DIY EPR toiteallikas. Kuidas teha säästulampidest omatehtud toiteallikat Energiasäästliku kõrgepinge impulsslambi liiteseadise kasutamine

Säästulampe kasutatakse laialdaselt igapäevaelus ja tootmises, kuid aja jooksul muutuvad need kasutuskõlbmatuks, kuid paljusid neist saab pärast lihtsat remonti taastada. Kui lamp ise ebaõnnestub, saate elektroonilisest "täidisest" teha mis tahes soovitud pinge jaoks üsna võimsa toiteallika.

Kuidas näeb välja säästulambi toiteallikas?

Igapäevaelus vajate sageli kompaktset, kuid samal ajal võimsat madalpinge toiteallikat, mille saate teha ebaõnnestunud säästulampi kasutades. Lampides lambid enamasti ebaõnnestuvad, kuid toiteallikas jääb töökorras.

Toiteallika valmistamiseks peate mõistma säästulambis sisalduva elektroonika tööpõhimõtet.

Lülitustoiteallikate eelised

Viimastel aastatel on märgata selget tendentsi liikuda klassikalistelt trafotoiteallikatelt ümber lülitatavatele. Selle põhjuseks on ennekõike trafo toiteallikate peamised puudused, nagu suur mass, väike ülekoormusvõime ja madal efektiivsus.

Nende puudujääkide kõrvaldamine lülitustoiteallikates, samuti elementide baasi arendamine on võimaldanud neid toiteplokke laialdaselt kasutada seadmetes, mille võimsus on mõnest vatist mitme kilovatini.

Toiteallika skeem

Säästulambi lülitustoiteallika tööpõhimõte on täpselt sama, mis mis tahes muus seadmes, näiteks arvutis või teleris.

Üldiselt võib lülitustoiteallika tööd kirjeldada järgmiselt:

• Võrgu vahelduvvool muudetakse alalisvooluks ilma selle pinget muutmata, s.o. 220 V.
• Transistore kasutav impulsi laiuse muundur muudab alalispinge ristkülikukujulisteks impulssideks sagedusega 20 kuni 40 kHz (olenevalt lambi mudelist).
• See pinge antakse lambile läbi induktiivpooli.

Vaatame üksikasjalikumalt lülituslambi toiteallika ahelat ja tööprotseduuri (joonis allpool).

Elektrooniline liiteseadis energiasäästulambi jaoks

Võrgupinge antakse sillaalaldi (VD1-VD4) väikese takistusega piirava takisti R 0 kaudu, seejärel silutakse alaldatud pinge kõrgepingefiltri kondensaatoril (C 0) ja tasandusfiltri (L0) kaudu. tarnitakse transistori muundurile.

Transistori muundur käivitub hetkel, kui kondensaatori C1 pinge ületab dinistori VD2 avanemisläve. See käivitab generaatori transistoridel VT1 ja VT2, mille tulemuseks on isegenereerimine sagedusega umbes 20 kHz.

Teised vooluahela elemendid nagu R2, C8 ja C11 mängivad toetavat rolli, hõlbustades generaatori käivitamist. Takistid R7 ja R8 suurendavad transistoride sulgemiskiirust.

Ja takistid R5 ja R6 toimivad transistoride baasahelates piiravatena, R3 ja R4 kaitsevad neid küllastumise eest ning rikke korral täidavad nad kaitsmete rolli.

Dioodid VD7, VD6 on kaitsvad, kuigi paljudel sellistes seadmetes töötamiseks mõeldud transistoridel on sellised dioodid sisseehitatud.

TV1 on trafo, mille mähistega TV1-1 ja TV1-2 antakse generaatori väljundist tagasisidepinge transistoride baasahelatesse, luues sellega tingimused generaatori tööks.

Ülaloleval joonisel on ploki ümbertegemisel eemaldatavad osad punasega esile tõstetud, punktid A–A` tuleb ühendada hüppajaga.

Ploki muutmine

Enne toiteallika ümbertegemise alustamist peaksite otsustama, milline vooluvõimsus teil väljundis peab olema, sellest sõltub uuenduse sügavus. Seega, kui on vaja 20-30 W võimsust, on muudatus minimaalne ega vaja olemasolevasse vooluringi palju sekkumist. Kui teil on vaja saada võimsust 50 vatti või rohkem, on vaja põhjalikumat versiooniuuendust.

Tuleb meeles pidada, et toiteallika väljundiks on alalispinge, mitte vahelduvvool. Sellisest toiteallikast on võimatu saada vahelduvpinget sagedusega 50 Hz.

Võimsuse määramine

Võimsust saab arvutada järgmise valemi abil:

P – võimsus, W;

I – voolutugevus, A;

U – pinge, V.

Näiteks võtame järgmiste parameetritega toiteallika: pinge - 12 V, vool - 2 A, siis on võimsus:

Võttes arvesse ülekoormust, võib aktsepteerida 24-26 W, nii et sellise seadme valmistamine nõuab minimaalset sekkumist 25 W säästulambi vooluringi.

Uued osad

Uute osade lisamine skeemile

Lisatud üksikasjad on punasega esile tõstetud, need on:

• dioodsild VD14-VD17;
• kaks kondensaatorit C 9, C 10;
• lisamähis asetatakse liiteseadise drosselile L5, pöörete arv valitakse eksperimentaalselt.

Induktiivpoolile lisatud mähis mängib teist olulist rolli isolatsioonitrafona, mis kaitseb võrgupinge jõudmise eest toiteallika väljundisse.

Lisatud mähises vajaliku pöörete arvu määramiseks tehke järgmist.

1. induktiivpoolile keritakse ajutine mähis, umbes 10 pööret mis tahes traati;
2. ühendatud koormustakistiga, mille võimsus on vähemalt 30 W ja takistus on ligikaudu 5-6 oomi;
3. ühendada võrku, mõõta pinget koormustakistusel;
4. jagage saadud väärtus pöörete arvuga, et teada saada, mitu volti on 1 pöörde kohta;
5. arvutage konstantse mähise jaoks vajalik pöörete arv.

Üksikasjalikum arvutus on toodud allpool.

Testige teisendatud toiteallika aktiveerimist

Pärast seda on lihtne arvutada vajalik arv pöördeid. Selleks jagatakse pinge, mis sellest plokist plaanitakse saada, ühe pöörde pingega, saadakse keerdude arv ning tulemusele lisatakse reservina ca 5-10%.

W=U välja /U vit, kus

W – pöörete arv;

U out – toiteallika vajalik väljundpinge;

U vit – pinge pöörde kohta.

Lisamähise mähkimine tavalisele induktiivpoolile

Originaal induktiivpooli mähis on võrgupinge all! Sellele lisamähise kerimisel tuleb varustada mähistevaheline isolatsioon, eriti kui emailisolatsiooni on keritud PEL-tüüpi traat. Isolatsiooni kokkukeeramiseks võite keermestatud ühenduste tihendamiseks kasutada polütetrafluoroetüleenteipi, mille paksus on torulukksepad vaid 0,2 mm.

Sellise ploki võimsust piirab kasutatava trafo üldine võimsus ja transistoride lubatud vool.

Suure võimsusega toiteallikas

See nõuab keerukamat versiooniuuendust:

• täiendav trafo ferriitrõngal;
• transistoride asendamine;
• transistoride paigaldamine radiaatoritele;
• mõne kondensaatori võimsuse suurendamine.

Selle moderniseerimise tulemusena saadakse kuni 100 W võimsusega toiteallikas, mille väljundpinge on 12 V. See on võimeline andma voolu 8-9 amprit. Sellest piisab näiteks keskmise võimsusega kruvikeeraja toiteks.

Täiendatud toiteallika skeem on näidatud alloleval joonisel.

100W toiteallikas

Nagu diagrammil näha, on takisti R0 asendatud võimsamaga (3-vatine), selle takistus on vähendatud 5 oomini. Selle saab asendada kahe 2-vatise 10-oomise vastu, ühendades need paralleelselt. Lisaks C 0 - selle võimsust suurendatakse 100 μF-ni, tööpingega 350 V. Kui toiteallika mõõtmete suurendamine on ebasoovitav, võite leida sellise võimsusega minikondensaatori, eriti saab pildistada suuna-ja-pildikaamerast.

Seadme usaldusväärse töö tagamiseks on kasulik takistite R 5 ja R 6 väärtusi veidi vähendada 18–15 oomini ning suurendada ka takistite R 7, R 8 ja R 3, R 4 võimsust. . Kui genereerimissagedus osutub madalaks, tuleks kondensaatorite C 3 ja C 4 – 68n väärtusi suurendada.

Kõige keerulisem osa võib olla trafo valmistamine. Selleks kasutatakse impulsiplokkides kõige sagedamini sobiva suurusega ja magnetilise läbilaskvusega ferriitrõngaid.

Selliste trafode arvutamine on üsna keeruline, kuid Internetis on palju programme, millega seda on väga lihtne teha, näiteks “Impulsstrafo arvutamise programm Lite-CalcIT”.

Kuidas näeb välja impulsstrafo?

Selle programmiga tehtud arvutused andsid järgmised tulemused:

Südamiku jaoks kasutatakse ferriitrõngast, mille välisläbimõõt on 40, siseläbimõõt on 22 ja paksus 20 mm. PEL-traadiga primaarmähisel - 0,85 mm 2 - on 63 pööret ja kahel sama juhtmega sekundaarmähisel on 12 pööret.

Sekundaarmähis tuleb kerida korraga kaheks juhtmeks ja kõigepealt on soovitatav need kogu pikkuses veidi kokku keerata, kuna need trafod on mähiste asümmeetria suhtes väga tundlikud. Kui see tingimus ei ole täidetud, soojenevad dioodid VD14 ja VD15 ebaühtlaselt ning see suurendab veelgi asümmeetriat, mis lõpuks kahjustab neid.

Kuid sellised trafod andestavad kergesti olulisi vigu pöörete arvu arvutamisel, kuni 30%.

Kuna see ahel oli algselt mõeldud töötama 20 W lambiga, paigaldati transistorid 13003 Alloleval joonisel on asend (1) keskmise võimsusega transistorid, need tuleks asendada võimsamatega, näiteks 13007 (2). Võimalik, et need tuleb paigaldada metallplaadile (radiaatorile), mille pindala on umbes 30 cm2.

Kohtuprotsess

Katsetamine tuleks läbi viia teatud ettevaatusabinõusid järgides, et mitte kahjustada toiteallikat:

1. Esimene katsesõit tuleks läbi viia 100 W hõõglambiga, et piirata toiteallika voolu.
2. Väljundiga ühendage kindlasti 3-4 oomi koormustakisti võimsusega 50-60 W.
3. Kui kõik läks ootuspäraselt, laske sellel 5-10 minutit töötada, lülitage see välja ja kontrollige trafo, transistoride ja alaldi dioodide kuumutusastet.

Kui osade vahetamise käigus vigu ei tehtud, peaks toiteallikas töötama probleemideta.

Kui proovitöö näitab, et seade töötab, jääb üle vaid katsetada seda täiskoormuse režiimis. Selleks vähendage koormustakisti takistust 1,2-2 oomini ja ühendage see 1-2 minutiks otse võrku ilma lambipirnita. Seejärel lülitage välja ja kontrollige transistoride temperatuuri: kui see ületab 60 0 C, tuleb need paigaldada radiaatoritele.

Kuidas muuta majahoidja muundur lülitustoiteallikaks?

Kui teil lebab vigase pirniga majahoidja lamp, ärge kiirustage seda minema viskama. Aluse sees on kõrgsagedusmuunduri ahel, mis asendab suurt ja rasket liiteseadise drosselit, nagu ka tavaliste LDS-i ühendusahelates. Selle muunduri põhjal saab teha 20-vatise lülitustoite ja hoolikama lähenemisega saab välja pigistada üle saja.

Allpool on üks levinumaid koduabilise muunduri ahelate valikuid:

See on 25-vatise Vitoone säästulambi diagramm. Sellel olev punane värv tähistab neid elemente, mida me ei vaja, seega jätame need diagrammist välja ja paneme punktide A ja A vahele hüppaja. Ainus asi, mida teha, on kruvida väljundisse impulsstrafo ja alaldi.

Juba lülitustoiteallikaks teisendatud energiasäästuahela versioon on näidatud alloleval joonisel:

Nagu diagrammil näha, määrati R0 nimiväärtusest 2 korda väiksemaks, kuid selle võimsust suurendati, C0 asendati 100,0 mF-ga ja väljundisse lisati TV2 alaldiga VD14, VD15, C9 ja C10. Takisti R0 toimib sisselülitamisel kaitsme ja laadimisvoolu piirajana. Valige nimivõimsus C0 nii, et see oleks (ligikaudu) arvuliselt võrdne teie valmistatava toiteallika võimsusega.

Kondensaatorist C0: selle saab vanast Kodak-tüüpi filmikaamerast "välja rebida" või mis tahes muust kileseebialusest on välklambi vooluringis täpselt see, mida vajame, 100 mF 350 V juures.

TV2 on impulss-trafo, mille toiteallika võimsus sõltub nii selle üldvõimsusest kui ka võtmetransistoride maksimaalsest lubatud voolust. Madala võimsusega impulsstoiteallika loomiseks piisab sekundaarmähise kerimisest olemasoleva induktiivpooli ümber, nagu on näidatud järgmisel diagrammil:

Mis tahes madalpingelaadija või mitte väga võimsa võimendi toiteks keerake olemasoleva mähise L5 peale 20 pööret, sellest piisab.

Ülaltoodud pildil on toiteallika tööversioon ilma 20-vatise alaldita. Tühikäigul on isevõnkumiste sagedus 26 kHz, koormuse all 20W 32 kHz, trafo soojeneb kuni 60 ºС, transistorid kuni 42 ºС.

Tähtis!!! Konverteri töötamise ajal on primaarmähisel võrgupinge, seega asetage kindlasti paberist isolatsioonikiht, mis eraldab primaar- ja sekundaarmähise, isegi kui primaarmähisel on juba sünteetiline kaitsekile.

Kuid juhtub ka seda, et olemasoleva õhuklapi aknas ei ole piisavalt ruumi sekundaarmähise mähimiseks või juhul, kui peame looma toiteallika, mille võimsus on palju suurem kui muundatava “energiasäästu” võimsus. - siin ei saa me hakkama ilma täiendava impulsitransi kasutamiseta (vt artikli teist ülevaadet).

Näiteks valmistame üle 100 W võimsusega lülitustoiteallika ja kasutame 20-vatise lambipirni liiteseadet. Sel juhul peate VD1 - VD4 asendama rohkemate "voolu" dioodidega ja kerima induktiivpooli L0 paksema juhtmega. Kui VT1 ja VT2 vooluvõimendus on ebapiisav, suurendage transistoride baasvoolu, vähendades R5 ja R6 nimiväärtusi, samuti suurendades baas- ja emitteriahelate takistuste võimsust.

Kui genereerimissagedus on ebapiisav, suurendage kondensaatorite C4 ja C6 nimiväärtusi.

Praktilised katsed on näidanud, et poolsildimpulss-toiteallikad ei ole väljundtrafo parameetrite seisukohalt kriitilised, kuna OS-i ahel ei läbi seda, mistõttu on arvutusvead lubatud kuni 150 protsenti.

Lülitustoiteallikas 100 vatti.

Nagu eespool juba kirjutatud, on võimsa toiteallika saamiseks keritud täiendav impulsstrafo TV2, R0 asendatakse, C0 asendatakse 100 mF-ga, transistorid 13003 on soovitatav asendada 13007-ga, need on mõeldud suurema voolu jaoks, ja parem on panna need väikestele radiaatoritele läbi isoleerivate tihendite (nt vilgukivi).

Transistoride ja radiaatorite ühendamise ristlõige on näidatud alloleval joonisel:

100 W koormusel töötava lülitustoiteallika praegune mudel on näidatud alloleval pildil:

Trafo on keritud 2000HM rõngale, välisläbimõõt 28mm, siseläbimõõt 16mm, rõnga kõrgus 9mm.
Koormustakistite ebapiisava võimsuse tõttu asetatakse need veega alustassi.
Tootmine ilma koormuseta 29 kHz, koormuse all 100 W - 90 kHz.

Seoses alaldiga.

Trafo TV2 magnetahela küllastumise vältimiseks tehke poolsildimpulss-toiteallikate alaldid täislaineliseks, st need peavad olema sillatud (1) või nullpunktiga (2). Vaata pilti allpool.

Sildahela korral kulub mähise kohta veidi vähem traati, kuid samal ajal hajub VD1-VD4-l 2 korda rohkem energiat. Joonise teine ​​fragment näitab nullpunktiga alaldi vooluringi varianti, mis on ökonoomsem, kuid mähised peavad sel juhul olema absoluutselt sümmeetrilised, vastasel juhul läheb magnetahel küllastusse. Teist võimalust kasutatakse siis, kui väikese väljundpinge korral peab teil olema märkimisväärne vool. Kadude minimeerimiseks asendatakse ränidioodid Schottky dioodidega, mille pinge langeb vähem kui 2-3 korda.

Vaatame näidet:

P = 100 W, U = 5 V, TV1 keskpunktiga, 100 / 5 * 0,4 = 8 , st. Schottky dioodid hajutavad 8 W võimsust.
P=100W, U=5V, TV1 sildalaldi ja tavadioodidega, 100 / 5 * 0,8 * 2 = 32 , st. VD1-VD4 võimsus hajub umbes 32 W.

Pidage seda meeles ja ärge otsige hiljem poolt puuduvast võimsusest.

Impulss-toiteallika seadistamine.

Ühendage UPS võrku vastavalt allolevale skeemile (fragment 1). Siin toimib HL1 liiteseadina, millel on mittelineaarne omadus ja mis kaitseb teie seadet hädaolukorra tekkimisel. HL1 võimsus peaks olema ligikaudu võrdne testitava toiteallika võimsusega.

Kui toiteallikas on sisse lülitatud ilma koormuseta või töötab väikese koormusega, on HL1 hõõgniidil väike takistus, mistõttu see ei mõjuta toiteallika tööd. Mõne probleemi ilmnemisel suurenevad voolud VT1 ja VT2, lamp hakkab hõõguma, hõõgniidi takistus suureneb, vähendades seeläbi vooluringi.

Kui tegelete pidevalt lülitustoiteallikate remondi ja reguleerimisega, oleks mõistlik kokku panna spetsiaalne alus (joonis ülal, fragment 2). Nagu näete, on olemas isolatsioonitrafo (galvaaniline isolatsioon toiteallika ja majapidamisvõrgu vahel) ning seal on ka lülituslüliti, mis võimaldab lambist mööda minnes toiteallikale pinget anda. See on vajalik muunduri testimiseks võimsa koormuse all töötades.

Koormana saab kasutada võimsaid klaaskeraamilisi takisteid, mis on tavaliselt rohelised (vt joonist allpool). Punased numbrid joonisel näitavad nende võimsust.

Pikaajaliste katsete ajal, kui peate kontrollima toiteahela elementide termilisi tingimusi ja koormustakistitel pole piisavalt võimsust, saab viimased langetada veealusesse. Töö ajal läheb samaväärne koormus väga kuumaks, nii et põletuste vältimiseks ärge haarake takistitest kätega kinni.

Kui tegite kõike hoolikalt ja õigesti ning kasutasite samal ajal säästulambist tuntud head liiteseadet, siis pole midagi erilist reguleerida. Skeem peaks kohe tööle hakkama. Ühendage koormus, andke toide ja tehke kindlaks, kas teie toiteallikas suudab vajalikku võimsust pakkuda. Jälgige VT1, VT2 (ei tohi olla kõrgem kui 80–85 ºС) ja väljundtrafo (ei tohi olla üle 60–65 ºС) temperatuure.

Kui trafo kuumeneb kõrgelt, suurendage juhtme ristlõiget või kerige trafo magnetsüdamikule, millel on suurem koguvõimsus, või peate võib-olla tegema nii esimest kui ka teist.

Transistoride soojendamisel asetage need radiaatorile (läbi isoleerivate tihendite).

Kui leiutasite väikese võimsusega UPS-i ja samal ajal keritasite olemasoleva õhuklapi üles ja see kuumeneb töö ajal üle lubatud normi, proovige, kuidas see töötab väiksema võimsusega koormusel.

Impulsstrafode arvutamise programme saate alla laadida artiklist:

Head ümberkujundamist.

Säästupirne kasutatakse laialdaselt nii kodu- kui ka tööstuslikel eesmärkidel. Aja jooksul muutub iga lamp vigaseks. Soovi korral saab aga lampi elustada säästulambist toiteploki kokkupanemisega. Sel juhul kasutatakse ploki komponentidena ebaõnnestunud lambipirni täitmist.

Pulsiplokk ja selle eesmärk

Luminofoorlambi toru mõlemas otsas on elektroodid, anood ja katood. Toite rakendamine põhjustab lambi komponentide kuumenemist. Pärast kuumutamist vabanevad elektronid, mis põrkuvad elavhõbeda molekulidega. Selle tagajärjeks on ultraviolettkiirgus.

Tänu luminofoori olemasolule torus muundatakse luminofoor lambipirni nähtavaks helkiks. Tuli ei ilmu kohe, vaid teatud aja möödudes pärast vooluvõrku ühendamist. Mida rohkem on lampi kulunud, seda pikem on intervall.

Lülitustoiteallika töö põhineb järgmistel põhimõtetel:

1. Vahelduvvoolu muundamine elektrivõrgust alalisvooluks. Sel juhul pinge ei muutu (see tähendab, et see jääb 220 V).
2. Alalispinge muundumine ristkülikukujulisteks impulssideks laiusimpulsi muunduri töö tõttu. Impulsi sagedus on vahemikus 20 kuni 40 kHz.
3. Lambile pinge andmine õhuklapi abil.

Katkematu toiteallikas (UPS) koosneb mitmest komponendist, millest igaühel on diagrammil oma märgistus:

1. R0 - mängib toiteallikas piiravat ja kaitsvat rolli. Seade takistab ja stabiliseerib ühendamise ajal dioodide kaudu voolavat liigset voolu.
2. VD1, VD2, VD3, VD4 - toimivad sildalaldina.
3. L0, C0 - on filtrid elektrivoolu edastamiseks ja kaitsevad pinge tõusude eest.
4. R1, C1, VD8 ja VD2 - tähistavad käivitamisel kasutatavate muundurite ahelat. Esimest takistit (R1) kasutatakse kondensaatori C1 laadimiseks. Niipea kui kondensaator dinistorist (VD2) läbi murdub, avaneb see ja transistor, mille tulemuseks on ahelas isevõnkumine. Järgmisena saadetakse ristkülikukujuline impulss dioodikatoodile (VD8). Ilmub negatiivne indikaator, mis katab teise dinistori.
5. R2, C11, C8 - hõlbustavad muundurite töö alustamist.
6. R7, R8 - optimeerige transistoride sulgemist.
7. R6, R5 - moodustavad transistoride elektrivoolu piirid.
8. R4, R3 - kasutatakse kaitsmetena transistoride pingetõusude ajal.
9. VD7 VD6 - kaitseb toiteallika transistore tagasivoolu eest.
10. TV1 on vastupidine sidetrafo.
11. L5 - ballasti õhuklapp.
12. C4, C6 - toimivad isolatsioonikondensaatoritena. Jagage kogu pinge kaheks osaks.
13. TV2 on impulss-tüüpi trafo.
14. VD14, VD15 - impulssdioodid.
15. C9, C10 - filtrikondensaatorid.

Märge! Alloleval diagrammil on punasega märgitud komponendid, mis tuleb ploki ümbertegemisel eemaldada. Punktid A-A on ühendatud hüppajaga.

Ainult üksikute elementide läbimõeldud valik ja nende õige paigaldamine võimaldab teil luua tõhusalt ja usaldusväärselt töötava toiteallika.

Lambi ja impulssseadme erinevus

Säästulampi vooluahel on paljuski sarnane lülitustoiteallika ehitusega. Seetõttu pole lülitustoiteallika valmistamine keeruline. Seadme ümbertegemiseks vajate hüppajat ja täiendavat trafot, mis toodab impulsse. Trafol peab olema alaldi.

Toiteallika kergemaks muutmiseks eemaldatakse klaasist luminofoorlamp. Võimsusparameetrit piirab transistoride suurim läbilaskevõime ja jahutuselementide suurus. Võimsuse suurendamiseks on vaja induktiivpoolile kerida lisamähis.

Ploki muutmine

Enne toiteallika ümbertegemise alustamist peate valima praeguse väljundvõimsuse. Sellest näitajast sõltub süsteemi moderniseerimise aste. Kui võimsus jääb vahemikku 20-30 W, ei ole vooluringis sügavaid muudatusi vaja. Kui planeeritud võimsus on üle 50 W, on vaja süsteemsemat uuendamist.

Märge! Toiteallika väljundis on pidev pinge. Sagedusel 50 Hz ei ole võimalik saada vahelduvpinget.

Võimsuse määramine

Võimsus arvutatakse järgmise valemi järgi:

Vaatleme näiteks olukorda toiteallikaga, millel on järgmised omadused:

• pinge - 12 V;
• voolutugevus - 2 A.

Arvutame võimsuse:

P = 2 × 12 = 24 W.

Lõplik võimsusparameeter on suurem - umbes 26 W, mis võimaldab arvestada võimalike ülekoormustega. Seega on toiteallika loomiseks vaja tavalise 25 W säästulambi vooluringi üsna väikest sekkumist.

Uued komponendid

Uute elektrooniliste komponentide hulka kuuluvad:

• dioodsild VD14-VD17;
• 2 kondensaatorit C9 ja C10;
• mähis ballasti drosselil (L5), mille keerdude arv määratakse empiiriliselt.

Lisamähis täidab veel üht olulist funktsiooni – see on eraldustrafo ja kaitseb pinge tungimise eest UPSi väljunditesse.

Täiendavas mähises vajaliku pöörete arvu arvutamiseks toimige järgmiselt.

1. Asetage induktiivpoolile ajutiselt mähis (ligikaudu 10 pööret traati).
2. Ühendame mähise koormustakistusega (võimsus alates 30 W ja takistus 5-6 oomi).
3. Ühendame võrku ja mõõdame pinget koormustakistusel.
4. Saadud tulemuse jagame pöörete arvuga ja saame teada, mitu volti on iga pöörde jaoks.
5. Selgitame välja püsiva mähise jaoks vajaliku pöörete arvu.

Arvutusprotseduuri on üksikasjalikumalt näidatud allpool.

Vajaliku pöörete arvu arvutamiseks jagage ploki planeeritud pinge ühe pöörde pingega. Tulemuseks on pöörete arv. Soovitatav on lõpptulemusele lisada 5-10%, mis võimaldab teil saada teatud varu.

Ärge unustage, et induktiivpooli originaalmähis on võrgupinge all. Kui teil on vaja sellele kerida uus mähise kiht, hoolitsege mähistevahelise isolatsioonikihi eest. Eriti oluline on seda reeglit järgida, kui kasutatakse emailisolatsiooni PEL-tüüpi traati. Põimitud isolatsioonikihiks sobib polütetrafluoroetüleenteip (0,2 mm paksune), mis suurendab keermestatud ühenduste tihedust. Seda tüüpi teipi kasutavad torumehed.

Märge! Ploki võimsust piirab kaasatud trafo üldine võimsus, samuti transistoride maksimaalne võimalik vool.

Oma toiteallika valmistamine

UPS-i saate ise teha. See nõuab elektroonilise gaasihoovastiku hüppaja väiksemaid muudatusi. Järgmisena tehakse ühendus impulsstrafo ja alaldiga. Skeemi üksikud elemendid eemaldatakse nende tarbetu kasutamise tõttu.

Kui toiteallikas ei ole liiga suure võimsusega (kuni 20 W), pole trafot vaja paigaldada. Piisab mõnest elektripirni liiteseadis asuva magnetahela ümber keritud juhi pöördest. Seda toimingut saab siiski teha ainult siis, kui mähise jaoks on piisavalt ruumi. Selle jaoks sobib näiteks MGTF-tüüpi juht, millel on fluoroplastiline isolatsioonikiht.

Tavaliselt pole palju traati vaja, kuna peaaegu kogu magnetahela luumen antakse isolatsioonile. Just see tegur piirab selliste plokkide võimsust. Võimsuse suurendamiseks vajate impulss-tüüpi trafot.

Seda tüüpi SMPS-i (lülitustoiteallika) eripäraks on võime kohandada seda trafo omadustega. Lisaks puudub süsteemil tagasisideahel. Ühendusskeem on selline, et pole vaja eriti täpseid trafo parameetrite arvutusi. Isegi kui arvutustes tehakse jäme viga, töötab katkematu toiteallikas suure tõenäosusega.

Drosselil luuakse impulsstrafo, mille peale asetatakse sekundaarmähis. Sellisena kasutatakse lakitud vasktraati.

Põimitav isolatsioonikiht on enamasti paberist. Mõnel juhul kantakse mähisele sünteetiline kile. Kuid ka sel juhul tuleks end täiendavalt kaitsta ja mähkida 3-4 kihti spetsiaalset elektrilist kaitsepappi. Viimase abinõuna kasutatakse paberit paksusega 0,1 millimeetrit või rohkem. Vasktraati paigaldatakse alles pärast selle ohutusmeetme rakendamist.

Mis puudutab juhi läbimõõtu, siis see peaks olema võimalikult suur. Sekundaarmähise keerdude arv on väike, seega valitakse sobiv läbimõõt tavaliselt katse-eksituse meetodil.

Alaldi

Katkematu toiteallika magnetahela küllastumise vältimiseks kasutatakse ainult täislaine väljundalaldeid. Pinge vähendamiseks töötava impulsstrafo jaoks peetakse optimaalseks nullmärgiga vooluringi. Selleks on aga vaja teha kaks absoluutselt sümmeetrilist sekundaarmähist.

Katkematu lülitustoiteallika jaoks ei sobi tavaline dioodsilla ahela järgi töötav (ränidioode kasutav) alaldi. Fakt on see, et iga 100 W transporditava võimsuse kohta on kaod vähemalt 32 W. Kui teete alaldi võimsatest impulssdioodidest, on kulud suured.

Katkematu toiteallika seadistamine

Kui toiteplokk on kokku pandud, jääb üle vaid ühendada see suurima koormusega, et kontrollida, kas transistorid ja trafo ei kuumene üle. Trafo maksimaalne temperatuur on 65 kraadi ja transistoride puhul 40 kraadi. Kui trafo läheb liiga kuumaks, peate võtma suurema ristlõikega juhi või suurendama magnetahela üldist võimsust.

Ülaltoodud toiminguid saab teha samaaegselt. Drosselkaaludest valmistatud trafode puhul ei ole suure tõenäosusega võimalik juhi ristlõiget suurendada. Sel juhul on ainus võimalus koormust vähendada.

Suure võimsusega UPS

Mõnel juhul ei piisa standardsest liiteseadise võimsusest. Näitena võtame järgmise olukorra: teil on 24 W lamp ja vajate laadimiseks UPSi, mille karakteristikud on 12 V/8 A.

Skeemi rakendamiseks vajate kasutamata arvuti toiteallikat. Plokist võtame välja toitetrafo koos R4C8 ahelaga. See ahel kaitseb toitetransistore liigse pinge eest. Ühendame jõutrafo elektroonilise liiteseadmega. Sellises olukorras asendab trafo induktiivpooli. Allpool on skeem säästupirnil põhineva katkematu toiteallika kokkupanekuks.

Praktikast on teada, et seda tüüpi plokk võimaldab vastu võtta kuni 45 W võimsust. Transistoride soojenemine on normi piires, mitte üle 50 kraadi. Ülekuumenemise täielikuks välistamiseks on soovitatav paigaldada transistori alustesse suure südamiku ristlõikega trafo. Transistorid asetatakse otse radiaatorile.

Võimalikud vead

Pole mõtet vooluringi lihtsustada, rakendades baasmähised otse jõutrafole. Kui koormust pole, tekivad märkimisväärsed kaod, kuna transistori alustesse voolab suur vool.

Kui kasutatakse trafot koos koormusvoolu suurenemisega, suureneb ka vool transistori alustes. Empiiriliselt on kindlaks tehtud, et pärast koormuse jõudmist 75 W-ni tekib magnetahelas küllastumine. Selle tagajärjeks on transistoride kvaliteedi langus ja nende liigne kuumenemine. Selliste arengute vältimiseks on soovitatav trafo ise kerida, kasutades suuremat südamiku ristlõiget. Samuti on võimalik kaks sõrmust kokku voltida. Teine võimalus on kasutada suuremat juhtme läbimõõtu.

Vahelülina toimiv baastrafo saab vooluringist eemaldada. Selleks on voolutrafo ühendatud jõutrafo spetsiaalse mähisega. Seda tehakse suure võimsusega takisti abil, mis põhineb tagasisideahelal. Selle lähenemisviisi puuduseks on voolutrafo pidev töötamine küllastustingimustes.

Trafo ühendamine drosseliga (asub liiteseadme muunduris) on vastuvõetamatu. Vastasel juhul suureneb koguinduktiivsuse vähenemise tõttu UPS-i sagedus. Selle tagajärjeks on kaod trafos ja alaldi transistori liigne kuumenemine väljundis.

Me ei tohi unustada dioodide suurt reageerimisvõimet suurenenud pöördpingele ja voolule. Näiteks kui panete 6-voldise dioodi 12-voldisesse vooluringi, muutub see element kiiresti kasutuskõlbmatuks.

Transistore ja dioode ei tohiks asendada madala kvaliteediga elektroonikakomponentidega. Venemaal toodetud elementbaasi jõudlusnäitajad jätavad soovida ja asendamine toob kaasa katkematu toiteallika funktsionaalsuse vähenemise.

Akukruvikeeraja või muu elektritööriista aku rike pole just kõige meeldivam sündmus, eriti kui arvestada, et selle elemendi väljavahetamise maksumus on võrreldav uue seadme hinnaga. Aga ehk saab planeerimata kulutusi vältida? See on täiesti võimalik, kui asendate aku lihtsa omatehtud energiasäästliku impulss-tüüpi toiteallikaga, millega saab tööriista vooluvõrgust laadida. Ja selle komponendid leiate taskukohasest ja üldlevinud tootest - sellest.

Säästupirni liiteseadis

DIY UPS luminofoorlambist

Enamikul juhtudel tuleks UPS-i kokkupanekuks epra elektroonilist drosselit ainult pisut muuta (kahe transistori ahelaga) hüppaja abil ning seejärel ühendada impulsstrafo ja alaldiga. Mõned komponendid eemaldatakse lihtsalt kui mittevajalikud.

Omatehtud toiteallikas

Nõrkade toiteallikate puhul (3,7 V kuni 20 vatti) saate ilma trafota hakkama. Piisab, kui lisada liiteseadis oleva õhuklapi lambi magnetahelasse paar keerdu juhet, kui selleks muidugi ruumi on. Uue mähise saab teha otse olemasoleva peale.

Selleks sobib suurepäraselt MGTF kaubamärgi fluoroplastisolatsiooniga traat. Tavaliselt on vaja vähe traati, samas kui peaaegu kogu magnetahela luumen on hõivatud isolatsiooniga, mis määrab selliste seadmete väikese võimsuse. Selle suurendamiseks vajate impulsstrafot.

Impulss-trafo

UPS-i kirjeldatud versiooni tunnuseks on võime kohaneda teatud määral trafo parameetritega, samuti seda elementi läbiva tagasisideahela puudumine. See ühendusskeem võimaldab teil teha ilma trafo eriti täpse arvutuseta.

Nagu praktika on näidanud, saab isegi suurte vigade korral (lubati kõrvalekalded üle 140%) anda UPS-ile teise elu ja see osutus töökorras.

Trafo on valmistatud sama induktiivpooli baasil, millele sekundaarmähis on keritud lakitud mähisest vasktraadist. Sel juhul on oluline pöörata erilist tähelepanu pabertihendist valmistatud mähistevahelisele isolatsioonile, sest induktiivpooli “natiivne” mähis töötab võrgupinge all.

Isegi kui see on kaetud sünteetilise kaitsekilega, tuleb selle peale kerida mitu kihti elektripappi või vähemalt tavalist paberit kogupaksusega 100 mikronit (0,1 mm) ja uue lakitud traati. mähise saab panna paberi peale.

Traadi läbimõõt peaks olema võimalikult suur. Sekundaarmähises ei ole palju pöördeid, seega saab nende optimaalse arvu valida katseliselt.

Kasutades määratud materjale ja tehnoloogiat, saate toiteallika võimsusega 20 vatti või veidi rohkem. Sel juhul piirab selle väärtust magnetahela akna pindala ja vastavalt sinna paigutatava traadi maksimaalne läbimõõt.

Alaldi

Magnetahela küllastumise vältimiseks kasutatakse UPS-is ainult täislaine väljundalaldeid. Juhul, kui impulsstrafo töötab pinge vähendamiseks, on kõige ökonoomsem nullpunkti ahel, kuid selle rakendamiseks peate tegema kaks täiesti sümmeetrilist sekundaarmähist. Käsitsi kerides saate selle kahte juhtmesse kerida.

Tavalistest ränidioodidest "dioodsild" ahelaga kokku pandud tavaline alaldi ei sobi impulss-UPS-i jaoks, kuna 100 W edastatavast võimsusest (5 V pingel) läheb sellel kaotsi umbes 32 W või rohkem. . Võimsate impulssdioodide abil alaldi kokkupanek läheb liiga kalliks.

UPSi seadistamine

Pärast UPS-i kokkupanekut peate selle ühendama maksimaalse koormusega ja kontrollima, kui kuumad on transistorid ja trafo. Trafo piirang on 60–65 kraadi, transistoride puhul 40 kraadi. Kui trafo üle kuumeneb, suurendavad nad juhtme ristlõiget või magnetahela üldist võimsust või teevad mõlemad toimingud koos. Kui trafo on valmistatud lambi liiteseadise drosselist, ei ole suure tõenäosusega võimalik juhtme ristlõiget suurendada ja peate piirama ühendatud koormust.

Kuidas teha suurenenud võimsusega LED-toiteallikat

Mõnikord ei piisa lambi elektroonilise liiteseadise standardvõimsusest. Kujutagem ette olukorda: 23 W on, aga laadija jaoks on vaja hankida toiteallikas parameetritega 12V/8A.

Plaani elluviimiseks peate hankima arvuti toiteallika, mis osutus mingil põhjusel kasutamata. Toitetrafo koos R4C8 ketiga tuleks sellest plokist eemaldada, mis täidab jõutransistoride kaitsmise funktsiooni ülepinge eest. Toitetrafo tuleks õhuklapi asemel ühendada elektroonilise liiteseadisega.

Eksperimentaalselt leiti, et seda tüüpi UPS võimaldab teil eemaldada võimsust kuni 45 W transistoride kerge ülekuumenemisega (kuni 50 kraadi).

Ülekuumenemise vältimiseks on vaja transistoride alustesse paigaldada suurendatud südamiku ristlõikega trafo ja paigaldada transistorid ise radiaatorile.

Võimalikud vead

Nagu juba mainitud, on tavapärase madala sagedusega dioodsilla kaasamine vooluahelasse väljundalaldina ebaotstarbekas ja UPS-i suurenenud võimsusega tasub seda veelgi vähem teha.

Samuti on mõttetu püüda ahela lihtsustamise huvides aluse mähiseid otse toitetrafole kerida. Koormuse puudumisel tekivad märkimisväärsed kaod, kuna maksimaalne vool voolab transistoride alustesse.

Koormusvoolu kasvades suurendab kasutatav trafo ka transistoride aluste voolu. Praktika näitab, et kui koormusvõimsus jõuab 75 W-ni, tekib trafo magnetahelas küllastus. See toob kaasa transistoride jõudluse halvenemise ja nende ülekuumenemise.

Selle vältimiseks võite voolutrafot ise kerida, kahekordistades südamiku ristlõiget või voltides kaks rõngast kokku. Samuti saate traadi läbimõõdu kahekordistada.

Vahefunktsiooni täitvast baastrafost saab kuidagi lahti. Selleks ühendatakse voolutrafo võimsa takisti kaudu elektriküttekeha eraldi mähisega, rakendades pinge tagasisideahelat. Selle valiku puuduseks on see, et voolutrafo töötab pidevalt küllastusrežiimis.

Trafot ei saa ühendada paralleelselt liiteseadises oleva õhuklapiga. Koguinduktiivsuse vähenemise tõttu suureneb toiteallika sagedus. See nähtus põhjustab trafos suurenenud kadusid ja väljundalaldi transistoride ülekuumenemist.

Arvesse tuleks võtta Schottky dioodide suurenenud tundlikkust pöördpinge ja voolu väärtuste ületamise suhtes. Kui proovite paigaldada näiteks 5-voldise dioodi 12-voldisesse vooluringi, põhjustab see tõenäoliselt elemendi rikke.

Ärge proovige transistore ja dioode asendada kodumaistega, näiteks KT812A ja KD213. See toob selgelt kaasa seadme jõudluse halvenemise.

Kuidas ühendada UPS-i kruvikeerajaga

Elektritööriist tuleb lahti võtta, keerates lahti kõik kruvid. Tavaliselt koosneb kruvikeeraja korpus kahest poolest. Järgmisena peaksite leidma juhtmed, mis ühendavad mootorit akuga. Neid juhtmeid saab ühendada UPS-i väljundiga jootmise või termokahanevate torude abil.

Toiteallikast juhtme sisenemiseks tuleb tööriista korpusesse teha auk. Oluline on võtta kasutusele meetmed, et vältida traadi väljatõmbamist hooletute liigutuste või juhuslike tõmbluste korral. Lihtsaim võimalus on suruda korpuses olev traat augu lähedale kokku klambriga, mis on valmistatud pooleks volditud lühikesest pehmest traaditükist (alumiinium sobib). Ava läbimõõdust suuremate mõõtmetega klamber ei lase traadil tõmblemise korral lahti tulla ega korpusest välja kukkuda.

Nagu näete, võib säästupirn, isegi kui see on oma ettenähtud eluea ära kasutanud, oma omanikule märkimisväärset kasu tuua. Selle komponentide baasil kokkupandud UPS-i saab edukalt kasutada juhtmeta elektritööriistade või laadija energiaallikana.

Video

See video räägib teile, kuidas energiasäästulampidest toiteallikat (PSU) kokku panna.