แหล่งจ่ายไฟ DIY EPR วิธีทำแหล่งจ่ายไฟแบบโฮมเมดจากหลอดประหยัดไฟ การใช้บัลลาสต์จากหลอดพัลส์ไฟฟ้าแรงสูงประหยัดพลังงาน

หลอดประหยัดไฟมีการใช้กันอย่างแพร่หลายในชีวิตประจำวันและในการผลิต เมื่อเวลาผ่านไปหลอดประหยัดไฟไม่สามารถใช้งานได้ แต่หลอดประหยัดไฟส่วนใหญ่สามารถคืนสภาพได้หลังจากการซ่อมแซมง่ายๆ หากตัวหลอดไฟเองล้มเหลวจากนั้นจาก "การบรรจุ" แบบอิเล็กทรอนิกส์คุณสามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟที่ทรงพลังสำหรับแรงดันไฟฟ้าที่ต้องการได้

แหล่งจ่ายไฟจากหลอดประหยัดไฟมีลักษณะอย่างไร?

ในชีวิตประจำวันคุณมักจะต้องการแหล่งจ่ายไฟที่มีขนาดกะทัดรัด แต่ในขณะเดียวกันก็สามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟแรงดันต่ำที่ทรงพลังได้ ในหลอดไฟหลอดไฟส่วนใหญ่มักจะล้มเหลว แต่แหล่งจ่ายไฟยังอยู่ในสภาพใช้งานได้

ในการสร้างแหล่งจ่ายไฟ คุณต้องเข้าใจหลักการทำงานของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่อยู่ในหลอดประหยัดไฟ

ข้อดีของการสลับแหล่งจ่ายไฟ

ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีแนวโน้มที่ชัดเจนที่จะเปลี่ยนจากแหล่งจ่ายไฟแบบหม้อแปลงแบบคลาสสิกไปเป็นแบบสวิตช์ ประการแรกนี่เป็นเพราะข้อเสียที่สำคัญของแหล่งจ่ายไฟหม้อแปลง เช่น มวลขนาดใหญ่ ความจุเกินพิกัดต่ำ และประสิทธิภาพต่ำ

การกำจัดข้อบกพร่องเหล่านี้ในการจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งตลอดจนการพัฒนาฐานองค์ประกอบทำให้สามารถใช้หน่วยพลังงานเหล่านี้อย่างกว้างขวางสำหรับอุปกรณ์ที่มีกำลังตั้งแต่ไม่กี่วัตต์ไปจนถึงหลายกิโลวัตต์

แผนภาพแหล่งจ่ายไฟ

หลักการทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งในหลอดประหยัดพลังงานนั้นเหมือนกับในอุปกรณ์อื่น ๆ เช่นในคอมพิวเตอร์หรือทีวี

โดยทั่วไป การทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งสามารถอธิบายได้ดังต่อไปนี้:

• กระแสไฟหลักสลับจะถูกแปลงเป็นไฟฟ้ากระแสตรงโดยไม่ต้องเปลี่ยนแรงดันไฟฟ้า เช่น 220 โวลต์
• ตัวแปลงความกว้างพัลส์ที่ใช้ทรานซิสเตอร์จะแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นพัลส์สี่เหลี่ยมที่มีความถี่ 20 ถึง 40 kHz (ขึ้นอยู่กับรุ่นหลอดไฟ)
• แรงดันไฟฟ้านี้จ่ายให้กับหลอดไฟผ่านทางตัวเหนี่ยวนำ

ดูรายละเอียดเพิ่มเติมเกี่ยวกับวงจรและขั้นตอนการทำงานของแหล่งจ่ายไฟของหลอดไฟสวิตชิ่ง (รูปด้านล่าง)

วงจรบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์สำหรับหลอดประหยัดไฟ

แรงดันไฟหลักจะถูกส่งไปยังวงจรเรียงกระแสบริดจ์ (VD1-VD4) ผ่านตัวต้านทานจำกัด R 0 ที่มีความต้านทานเล็กน้อย จากนั้นแรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขจะถูกปรับให้เรียบบนตัวเก็บประจุตัวกรองแรงดันสูง (C 0) และผ่านตัวกรองการปรับให้เรียบ (L0) จ่ายให้กับตัวแปลงทรานซิสเตอร์

ตัวแปลงทรานซิสเตอร์เริ่มต้นในขณะที่แรงดันไฟฟ้าบนตัวเก็บประจุ C1 เกินเกณฑ์การเปิดของไดนิสเตอร์ VD2 สิ่งนี้จะสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้าบนทรานซิสเตอร์ VT1 และ VT2 ส่งผลให้มีการสร้างตัวเองที่ความถี่ประมาณ 20 kHz

องค์ประกอบวงจรอื่นๆ เช่น R2, C8 และ C11 มีบทบาทสนับสนุน ทำให้ง่ายต่อการสตาร์ทเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตัวต้านทาน R7 และ R8 จะเพิ่มความเร็วในการปิดของทรานซิสเตอร์

และตัวต้านทาน R5 และ R6 ทำหน้าที่เป็นตัว จำกัด ในวงจรพื้นฐานของทรานซิสเตอร์ R3 และ R4 จะปกป้องพวกมันจากความอิ่มตัวและในกรณีที่เกิดการพังพวกมันจะมีบทบาทเป็นฟิวส์

ไดโอด VD7, VD6 มีการป้องกันแม้ว่าทรานซิสเตอร์จำนวนมากที่ออกแบบมาเพื่อทำงานในอุปกรณ์ดังกล่าวจะมีไดโอดดังกล่าวอยู่ในตัว

TV1 เป็นหม้อแปลงไฟฟ้าที่มีขดลวด TV1-1 และ TV1-2 แรงดันป้อนกลับจากเอาต์พุตของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะถูกส่งไปยังวงจรฐานของทรานซิสเตอร์ซึ่งจะสร้างเงื่อนไขสำหรับการทำงานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

ในรูปด้านบน ชิ้นส่วนที่ต้องถอดออกเมื่อสร้างบล็อกใหม่จะถูกเน้นด้วยสีแดง จุด A–A` จะต้องเชื่อมต่อกับจัมเปอร์

การปรับเปลี่ยนบล็อก

ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างแหล่งจ่ายไฟใหม่ คุณควรตัดสินใจว่าคุณต้องการพลังงานปัจจุบันเท่าใดที่เอาต์พุต ทั้งนี้ความลึกของการอัพเกรดจะขึ้นอยู่กับสิ่งนี้ ดังนั้นหากจำเป็นต้องใช้กำลังไฟ 20-30 W การเปลี่ยนแปลงจะน้อยที่สุดและไม่ต้องการการแทรกแซงในวงจรที่มีอยู่มากนัก หากคุณต้องการพลังงานตั้งแต่ 50 วัตต์ขึ้นไป จำเป็นต้องมีการอัพเกรดอย่างละเอียดยิ่งขึ้น

โปรดทราบว่าเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟจะเป็นแรงดันไฟฟ้ากระแสตรง ไม่ใช่ไฟฟ้ากระแสสลับ เป็นไปไม่ได้ที่จะได้รับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่มีความถี่ 50 Hz จากแหล่งจ่ายไฟดังกล่าว

การกำหนดอำนาจ

กำลังสามารถคำนวณได้โดยใช้สูตร:

P – กำลัง, W;

ฉัน – ความแรงปัจจุบัน, A;

U – แรงดันไฟฟ้า, V.

ตัวอย่างเช่น ลองใช้แหล่งจ่ายไฟที่มีพารามิเตอร์ต่อไปนี้: แรงดันไฟฟ้า – 12 V, กระแส – 2 A จากนั้นพลังงานจะเป็น:

เมื่อคำนึงถึงการโอเวอร์โหลด 24-26 W สามารถรับได้ดังนั้นการผลิตหน่วยดังกล่าวจะต้องมีการแทรกแซงน้อยที่สุดในวงจรของหลอดประหยัดไฟ 25 W

อะไหล่ใหม่

การเพิ่มส่วนใหม่ลงในไดอะแกรม

รายละเอียดเพิ่มเติมจะเน้นด้วยสีแดง ได้แก่:

• ไดโอดบริดจ์ VD14-VD17;
• ตัวเก็บประจุสองตัว C 9, C 10;
• ขดลวดเพิ่มเติมที่วางอยู่บนบัลลาสต์โช้ค L5 จำนวนรอบจะถูกเลือกโดยการทดลอง

ขดลวดที่เพิ่มเข้าไปในตัวเหนี่ยวนำมีบทบาทสำคัญอีกอย่างหนึ่งในฐานะหม้อแปลงแยกซึ่งช่วยปกป้องจากแรงดันไฟหลักถึงเอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ

หากต้องการกำหนดจำนวนรอบที่ต้องการในการพันขดลวดที่เพิ่ม ให้ทำดังต่อไปนี้:

1. ขดลวดชั่วคราวพันบนตัวเหนี่ยวนำ ประมาณ 10 รอบของลวดใดๆ
2. เชื่อมต่อกับตัวต้านทานโหลดที่มีกำลังอย่างน้อย 30 W และความต้านทานประมาณ 5-6 โอห์ม
3. เชื่อมต่อกับเครือข่ายวัดแรงดันไฟฟ้าที่ความต้านทานโหลด
4. หารค่าผลลัพธ์ด้วยจำนวนรอบเพื่อดูว่ามีกี่โวลต์ต่อ 1 รอบ
5. คำนวณจำนวนรอบที่ต้องการสำหรับการพันขดลวดถาวร

การคำนวณโดยละเอียดเพิ่มเติมได้รับด้านล่าง

ทดสอบการเปิดใช้งานแหล่งจ่ายไฟที่แปลงแล้ว

หลังจากนั้นจะคำนวณจำนวนรอบที่ต้องการได้อย่างง่ายดาย ในการทำเช่นนี้แรงดันไฟฟ้าที่วางแผนจะได้รับจากบล็อกนี้จะถูกหารด้วยแรงดันไฟฟ้าของหนึ่งเทิร์นจำนวนรอบที่ได้รับและจะเพิ่มประมาณ 5-10% เข้ากับผลลัพธ์ที่ได้รับเป็นการสำรอง

W=U ออก /U vit โดยที่

W – จำนวนรอบ;

U out – แรงดันเอาต์พุตที่ต้องการของแหล่งจ่ายไฟ

U vit – แรงดันไฟฟ้าต่อเทิร์น

การพันขดลวดเพิ่มเติมบนตัวเหนี่ยวนำมาตรฐาน

ขดลวดเหนี่ยวนำดั้งเดิมอยู่ภายใต้แรงดันไฟหลัก! เมื่อพันขดลวดเพิ่มเติมที่ด้านบนของมันจำเป็นต้องจัดให้มีฉนวนระหว่างขดลวดโดยเฉพาะอย่างยิ่งหากมีการพันลวดประเภท PEL ในฉนวนเคลือบฟัน สำหรับฉนวนพันกัน คุณสามารถใช้เทปโพลีเตตราฟลูออโรเอทิลีนเพื่อปิดผนึกการเชื่อมต่อแบบเกลียวซึ่งช่างประปาใช้ความหนาเพียง 0.2 มม.

กำลังในบล็อกดังกล่าวถูกจำกัดโดยกำลังโดยรวมของหม้อแปลงที่ใช้และกระแสที่อนุญาตของทรานซิสเตอร์

แหล่งจ่ายไฟกำลังสูง

สิ่งนี้จะต้องมีการอัปเกรดที่ซับซ้อนกว่านี้:

• หม้อแปลงเพิ่มเติมบนวงแหวนเฟอร์ไรต์
• เปลี่ยนทรานซิสเตอร์
• การติดตั้งทรานซิสเตอร์บนหม้อน้ำ
• เพิ่มความจุของตัวเก็บประจุบางตัว

จากความทันสมัยนี้ทำให้ได้แหล่งจ่ายไฟที่มีกำลังสูงถึง 100 W โดยมีแรงดันเอาต์พุต 12 V สามารถจ่ายกระแสได้ 8-9 แอมแปร์ นี่ก็เพียงพอแล้วสำหรับการจ่ายไฟเช่นไขควงกำลังปานกลาง

แผนภาพของแหล่งจ่ายไฟที่อัปเกรดแสดงในรูปด้านล่าง

แหล่งจ่ายไฟ 100W

ดังที่เห็นในแผนภาพ ตัวต้านทาน R0 ถูกแทนที่ด้วยตัวต้านทานที่ทรงพลังกว่า (3 วัตต์) ความต้านทานลดลงเหลือ 5 โอห์ม สามารถถูกแทนที่ด้วยอัน 2 วัตต์ 10 โอห์มสองตัวโดยเชื่อมต่อแบบขนาน นอกจากนี้ C 0 - ความจุของมันเพิ่มขึ้นเป็น 100 μFโดยมีแรงดันไฟฟ้า 350 V หากไม่พึงประสงค์ที่จะเพิ่มขนาดของแหล่งจ่ายไฟคุณจะพบตัวเก็บประจุขนาดเล็กที่มีความจุดังกล่าวโดยเฉพาะคุณ สามารถถ่ายจากกล้องเล็งแล้วถ่ายได้

เพื่อให้มั่นใจถึงการทำงานที่เชื่อถือได้ของตัวเครื่อง จะมีประโยชน์ในการลดค่าของตัวต้านทาน R 5 และ R 6 เล็กน้อยเป็น 18–15 โอห์ม และยังเพิ่มพลังของตัวต้านทาน R 7, R 8 และ R 3, R 4 . หากความถี่ในการสร้างต่ำควรเพิ่มค่าของตัวเก็บประจุ C 3 และ C 4 – 68n

ส่วนที่ยากที่สุดอาจจะเป็นการทำหม้อแปลงไฟฟ้า เพื่อจุดประสงค์นี้ วงแหวนเฟอร์ไรต์ที่มีขนาดเหมาะสมและการซึมผ่านของแม่เหล็กมักใช้ในบล็อกพัลส์

การคำนวณหม้อแปลงดังกล่าวค่อนข้างซับซ้อน แต่มีหลายโปรแกรมบนอินเทอร์เน็ตที่ทำได้ง่ายมากเช่น "โปรแกรมคำนวณพัลส์หม้อแปลง Lite-CalcIT"

หม้อแปลงพัลส์มีลักษณะอย่างไร?

การคำนวณโดยใช้โปรแกรมนี้ให้ผลลัพธ์ดังนี้

วงแหวนเฟอร์ไรต์ใช้สำหรับแกน โดยมีเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 40 เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 22 และความหนา 20 มม. ขดลวดปฐมภูมิด้วยลวด PEL - 0.85 มม. 2 มี 63 รอบและขดลวดทุติยภูมิทั้งสองที่มีลวดเดียวกันมี 12 รอบ

ขดลวดทุติยภูมิจะต้องพันเป็นสายไฟสองเส้นในคราวเดียวและขอแนะนำให้บิดเล็กน้อยเข้าด้วยกันตลอดความยาวทั้งหมดเนื่องจากหม้อแปลงเหล่านี้มีความไวต่อความไม่สมดุลของขดลวดมาก หากไม่ตรงตามเงื่อนไขนี้ ไดโอด VD14 และ VD15 จะร้อนขึ้นไม่สม่ำเสมอ และสิ่งนี้จะเพิ่มความไม่สมดุล ซึ่งในที่สุดจะสร้างความเสียหายให้กับพวกมัน

แต่หม้อแปลงดังกล่าวสามารถให้อภัยข้อผิดพลาดที่สำคัญได้อย่างง่ายดายเมื่อคำนวณจำนวนรอบมากถึง 30%

เนื่องจากเดิมวงจรนี้ได้รับการออกแบบให้ทำงานกับหลอดไฟ 20 W จึงมีการติดตั้งทรานซิสเตอร์ 13003 ในรูปด้านล่างตำแหน่ง (1) คือทรานซิสเตอร์กำลังปานกลาง ควรแทนที่ด้วยทรานซิสเตอร์ที่ทรงพลังกว่าเช่น 13007 (2) อาจต้องติดตั้งบนแผ่นโลหะ (หม้อน้ำ) ที่มีพื้นที่ประมาณ 30 ซม. 2

การทดลอง

ควรทำการทดสอบการทำงานตามข้อควรระวังบางประการเพื่อไม่ให้แหล่งจ่ายไฟเสียหาย:

1. การทดสอบการทำงานครั้งแรกควรทำโดยใช้หลอดไส้ 100 วัตต์ เพื่อจำกัดกระแสไฟให้กับแหล่งจ่ายไฟ
2. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้เชื่อมต่อตัวต้านทานโหลด 3-4 โอห์มที่มีกำลัง 50-60 W เข้ากับเอาต์พุต
3. หากทุกอย่างเป็นไปตามที่คาดไว้ ให้ปล่อยทิ้งไว้ 5-10 นาที ปิดเครื่องและตรวจสอบระดับความร้อนของหม้อแปลง ทรานซิสเตอร์ และไดโอดเรียงกระแส

หากไม่มีข้อผิดพลาดเกิดขึ้นระหว่างการเปลี่ยนชิ้นส่วน แหล่งจ่ายไฟควรจะทำงานได้โดยไม่มีปัญหา

หากการทดลองใช้งานแสดงว่าเครื่องใช้งานได้ สิ่งที่เหลืออยู่คือการทดสอบในโหมดโหลดเต็มที่ ในการดำเนินการนี้ให้ลดความต้านทานของตัวต้านทานโหลดลงเหลือ 1.2-2 โอห์มแล้วเสียบเข้ากับเครือข่ายโดยตรงโดยไม่ต้องใช้หลอดไฟเป็นเวลา 1-2 นาที จากนั้นปิดและตรวจสอบอุณหภูมิของทรานซิสเตอร์: หากเกิน 60 0 C จะต้องติดตั้งบนหม้อน้ำ

วิธีการแปลงตัวแปลงแม่บ้านเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง?

หากคุณมีโคมไฟแม่บ้านที่มีหลอดไฟชำรุดอยู่แถวๆ อย่ารีบทิ้งมันไป ภายในฐานมีวงจรตัวแปลงความถี่สูงซึ่งมาแทนที่โช้คบัลลาสต์ขนาดใหญ่และหนักเช่นเดียวกับในวงจรเชื่อมต่อของ LDS ทั่วไป จากตัวแปลงนี้คุณสามารถสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งได้ 20 วัตต์และด้วยวิธีการที่ระมัดระวังมากขึ้นคุณสามารถบีบออกได้มากกว่าร้อย

ด้านล่างนี้เป็นหนึ่งในตัวเลือกทั่วไปสำหรับวงจรแปลงแม่บ้าน:

นี่คือแผนภาพของหลอดประหยัดไฟ Vitoone ขนาด 25 วัตต์ สีแดงที่แสดงองค์ประกอบเหล่านั้นที่เราไม่ต้องการ ดังนั้นเราจึงแยกองค์ประกอบเหล่านั้นออกจากแผนภาพ และใส่จัมเปอร์ระหว่างจุด A และ A’ สิ่งเดียวที่ต้องทำคือขันสกรูพัลส์หม้อแปลงและวงจรเรียงกระแสเข้ากับเอาต์พุต

รุ่นของวงจร "ประหยัดพลังงาน" ที่แปลงแล้วไปเป็นแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งแสดงในรูปด้านล่าง:

ดังที่เห็นได้จากแผนภาพ R0 ถูกตั้งค่าให้น้อยกว่าค่าที่ระบุ 2 เท่า แต่กำลังเพิ่มขึ้น C0 ถูกแทนที่ด้วย 100.0 mF และ TV2 ถูกเพิ่มที่เอาต์พุตด้วยวงจรเรียงกระแสสำหรับ VD14, VD15, C9 และ ค10. ตัวต้านทาน R0 ทำหน้าที่เป็นฟิวส์และตัวจำกัดกระแสประจุเมื่อเปิดเครื่อง เลือกความจุที่ระบุ C0 เพื่อให้เป็นตัวเลข (โดยประมาณ) เท่ากับกำลังไฟของหน่วยจ่ายไฟที่คุณกำลังสร้าง

เกี่ยวกับตัวเก็บประจุ C0: มันสามารถ "ฉีกออก" จากกล้องฟิล์ม Kodak รุ่นเก่าหรือจานสบู่ฟิล์มอื่น ๆ ได้ ในวงจรไฟแฟลชนั้นมีอันที่เราต้องการ 100mF ที่ 350V

TV2 เป็นพัลส์หม้อแปลง กำลังของแหล่งจ่ายไฟนั้นขึ้นอยู่กับกำลังโดยรวมตลอดจนกระแสสูงสุดที่อนุญาตของทรานซิสเตอร์หลัก หากต้องการสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบพัลซิ่งกำลังต่ำ ก็เพียงพอที่จะพันขดลวดทุติยภูมิรอบตัวเหนี่ยวนำที่มีอยู่ ดังแสดงในแผนภาพต่อไปนี้:

หากต้องการจ่ายไฟให้กับเครื่องชาร์จแรงดันต่ำหรือแอมพลิฟายเออร์ที่ไม่ทรงพลังมาก ให้หมุน 20 ที่ด้านบนของขดลวด L5 ที่มีอยู่ซึ่งก็เพียงพอแล้ว

ภาพด้านบนแสดงเวอร์ชันที่ใช้งานได้ของแหล่งจ่ายไฟที่ไม่มีตัวเรียงกระแส 20 วัตต์ ที่ไม่ได้ใช้งานความถี่ของการสั่นในตัวเองคือ 26 kHz ภายใต้โหลด 20W 32 kHz หม้อแปลงให้ความร้อนสูงถึง 60 ºС, ทรานซิสเตอร์สูงถึง 42 ºС

สำคัญ!!!แรงดันไฟหลักปรากฏบนขดลวดปฐมภูมิเมื่อคอนเวอร์เตอร์ทำงาน ดังนั้น ต้องแน่ใจว่าได้วางชั้นฉนวนกระดาษที่จะแยกขดลวดปฐมภูมิและขดลวดทุติยภูมิ แม้ว่าจะมีฟิล์มป้องกันสังเคราะห์บนขดลวดหลักอยู่แล้วก็ตาม

แต่มันก็เกิดขึ้นเช่นกันว่าในหน้าต่างของโช้คที่มีอยู่นั้นมีพื้นที่ไม่เพียงพอสำหรับการพันขดลวดทุติยภูมิหรือในกรณีที่เราต้องสร้างแหล่งจ่ายไฟที่มีกำลังมากกว่ากำลังของ "การประหยัดพลังงาน" ที่ถูกแปลงมาก - ที่นี่เราไม่สามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้ความมึนงงพัลส์เพิ่มเติม (ดูโครงร่างที่สองของบทความ)

ตัวอย่างเช่น เราสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่มีกำลังไฟมากกว่า 100 วัตต์ และใช้บัลลาสต์จากหลอดไฟขนาด 20 วัตต์ ในกรณีนี้คุณจะต้องเปลี่ยน VD1 - VD4 ด้วยไดโอด "กระแส" มากขึ้นและหมุนตัวเหนี่ยวนำ L0 ด้วยลวดที่หนาขึ้น หากกระแสที่เพิ่มขึ้นของ VT1 และ VT2 ไม่เพียงพอ ให้เพิ่มกระแสฐานของทรานซิสเตอร์โดยการลดพิกัดของ R5 และ R6 รวมถึงเพิ่มกำลังของความต้านทานในวงจรฐานและตัวปล่อย

หากความถี่ในการสร้างไม่เพียงพอ ให้เพิ่มพิกัดของตัวเก็บประจุ C4 และ C6

การทดสอบภาคปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าแหล่งจ่ายไฟพัลส์แบบฮาล์ฟบริดจ์ไม่สำคัญต่อพารามิเตอร์ของหม้อแปลงเอาท์พุตเนื่องจากวงจรระบบปฏิบัติการไม่ผ่านดังนั้นจึงอนุญาตให้มีข้อผิดพลาดในการคำนวณสูงถึง 150 เปอร์เซ็นต์

สวิตชิ่งพาวเวอร์ซัพพลาย 100 วัตต์

ตามที่เขียนไว้ข้างต้นเพื่อให้ได้แหล่งจ่ายไฟที่ทรงพลังพัลส์หม้อแปลง TV2 เพิ่มเติมจะถูกพัน R0 จะถูกแทนที่ C0 จะถูกแทนที่ด้วย 100 mF ขอแนะนำให้เปลี่ยนทรานซิสเตอร์ 13003 ด้วย 13007 ซึ่งได้รับการออกแบบสำหรับกระแสที่สูงขึ้น และควรวางไว้บนหม้อน้ำขนาดเล็กผ่านปะเก็นฉนวน (เช่น ไมกา)

ภาพตัดขวางของการเชื่อมต่อทรานซิสเตอร์กับหม้อน้ำแสดงในรูปด้านล่าง:

รุ่นปัจจุบันของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งที่ทำงานที่โหลด 100 W แสดงอยู่ในภาพด้านล่าง:

หม้อแปลงพันบนวงแหวน 2000HM เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 28 มม. เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 16 มม. ความสูงของวงแหวน 9 มม.
เนื่องจากกำลังไฟไม่เพียงพอของตัวต้านทานโหลดจึงถูกวางไว้ในจานรองน้ำ
การสร้างโดยไม่มีโหลด 29 kHz ภายใต้โหลด 100 W - 90 kHz

ว่าด้วยเรื่องของวงจรเรียงกระแส

เพื่อป้องกันไม่ให้วงจรแม่เหล็กของหม้อแปลง TV2 เข้าสู่ความอิ่มตัว ให้สร้างวงจรเรียงกระแสในการจ่ายไฟพัลส์แบบฮาล์ฟบริดจ์แบบเต็มคลื่น นั่นคือจะต้องบริดจ์ (1) หรือด้วยจุดศูนย์ (2) ดูภาพด้านล่าง

สำหรับวงจรบริดจ์นั้น ต้องใช้ลวดน้อยลงเล็กน้อยต่อการพัน แต่ในขณะเดียวกัน พลังงานก็กระจายไปบน VD1-VD4 มากขึ้น 2 เท่า ส่วนที่สองของภาพแสดงเวอร์ชันของวงจรเรียงกระแสที่มีจุดศูนย์ มันประหยัดกว่า แต่ขดลวดในกรณีนี้จะต้องสมมาตรอย่างยิ่งมิฉะนั้นวงจรแม่เหล็กจะเข้าสู่ความอิ่มตัว ตัวเลือกที่สองจะใช้เมื่อคุณต้องมีกระแสไฟจำนวนมากด้วยแรงดันไฟฟ้าขาออกเล็กน้อย เพื่อลดการสูญเสียให้เหลือน้อยที่สุด ไดโอดซิลิคอนจะถูกแทนที่ด้วยไดโอด Schottky โดยแรงดันไฟฟ้าที่ตกคร่อมจะลดลงน้อยกว่า 2-3 เท่า

ลองดูตัวอย่าง:

ที่ P=100W, U=5V, TV1 โดยมีจุดกึ่งกลาง 100 / 5 * 0,4 = 8 , เช่น. ไดโอด Schottky กระจายพลังงาน 8 W
ที่ P=100W, U=5V, TV1 พร้อมบริดจ์เรกติไฟเออร์และไดโอดทั่วไป 100 / 5 * 0,8 * 2 = 32 , เช่น. กำลังจะกระจายไปที่ VD1-VD4 ประมาณ 32 W.

โปรดจำสิ่งนี้ไว้และอย่ามองหาพลังที่หายไปครึ่งหนึ่งในภายหลัง

การตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟพัลส์

เชื่อมต่อ UPS เข้ากับเครือข่ายตามแผนภาพด้านล่าง (ส่วนที่ 1) ในที่นี้ HL1 จะทำหน้าที่เป็นบัลลาสต์ ซึ่งมีลักษณะไม่เชิงเส้น และจะปกป้องอุปกรณ์ของคุณหากเกิดสถานการณ์ฉุกเฉิน กำลังไฟของ HL1 ควรเท่ากับกำลังไฟของแหล่งจ่ายไฟที่คุณกำลังทดสอบโดยประมาณ

เมื่อเปิดแหล่งจ่ายไฟโดยไม่มีโหลด หรือทำงานที่โหลดต่ำ เส้นใย HL1 จะมีความต้านทานเพียงเล็กน้อย จึงไม่มีผลกระทบใดๆ ต่อการทำงานของแหล่งจ่ายไฟ เมื่อเกิดปัญหาขึ้น กระแส VT1 และ VT2 จะเพิ่มขึ้น หลอดไฟจะเริ่มเรืองแสง ความต้านทานของไส้หลอดจะเพิ่มขึ้น ซึ่งจะช่วยลดกระแสในวงจร

หากคุณกำลังซ่อมแซมและปรับอุปกรณ์จ่ายไฟแบบสวิตชิ่งอยู่ตลอดเวลา การประกอบขาตั้งแบบพิเศษเป็นความคิดที่ดี (ภาพด้านบน ส่วนที่ 2) อย่างที่คุณเห็นมีหม้อแปลงแยก (การแยกกัลวานิกระหว่างแหล่งจ่ายไฟและเครือข่ายในครัวเรือน) และยังมีสวิตช์สลับที่ให้คุณจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับแหล่งจ่ายไฟโดยไม่ต้องผ่านหลอดไฟ นี่เป็นสิ่งจำเป็นเพื่อทดสอบคอนเวอร์เตอร์เมื่อทำงานภายใต้โหลดที่ทรงพลัง

ตัวต้านทานเซรามิกแก้วกำลังสูงสามารถใช้เป็นโหลดได้ โดยมากจะเป็นสีเขียว (ดูรูปด้านล่าง) ตัวเลขสีแดงในรูปบ่งบอกถึงพลังของมัน

ในระหว่างการทดสอบระยะยาวเมื่อคุณต้องการตรวจสอบสภาพความร้อนขององค์ประกอบของวงจรจ่ายไฟและตัวต้านทานโหลดมีกำลังไม่เพียงพอคุณสามารถลดส่วนหลังลงในจานรองน้ำได้ ในระหว่างการทำงาน โหลดที่เท่ากันจะร้อนมาก ดังนั้นอย่าจับตัวต้านทานด้วยมือของคุณเพื่อหลีกเลี่ยงการไหม้

หากคุณทำทุกอย่างอย่างระมัดระวังและถูกต้องและในขณะเดียวกันก็ใช้บัลลาสต์ที่รู้ว่าดีจากหลอดประหยัดไฟก็ไม่มีอะไรพิเศษที่ต้องปรับเปลี่ยน โครงการควรจะใช้งานได้ทันที เชื่อมต่อโหลด จ่ายไฟ และพิจารณาว่าแหล่งจ่ายไฟของคุณสามารถจ่ายไฟตามที่ต้องการได้หรือไม่ ตรวจสอบอุณหภูมิของ VT1, VT2 (ไม่ควรสูงกว่า 80-85 ºС) และหม้อแปลงเอาท์พุต (ไม่ควรเกิน 60-65 ºС)

หากหม้อแปลงได้รับความร้อนสูง ให้เพิ่มหน้าตัดของสายไฟ หรือพันหม้อแปลงบนแกนแม่เหล็กด้วยกำลังโดยรวมที่มากขึ้น หรือคุณอาจต้องทำทั้งตัวแรกและตัวที่สอง

เมื่อให้ความร้อนแก่ทรานซิสเตอร์ ให้วางไว้บนหม้อน้ำ (ผ่านปะเก็นฉนวน)

หากคุณคิดค้น UPS ที่ใช้พลังงานต่ำและในขณะเดียวกันคุณก็ปิดโช้คที่มีอยู่และในระหว่างการใช้งาน UPS มีความร้อนสูงกว่าเกณฑ์ปกติที่อนุญาต ให้ลองวิธีการทำงานบนโหลดที่ใช้พลังงานต่ำ

คุณสามารถดาวน์โหลดโปรแกรมสำหรับคำนวณพัลส์หม้อแปลงได้ในบทความ:

มีความสุขในการเปลี่ยนแปลง

หลอดไฟประหยัดพลังงานมีการใช้กันอย่างแพร่หลายทั้งในบ้านและในโรงงานอุตสาหกรรม เมื่อเวลาผ่านไปหลอดไฟใด ๆ ก็จะผิดปกติ อย่างไรก็ตาม หากต้องการ คุณสามารถฟื้นฟูหลอดไฟได้โดยการประกอบแหล่งจ่ายไฟจากหลอดประหยัดไฟ ในกรณีนี้การเติมหลอดไฟที่เสียจะถูกนำมาใช้เป็นส่วนประกอบของบล็อก

บล็อกพัลส์และวัตถุประสงค์

ที่ปลายทั้งสองของหลอดฟลูออเรสเซนต์จะมีอิเล็กโทรด แอโนด และแคโทด การจ่ายไฟจะทำให้ส่วนประกอบของหลอดไฟร้อนขึ้น หลังจากให้ความร้อน อิเล็กตรอนจะถูกปล่อยออกมาซึ่งชนกับโมเลกุลของปรอท ผลที่ตามมาก็คือรังสีอัลตราไวโอเลต

เนื่องจากมีสารเรืองแสงอยู่ในหลอด สารเรืองแสงจึงถูกแปลงเป็นแสงที่มองเห็นได้ของหลอดไฟไฟจะไม่ปรากฏขึ้นทันที แต่หลังจากช่วงระยะเวลาหนึ่งหลังจากเชื่อมต่อกับแหล่งจ่ายไฟ ยิ่งหลอดไฟชำรุดมากเท่าใด ระยะห่างก็จะนานขึ้นเท่านั้น

การทำงานของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งขึ้นอยู่กับหลักการดังต่อไปนี้:

1. การแปลงไฟฟ้ากระแสสลับจากเครือข่ายไฟฟ้าเป็นไฟฟ้ากระแสตรง ในกรณีนี้แรงดันไฟฟ้าจะไม่เปลี่ยนแปลง (นั่นคือยังคงเป็น 220 V)
2. การแปลงแรงดันไฟฟ้ากระแสตรงเป็นพัลส์สี่เหลี่ยมเนื่องจากการทำงานของตัวแปลงพัลส์ความกว้าง ความถี่พัลส์อยู่ระหว่าง 20 ถึง 40 kHz
3. การจ่ายแรงดันไฟฟ้าให้กับหลอดไฟโดยใช้โช้ค

เครื่องสำรองไฟฟ้า (UPS) ประกอบด้วยส่วนประกอบจำนวนหนึ่ง ซึ่งแต่ละส่วนประกอบมีเครื่องหมายของตัวเองในแผนภาพ:

1. R0 - มีบทบาทในการจำกัดและป้องกันในแหล่งจ่ายไฟ อุปกรณ์จะป้องกันและทำให้กระแสไฟเกินที่ไหลผ่านไดโอดคงที่ในขณะที่เชื่อมต่อ
2. VD1, VD2, VD3, VD4 - ทำหน้าที่เป็นวงจรเรียงกระแสบริดจ์
3. L0, C0 - เป็นตัวกรองสำหรับการส่งกระแสไฟฟ้าและป้องกันแรงดันไฟกระชาก
4. R1, C1, VD8 และ VD2 - แสดงถึงสายโซ่ของตัวแปลงที่ใช้ระหว่างการเริ่มต้น ตัวต้านทานตัวแรก (R1) ใช้เพื่อชาร์จตัวเก็บประจุ C1 ทันทีที่ตัวเก็บประจุทะลุไดนิสเตอร์ (VD2) ตัวเก็บประจุและทรานซิสเตอร์จะเปิดออก ส่งผลให้วงจรเกิดการสั่นในตัวเอง ถัดไป พัลส์สี่เหลี่ยมจะถูกส่งไปยังไดโอดแคโทด (VD8) ตัวบ่งชี้เชิงลบปรากฏขึ้น ครอบคลุมไดนิสเตอร์ตัวที่สอง
5. R2, C11, C8 - อำนวยความสะดวกในการเริ่มต้นการทำงานของตัวแปลง
6. R7, R8 - ปรับการปิดทรานซิสเตอร์ให้เหมาะสม
7. R6, R5 - สร้างขอบเขตของกระแสไฟฟ้าบนทรานซิสเตอร์
8. R4, R3 - ใช้เป็นฟิวส์ระหว่างแรงดันไฟกระชากในทรานซิสเตอร์
9. VD7 VD6 - ป้องกันทรานซิสเตอร์จ่ายไฟจากกระแสย้อนกลับ
10. TV1 เป็นหม้อแปลงสื่อสารย้อนกลับ
11. L5 - บัลลาสต์ทำให้หายใจไม่ออก
12. C4, C6 - ทำหน้าที่เป็นตัวเก็บประจุแยก แบ่งความตึงเครียดทั้งหมดออกเป็นสองส่วน
13. TV2 เป็นหม้อแปลงชนิดพัลส์
14. VD14, VD15 - พัลส์ไดโอด
15. C9, C10 - ตัวเก็บประจุตัวกรอง

บันทึก! ในแผนภาพด้านล่าง ส่วนประกอบที่ต้องถอดออกเมื่อสร้างบล็อกใหม่จะมีเครื่องหมายสีแดง จุด A-A เชื่อมต่อกันด้วยจัมเปอร์

เฉพาะการเลือกองค์ประกอบแต่ละอย่างอย่างรอบคอบและการติดตั้งที่ถูกต้องเท่านั้นที่จะช่วยให้คุณสร้างแหล่งจ่ายไฟที่มีประสิทธิภาพและเชื่อถือได้

ความแตกต่างระหว่างหลอดไฟและหน่วยพัลส์

วงจรของหลอดประหยัดไฟในบ้านมีหลายวิธีคล้ายกับโครงสร้างของแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งนั่นคือเหตุผลว่าทำไมการสร้างแหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่งจึงไม่ใช่เรื่องยาก ในการสร้างอุปกรณ์ใหม่คุณจะต้องมีจัมเปอร์และหม้อแปลงเพิ่มเติมที่จะปล่อยพัลส์ หม้อแปลงจะต้องมีวงจรเรียงกระแส

เพื่อให้แหล่งจ่ายไฟมีน้ำหนักเบาขึ้น ให้ถอดหลอดฟลูออเรสเซนต์แก้วออก พารามิเตอร์กำลังถูกจำกัดโดยปริมาณงานสูงสุดของทรานซิสเตอร์และขนาดขององค์ประกอบการทำความเย็น ในการเพิ่มกำลังจำเป็นต้องหมุนขดลวดเพิ่มเติมบนตัวเหนี่ยวนำ

การปรับเปลี่ยนบล็อก

ก่อนที่คุณจะเริ่มสร้างแหล่งจ่ายไฟใหม่ คุณต้องเลือกกำลังไฟฟ้าเอาท์พุตปัจจุบัน ระดับของความทันสมัยของระบบขึ้นอยู่กับตัวบ่งชี้นี้ หากกำลังไฟอยู่ในช่วง 20-30 W ก็ไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนแปลงวงจรอย่างลึกซึ้ง หากกำลังไฟฟ้าตามแผนมากกว่า 50 W จำเป็นต้องมีการอัพเกรดอย่างเป็นระบบมากขึ้น

บันทึก! จะมีแรงดันไฟฟ้าคงที่ที่เอาต์พุตของแหล่งจ่ายไฟ ไม่สามารถรับแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ความถี่ 50 เฮิรตซ์ได้

การกำหนดกำลัง

กำลังคำนวณตามสูตร:

เป็นตัวอย่าง ให้พิจารณาสถานการณ์ของแหล่งจ่ายไฟที่มีลักษณะดังต่อไปนี้:

• แรงดันไฟฟ้า - 12 โวลต์;
• ความแรงในปัจจุบัน - 2 A.

เราคำนวณพลังงาน:

P = 2 × 12 = 24 วัตต์

พารามิเตอร์พลังงานสุดท้ายจะสูงกว่า - ประมาณ 26 W ซึ่งช่วยให้คุณคำนึงถึงการโอเวอร์โหลดที่เป็นไปได้ ดังนั้น ในการสร้างแหล่งจ่ายไฟ จำเป็นต้องมีการแทรกแซงเล็กน้อยในวงจรของหลอดประหยัดไฟมาตรฐาน 25 W

ส่วนประกอบใหม่

ชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์ใหม่ประกอบด้วย:

• ไดโอดบริดจ์ VD14-VD17;
• ตัวเก็บประจุ 2 ตัว C9 และ C10;
• คดเคี้ยวบนบัลลาสต์โช้ค (L5) จำนวนรอบที่กำหนดโดยเชิงประจักษ์

ขดลวดเพิ่มเติมทำหน้าที่สำคัญอีกประการหนึ่ง - เป็นหม้อแปลงแยกและป้องกันการแทรกซึมของแรงดันไฟฟ้าเข้าสู่เอาต์พุตของ UPS

ในการคำนวณจำนวนรอบที่ต้องการในการพันเพิ่มเติม ให้ทำตามขั้นตอนต่อไปนี้:

1. พันขดลวดเข้ากับตัวเหนี่ยวนำชั่วคราว (ลวดประมาณ 10 รอบ)
2. เราเชื่อมต่อขดลวดเข้ากับความต้านทานโหลด (กำลังตั้งแต่ 30 W และความต้านทาน 5-6 โอห์ม)
3. เราเชื่อมต่อกับเครือข่ายและวัดแรงดันไฟฟ้าที่ความต้านทานโหลด
4. เราหารผลลัพธ์ที่ได้ด้วยจำนวนรอบและหาว่ามีโวลต์กี่โวลต์ในแต่ละรอบ
5. เราค้นหาจำนวนรอบที่ต้องการสำหรับการพันแบบถาวร

ขั้นตอนการคำนวณแสดงรายละเอียดเพิ่มเติมด้านล่าง

ในการคำนวณจำนวนรอบที่ต้องการ ให้แบ่งแรงดันไฟฟ้าที่วางแผนไว้สำหรับบล็อกด้วยแรงดันไฟฟ้าหนึ่งรอบ ผลลัพธ์คือจำนวนรอบ ขอแนะนำให้เพิ่ม 5-10% ให้กับผลลัพธ์สุดท้าย ซึ่งจะทำให้คุณมีระยะขอบที่แน่นอน

อย่าลืมว่าขดลวดเหนี่ยวนำดั้งเดิมอยู่ภายใต้แรงดันไฟหลัก หากคุณต้องการพันชั้นขดลวดใหม่ ให้ดูแลชั้นฉนวนที่พันระหว่างกัน สิ่งสำคัญอย่างยิ่งคือต้องปฏิบัติตามกฎนี้เมื่อใช้ลวดประเภท PEL ในฉนวนเคลือบฟัน เทปโพลีเตตระฟลูออโรเอทิลีน (หนา 0.2 มม.) เหมาะเป็นชั้นฉนวนที่พันกัน ซึ่งจะเพิ่มความหนาแน่นของการเชื่อมต่อแบบเกลียว ช่างประปาใช้เทปชนิดนี้

บันทึก! กำลังในบล็อกถูกจำกัดโดยกำลังโดยรวมของหม้อแปลงที่เกี่ยวข้อง เช่นเดียวกับกระแสสูงสุดที่เป็นไปได้ของทรานซิสเตอร์

สร้างแหล่งจ่ายไฟของคุณเอง

คุณสามารถสร้าง UPS ได้ด้วยตัวเอง ซึ่งจะต้องมีการปรับเปลี่ยนเล็กน้อยกับจัมเปอร์ปีกผีเสื้อแบบอิเล็กทรอนิกส์ จากนั้นทำการเชื่อมต่อกับพัลส์หม้อแปลงและวงจรเรียงกระแส องค์ประกอบส่วนบุคคลของโครงร่างจะถูกลบออกเนื่องจากการใช้งานที่ไม่จำเป็น

หากแหล่งจ่ายไฟไม่สูงเกินไป (ไม่เกิน 20 วัตต์) ไม่จำเป็นต้องติดตั้งหม้อแปลงไฟฟ้า ตัวนำสองสามรอบพันรอบวงจรแม่เหล็กที่อยู่บนบัลลาสต์ของหลอดไฟก็เพียงพอแล้ว อย่างไรก็ตาม การดำเนินการนี้สามารถดำเนินการได้ก็ต่อเมื่อมีเนื้อที่เพียงพอสำหรับการพัน ตัวอย่างเช่นตัวนำประเภท MGTF ที่มีชั้นฉนวนฟลูออโรเรซิ่นเหมาะสำหรับมัน

โดยปกติแล้วไม่จำเป็นต้องใช้สายไฟมากนัก เนื่องจากเกือบทั้งลูเมนของวงจรแม่เหล็กถูกจ่ายไปที่ฉนวน เป็นปัจจัยนี้ที่จำกัดพลังของบล็อกดังกล่าว ในการเพิ่มกำลังคุณจะต้องมีหม้อแปลงชนิดพัลส์

ลักษณะเฉพาะของ SMPS (แหล่งจ่ายไฟแบบสวิตชิ่ง) ประเภทนี้คือความสามารถในการปรับให้เข้ากับลักษณะของหม้อแปลงไฟฟ้า นอกจากนี้ ระบบไม่มีวงจรป้อนกลับ แผนภาพการเชื่อมต่อนั้นไม่จำเป็นต้องคำนวณพารามิเตอร์ของหม้อแปลงอย่างแม่นยำเป็นพิเศษ แม้ว่าจะมีข้อผิดพลาดร้ายแรงในการคำนวณ แต่เครื่องสำรองไฟฟ้าจะทำงานได้มากที่สุด

บนพื้นฐานของโช้คถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของพัลส์หม้อแปลงซึ่งมีขดลวดทุติยภูมิทับอยู่ ด้วยเหตุนี้จึงใช้ลวดทองแดงเคลือบเงา

ชั้นฉนวนที่พันกันมักทำจากกระดาษ ในบางกรณี จะมีการติดฟิล์มสังเคราะห์ที่ขดลวด อย่างไรก็ตามแม้ในกรณีนี้คุณควรป้องกันตัวเองเพิ่มเติมและห่อกระดาษแข็งป้องกันไฟฟ้าพิเศษ 3-4 ชั้น ทางเลือกสุดท้ายคือใช้กระดาษที่มีความหนา 0.1 มิลลิเมตรขึ้นไป ใช้ลวดทองแดงหลังจากมีมาตรการความปลอดภัยนี้แล้วเท่านั้น

สำหรับเส้นผ่านศูนย์กลางของตัวนำนั้นควรมีขนาดใหญ่ที่สุด จำนวนรอบในการพันขดลวดทุติยภูมิมีขนาดเล็ก ดังนั้นโดยปกติแล้วจะเลือกเส้นผ่านศูนย์กลางที่เหมาะสมโดยการลองผิดลองถูก

วงจรเรียงกระแส

เพื่อป้องกันความอิ่มตัวของวงจรแม่เหล็กในเครื่องสำรองไฟจึงใช้เฉพาะวงจรเรียงกระแสเอาต์พุตเต็มคลื่นเท่านั้น สำหรับพัลส์หม้อแปลงที่ทำงานเพื่อลดแรงดันไฟฟ้า วงจรที่มีเครื่องหมายศูนย์ถือว่าเหมาะสมที่สุด อย่างไรก็ตามเนื่องจากจำเป็นต้องสร้างขดลวดทุติยภูมิสองอันที่สมมาตรอย่างแน่นอน

สำหรับเครื่องสำรองไฟแบบสวิตชิ่ง วงจรเรียงกระแสทั่วไปที่ทำงานตามวงจรไดโอดบริดจ์ (โดยใช้ไดโอดซิลิคอน) ไม่เหมาะ ความจริงก็คือสำหรับพลังงานที่ขนส่งทุกๆ 100 W การสูญเสียจะมีอย่างน้อย 32 W หากคุณสร้างวงจรเรียงกระแสจากพัลซิ่งไดโอดอันทรงพลัง ค่าใช้จ่ายจะสูง

การตั้งค่าแหล่งจ่ายไฟสำรอง

เมื่อประกอบแหล่งจ่ายไฟแล้ว สิ่งที่เหลืออยู่คือการเชื่อมต่อกับโหลดที่ใหญ่ที่สุดเพื่อตรวจสอบว่าทรานซิสเตอร์และหม้อแปลงมีความร้อนสูงเกินไปหรือไม่ อุณหภูมิสูงสุดสำหรับหม้อแปลงคือ 65 องศาและสำหรับทรานซิสเตอร์ - 40 องศา หากหม้อแปลงร้อนเกินไป คุณจะต้องใช้ตัวนำที่มีหน้าตัดที่ใหญ่กว่าหรือเพิ่มกำลังโดยรวมของวงจรแม่เหล็ก

การดำเนินการข้างต้นสามารถดำเนินการได้พร้อมกัน สำหรับหม้อแปลงที่ทำจากโช้คบาลานซ์ มักจะไม่สามารถเพิ่มหน้าตัดของตัวนำได้ ในกรณีนี้ ทางเลือกเดียวคือลดภาระ

ยูพีเอสกำลังสูง

ในบางกรณีกำลังบัลลาสต์มาตรฐานไม่เพียงพอตามตัวอย่าง สถานการณ์ต่อไปนี้: คุณมีหลอดไฟ 24 W และคุณต้องการ UPS สำหรับการชาร์จที่มีคุณลักษณะ 12 V/8 A

คุณจะต้องใช้แหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้ใช้ จากบล็อกเรานำหม้อแปลงไฟฟ้าพร้อมกับวงจร R4C8 ออก วงจรนี้ป้องกันทรานซิสเตอร์กำลังจากแรงดันไฟฟ้าที่มากเกินไป เราเชื่อมต่อหม้อแปลงไฟฟ้าเข้ากับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ ในสถานการณ์เช่นนี้ หม้อแปลงไฟฟ้าจะเข้ามาแทนที่ตัวเหนี่ยวนำ ด้านล่างนี้เป็นแผนภาพสำหรับประกอบเครื่องจ่ายไฟสำรองโดยใช้หลอดไฟประหยัดพลังงาน

เป็นที่ทราบกันดีจากการปฏิบัติว่าบล็อกประเภทนี้ทำให้สามารถรับกำลังไฟได้สูงสุด 45 W ความร้อนของทรานซิสเตอร์อยู่ในช่วงปกติไม่เกิน 50 องศา เพื่อขจัดความร้อนสูงเกินไปอย่างสมบูรณ์ แนะนำให้ติดตั้งหม้อแปลงที่มีหน้าตัดแกนขนาดใหญ่ลงในฐานทรานซิสเตอร์ ทรานซิสเตอร์วางอยู่บนหม้อน้ำโดยตรง

ข้อบกพร่องที่อาจเกิดขึ้น

ไม่มีประโยชน์ที่จะทำให้วงจรง่ายขึ้นโดยการใช้ขดลวดฐานกับหม้อแปลงไฟฟ้าโดยตรง หากไม่มีโหลดจะเกิดการสูญเสียอย่างมากเนื่องจากกระแสขนาดใหญ่จะไหลเข้าสู่ฐานทรานซิสเตอร์

หากใช้หม้อแปลงโดยมีกระแสโหลดเพิ่มขึ้น กระแสในฐานทรานซิสเตอร์ก็จะเพิ่มขึ้นเช่นกัน เป็นที่ยอมรับในเชิงประจักษ์แล้วว่าหลังจากโหลดถึง 75 W ความอิ่มตัวจะเกิดขึ้นในวงจรแม่เหล็ก ผลที่ได้คือคุณภาพของทรานซิสเตอร์ลดลงและความร้อนที่มากเกินไป เพื่อป้องกันการพัฒนาดังกล่าว ขอแนะนำให้พันหม้อแปลงด้วยตัวเองโดยใช้หน้าตัดแกนที่ใหญ่กว่า นอกจากนี้ยังสามารถพับวงแหวนสองวงเข้าด้วยกันได้ อีกทางเลือกหนึ่งคือใช้เส้นผ่านศูนย์กลางตัวนำที่ใหญ่ขึ้น

สามารถถอดหม้อแปลงฐานซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวเชื่อมระหว่างกลางออกจากวงจรได้ เพื่อจุดประสงค์นี้ หม้อแปลงกระแสจะเชื่อมต่อกับขดลวดเฉพาะของหม้อแปลงไฟฟ้า ทำได้โดยใช้ตัวต้านทานกำลังสูงตามวงจรป้อนกลับ ข้อเสียของวิธีนี้คือการทำงานอย่างต่อเนื่องของหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าภายใต้สภาวะอิ่มตัว

ไม่สามารถเชื่อมต่อหม้อแปลงเข้ากับโช้กได้ (อยู่ในบัลลาสต์คอนเวอร์เตอร์) มิฉะนั้น เนื่องจากความเหนี่ยวนำโดยรวมลดลง ความถี่ของ UPS จะเพิ่มขึ้น ผลที่ตามมาคือการสูญเสียในหม้อแปลงและความร้อนที่มากเกินไปของทรานซิสเตอร์วงจรเรียงกระแสที่เอาต์พุต

เราต้องไม่ลืมเกี่ยวกับการตอบสนองสูงของไดโอดต่อแรงดันย้อนกลับและกระแสที่เพิ่มขึ้น ตัวอย่างเช่น หากคุณใส่ไดโอด 6 โวลต์ในวงจร 12 โวลต์ องค์ประกอบนี้จะใช้งานไม่ได้อย่างรวดเร็ว

ไม่ควรเปลี่ยนทรานซิสเตอร์และไดโอดด้วยชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์คุณภาพต่ำ ลักษณะการทำงานของฐานองค์ประกอบที่ผลิตในรัสเซียนั้นเป็นที่ต้องการอย่างมากและการเปลี่ยนใหม่จะส่งผลให้การทำงานของเครื่องสำรองไฟลดลง

ความล้มเหลวของแบตเตอรี่ของไขควงไร้สายหรือเครื่องมือไฟฟ้าอื่น ๆ ไม่ใช่เหตุการณ์ที่น่าพอใจที่สุดโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อพิจารณาว่าค่าใช้จ่ายในการเปลี่ยนองค์ประกอบนี้เทียบได้กับราคาของอุปกรณ์ใหม่ แต่บางทีก็สามารถหลีกเลี่ยงค่าใช้จ่ายที่ไม่ได้วางแผนไว้ได้? สิ่งนี้ค่อนข้างเป็นไปได้หากคุณเปลี่ยนแบตเตอรี่ด้วยแหล่งจ่ายไฟแบบพัลส์แบบประหยัดพลังงานแบบโฮมเมดที่เรียบง่ายซึ่งสามารถชาร์จเครื่องมือจากแหล่งจ่ายไฟหลักได้ และส่วนประกอบของมันสามารถพบได้ในผลิตภัณฑ์ราคาไม่แพงและแพร่หลาย - สิ่งนี้

แหล่งบัลลาสต์หลอดไฟประหยัดพลังงาน

DIY UPS จากหลอดฟลูออเรสเซนต์

ในกรณีส่วนใหญ่ ในการประกอบ UPS โช้คอิเล็กทรอนิกส์ของ epra ควรได้รับการแก้ไขเพียงเล็กน้อยเท่านั้น (ด้วยวงจรทรานซิสเตอร์สองตัว) โดยใช้จัมเปอร์ จากนั้นจึงเชื่อมต่อกับพัลส์หม้อแปลงและวงจรเรียงกระแส ส่วนประกอบบางอย่างจะถูกลบออกโดยไม่จำเป็น

แหล่งจ่ายไฟแบบโฮมเมด

สำหรับแหล่งจ่ายไฟที่อ่อนแอ (ตั้งแต่ 3.7 V ถึง 20 วัตต์) คุณสามารถทำได้โดยไม่ต้องใช้หม้อแปลงไฟฟ้า มันจะเพียงพอที่จะเพิ่มลวดสองสามรอบให้กับวงจรแม่เหล็กของโคมไฟโช้คในบัลลาสต์ถ้าแน่นอนว่ายังมีที่ว่างสำหรับสิ่งนี้ ขดลวดใหม่สามารถทำได้โดยตรงบนขดลวดที่มีอยู่

ลวดยี่ห้อ MGTF พร้อมฉนวนฟลูออโรเรซิ่นเหมาะสำหรับสิ่งนี้ โดยทั่วไปแล้ว ต้องใช้ลวดเส้นเล็กๆ ในขณะที่เกือบทั้งลูเมนของวงจรแม่เหล็กถูกครอบครองโดยฉนวน ซึ่งเป็นตัวกำหนดพลังงานต่ำของอุปกรณ์ดังกล่าว หากต้องการเพิ่มขึ้นคุณจะต้องมีหม้อแปลงพัลส์

หม้อแปลงพัลส์

คุณลักษณะของ UPS เวอร์ชันที่อธิบายไว้คือความสามารถในการปรับให้เข้ากับพารามิเตอร์ของหม้อแปลงในระดับหนึ่งรวมถึงการไม่มีวงจรป้อนกลับที่ผ่านองค์ประกอบนี้ แผนภาพการเชื่อมต่อนี้ช่วยให้คุณทำได้โดยไม่ต้องคำนวณหม้อแปลงอย่างแม่นยำเป็นพิเศษ

ตามที่แสดงในทางปฏิบัติ แม้ว่าจะมีข้อผิดพลาดร้ายแรง (อนุญาตให้มีการเบี่ยงเบนมากกว่า 140%) UPS ก็สามารถมีชีวิตที่สองได้และกลับกลายเป็นว่าใช้งานได้

หม้อแปลงถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของตัวเหนี่ยวนำเดียวกันซึ่งขดลวดทุติยภูมินั้นพันจากลวดทองแดงที่พันด้วยมันปลาบ ในกรณีนี้ สิ่งสำคัญคือต้องให้ความสนใจเป็นพิเศษกับฉนวนระหว่างขดลวดที่ทำจากปะเก็นกระดาษ เนื่องจากขดลวด "ดั้งเดิม" ของตัวเหนี่ยวนำจะทำงานภายใต้แรงดันไฟหลัก

แม้ว่าจะคลุมด้วยฟิล์มป้องกันสังเคราะห์ แต่ก็ยังจำเป็นต้องพันกระดาษแข็งไฟฟ้าหลายชั้นหรืออย่างน้อยกระดาษธรรมดาที่มีความหนารวม 100 ไมครอน (0.1 มม.) ที่ด้านบน และลวดเคลือบเงาของใหม่ สามารถวางม้วนบนกระดาษได้

เส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดควรใหญ่ที่สุดเท่าที่จะทำได้ ขดลวดทุติยภูมิจะมีรอบไม่มากดังนั้นจึงสามารถเลือกจำนวนที่เหมาะสมที่สุดในการทดลองได้

ด้วยการใช้วัสดุและเทคโนโลยีที่ระบุคุณสามารถรับแหล่งจ่ายไฟที่มีกำลัง 20 วัตต์หรือมากกว่านั้นเล็กน้อยในกรณีนี้ค่าของมันถูกจำกัดโดยพื้นที่ของหน้าต่างวงจรแม่เหล็กและด้วยเส้นผ่านศูนย์กลางสูงสุดของเส้นลวดที่สามารถวางไว้ที่นั่นได้

วงจรเรียงกระแส

เพื่อหลีกเลี่ยงไม่ให้วงจรแม่เหล็กอิ่มตัว จะมีการใช้เฉพาะวงจรเรียงกระแสเอาท์พุตแบบเต็มคลื่นใน UPS ในกรณีที่พัลส์หม้อแปลงทำงานเพื่อลดแรงดันไฟฟ้า วงจรที่ประหยัดที่สุดคือวงจรจุดศูนย์ แต่ในการนำไปใช้คุณจะต้องสร้างขดลวดทุติยภูมิที่สมมาตรอย่างสมบูรณ์สองเส้น เมื่อไขลานด้วยตนเอง คุณสามารถพันขดลวดเป็นสองเส้นได้

วงจรเรียงกระแสมาตรฐานที่ประกอบโดยใช้วงจร "ไดโอดบริดจ์" จากไดโอดซิลิคอนธรรมดาไม่เหมาะสำหรับ UPS แบบพัลส์เนื่องจากกำลังส่งจาก 100 W (ที่แรงดันไฟฟ้า 5 V) ประมาณ 32 W หรือมากกว่านั้นจะหายไป . การประกอบวงจรเรียงกระแสโดยใช้พัลส์ไดโอดอันทรงพลังจะมีราคาแพงเกินไป

การตั้งค่ายูพีเอส

หลังจากประกอบ UPS คุณจะต้องเชื่อมต่อกับโหลดสูงสุดและตรวจสอบว่าทรานซิสเตอร์และหม้อแปลงร้อนแค่ไหน ขีดจำกัดของหม้อแปลงคือ 60 - 65 องศา สำหรับทรานซิสเตอร์ - 40 องศา เมื่อหม้อแปลงร้อนเกินไป จะทำให้หน้าตัดของเส้นลวดหรือกำลังโดยรวมของวงจรแม่เหล็กเพิ่มขึ้น หรือดำเนินการทั้งสองอย่างพร้อมกัน หากหม้อแปลงทำจากบัลลาสต์โช้คหลอดไฟ มักจะไม่สามารถเพิ่มหน้าตัดของสายไฟได้ และคุณจะต้องจำกัดโหลดที่เชื่อมต่ออยู่

วิธีสร้างแหล่งจ่ายไฟ LED ด้วยกำลังที่เพิ่มขึ้น

บางครั้งกำลังไฟมาตรฐานของบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์ของหลอดไฟยังไม่เพียงพอ ลองนึกภาพสถานการณ์: มี 23 W แต่คุณต้องมีแหล่งพลังงานสำหรับเครื่องชาร์จที่มีพารามิเตอร์ 12V/8A

เพื่อดำเนินการตามแผนของคุณ คุณจะต้องได้รับแหล่งจ่ายไฟของคอมพิวเตอร์ ซึ่งกลายเป็นว่าไม่มีการอ้างสิทธิ์ด้วยเหตุผลบางประการ ควรถอดหม้อแปลงไฟฟ้าพร้อมกับโซ่ R4C8 ออกจากบล็อกนี้ซึ่งทำหน้าที่ปกป้องทรานซิสเตอร์กำลังจากแรงดันไฟฟ้าเกิน ควรเชื่อมต่อหม้อแปลงไฟฟ้ากับบัลลาสต์อิเล็กทรอนิกส์แทนโช้ค

ได้มีการทดลองพบว่า UPS ประเภทนี้ช่วยให้คุณสามารถถอดไฟได้สูงสุด 45 Wด้วยความร้อนสูงเกินไปเล็กน้อยของทรานซิสเตอร์ (สูงถึง 50 องศา)

เพื่อหลีกเลี่ยงความร้อนสูงเกินไป จำเป็นต้องติดตั้งหม้อแปลงที่มีหน้าตัดแกนเพิ่มขึ้นในฐานทรานซิสเตอร์ และติดตั้งทรานซิสเตอร์บนหม้อน้ำ

ข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น

ดังที่ได้กล่าวไปแล้วการรวมไดโอดบริดจ์ความถี่ต่ำแบบธรรมดาในวงจรเป็นวงจรเรียงกระแสเอาต์พุตนั้นไม่สามารถทำได้และด้วยกำลังที่เพิ่มขึ้นของ UPS จึงคุ้มค่าที่จะทำเช่นนี้น้อยลง

การพยายามพันขดลวดฐานบนหม้อแปลงไฟฟ้าโดยตรงก็ไม่มีประโยชน์เช่นกันเพื่อลดความซับซ้อนของวงจร ในกรณีที่ไม่มีโหลด การสูญเสียที่สำคัญจะเกิดขึ้นเนื่องจากกระแสสูงสุดจะไหลเข้าสู่ฐานของทรานซิสเตอร์

เมื่อกระแสโหลดเพิ่มขึ้น หม้อแปลงที่ใช้จะเพิ่มกระแสในฐานของทรานซิสเตอร์ด้วย การปฏิบัติแสดงให้เห็นว่าเมื่อกำลังโหลดถึง 75 W ความอิ่มตัวจะเกิดขึ้นในวงจรแม่เหล็กของหม้อแปลงไฟฟ้า สิ่งนี้นำไปสู่การเสื่อมสภาพในประสิทธิภาพของทรานซิสเตอร์และความร้อนสูงเกินไป

เพื่อหลีกเลี่ยงปัญหานี้ คุณสามารถหมุนหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าด้วยตัวเองโดยเพิ่มส่วนตัดขวางของแกนเป็นสองเท่าหรือโดยการพับวงแหวนสองวงเข้าด้วยกัน คุณสามารถเพิ่มเส้นผ่านศูนย์กลางของเส้นลวดเป็นสองเท่าได้

มีวิธีกำจัดหม้อแปลงฐานที่ทำหน้าที่ระดับกลางออกไปในการทำเช่นนี้หม้อแปลงกระแสไฟฟ้าจะเชื่อมต่อผ่านตัวต้านทานอันทรงพลังเข้ากับขดลวดแยกของเครื่องทำความร้อนไฟฟ้าโดยใช้วงจรป้อนกลับแรงดันไฟฟ้า ข้อเสียของตัวเลือกนี้คือหม้อแปลงกระแสไฟฟ้าทำงานอย่างต่อเนื่องในโหมดความอิ่มตัว

ไม่สามารถเชื่อมต่อหม้อแปลงแบบขนานกับโช้คที่อยู่ในบัลลาสต์คอนเวอร์เตอร์ได้ เนื่องจากความเหนี่ยวนำรวมลดลง ความถี่ของแหล่งจ่ายไฟจึงเพิ่มขึ้น ปรากฏการณ์นี้จะนำไปสู่การสูญเสียที่เพิ่มขึ้นในหม้อแปลงและความร้อนสูงเกินไปของทรานซิสเตอร์วงจรเรียงกระแสเอาต์พุต

ควรคำนึงถึงความไวที่เพิ่มขึ้นของไดโอด Schottky เกินกว่าแรงดันย้อนกลับและค่ากระแส การพยายามติดตั้งไดโอด 5 โวลต์ในวงจร 12 โวลต์อาจส่งผลให้องค์ประกอบล้มเหลว

อย่าพยายามเปลี่ยนทรานซิสเตอร์และไดโอดด้วยทรานซิสเตอร์ในประเทศเช่น KT812A และ KD213 สิ่งนี้นำไปสู่การเสื่อมสภาพในประสิทธิภาพของอุปกรณ์อย่างชัดเจน

วิธีเชื่อมต่อ UPS เข้ากับไขควง

ต้องถอดชิ้นส่วนเครื่องมือไฟฟ้าโดยคลายเกลียวสกรูทั้งหมดโดยทั่วไปตัวไขควงจะประกอบด้วยสองซีก ถัดไปคุณควรหาสายไฟที่เชื่อมต่อเครื่องยนต์เข้ากับแบตเตอรี่ สายไฟเหล่านี้สามารถเชื่อมต่อกับเอาท์พุตของ UPS ได้โดยใช้การบัดกรีหรือท่อหดด้วยความร้อน ไม่แนะนำให้ใช้สายไฟแบบบิดเกลียว

ในการป้อนสายไฟจากแหล่งจ่ายไฟจะต้องทำการเจาะรูในตัวเครื่องมือ สิ่งสำคัญคือต้องใช้มาตรการป้องกันไม่ให้ดึงสายไฟออกในกรณีที่มีการเคลื่อนไหวอย่างไม่ระมัดระวังหรือกระตุกโดยไม่ตั้งใจ ตัวเลือกที่ง่ายที่สุดคือการย้ำสายไฟภายในตัวเรือนใกล้กับรูโดยใช้คลิปที่ทำจากลวดอ่อนเส้นสั้นพับครึ่ง (อะลูมิเนียมจะทำ) ด้วยขนาดที่เกินเส้นผ่านศูนย์กลางของรู คลิปหนีบจะไม่ยอมให้สายไฟหลุดและหลุดออกจากตัวเรือนในกรณีเกิดการกระตุก

อย่างที่คุณเห็นหลอดไฟประหยัดพลังงานแม้ว่าจะใช้งานได้ตามอายุการใช้งานแล้ว แต่ก็สามารถก่อให้เกิดประโยชน์มากมายแก่เจ้าของได้ UPS ที่ประกอบขึ้นจากส่วนประกอบต่างๆ สามารถใช้เป็นแหล่งพลังงานสำหรับเครื่องมือไฟฟ้าไร้สายหรือเครื่องชาร์จได้สำเร็จ

วีดีโอ

วิดีโอนี้จะบอกวิธีประกอบหน่วยจ่ายไฟ (PSU) จากหลอดประหยัดไฟ