Регуляторы яркости компактных люминесцентных ламп, и не только... Клл схема

РЕМОНТ КОМПАКТНОЙ ЛЮМИНИСЦЕНТНОЙ ЛАМПЫ КЛЛ

1. Технология проверки, ремонта и замены деталей в компактных люминисцентных лампах. Прежде всего проверяем нити накала лампы. Если нить перегорела то её можно зашунтировать резистором 10 Ом. Правда при этом запуск лампы может происходить с небольшим мерцанием несколько секунд. В принципе, если нить у ЛДС перегорела, то восстанавливать ее и питать от ЭПРА считаю нецелесообразно, так как такой лампы хватит ненадолго и скоро она снова сгорит. Лучше эту ЛДС запитать от преобразователя на блокинг-генераторе.

разобранная люминисцентная лампа КЛЛ

2. Если в схеме лампы имеется ограничительный резистор - его обычно ставят для снижения броска напряжения при включении КЛЛ или в качестве предохранителя. Сопротивление данного резистора примерно несколько Ом. Такие резисторы ставятся только в качественных ЭПРА в китайских они отсутствуют. 3. Проверяем диодный мост и фильтрующий конденсатор (4,7мф х 400В). В китайских ЭПРА этот конденсатор является более частой неисправностью, конденсатор выходит из строя даже чаще чем транзисторы. Поэтому если есть возможность - просто меняем всегда. По поводу диодного моста, тут все просто, позваниваем все диоды и при пробое заменяем на заведомо исправные. Чаще всего в схемах применяют диоды 1N4007. Диоды и конденсатор иногда подходят от зарядников сотового телефона. 4. Часто неисправностью ЭПРА является выход из строя транзисторов генератора. Перед проверкой транзисторов их необходимо выпаять, в связи с тем, что в цепи транзисторов между переходами могут быть включены диоды что может привести к ложным показателям мультиметра при проверке транзисторов на их целостность. В качестве транзисторов используются транзисторы различных производителей серии 13003 и 13001. Правильный выбор транзисторов определяет надежность и срок службы генератора. Так например для энергосберегающих ламп мощности 1-9Вт рекомендуется использовать транзисторы серии 13001 ТО-92, для 11Вт– серии 13002 ТО-92, для 15-20Вт – серии 13003 ТО-126, для 25-40Вт – серии 13005 ТО-220, для 40-65Вт – серии 13007 ТО-200, для 85ВТ – серии 13009 ТО-220.

транзисторы и динистор

Так же обязательно проверить обвязку из резисторов вокруг транзисторов. Чаще всего выходит из строя резистор в цепи базы транзисторов (примерно 22 ома). 5 Если ЛДС мерцает, вероятная неисправность - это выход из строя высоковольтного конденсатора, включенного между нитями накала лампы из-за воздействия повышенного напряжения. Конденсатор можно заменить на более высоковольтный с номиналом 3,3 нФ на 2 кВ. 6 Проверка динистора. В принципе проверить динистор на целостность с помощью мультиметра нереально. Но все же. Итак, выпаиваем динистор. Проверяем его мультиметром - он не должен проводить ни в одном направлении.Динистор DB3, его отечественный, более громоздкий аналог - КН102. Данный полупроводниковый прибор открывается при достижении на нём напряжения в 30 Вольт. Технические параметры динистора DB3 DO-35:Напряжение в открытом состоянии (Iоткр - 0.2А), В - 5Максимально допустимый средний ток в открытом состоянии, А - 0.3Импульсный ток в открытом состоянии, А - 2Максимальное напряжение в закрытом состоянии, В - 32Постоянный ток в закрытом состоянии, мкА - 10Максимальное импульсное неотпирающее напряжение,В 5 Принципиальных различий между динистором и тринистором нет, однако если включение динистора происходит при достижении между выводами анода и катода определённого напряжения, зависящего от типа данного динистора, то в тринисторе напряжение включения может быть специально снижено, путём подачи импульса тока определённой длительности и величины на его управляющий электрод при положительной разности потенциалов между анодом и катодом, и конструктивно тринистор отличается только наличием управляющего электрода. Итак идем дальше при выходе из строя динистора вероятен выход из строя конденсатора (на 99%) припаянного к одному из выводов динистора. По неисправности этого конденсатора можно судить о выходе из строя динистора. С другой стороны, вероятна ситуация, что при выходе из строя динистора схема сгорит почти вся и просто будет невыгодно ремонтировать её. Четверть бракованных энергосберегающих ламп связано с динисторами. Не стартуют или через раз стартуют лампочки. Динистор превращается в обычный 30-ти вольтовый стабилитрон. Зачастую, после прогрева паяльником на некоторое время восстанавливается работа. В некоторых случаях неонка-стартер, используемая в U-образной настольной дневной лампе, установленная вместо сгоревшего динистора, может помочь запустить лампу. Поэтому если нет под рукой DB3, можно попробовать заменить динистор неонкой. Материал предоставил: А. Кулибин. ФОРУМ по ремонту.

Поделитесь полезной информацией с друзьями:

elwo.ru

Регуляторы яркости компактных люминесцентных ламп, и не только...

Читать все новости ➔

Автор предлагает несколько вариантов регуляторов яркости для компактных люминесцентных ламп, регулирующий элемент в которых — мощный полевой транзистор.

Компактная люминесцентная лампа (КЛЛ) — газоразрядный источник света, в котором электрический разряд в стеклянной трубке (колбе) в парах ртути или её соединений создаёт ультрафиолетовое излучение, преобразуемое в видимый свет с помощью нанесённого на внутренние стенки трубки люминофора. Компактной её называют потому, что, в отличие от линейных люминесцентных ламп, трубка сделана П-образной или свёрнута в спираль.

Рис. 1

Схема одного из вариантов КЛЛ показана на рис. 1 (нумерация элементов приведена в соответствии с обозначениями на печатной плате). Она содержит газоразрядный источник света ЕL1 и электронный пуско-регулирующий аппарат (ЭПРА). В его состав входят выпрямитель на диодах D1—D4 со сглаживающим конденсатором С1, высокочастотный генератор на транзисторах Q1, Q2 и цепь запуска и ограничения тока: ЯС-генератор на динисторе DB3, дроссель L3, конденсатор С6, терморезистор РТС. Дроссель L3 служит токоограничивающим элементом. Генератор питается постоянным напряжением около 300 В, поскольку до него заряжается сглаживающий конденсатор С1. Формы (условно) напряжения на выходе выпрямителя КЛЛ и потребляемого ею от сети тока показаны на рис. 2.

Рис. 2

Большинство регуляторов мощности (яркости) — фазоимпульсные. Ключевым элементом в них является тринистор (симистор), на управляющий вход которого в определённый момент поступает открывающий импульс. Длительность этого импульса из соображений экономичности, как правило, невелика. Чтобы тринистор оставался в открытом состоянии, через него должен протекать определённый ток, называемый током удержания. В случае с лампой накаливания, паяльником или другим нагревательным прибором ток через них протекает всё время, пока тринистор включен. Когда ток становится малым при приближении сетевого напряжения к нулю, тринистор закрывается. Для его открывания в следующий полулериод сетевого напряжения потребуется очередной импульс от узла управления. Изменяя время появления импульса относительно начала каждого полупериода сетевого напряжения, можно изменять среднее напряжение на нагрузке. В результате регулируется яркость лампы накаливания (или температура паяльника).

Если нагрузка такого регулятор« — КЛЛ, ситуация изменяется. Дело в том, что КЛЛ потребляет ток, когда напряжение сети превышает напряжение на сглаживающем конденсаторе ЭПРА. Если в регуляторе открывающий импульс поступит на тринистор в момент, когда это условие не выполняется, он не откроется, поскольку нет условий для протекания тока. Именно поэтому фазоимпульсные регуляторы яркости работают с КЛЛ неустойчиво или не работают вообще.

Хотя КЛЛ существенно экономичнее лампы накаливания, но всё же иногда требуется уменьшить яркость её свечения. Как отмечено выше, широко распространённые тринисторные регуляторы яркости, как автономные, так и встроенные в светильники, не рекомендуется применять совместно с КЛЛ. Поэтому для последних потребуется специализированный регулятор, кроме того, существуют КЛЛ, работающие с подобным регулятором. Но возникают сомнения, а можно ли регулировать яркость обычной КЛЛ? На этот вопрос ответ утвердительный. Только регулировать яркость можно изменением тока через газоразрядную трубку или длительностью импульсов тока. После возникновения разряда КЛЛ начинает светить, её яркость зависит от тока, протекающего через лампу, при этом напряжение на ней изменяется в относительно небольших пределах. Поскольку часть напряжения падает на элементах ЭПРА, изменяя напряжение питания КЛЛ, можно изменять ток через газоразрядную трубку, т. е. яркость ее свечения. Существует противоречивая информация о том, как влияет на срок службы КЛЛ уменьшение напряжения питания.

В статье В. В Черепанова, А. В. Коротаева (Энергосовет, 2011, №3(16), С. 65—68) "Исследование характеристик компактных люминесцентных ламп" приведено исследование зависимости освещённости рабочего места от напряжения питания для КЛП различной мощности и разных производителей. Эти зависимости показаны на рис. 3. Из них следует, что интервал регулировки яркости у КЛЛ гораздо меньше, чем у лампы накаливания, поскольку снизу он ограничен напряжением, при котором КЛЛ уже не работает. Но всё же регулировка вполне возможна, хотя и в меньших пределах, чем у ламп накаливания. При этом интервал регулировки больше у более мощных КЛЛ.

Рис. 3

Поскольку для КЛЛ тиристорные регуляторы не совсем подходят, предлагается сделать регулятор с коммутирующим элементом на полевом транзисторе, который закрывается, когда сетевое напряжение превысит некоторое пороговое значение. Принцип работы такого регулятора поясняет рис. 4. В начале каждого полупериода сетевое напряжение поступает на нагрузку. Когда напряжение превысит Uпор, транзистор закроется и нагрузка окажется обесточена. Он откроется вновь, когда сетевое напряжение станет меньше Uпор. В данном случае при уменьшении напряжения на нагрузке максимум потребляемого тока не совпадает с максимумом напряжения. При изменении сетевого напряжения от U1, до U2 изменится только время выключения и включения полевого транзистора, а максимальное напряжение на нагрузке останется неизменным Для нагрузки, в состав которой входит выпрямитель со сглаживающим фильтром (как КЛЛ), это означает, что питающее напряжение окажется стабилизированным, а это может быть важным фактором.

Рис. 4

Схема одного из вариантов такого регулятора показана на рис. 5. Чтобы его упростить, сетевое напряжение предварительно выпрямляется. Для КЛЛ, ламп накаливания или нагревательных приборов это не имеет принципиального значения. Сетевое напряжение выпрямляет диодный мост VD1—VD4, На элементах R1, С2 и VD5 собран параметрический стабилизатор напряжения для питания ОУ DA1, на котором собран компаратор напряжения. Положительную обратную связь обеспечивает резистор R8, а гистерезис задаёт резистор R5. На неинвертирующий вход ОУ поступает постоянное напряжение с резистивного делителя R2R3. Конденсатор С3 дополнительно сглаживает пульсации. На инвертирующий вход ОУ поступает пульсирующее напряжение с выхода резистивного делителя R4R6R7, подключённого к выпрямителю. Переменным резистором R6 устанавливают пороговое напряжение. Диод VD6 защищает этот вход от недопустимо большого напряжения, превышающего напряженно питания ОУ. Электронный ключ собран на полевом транзисторе VT1. Стабилитрон VD7 защищает его затвор от бросков напряжения. На элементах С1 и L1 собран помехоподавляющий LC-фильтр. Диод VD8 устраняет влияние КЛЛ на регулятор, если в ней перед выпрямителем установлен помехоподавляющий LC-фильтр.

Рис. 5

Когда напряжение сети меньше порогового, на инвертирующем входе ОУ DА1 напряжение меньше, чем на неинвертирующем, поэтому на выходе ОУ напряжение близко к его напряжению питания. Полевой транзистор открыт, напряжение поступает на нагрузку Если к регулятору подключена КЛЛ, сглаживающий конденсатор на выходе её выпрямителя (С1 на рис. 1) заряжается до напряжения Uпор. Работу регулятора для этого случая поясняет рис. 6. Если пороговое напряжение Uп1 будет больше амплитуды сетевого напряжения, полевой транзистор окажется всё время открытым и КЛЛ работает с максимальной яркостью. Формы напряжения на сглаживающем конденсаторе ЭПРА КЛЛ и потребляемого ею тока для этого случая показаны красным цветом. Если установить пороговое напряжение Uпор меньше сетевого, регулятор начинает работать. Поэтому сглаживающий конденсатор в ЭПРА КЛЛ будет заряжаться только до этого напряжения, а значит, яркость её свечения уменьшится. Формы напряжения и тока для этого случая показаны синим цветом. Переменным резистором R6 можно изменять напряжение питания КЛЛ и ее яркость свечения.

Рис. 6

Следует ещё раз отметить, что в этом случае, даже если напряжение сети изменится, на КЛЛ будет поступать пульсирующее напряжение с тем же максимальным значением, т. е. регулятор обеспечит стабилизацию напряжения на нагрузке и яркость свечения лампы.

Если сравнить формы напряжения и тока для разных пороговых напряжений, видно, что когда регулятор начнёт уменьшать напряжение на нагрузке, частота импульсов тока становится в два раза больше, а их длительность уменьшается, поскольку в течение одного полупериода ток через КЛЛ протекает дважды. Поэтому частота пульсаций на выходе выпрямителя ЭПРА КЛЛ увеличится, а их амплитуда уменьшится. Это приведёт к тому, что пульсации яркости КЛЛ уменьшатся и станут менее заметными.

Здесь следует немного пояснить, о чём идёт речь. Поскольку автогенератор в ЭПРА КЛЛ работает на частоте несколько десятков килогерц, многие потребители думают, а производители утверждают, что у КЛЛ пульсации яркости практически отсутствуют. Но ведь на выходе выпрямителя КЛЛ есть пульсации выпрямленного напряжения, амплитуда которых зависит от ёмкости сглаживающего конденсатора (С1 на рис. 1) и напрямую влияет на пульсацию яркости. Не совсем добросовестные производители "экономят" на ёмкости этих конденсаторов, именно поэтому пульсации яркости свечения КЛЛ могут быть сравнимы и даже превосходить пульсации яркости лампы накаливания.

Поскольку длительность импульсов тока уменьшается, увеличиваются создаваемые помехи. Именно для их подавления предназначен фильтр C1L1. Конечно, такой регулятор подойдет и для регулировки яркости ламп наливания или нагревательных приборов.

Большинство элементов собранного макета размещены на односторонней печатной плате из стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм, её чертёж показан на рис. 7. Применены постоянные резисторы С2-23, МЛТ. Р1-4 и импортные, переменный — СП4-1, оксидные конденсаторы — импортные, остальные — пленочные, дроссель — серии RLB0608 или аналогичный индуктивностью 47...220 мкГн, рассчитанный на ток, потребляемый нагрузкой. Светодиод — маломощный любого цвета свечения с диаметром корпуса 3...5 мм. Стабилитроны можно применить любые маломощные на напряжение стабилизации 12...14 В. Замена транзистора IRFBC40 — IRF840. Разъём Х1 — клеммник винтовой с шагом выводов 7,5 мм, рассчитанный для установки в отверстия печатной платы.

Рис. 7

Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 8 (вместо светодиода установлена перемычка). Её помещают в пластмассовый корпус, ручка переменного резистора должна быть из изоляционного материала. Налаживание сводится к подборке резисторов R4 и R7 для получения требуемого интервала регулировки выходного напряжения.

Рис. 8

Схему регулятора можно упростить, если в качестве порогового элемента применить логический элемент на основе триггера Шмитта, например, микросхему К561ТЛ1. Такой элемент обеспечит быстрое включение—выключение ключевого элемента, но имеет гистерезис Схема такого регулятора показана на рис. 9. Помехоподавляющий фильтр собран на элементах С1, С2 и L1. напряжение питания микросхемы стабилизирует параметрический стабилизатор напряжения на стабилитроне VD5 и гасящем резисторе R6, Светодиод HL1 индицирует наличие сетевого напряжения. Защитного диода на входе (вывод 2) элемента DD1.1 нет, поскольку цепи защиты встроены в микросхему, а входной ток ограничен резисторами R2 и R3 Резистор ограничивает бросок тока при включении регулятора. Выходное напряжение регулируют переменным резистором R4.

Рис. 9

Работает этот регулятор аналогично, но имеет одну особенность. Дело в том, что из-за большого гистерезиса триггера Шмитта включение и выключение транзистора VТ1 происходит при различных значениях сетевого напряжения. Это означает, что в первой половине каждого полупериода сетевого напряжения амплитуда поступающего на нагрузку напряжения будет больше, чем во второй. Это не имеет значения для нагревательных приборов, но не для КЛЛ. Если сглаживающий конденсатор в ЭПРА КЛЛ не успеет разрядиться, импульса тока во второй половине полуволны сетевого напряжения может и не быть. В этом случае амплитуда тока в первой половине возрастёт, поскольку сглаживающий конденсатор в КЛЛ успеет разрядиться сильнее. На работу КЛЛ это не повлияет, но уменьшит помехи, создаваемые регулятором.

Рис. 10

Плата упрощённого варианта, чертёж которой показан на рис. 10, рассчитана для установки в корпус от трансформаторного блока питания (адаптера) размерами 50x55x80 мм (без выступающих элементов) с сетевой вилкой. Плата установлена на крышке корпуса, а ось переменного резистора выходит с другой стороны. Применены в основном аналогичные детали, для повышения безопасности применен переменный резистор серии PC-16S с пластмассовыми корпусом и осью Транзистор IRF840 можно заменить транзистором IRF710, IRFBC40. Выключатель питания — движковый KBB70-2P2W, но можно применить переменный резистор, совмещенный с выключателем, рассчитанным для работы при напряжении сети. Налаживание сводится к установке интервала регулировки выходного напряжения подборкой резисторов R2, R3. R5.

На свободной стороне корпуса установлены гнёзда XS1. Выключатель смонтирован на корпусе регулятора, резистор установлен между вилкой и платой. Внешний вид смонтированной платы показан на рис. 11.

Рис. 11

Ещё больше упростить регулятор можно, если исключить стабилизатор напряжения питания порогового элемента. Схема такого варианта регулятора показана на рис. 12. На элементах С1. L1. L2 и С2 собран помехоподавляющий фильтр, на диодах VD1 —VD4 — мостовой выпрямитель. На диоде VD5, резисторах R2, R3 и конденсаторе С3 собран источник питания затворной цепи полевого транзистора VT1. Диод VD5 исключает разрядку конденсатора С3 через цепи регулятора и КЛЛ, стабилитрон VD6 ограничивает напряжение на затворе полевого транзистора. Диод VD7 устраняет влияние КЛЛ на работу регулятора, если у неё на входе (до выпрямителя) установлен помехоподавляющий LC-фильтр.

Рис. 12

В качестве порогового устройства применена микросхема параллельного стабилизатора напряжения серии TL431 (DA1). Её особенность состоит в том, что при напряжении на управляющем входе (вывод 1) менее 2,5 В ток через неё не превышает 0.3-0.4 мА, Когда напряжение превысит указанное значение, ток через микросхему резко возрастёт.

В начале каждого полупериода сетевого напряжения на управляющем входе микросхемы DA1 напряжение — менее 2,5 В, ток через микросхему DA1 мал, поэтому напряжение с конденсатора С3 поступает на затвор открытого транзистора VT1. В этом случае сетевое напряжение поступает на КЛЛ. Если напряжение на движке резистора не превысит 2,5 В (что соответствует, например, напряжению Uп1 на рис 6), полевой транзистор будет всегда открыт (напряжение затвор—исток - 13 В) и на нагрузку поступает всё сетевое напряжение. Когда напряжение на движке резистора R7 превысит 2,5 В (например, если установлено Uп2), ток через микросхему возрастёт, а напряжение на затворе транзистора уменьшится до 2 В. В результате полевой транзистор закроется и на нагрузку поступит напряжение Uп2 в течение только части сетевого полупериода Поскольку напряжение на затворе полевого транзистора ограничено стабилитроном VD6, а ток через резистор R4 ограничен резисторами R2 и R3, напряжение на конденсаторе С3 не превысит 25…30 В.

Рис. 13

По сравнению с предыдущей конструкцией весь регулятор удалось разместить в корпусе меньшего размера (40x42x57 мм). Поэтому элементы размещены на двух платах Чертёж основной показан на рис. 13, а дополнительной, на которой установлен фильтр, — на рис. 14.

Рис. 14

Платы приклеены внутри корпуса (рис. 15), на его стенках установлены выключатель SA1, переменный резистор R7 и гнездо ХS1. Резистор R1 установлен на выводах выключателя и вилки ХS1 и на рис. 15 не виден. Все соединения проведены проводом МГТФ.

Рис. 15

В устройстве применены в основном такие же элементы, что и в предыдущей конструкции. Поскольку регулятор планировалось использовать совместно с КЛЛ, были применены менее мощные дроссели (от ЭПРА КЛЛ). Внешний вид регулятора показан на рис. 16.

Рис. 16

Предлагаемый регулятор можно применить для регулировки напряжения ламп накаливания и нагревательных приборов, например паяльников. Их мощность ограничена параметрами применённых выпрямительных диодов, дросселей и допустимого тока транзистора. Для предложенных регуляторов мощность нагрузки не должна превышать 100…150 Вт. Для увеличения мощности потребуется применить более сильноточные диоды, более мощный дроссель, а транзистор необходимо установить на теплоотвод.

По сравнению с тринисторными регуляторами яркости, где частота импульсов тока через нагрузку — 100 Гц. В предлагаемых она может быть вдвое больше. Поэтому и пульсации яркости меньше. Кроме того, если с помощью регулятора напряжение на нагрузке уменьшено, максимум тока не совпадает с максимумом напряжения. В этом случае "верхушка синусиоды" не будет "срезана" и её форма в сети должна улучшиться.

Такой регулятор можно применить и с любой маломощной активной нагрузкой. Нижний предел регулируемой мощности на ней зависит от тока утечки закрытого полевого транзистора.

Автор: И. НЕЧАЕВ, г. МоскваИсточник: Радио №4/2017

Возможно, Вам это будет интересно:

meandr.org

Схемы энергосберегающих ламп

Здесь представлены схемы популярных энергосберегающих ламп дневного света. Даже если вы не нашли нужную лампу, ищите аналог, принцип у схем один.

------------------------------------------------------

-------------------------------------------------------

------------------------------------------------------

Адрес этой статьи: http://radio-hobby.org/modules/news/article.php?storyid=453Оригинал: http://www.pavouk.org/hw/lamp/en_index.html

Энергосберегающие лампыПринцип действия

Ремонт энергосберегающих ламп

Схемы энергосберегающих ламп

Питание ламп дневного света (ЛДС)

Термисторы PTC для энергосберегающих ламп

1). Электрическое поле Земли - источник энергии.

2). Ветродвигатель для ветряка - 1

3). Ветродвигатель для ветряка - 2

4). Получение электрической энергии - 1

luna1509.narod.ru

Эксплуатация и ремонт компактных люминесцентных ламп

Принцип действия КЛЛ заключается в подаче на 2-а электрода покрытых барием или окисью бария, напряжения, в результате чего происходит возбуждение(ионизация) паров смеси аргона и ртути. В результате ионизации возникает низкотемпературная плазма внутри лампы. Пары ртути излучают ультрафиолетовое излучение, которое преобразуется в видимый свет посредством люминесцентного материала которым покрыта внутренняя часть лампы. Спект свечения КЛЛ зависит от состава люминофора. Цветовая температура колбы разная, при Т=2700К лампа имеет теплый свет, при Т=4000К дневной, а при Т=6400К холодный дневной свет.

Питание КЛЛ производится от преобразователя который работает на ВЧ вплоть до нескольких десятков кГц. Поэтому Мы не видим мерцания лампы в отличии от ТЛЛ. Главное в КЛЛ пускорегулирующий аппарат (ЭПРА). В недорогих КЛЛ ЭПРА простой, в нем простой выходной фильтр, нет коррекции коэффициента мощности, упрощенная защита. В таких КЛЛ устанавливается автогенераторные схемы с трансформатором или полу мостовым каскадом на биполярных транзисторах. Генератором обычно служат 2-а транзистора. Правильный подбор этих транзисторов определяет срок службы лампы, так например для выходной мощности 1...9Вт применяют транзисторы серии 13001 ТО-92, 11Вт - 13002 ТО-92, 15...20Вт 13003ТО-126, для 25...40Вт - 13005 ТО-220, 40...65Вт серия 13007 ТО-220, для 85Вт серия 13009 ТО-220.

Постоянное напряжение поступает на вход генератора с двух полупериодного выпрямителя(4-е диода), далее следует емкостной фильтр (электролитический конденсатор), при чрезмерно большой емкости конденсатора появится мерцание при работе с выключателем с подсветкой. Так например при КЛЛ 20Вт достаточно 4,7мкФ.

В некоторых лампах прогрев спирали не регулируется что уменьшает их срок службы.

В основу КЛЛ входят - колебательный контур который состоит из дросселя L, импульсного трансформатора TR и друх конденсаторов. Оба конденсатора, дроссель и одна из обмоток трансформатора последовательно соединены со спиралью лампы. Кол-во витков трансформатора мало, его обмотки содержат по 5-10 витков.

Резонансная частота контура определена значением емкости конденсатора С, включенного между спиралями КЛЛ.

При работе КЛЛ при ионизации газа происходит короткое замыкание конденсатора, соединенного последовательно со спиралью. В следствии чего часто выходит из строя этот конденсатор (частая поломка).

В начале при ремонте необходимо проверить спираль лампы, целостность колбы, а далее предохранитель (если он в обще установлен). Далее проверяем оба конденсатора колебательного контура, далее проверяем резисторы и переходы транзисторов.

Все эти действия производим если вы уверены в целостности колбы КЛЛ.

Принципиальные схемы КЛЛ показаны на рисунках 1-16.

rcl-radio.blogspot.com

КЛЛ лампы – устройство, принцип работы и рекомендации при выборе

Ни для кого не секрет, что люминесцентные лампы давно и прочно вошли в нашу жизнь, и это естественно, ведь экономия их, по сравнению с лампами накаливания, составляет до 85%. Единственное, что мешало их внедрению в квартиры повсеместно – это их габариты. Ведь не всегда удобно размещать светильники таких размеров, хотя в домах они и раньше присутствовали, правда, реже, чем в офисных зданиях и производственных цехах.

И вот в конце 80-х годов прошлого столетия на прилавках стали появляться энергосберегающие лампы, которые очень быстро завоевали популярность. И даже несмотря на более высокую цену, чем у ламп накаливания, спрос на них и сейчас довольно высок. Так что же это за энергосберегающие лампы?

Как известно, их настоящее название – КЛЛ, т. е. компактные люминесцентные лампы, а значит, и потребление ими электроэнергии должно быть на уровне ЛДС. Действительно, так и есть. При намного более низких энергозатратах сила светового потока их не теряется, а цветовая гамма температур довольно обширна.

Различные формы трубок КЛЛ

Так что же представляет собой подобная энергосберегающая лампа? Попробуем разобраться.

Устройство КЛЛ

Колба этих световых приборов устроена точно так же, как и у обычных люминесцентных. При прохождении высокого напряжения между электродами происходит воспламенение паров ртути, в результате чего возникает ультрафиолетовое свечение. Т. к. трубка изнутри покрыта специальным веществом – люминофором, то ультрафиолетовые лучи не достигают глаз человека, а преобразовываются в видимое нами свечение. В результате изменения производителем состава люминофора КЛЛ приобретает различную цветовую температуру.

Единственное отличие ЛДС от энергосберегающей – это как раз состав этого вещества, за счет чего и появилась возможность компактного исполнения лампы.

Устройство КЛЛ

Вместо привычного ПРА люминесцентной лампы энергосберегающая получила очень компактный электронный пускорегулирующий аппарат (ЭПРА), который и позволил вырабатывать более ровное свечение. По этой же причине у КЛЛ отсутствует и гудение, которое исходило от работающей ЛДС.

Часто возникающие проблемы в работе компактной люминесцентной лампы?

Конечно, хотя энергосберегающие лампы и более высокотехнологичны, но ряд проблем при их использовании все же присутствует:

Подобные осветительные приборы не очень хорошо себя показали при установке выключателя с встроенной подсветкой. Возможны произвольные включения, что, естественно, сокращает срок службы лампы. Но решается такая проблема очень просто. Достаточно просто выключить подсветку из схемы прерывателя.
Такие приборы нежелательно подключать через всевозможные датчики и реле, реагирующие на движение, шум или свет, равно как и включающие подобную лампу по времени. Это тоже приведет к сокращению долговечности. Также нельзя с ними использовать и обычные диммеры. Все дело в том, что после выключения ей необходимо не менее 2–3 минут до следующего включения. В противном случае неминуем быстрый выход прибора из строя.
Не переносят такие лампы и высокую влажность, потому что электронный пускорегулирующий аппарат не имеет никакой защиты от сырости.
При понижении температуры менее -25 градусов Цельсия ЭПРА просто перестает работать, его мощности не хватает на пробой переохлажденных паров ртути или амальгамы.
Хотя теплоотдача компактных люминесцентных ламп значительно ниже, чем тот же параметр у ламп накаливания, все-таки необходима хорошая вентиляция в светильнике. Если же плафон «глухой», то неминуем перегрев и выход из строя.
К тому же проблему составляет и ртуть, находящаяся в колбе подобных приборов. При повреждении трубки она, естественно, попадает в воздух, а далее и в организм человека. Конечно, концентрация ее значительно меньше, чем в обычных люминесцентных лампах, однако вред такое количество также нанесет.
У более восприимчивых людей возможно развитие различных заболеваний при очень длительном нахождении под излучением подобных ламп.
Имеется, пусть и небольшая, пульсация свечения КЛЛ. Хотя электронный пускорегулирующий аппарат и снизил ее, полностью эта проблема так и не решилась.

В общем, для окупаемости подобных осветительных приборов подобные негативные факторы по возможности необходимо исключить.

Различия между КЛЛ

Между собой компактные энергосберегающие лампы могут различаться по многим параметрам, таким как:

цоколь;
мощность;
цветовая температура;
индекс цветопередачи;
наличие встроенного или внешнего ЭПРА (а иногда и ПРА).

Все эти данные можно найти в маркировке таких световых приборов, и на них стоит остановиться поподробнее.

Различия цоколей компактных люминесцентных ламп

Цоколь

По этому параметру различают очень много подобных световых приборов. Самыми распространенными, конечно же, являются резьбовые. Они маркируются как «E» с цифровым дополнением 14, 27 или 40.

Е40 применяют в основном в промышленном освещении, диаметр резьбы подобного цоколя составляет 40 мм. Такая же резьба применена в лампах ДРЛ и ДНАТ.

Е27 – самый распространенный среди резьбовых. Это лампа под обычный патрон на 27 мм, который установлен в большинстве люстр и светильников.

Ну и самый маленький цоколь Е14 – «миньон». Такие осветительные приборы устанавливаются в небольшие люстры и бра, которые встречаются гораздо реже Е27.

Существуют также и штырьковые цоколи, лампы с которыми чаще всего работают с внешним ЭПРА (либо ПРА). Область применения их в основном в настольных светильниках или потолочных осветительных приборах.

Мощность

По этому параметру различия такие же, как и у ламп накаливания, с той лишь разницей, что показатели его у КЛЛ значительно ниже. Различия по мощности ЛН и энергосберегающих можно увидеть в таблице ниже.

Различия по мощности между КЛЛ и лампой накаливания

Как можно убедиться, потребление электроэнергии компактными люминесцентными лампами значительно ниже, чем лампами накаливания при той же силе светового потока.

Цветовая температура

КЛЛ, в отличие от своего предшественника с нитью накала, может иметь различную температуру цвета, что также является большим преимуществом. Ведь разным людям нравятся различные оттенки освещения.

Температура цвета компактных люминесцентных ламп измеряется в кельвинах и обозначается буквой «К». У КЛЛ она может быть:

От 2 700 К до 3 300 К – оттенок теплого, мягкого желтого цвета, который наиболее приближен к свечению ЛН. Обычно применяется в кухнях и спальнях.
От 4 200 К до 5 400 К – обычный белый. Область применения обширна, но наиболее подходит для прихожей.
От 6 000 К до 6 500 К – холодный белый, с синеватым оттенком. Наиболее подходит для офиса или рабочего кабинета.
25 000 К – сиреневый цвет, который подойдет для рекламных вывесок.

Существуют и другие цвета, такие как зеленый или красный, но подобные компактные люминесцентные лампы в быту практически не применяются. Цвет создается путем изменения состава люминофора.

Цветовая температура КЛЛ

Индекс цветопередачи

По этому параметру характеризуется соответствие естественности цвета энергосберегающей лампы с эталоном, максимально приближенным к солнечному. Наибольшее значение – 100 Rа. За наименьшее же принято значение в 0 Rа, что соответствует абсолютно черному. Чем выше данный параметр, тем меньше искажаются цвета предметов, на которые падает свет от лампочки.

У компактных люминесцентных ламп данный показатель в диапазоне 60–98 Ra.

Как можно понять, выбор КЛЛ – дело непростое, и делать его нужно в зависимости от предпочтений, а потому советы здесь не слишком помогут.

Ну а теперь, суммируя всю информацию, необходимо подвести итог по всем достоинствам и недостаткам подобных приборов освещения.

Достоинства и недостатки

Достоинства:

Высокая сила светового потока. При одинаковом потреблении мощности яркость КЛЛ в 5 раз выше ЛН.
Экономичность до 80–85%. Это обусловлено более высоким коэффициентом полезного действия компактной люминесцентной лампы. В то время как у приборов с нитью накала до 95% уходит на нагрев, КЛЛ теряет всего 15%.
Значительно большая долговечность, которая составляет от 6 до 12 тыс. часов при условии соблюдения определенных правил использования.
Меньшая теплоотдача, а следовательно, возможность монтажа в светильники с ограниченной номинальной температурой.
Излучение освещения по всей поверхности трубки. Свет, излучаемый компактной люминесцентной лампой, идет более равномерно и мягко.

Недостатки:

Подобные приборы освещения не переносят кратковременных циклов «включение-выключение». Требуется интервал в 2–3 мин.
Для розжига нужно около секунды. В энергосберегающих лампах с содержанием амальгамы полное свечение достигается по прошествии 9–14 мин.
У ламп, люминофор которых содержит редкоземельные составляющие, очень глубокая пульсация, что плохо отражается на самочувствии.
Заметное мерцание и шум при работе в лампах с внешним ПРА.
При отсутствии подачи напряжения возможны резкие вспышки, особенно если подключение выключателя неправильное, и он разрывает не фазный, а нулевой провод, либо имеет подсветку.

Несколько советов

При приобретении необходимо выбирать проверенный бренд и покупать компактные люминесцентные лампы только в специализированных магазинах электротехники. Не стоит экономить при этом, иначе лампы быстро выйдут из строя, и из этого ничего, кроме убытка, не получится.
В разных комнатах должны быть разные световые приборы, т. к. и сила светового потока в отдельных помещениях должна быть различной.
При приобретении важно учесть размер, подойдет ли лампа под требуемый светильник.
Не нужно разом покупать лампочки на всю квартиру. Лучше взять 2–3 с разной цветовой температурой, а уже после определиться, что наиболее подходит.
Во всех комнатах и помещениях энергосберегающие лампы не нужны. К примеру, в кладовой, где освещение зажигается на 10 минут в сутки, никакой экономии от установки подобного светового прибора не получится.
Необходимо соблюдать правила эксплуатации, и тогда КЛЛ прослужит свой положенный срок, сэкономив семейный бюджет.

lampagid.ru

Импульсный источник питания из лампочки КЛЛ своими руками

Как за час сделать импульсный блок питания из сгоревшей лампочки? Импульсный блок питания.

В этой статье Вы найдёте подробное описание процесса изготовления импульсных блоков питания разной мощности на базе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.

Импульсный блок питания на 5… 20 Ватт вы сможете изготовить менее чем за час. На изготовление 100-ваттного блока питания понадобится несколько часов. https://oldoctober.com/

Построить блок питания будет ненамного сложнее, чем прочитать эту статью. И уж точно, это будет проще, чем найти низкочастотный трансформатор подходящей мощности и перемотать его вторичные обмотки под свои нужды.

Самые интересные ролики на Youtube

Близкие темы.

Как намотать импульсный трансформатор для сетевого блока питания?

Самодельный импульсный преобразователь напряжения из 1,5 в 9 Вольт для мультиметра.

Как разобрать энергосберегающую лампу (КЛЛ)?

Энергосберегающие лампы “Vitoone” - технические данные и схема.

Схема и техническая информация по энергосберегающим лампам Osram.

Оглавление статьи.

Вступление.
Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.
Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?
Импульсный трансформатор для блока питания.
Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.
Блок питания мощностю 20 Ватт.
Блок питания мощностью 100 ватт
Выпрямитель.
Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?
Как наладить импульсный блок питания?
Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

Вступление.

В настоящее время получили широкое распространение Компактные Люминесцентные Лампы (КЛЛ). Для уменьшения размеров балластного дросселя в них используется схема высокочастотного преобразователя напряжения, которая позволяет значительно снизить размер дросселя.

В случае выхода из строя электронного балласта, его можно легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама колба, то лампочку обычно выбрасывают.

Однако электронный балласт такой лампочки, это почти готовый импульсный Блок Питания (БП). Единственное, чем схема электронного балласта отличается от настоящего импульсного БП, это отсутствием разделительного трансформатора и выпрямителя, если он необходим.https://oldoctober.com/

Мощный низкочастотный силовой трансформатор.

В то же время, современные радиолюбители испытывают большие трудности при поиске силовых трансформаторов для питания своих самоделок. Если даже трансформатор найден, то его перемотка требует использования большого количества медного провода, да и массо-габаритные параметры изделий, собранных на основе силовых трансформаторов не радуют. А ведь в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если же для этих целей использовать балласт от неисправных КЛЛ, то экономия составит значительную сумму, особенно, если речь идёт о трансформаторах на 100 Ватт и больше.

Вернуться наверх к меню

Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.

Это одна из самых распространённых электрических схем энергосберегающих ламп. Для преобразования схемы КЛЛ в импульсный блок питания достаточно установить всего одну перемычку между точками А – А’ и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем. Красным цветом отмечены элементы, которые можно удалить.

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

Для упрощения, удалена люминесцентная лампа и несколько деталей, которые были заменены перемычкой.

Как видите, схема КЛЛ не требует больших изменений. Красным цветом отмечены дополнительные элементы, привнесённые в схему.

Вернуться наверх к меню

Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?

Мощность блока питания ограничивается габаритной мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и величиной радиатора охлаждения, если он используется.

Блок питания небольшой мощности можно построить, намотав вторичную обмотку прямо на каркас уже имеющегося дросселя.

Схема блока питания с вторичной обмоткой, размещённой на каркасе дросселя.

В случае если окно дросселя не позволяет намотать вторичную обмотку или если требуется построить блок питания мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то понадобится дополнительный импульсный трансформатор.

Схема импульсного блока питания с дополнительным трансформатором.

Если требуется получить блок питания мощностью свыше 100 Ватт, а используется балласт от лампы на 20-30 Ватт, то, скорее всего, придётся внести небольшие изменения и в схему электронного балласта.

В частности, может понадобиться установить более мощные диоды VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотать входной дроссель L0 более толстым проводом. Если коэффициент усиления транзисторов по току окажется недостаточным, то придётся увеличить базовый ток транзисторов, уменьшив номиналы резисторов R5, R6. Кроме этого придётся увеличить мощность резисторов в базовых и эмиттерных цепях.

Если частота генерации окажется не очень высокой, то возможно придётся увеличить емкость разделительных конденсаторов C4, C6.

Вернуться наверх к меню

Импульсный трансформатор для блока питания.

Импульсные трансформаторы на кольцевых ферритах.

Особенностью полумостовых импульсных блоков питания с самовозбуждением является способность адаптироваться к параметрам используемого трансформатора. А тот факт, что цепь обратной связи не будет проходить через наш самодельный трансформатор и вовсе упрощает задачу расчёта трансформатора и наладки блока. Блоки питания, собранные по этим схемам прощают ошибки в расчётах до 150% и выше. Проверено на практике.

Здесь подробно рассказано, как произвести самые простые расчёты импульсного трансформатора, а так же, как его правильно намотать… чтобы не пришлось подсчитывать витки.

Не пугайтесь! Намотать импульсный трансформатор можно в течение просмотра одного фильма или даже быстрее, если Вы собираетесь выполнять эту монотонную работу сосредоточенно.

Вернуться наверх к меню

Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.

Схема входного фильтра электронного балласта.

Во входных фильтрах электронных балластов, из-за экономии места, используются конденсаторы небольшой ёмкости, от которых зависит величина пульсаций напряжения с частотой 100 Hz.

Чтобы снизить уровень пульсаций напряжения на выходе БП, нужно увеличить ёмкость конденсатора входного фильтра. Желательно, чтобы на каждый Ватт мощности БП приходилось по одной микрофараде или около того. Увеличение ёмкости С0 повлечёт за собой рост пикового тока, протекающего через диоды выпрямителя в момент включения БП. Чтобы ограничить этот ток, необходим резистор R0. Но, мощность исходного резистора КЛЛ мала для таких токов и его следует заменить на более мощный.

Компактный электролитический конденсатор.

Если требуется построить компактный блок питания, то можно использовать электролитические конденсаторы, применяющиеся в лампах вспышках плёночных «мыльниц». Например, в одноразовых фотоаппаратах Kodak установлены миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их ёмкость аж целых 100µF при напряжении 350 Вольт.

Вернуться наверх к меню

Блок питания мощностью 20 Ватт.

Схема блока питания с домоткой дросселя.

Блок питания мощностью, близкой к мощности исходной КЛЛ, можно собрать, даже не мотая отдельный трансформатор. Если у оригинального дросселя есть достаточно свободного места в окне магнитопровода, то можно намотать пару десятков витков провода и получить, например, блок питания для зарядного устройства или небольшого усилителя мощности.

На картинке видно, что поверх имеющейся обмотки был намотан один слой изолированного провода. Я использовал провод МГТФ (многожильный провод во фторопластовой изоляции). Однако таким способом можно получить мощность всего в несколько Ватт, так как большую часть окна будет занимать изоляция провода, а сечение самой меди будет невелико.

Если требуется бо’льшая мощность, то можно использовать обыкновенный медный лакированный обмоточный провод.

Внимание! Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При описанной выше доработке, обязательно побеспокойтесь о надёжной межобмоточной изоляции, особенно, если вторичная обмотка мотается обычным лакированным обмоточным проводом. Даже если первичная обмотка покрыта синтетической защитной плёнкой, дополнительная бумажная прокладка необходима!

Как видите, обмотка дросселя покрыта синтетической плёнкой, хотя часто обмотка этих дросселей вообще ничем не защищена.

Наматываем поверх плёнки два слоя электрокартона толщиной 0,05мм или один слой толщиной 0,1мм. Если нет электрокартона, используем любую подходящую по толщине бумагу.

Вторичная обмотка, выполненная обмоточным проводом.

Мне, таким образом, удалось получить мощность на нагрузке 20 Ватт при температуре трансформатора 60ºC, а транзисторов – 42ºC. Получить ещё большую мощность, при разумной температуре трансформатора, не позволила слишком малая площадь окна магнитопровода и обусловленное этим сечение провода.

На картинке действующая модель БП.

Мощность, подводимая к нагрузке – 20 Ватт. Частота автоколебаний без нагрузки – 26 кГц. Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 32 кГц Температура трансформатора – 60ºС Температура транзисторов – 42ºС

Вернуться наверх к меню

Блок питания мощностью 100 Ватт.

Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор TV2. Кроме этого, я увеличил ёмкость конденсатора фильтра сетевого напряжения C0 до 100µF.

Так как КПД блока питания вовсе не равен 100%, пришлось прикрутить к транзисторам какие-то радиаторы.

Ведь если КПД блока будет даже 90%, рассеять 10 Ватт мощности всё равно придётся.

Мне не повезло, в моём электроном балласте были установлены транзисторы 13003 поз.1 такой конструкции, которая, видимо, рассчитана на крепление к радиатору при помощи фасонных пружин. Эти транзисторы не нуждаются в прокладках, так как не снабжены металлической площадкой, но и тепло отдают намного хуже. Я их заменил транзисторами 13007 поз.2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными винтами. Кроме того, 13007 имеют в несколько раз бо’льшие предельно-допустимые токи.

Если пожелаете, можете смело прикручивать оба транзистора на один радиатор. Я проверил, это работает.

Крепёж для крепления транзистора к радиатору.

Только, корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электронного устройства.

Крепление удобно осуществлять винтами М2,5, на которые нужно предварительно надеть изоляционные шайбы и отрезки изоляционной трубки (кембрика). Допускается использование теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.

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

Крепление транзистора к радиатору в разрезе.

На чертеже изображено соединение транзистора с радиатором охлаждения в разрезе.

Винт М2,5.
Шайба М2,5.
Шайба изоляционная М2,5 – стеклотекстолит, текстолит, гетинакс.
Корпус транзистора.
Прокладка – отрезок трубки (кембрика).
Прокладка – слюда, керамика, фторопласт и т.д.
Радиатор охлаждения.

А это действующий стоваттный импульсный блок питания.

Резисторы эквивалента нагрузки помещены в воду, так как их мощность недостаточна.

Мощность, выделяемая на нагрузке – 100 Ватт.

Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 90 кГц.

Частота автоколебаний без нагрузки – 28,5 кГц.

Температура транзисторов – 75ºC.

Площадь радиаторов каждого транзистора – 27см².

Температура дросселя TV1 – 45ºC.

TV2 – 2000НМ (Ø28 х Ø16 х 9мм)

Вернуться наверх к меню

Выпрямитель.

Все вторичные выпрямители полумостового импульсного блока питания должны быть обязательно двухполупериодным. Если не соблюсти это условие, то магинтопровод может войти в насыщение.

Существуют две широко распространённые схемы двухполупериодных выпрямителей.

1. Мостовая схема.

2. Схема со средней (нулевой) точкой.

Мостовая схема позволяет сэкономить метр провода, но рассеивает в два раза больше энергии на диодах.

Схема со средней (нулевой) точкой более экономична, но требует наличия двух совершенно симметричных вторичных обмоток. Асимметрия по количеству витков или расположению может привести к насыщению магнитопровода.

Однако именно схемы со средней (нулевой) точкой используются, когда требуется получить большие токи при малом выходном напряжении. Тогда, для дополнительной минимизации потерь, вместо обычных кремниевых диодов, используют диоды Шоттки, на которых падение напряжения в два-три раза меньше.

Пример.

Выпрямители компьютерных блоков питания выполнены по схеме с нулевой точкой. При отдаваемой в нагрузку мощности 100 Ватт и напряжении 5 Вольт даже на диодах Шоттки может рассеяться 8 Ватт.

100 / 5 * 0,4 = 8(Ватт)

Если же применить мостовой выпрямитель, да ещё и обычные диоды, то рассеиваемая на диодах мощность может достигнуть 32 Ватт или даже больше.

100 / 5 * 0,8 * 2 = 32(Ватт).

Обратите внимание на это, когда будете проектировать блок питания, чтобы потом не искать, куда исчезла половина мощности.

Намотка вторичной обмотки в два провода.

В низковольтных выпрямителях лучше использовать именно схему с нулевой точкой. Тем более что при ручной намотке можно просто намотать обмотку в два провода. Кроме этого, мощные импульсные диоды недёшевы.

Вернуться наверх к меню

Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?

Схема включения ИБП с использованием лампы накаливания.

При работе импульсного БП на холостом ходу или при небольшой нагрузке, сопротивление нити какала лампы невелико и оно не влияет на работу блока. Когда же, по каким-либо причинам, ток ключевых транзисторов возрастает, спираль лампы накаливается и её сопротивление увеличивается, что приводит к ограничению тока до безопасной величины.

Схема включения ИБП с использованием разделительного трансформатора.

На этом чертеже изображена схема стенда для тестирования и наладки импульсных БП, отвечающая нормам электробезопасности. Отличие этой схемы от предыдущей в том, что она снабжена разделительным трансформатором, который обеспечивает гальваническую развязку между исследуемым ИБП и осветительной сети. Выключатель SA2 позволяет блокировать лампу, когда блок питания отдаёт большую мощность.

Реальный стенд для наладки импульсных блоков питания.

А это уже изображение реального стенда для ремонта и наладки импульсных БП, который я изготовил много лет назад по схеме, расположенной выше.

Важной операцией при тестировании БП является испытание на эквиваленте нагрузки. В качестве нагрузки удобно использовать мощные резисторы типа ПЭВ, ППБ, ПСБ и т.д. Эти «стекло-керамические» резисторы легко найти на радиорынке по зелёной раскраске. Красные цифры – рассеиваемая мощность.

Из опыта известно, что мощности эквивалента нагрузки почему-то всегда не хватает. Перечисленные же выше резисторы могут ограниченное время рассеивать мощность в два-три раза превышающую номинальную. Когда БП включается на длительное время для проверки теплового режима, а мощность эквивалента нагрузки недостаточна, то резисторы можно просто опустить в воду.

Будьте осторожны, берегитесь ожога!

Нагрузочные резисторы этого типа могут нагреться до температуры в несколько сотен градусов без каких-либо внешних проявлений!

То есть, ни дыма, ни изменения окраски Вы не заметите и можете попытаться тронуть резистор пальцами.

Вернуться наверх к меню

Как наладить импульсный блок питания?

Собственно, блок питания, собранный на основе исправного электронного балласта, особой наладки не требует.

Его нужно подключить к эквиваленту нагрузки и убедиться, что БП способен отдать расчетную мощность.

Во время прогона под максимальной нагрузкой, нужно проследить за динамикой роста температуры транзисторов и трансформатора. Если слишком сильно греется трансформатор, то нужно, либо увеличить сечение провода, либо увеличить габаритную мощность магнитопровода, либо и то и другое.

Если сильно греются транзисторы, то нужно установить их на радиаторы.

Если в качестве импульсного трансформатора используется домотанный дроссель от КЛЛ, а его температура превышает 60… 65ºС, то нужно уменьшить мощность нагрузки.

Не рекомендуется доводить температуру трансформатора выше 60… 65ºС, а транзисторов выше 80… 85ºС.

Вернуться наверх к меню

Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

R0 – ограничивает пиковый ток, протекающий через диоды выпрямителя, в момент включения. В КЛЛ также часто выполняет функцию предохранителя.

VD1… VD4 – мостовой выпрямитель.

L0, C0 – фильтр питания.

R1, C1, VD2, VD8 – цепь запуска преобразователя.

Работает узел запуска следующим образом. Конденсатор C1 заряжается от источника через резистор R1. Когда напряжения на конденсаторе C1 достигает напряжения пробоя динистора VD2, динистор отпирается сам и отпирает транзистор VT2, вызывая автоколебания. После возникновения генерации, прямоугольные импульсы прикладываются к катоду диода VD8 и отрицательный потенциал надёжно запирает динистор VD2.

R2, C11, C8 – облегчают запуск преобразователя.

R7, R8 – улучшают запирание транзисторов.

R5, R6 – ограничивают ток баз транзисторов.

R3, R4 – предотвращают насыщение транзисторов и исполняют роль предохранителей при пробое транзисторов.

VD7, VD6 – защищают транзисторы от обратного напряжения.

TV1 – трансформатор обратной связи.

L5 – балластный дроссель.

C4, C6 – разделительные конденсаторы, на которых напряжение питания делится пополам.

TV2 – импульсный трансформатор.

VD14, VD15 – импульсные диоды.

C9, C10 – конденсаторы фильтра.

Вернуться наверх к меню

15 Март, 2011 (18:25) в Источники питания, Сделай сам

oldoctober.com

Ремонт импульсного блока питания энергосберегающей лампочки

Техническая информация: → Из сгоревшей энергосберегающей лампы изготовить блок питания

В этой публикации размещен материал для ремонта или изготовления импульсных блоков питания разной мощности на базе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.

Импульсный блок питания на 5… 20 Ватт вы сможете изготовить за короткое. На изготовление 100-ваттного блока питания может понадобится до нескольких часов.

Построить блок питания будет несложно, умеющим паять. И несомненно, это сделать несложно, чем найти низкочастотный подходящий для изготовления трансформатор нужной мощности и перемотать его вторичные обмотки под нужное напряжение.

Оглавление

Вступление.
Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.
Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?
Импульсный трансформатор для блока питания.
Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.
Блок питания мощностью 20 Ватт.
Блок питания мощностью 100 ватт
Выпрямитель.
Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?
Как наладить импульсный блок питания?
Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

Вступление.

В последнее время получили широкое распространение Компактные Люминесцентные Лампы (КЛЛ). Для уменьшения размеров балластного дросселя в них используется схема высокочастотного преобразователя напряжения, которая позволяет значительно снизить размер дросселя.

В случае выхода из строя электронного балласта, его можно легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама колба, то лампочку приходится выбрасывать.

Однако электронный балласт такой лампочки, это практически готовый импульсный Блок Питания (БП). Единственное, чем схема электронного балласта отличается от настоящего импульсного БП, это отсутствием разделительного трансформатора и выпрямителя, если он необходим.

В последнее же время, радиолюбители порой испытывают трудности при поиске силовых трансформаторов для питания своих самодельных конструкций. Если даже трансформатор найден, то его перемотка требует использования необходимый по диаметру медные провода, да и массо - габаритные параметры изделий, собранных на основе силовых трансформаторов не особо радует. А ведь в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если же для этих целей использовать балласт от неисправных КЛЛ, то экономия составит определенную сумму, особенно, если речь идёт о трансформаторах на 100 Ватт и больше.

Наверх

Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.

Это одна из самых распространённых электрических схем энергосберегающих ламп. Для преобразования схемы КЛЛ в импульсный блок питания необходимо установить всего одну перемычку между точками А – А’ и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем. Красным цветом отмечены элементы, которые можно будет удалить.

Для упрощения, удалена люминесцентная лампа и несколько деталей, которые были заменены перемычкой.

Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?

Блок питания небольшой мощности можно построить, намотав вторичную обмотку прямо на каркас уже имеющегося дросселя из состава блока лампы.

Импульсный трансформатор для блока питания.

Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.

Если требуется построить компактный блок питания, то можно использовать электролитические конденсаторы, применяющиеся в лампах вспышках плёночных «мальниц». Например, в одноразовых фотоаппаратах Kodak установлены миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их ёмкость аж целых 100µF при напряжении 350 Вольт.

Блок питания мощностью 20 Ватт.

Поверх изолирующей прокладки мотаем вторичную обмотку будущего трансформатора. Сечение провода следует выбирать максимально возможное. Количество витков подбирается экспериментальным путём, благо их будет немного.Мне, таким образом, удалось получить мощность на нагрузке 20 Ватт при температуре трансформатора 60ºC, а транзисторов – 42ºC. Получить ещё большую мощность, при разумной температуре трансформатора, не позволила слишком малая площадь окна магнитопровода и обусловленное этим сечение провода.

На картинке действующая модель БП. Мощность, подводимая к нагрузке – 20 Ватт. Частота автоколебаний без нагрузки – 26 кГц. Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 32 кГц Температура трансформатора – 60ºС Температура транзисторов – 42ºС

Наверх

Блок питания мощностью 100 Ватт.

Так как КПД блока питания вовсе не равен 100%, пришлось прикрутить к транзисторам какие-то радиаторы.Ведь если КПД блока будет даже 90%, рассеять 10 Ватт мощности всё равно придётся.

На чертеже изображено соединение транзистора с радиатором охлаждения в разрезе.

Винт М2,5.
Шайба М2,5.
Шайба изоляционная М2,5 – стеклотекстолит, текстолит, гетинакс.
Корпус транзистора.
Прокладка – отрезок трубки (кембрика).
Прокладка – слюда, керамика, фторопласт и т.д.
Радиатор охлаждения.

А это действующий стоваттный импульсный блок питания.Резисторы эквивалента нагрузки помещены в воду, так как их мощность недостаточна.

Мощность, выделяемая на нагрузке – 100 Ватт.Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 90 кГц.Частота автоколебаний без нагрузки – 28,5 кГц.Температура транзисторов – 75ºC.Площадь радиаторов каждого транзистора – 27см².Температура дросселя TV1 – 45ºC.TV2 – 2000НМ (Ø28 х Ø16 х 9мм)

Наверх

Выпрямитель.

Существуют две широко распространённые схемы двухполупериодных выпрямителей.

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

Мостовая схема позволяет сэкономить метр провода, но рассеивает в два раза больше энергии на диодах.

Схема с нулевой точкой более экономична, но требует наличия двух совершенно симметричных вторичных обмоток. Асимметрия по количеству витков или расположению может привести к насыщению магнитопровода.Однако именно схемы с нулевой точкой используются, когда требуется получить большие токи при малом выходном напряжении. Тогда, для дополнительной минимизации потерь, вместо обычных кремниевых диодов, используют диоды Шоттки, на которых падение напряжения в два-три раза меньше.

Пример.Выпрямители компьютерных блоков питания выполнены по схеме с нулевой точкой. При отдаваемой в нагрузку мощности 100 Ватт и напряжении 5 Вольт даже на диодах Шоттки может рассеяться 8 Ват.100 / 5 * 0,4 = 8(Ватт)Если же применить мостовой выпрямитель, да ещё и обычные диоды, то рассеиваемая на диодах мощность может достигнуть 32 Ватт или даже больше.100 / 5 * 0,8 * 2 = 32(Ватт).Обратите внимание на это, когда будете проектировать блок питания, чтобы потом не искать, куда исчезла половина мощности.

Наверх

Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?

Для наладки импульсных блоков питания обычно используют вот такую схему включения. Здесь лампа накаливания используется в качестве балласта с нелинейной характеристикой и защищает ИБП от выхода из строя при нештатных ситуациях. Мощность лампы обычно выбирают близкой к мощности испытываемого импульсного БП.При работе импульсного БП на холостом ходу или при небольшой нагрузке, сопротивление нити какала лампы невелико и оно не влияет на работу блока. Когда же, по каким-либо причинам, ток ключевых транзисторов возрастает, спираль лампы накаливается и её сопротивление увеличивается, что приводит к ограничению тока до безопасной величины.

На этом чертеже изображена схема стенда для тестирования и наладки импульсных БП, отвечающая нормам электробезопасности. Отличие этой схемы от предыдущей в том, что она снабжена разделительным трансформатором, который обеспечивает гальваническую развязку исследуемого ИБП от осветительной сети. Выключатель SA2 позволяет блокировать лампу, когда блок питания отдаёт большую мощность.

Будьте осторожны, берегитесь ожога!

То есть, ни дыма, ни изменения окраски Вы не заметите и можете попытаться тронуть резистор пальцами.Наверх

Как наладить импульсный блок питания?

Собственно, блок питания, собранный на основе исправного электронного балласта, особой наладки не требует.Его нужно подключить к эквиваленту нагрузки и убедиться, что БП способен отдать расчетную мощность.Во время прогона под максимальной нагрузкой, нужно проследить за динамикой роста температуры транзисторов и трансформатора. Если слишком сильно греется трансформатор, то нужно, либо увеличить сечение провода, либо увеличить габаритную мощность магнитопровода, либо и то и другое.Если сильно греются транзисторы, то нужно установить их на радиаторы.Если в качестве импульсного трансформатора используется домотанный дроссель от КЛЛ, а его температура превышает 60… 65ºС, то нужно уменьшить мощность нагрузки.Не рекомендуется доводить температуру трансформатора выше 60… 65ºС, а транзисторов выше 80… 85ºС.Наверх

Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

R0 – ограничивает пиковый ток, протекающий через диоды выпрямителя, в момент включения. В КЛЛ также часто выполняет функцию предохранителя.VD1… VD4 – мостовой выпрямитель.L0, C0 – фильтр питания.R1, C1, VD2, VD8 – цепь запуска преобразователя.Работает узел запуска следующим образом. Конденсатор C1 заряжается от источника через резистор R1. Когда напряжения на конденсаторе C1 достигает напряжения пробоя динистора VD2, динистор отпирается сам и отпирает транзистор VT2, вызывая автоколебания. После возникновения генерации, прямоугольные импульсы прикладываются к катоду диода VD8 и отрицательный потенциал надёжно запирает динистор VD2.R2, C11, C8 – облегчают запуск преобразователя.R7, R8 – улучшают запирание транзисторов.R5, R6 – ограничивают ток баз транзисторов.R3, R4 – предотвращают насыщение транзисторов и исполняют роль предохранителей при пробое транзисторов.VD7, VD6 – защищают транзисторы от обратного напряжения.TV1 – трансформатор обратной связи.L5 – балластный дроссель.C4, C6 – разделительные конденсаторы, на которых напряжение питания делится пополам.TV2 – импульсный трансформатор.VD14, VD15 – импульсные диоды.C9, C10 – конденсаторы фильтра.Наверх

Материал с сайта oldoctober.com/ru/

www.110volt.ru

Каталог товаров