Перетворювач 12-220 В для живлення ЛДС

Наши партнеры ArtmMisto

Даний перетворювач використовується для живлення ламп денного світла (ЛДС) з електронним баласт. Електронні баласт - окремі пристрої, які замінять низькочастотні дроселі. Як правило такі баласт стоять в арматурі готових світильників на ЛДС. Перетворювач гарантовано і надійно працює з баласт як потужних так і "слабких" ламп.
Перетворювач також використовується для живлення "економічних" ЛДС цокольного типу; він власне збирався з метою автономного, яскравого і економічного освітлення будинку, гаража, салону авто. Я прийняв рішення не збирати електронний баласт а використовувати готовий, тому що співвідношення геморой-результат був на користь готових рішень (все одно, що в наше століття робити на колінах лампу розжарювання) (Детальніше про схеми електронних баласт см. в огляді - Харчування лампи денного світла (ЛДС): від простого до складного ).

натисніть, для збільшення

Короткі коментарі схеми. Це двотактний імпульсний перетворювач, зібраний на ШІМ-контролері TL494 (повний вітчизняний аналог 1114ЕУ4), що дозволяє зробити схему досить простий. На виході стоять високоефективні випрямляючі діоди подвоюють напругу за схемою Делона або Грайнмахера (не хотів сваритися). На виході, зрозуміло, постійна напруга. Для електронних баластів постійна напруга і полярність включення не актуальна, тому що в схемі баласту на вході стоїть діодний міст (правда діоди там не такі "спритні" як в нашому перетворювачі).
У перетворювачі використовується готовий високочастотний понижуючий трансформатор з блоку живлення (БП) комп'ютера, але в нашому перетворювачі він стане навпаки підвищує. Понижуючий трансформатор можна взяти як з AT так і з ATX БП. З моєї практики трансформатори відрізнялися тільки габаритами, а розташування висновків збігалося. Убитий БП (або трансформатор з нього) можна знайти в будь-якій майстерні з ремонту комп'ютерів.
Трансформатор можна і самостійно намотати. Особисто мого терпіння зараз вистачає вручну намотати не більше 20 витків, хоча в дитинстві міг намотати для транзисторного приймача контурну котушку в 100 витків; роки беруть своє.
Отже, знаходимо відповідне ферритові кільце (зовнішній діаметр приблизно 20-30 мм). Співвідношення витків приблизно 1: 1: 20, де 1: 1 - дві половинки первинної обмотки (10 + 10 витків), а 20 - відповідно, вторинна 200 витків. Спочатку мотається вторинна - рівномірно 200 витків проводом діаметром 0,3-0,4 мм. Потім рівномірно дві половинки первинної обмотки (мотаємо 10 витків, робимо середній відвід, потім в тому ж напрямку мотаємо залишилися 10 витків). Для полуобмоток використовую багатожильний, срібний монтажний провід діаметром 0,8 мм (можна не заганятися і використовувати інший дріт, але краще багатожильний і м'який).
Пропоную ще варіант виготовлення (переробки) трансформатора. Ви можете придбати т.зв. " Електронний трансформатор "Для 12 вольтів галогенних ламп підсвічування стель і меблів (в магазинах світлового обладнання коштує від 80 руб). У ньому варто відповідний трансформатор на кільці. Потрібно тільки зняти вторинну обмотку, яка представляє собою десяток витків. А полуобмоткі можна намотати інакше - шматок дроту ( довжину розрахуєте) складаємо вдвічі і мотаємо вдвічі складеним проводом; середину дроту (місце перегину) розрізаємо - отримуємо т.зв. два кінця (або два начала) обмоток. До кінця одного проводу припаюємо початок іншого - отримуємо загальну точку полуобмото . Запевняю, у мене такий трансформатор працює. Необхідно відзначити, що комп'ютерний трансформатор чудово працює в схемі " електронного трансформатора ".
Для тих хто бажає теорії розрахунків - див. "Програми" і " Калькулятор трансформаторів для імпульсних перетворювачів "; В ній все дохідливо розписано. Частота перетворення близько 100 кГц.
C1 - це 1 нанофарадах, або 1000 пикофарад, або 0,001 микрофарад (всі варіанти величини ємності рівні між собою); на корпусі кодування 102; я ставив 152 - працює, але, припускаю, що на меншій частоті.
R1 і R2 - задають ширину імпульсів на виході. Схему можна спростити і не ставити ці елементи, при цьому 4й контакт TL494 посадити на мінус; я не бачу потреби широкими імпульсами гвалтувати транзистори.
R3 (спільно з C1) задає робочу частоту. Зменшуємо опір R1 - збільшуємо частоту. Збільшуємо ємність C1 - зменшуємо частоту. І навпаки.
Транзистори - потужні МОП (метал-окисел-напівпровідник) польові транзистори, які характеризуються меншим часом спрацьовування і простішими схемами управління. Однаково добре працюють IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N (чим більше цифра - тим потужніше і дорожче).
У перетворювачі застосовані діоди HER307 (підійдуть 304, 305, 306-е). Відмінно працюють вітчизняні КД213 (дорожче, габаритніший і надійніше).
Конденсатори на виході можна і меншої ємності, але з робочою напругою 200 В. Використано конденсатори з того ж комп'ютерного БП діаметром не більше 18 мм (або редагуйте малюнок друкованої плати).
Мікросхему встановіть на панель; так буде легше жити.
Налагодження зводиться до уважною установці мікросхеми в панель. Якщо не працює, перевірте наявність напруги, що підводиться 12 В. Перевірте R1 і R2, чи не переплутали? Все повинно працювати.
Радіатор не потрібен, тому що тривала робота не викликає відчутний нагрів транзисторів. А якщо виникне бажання поставити на радіатор, то, увагу, фланці корпусів транзисторів НЕ закорочувати через радіатор. Використовуйте ізоляційні прокладки і шайби втулки від комп'ютерного БП. Для першого пуску радіатор не завадить; принаймні транзистори відразу не згорять в разі помилок монтажу або КЗ на виході, або при "випадковому" підключенні лампи розжарювання на 220 В.
Харчування схеми має бути переконливим, тому що споживаний струм одного примірника "економічною" ЛДС від герметичного кислотного акумулятора у мене склав 1,4 А при напрузі 11,5 В; разом 16 Вт (хоча на упаковці лампи написано 26 Вт).
Захист схеми від перевантаження і переплюсовкі можна реалізувати через запобіжник і діод на вході.
Будьте уважні! На виході схеми висока напруга і дуже серйозно може вдарити. Потім не кажіть, що не попереджав. Конденсатори тримають заряд більше доби - перевірено на людях. Розрядних ланцюгів на виході немає. Закорочування не допускається, розряджайте або лампою розжарювання на 220 В, або через опір на 1 мОм.
Для перетворювача зроблено два малюнка друкованої плати, в залежності від габаритів трансформатора. Розмір плати 50х55 мм.
Малюнок 1. ( скачати в форматі Sprint Layout )

Малюнок 2. ( скачати в форматі Sprint Layout )

фото перетворювачів

Трансформатор я "варив" в окропі і намагався розібрати, але безуспішно, як бачите - верхівка фериту трохи сколота; викидати було шкода, тепер стоїть в цій платі.

Як завжди у мене корпус - сама незавершена частина готового пристрою. Лампа світить занадто яскраво, тому фотка, як я не старався, вийшла засвічений. Ось ще фото перетворювача, він у мене стоїть в автостробоскопе; тут трансформатор поменше.

Тимофій Носов
ntv1978 [a] mail.ru
www.miliamper.narod.ru