуациях она вполне может сыграть роль нагрузки и тем самым спасти сам блокинг-генератор. 

     Можно применить в данных схемах готовый трансформатор. В 1-м варианте можно применить трансформатор из дежурной марки EEL-19 (или подобный) из компьютерного БП. Возможно так-же применение трансформатора ТВС от черно-белых ламповых телевизоров. Для второй схемы вполне подходят сетевые трансформаторы от лазерных принтеров и сетевые трансформаторы от ЖК мониторов. В этих случаях трансформаторы можно применять как есть без перемотки.

     Расчёт тока потребления преобразователя можно вести по такой приближённой методике: Например лампе ЛБ-20 нужно 1,66 А, следовательно — 20 Ватт/12 в=1,66 А. Умножаем на кпд 90% — получится должен потреблять около 1.8 А.

     Ещё одно: первый вариант схемы блокинг- генератора допускает применение радиатора меньшего размера — будет меньший нагрев транзистора, чем второй вариант схемы питания ЛДС. В первом варианте желательно поставить конденсатор на 0,01 мкф — 0,022 мкф, меду базой и эмиттером, тем самым уменьшив нагрев транзистора. Самая оптимальная мощность для таких схем 9-11 W! Но не более 20W. Нежелательно применять резисторы менее 0.5-1W. Применять в схеме КТ817 не рекомендую, так как он не предназначен для таких рабочих токов, соответственно в этой схеме с невысоким КПД, он еще больше упадет. Диод на входе я бы советовал поставить обязательно, так как даже при случайном кратковременном перепутывании полярности питания, произойдёт сгорание транзистора!

     Вопросы по схеме на ФОРУМ

   Схемы блоков питания

 

elwo.ru

Драйвер для питания ЛДС от 12 вольт

Данная схема была взята из журнала Радиохобби №3 за 1999 год и представляет собой повышающий преобразователь напряжения, построенный по принципу блокинг-генератора. Генерация осуществляется за счет положительной обратной связи, управляющей работой ключевого транзистора. При этом на вторичной обмотке трансформатора генерируются коротковременные высоковольтные импульсы. В момент включения преобразователя лампа дневного света имеет высокое сопротивление, напряжение на ее электродах возрастает до 500 вольт, но как только лампа прогреется, напряжение снизится до 50 – 70 вольт. Поэтому крайне важно не включать преобразователь без нагрузки, поскольку напряжение на нем может вырасти до 1000 вольт, что способно вывести из строя трансформатор.

На рисунке показаны две схемы, верхняя — для транзистора структуры p-n-p, нижняя — для транзистора n-p-n. Естественно, что при смене структуры транзистора меняется также полярность конденсатора С1.

Трансформатор изготавливается на Ш-образном феррите 7х7 с магнитной проницаемостью НМ2000. Первой мотается вторичная обмотка, по схеме она подключается к ЛДС. Она содержит 240 витков, намотанных проводом ПЭВ-0,23. После чего обмотка хорошо изолируется и поверх нее мотаются обмотка коллектора – это 22 витка, намотанных проводом ПЭВ-0,56 и базовая обмотка, которая содержит 6 витков, намотанных проводом ПЭВ-0,23. Естественно, что диаметры проводов могут в небольших пределах варьироваться. Необходимый для изготавливаемого трансформатора сердечник можно раздобыть в старом дисковом телефонном аппарате, например ТА-68. Тогда с его каркаса необходимо предварительно удалить все старые обмотки. Также Ш-образный сердечник подходящего сечения магнитопровода можно взять из компьютерного блока питания. Важно! Между половинками Ш-образного сердечника необходим зазор – прокладка из немагнитного материала. Подойдет лист тонкой бумаги, один слой изоленты и т.п. Необходимо это для того, чтобы сердечник не намагнитился, иначе преобразователь через непродолжительное время перестанет работать.

Для правильной работы схемы необходимо настроить потребляемый преобразователем ток. Для этого необходимо знать мощность применяемой ЛДС. Допустим, ее мощность 20 ватт. Тогда потребляемый преобразователем ток должен быть 20Ватт/12в=1,66А. Такой ток выставляется подбором базового резистора R1.

Транзистор Т1 необходимо поместить на радиатор. Площадь радиатора выбирается таким образом, чтобы после часа работы за него можно было бы спокойно держаться. Вместо транзисторов КТ837Ф и КТ805БМ можно применить КТ818 и КТ819 соответственно.

Проверяется работоспособность преобразователя следующим образом. Если сразу после включения преобразователя лампа загорелась тускло, а через долю секунды разгорелась в полную силу, значит все работает нормально. Если же лампа продолжает работать тускло, значит необходимо подбирать R1, или даже менять транзистор. Провода от трансформатора до лампы должны быть как можно толще и короче, иначе лампа будет зажигаться плохо, или не зажигаться совсем.

А теперь немного фотографий.

Источник

Становитесь автором сайта, публикуйте собственные статьи, описания самоделок с оплатой за текст. Подробнее здесь.

usamodelkina.ru