În acest articol veți găsi o descriere detaliată a procesului de fabricare a unităților de impulsuri de putere diferită, bazate pe balastul electronic al unei lămpi fluorescente compacte.
Pulse de alimentare pentru 5 ... 20 wați pe care le puteți produce în mai puțin de o oră. Fabricarea unei surse de alimentare de 100 watt va dura mai multe ore.
În prezent, lămpi fluorescente compacte (CFL) sunt utilizate pe scară largă. Pentru a reduce dimensiunea clapetei de accelerație, se utilizează un circuit de convertizor de tensiune de înaltă frecvență, care permite reducerea semnificativă a dimensiunii accelerației.
În cazul unei defecțiuni a balastului electronic, acesta poate fi reparat cu ușurință. Dar, când bulbul se descompune, becul este de obicei aruncat.
Cu toate acestea, balastul electronic al unui astfel de bec, este aproape gata impuls de alimentare Unitatea de alimentare (PSU). Singurul lucru pe care circuitul electronic de balast diferă de alimentatorul real cu impuls este absența unui transformator de separare și a unui redresor, dacă este necesar.
În același timp, amatorii de radio moderni se confruntă cu mari dificultăți în găsirea transformatoarelor de putere pentru alimentarea produselor lor de casă. Chiar dacă se găsește un transformator, atunci rebobinarea acestuia necesită utilizarea unui număr mare de fire de cupru, iar parametrii masivi dimensionali ai produselor asamblate pe baza transformatoarelor de putere nu sunt încurajatoare. Dar în marea majoritate a cazurilor, un transformator de putere poate fi înlocuit cu o sursă de energie pulsată. Dacă, în acest scop, balastul este utilizat de la CFL-uri defecte, economiile vor fi o sumă semnificativă, mai ales dacă vorbim despre transformatoare de 100 W sau mai mult.
Diferența dintre schema CFL și BP pulsată
Aceasta este una dintre cele mai comune circuite electrice ale lămpilor de economisire a energiei. Pentru a pre-crea circuitul CFL în sursa de alimentare de comutare, este suficient să se instaleze doar o punte între punctele A-A 'și să se adauge un transformator de impuls cu un redresor. Culoarea roșie indică elemente care pot fi șterse.
Schemă de economisire a energiei
Și acesta este un circuit complet al unei surse de energie pulsată, asamblată pe baza unui CFL utilizând un transformator de impuls suplimentar.
Pentru simplitate, lampa fluorescentă și mai multe părți care au fost înlocuite de un jumper sunt îndepărtate.
După cum puteți vedea, schema CFL nu necesită schimbări majore. Culoarea roșie indică elemente suplimentare introduse în schemă.
Circuit complet al unei surse de alimentare de comutare
Ce sursă de alimentare poate fi produsă din CFL?
Unitatea de alimentare este limitată de puterea totală a transformatorului de impuls, de curentul maxim permis al tranzistorilor cheie și de valoarea radiatorului de răcire, dacă este utilizat.
O mică unitate de putere poate fi construită prin înfășurarea bobinei secundare direct pe cadrul clapetei de accelerație deja existente.
BP cu bobină secundară direct pe cadrul clapetei de accelerație deja existente
În cazul în care fereastra de accelerație nu permite înfășurarea înfășurării secundare sau dacă este necesară construirea unei unități de alimentare cu o putere semnificativ mai mare decât puterea CFL, va fi necesar un transformator impuls suplimentar.
BP cu transformator de impuls suplimentar
Dacă doriți să obțineți o sursă de alimentare cu o capacitate mai mare de 100 de wați și folosiți balastul de la o lampă de 20-30 W, atunci cel mai probabil va trebui să faceți mici modificări la circuitul balastului electronic.
În particular, poate fi necesar să se instaleze mai multe diode VD1-VD4 mai puternice în redresorul de punte de intrare și să se deruleze reactorul de intrare L0 cu un fir mai gros. Dacă câștigul tranzistor curent nu este suficient, va trebui să măriți curentul de bază al tranzistorilor prin reducerea valorilor rezistorului R5, R6. În plus, va fi necesară creșterea puterii rezistențelor în circuitele de bază și emițător.
Dacă frecvența de generare nu este foarte ridicată, poate fi necesară creșterea capacității condensatoarelor de separare C4, C6.
Transformator de impuls pentru alimentarea cu energie electrică
O caracteristică a surselor de alimentare cu jumătate de pod cu auto-excitație este abilitatea de a se adapta la parametrii transformatorului utilizat. Iar faptul că bucla de feedback nu va trece prin transformatorul nostru auto-realizat și deloc simplifică sarcina de calcul al transformatorului și de configurare a unității. Unitățile de putere, asamblate în cadrul acestor scheme, iartă erori în calculele de până la 150% și mai mari. Testați în practică.
Filtru de intrare și capacitate de supratensiune
În filtrele de intrare ale balasturilor electronice, din cauza economisirii spațiului, se folosesc condensatori mici, pe care depinde valoarea pulsațiilor de tensiune cu o frecvență de 100 Hz.
Pentru a reduce nivelul de rupere în tensiunea de ieșire a alimentatorului, este necesară creșterea capacității condensatorului de filtru de intrare. Este de dorit ca pentru fiecare Watt puterea UPS-ului ar trebui să fie una sau mai multe microfarade. O creștere a capacității C0 va determina o creștere a curentului de vârf care curge prin diodele redresorului la momentul pornirii unității de alimentare. Pentru a limita acest curent este necesar un rezistor R0. Dar, puterea rezistorului original CLL este mică pentru astfel de curenți și ar trebui înlocuită cu una mai puternică.
Dacă doriți să construiască un adaptor de alimentare compact, este posibil să se utilizeze condensatoare electrolitice, care sunt evaluate în lampa flash de film de „Mallnitz“. De exemplu, în camerele de unică folosință Kodak instalate condensatoare miniaturale nemarcate, dar întreaga lor capacitate 100μF deja la o tensiune de 350 de volți.
Unitatea de alimentare 20 Watt
Unitatea de alimentare 20 Watt
O sursă de alimentare cu o putere apropiată de cea a CFL originală poate fi asamblată fără a fi înfășurat chiar un transformator separat. Dacă accelerația inițială există suficient spațiu în fereastra magnetic, este posibilă încheierea unui cuplu de zeci de spire și de a obține, de exemplu, sursa de alimentare la încărcător sau un amplificator de putere mică.
Imaginea arată că un strat de sârmă izolată a fost înfășurat peste înfășurarea existentă. Am folosit firul MGTF (cablu multi-conductor în izolație PTFE). Cu toate acestea, în acest fel puteți obține puterea de câteva wați, ca cele mai multe ferestre va prelua izolația conductorului și secțiunea transversală a cuprului este foarte mică.
Dacă aveți nevoie de mai multă putere, puteți utiliza un fir obișnuit de înfășurare cu lăcuire de cupru.
Atenție vă rog! Înfășurarea inițială a clapetei este energizată! Cu modificarea de mai sus, asigurați-vă că vă faceți griji cu privire la izolarea încrucișată încrucișată, mai ales dacă înfășurarea secundară este înfășurată cu un fir de înfășurare convențional lacuit. Chiar dacă bobina primară este acoperită cu un film de protecție sintetic, este necesar un tampon de hârtie suplimentar!
După cum puteți vedea, înfășurarea clapetei de accelerație este acoperită cu un film sintetic, deși adesea înfășurarea acestor joncțiuni nu este protejată deloc.
Vânturăm două straturi de carton electrocard cu o grosime de 0,05 mm sau un strat cu grosimea de 0,1 mm pe partea superioară a filmului. Dacă nu există cartonaș electric, folosim orice hârtie potrivită pentru grosime.
Peste distanțierul izolator, înfășuram înfășurarea secundară a viitorului transformator. Secțiunea transversală a sârmei ar trebui aleasă cât mai mult posibil. Numărul de viraje este selectat experimental, vor fi puține dintre acestea.
Am reușit astfel să obțin puterea la o sarcină de 20 wați la o temperatură a transformatorului de 60 ° C și la tranzistori la 42 ° C. Pentru a obține și mai multă putere, la o temperatură rezonabilă a transformatorului, suprafața prea mică a ferestrei de circuit magnetic și secțiunea transversală a firului care a rezultat au împiedicat-o.
În imagine, actualul model BP
Energia livrată la sarcină este de 20 de wați.
Frecvența de auto-oscilații fără sarcină este de 26 kHz.
Frecvența de auto-oscilații la sarcina maximă este de 32 kHz
Temperatura transformatorului - 60 ° C
Temperatura tranzistorilor este de 42 ° C
Unitate de alimentare de 100 Watt
Pentru a mări puterea unității de alimentare, a trebuit să înfășurăm transformatorul de impulsuri TV2. În plus, am crescut capacitatea condensatorului de filtru C0 la 100μF.
Unitate de alimentare de 100 Watt
Deoarece eficiența sursei de alimentare nu este egală cu 100%, a trebuit să înșurub niște radiatoare la tranzistori.
La urma urmei, dacă eficiența unității este chiar de 90%, va trebui să dispară 10 wați de putere.
Nu am fost norocos, în tranzistoarele de balast cu electroni 13003 pos.1 au fost instalate, de un astfel de design, care, aparent, este proiectat pentru a fi fixat pe radiator cu ajutorul unor arcuri formate. Aceste tranzistoare nu au nevoie de garnituri, deoarece nu sunt echipate cu un tampon metalic, dar căldura este mult mai rău. I-am inlocuit cu tranzistori 13007 pos.2 cu gauri astfel incat sa poata fi injectate la radiatoare cu suruburi conventionale. În plus, 13007 au de câteva ori curenții maximi admisibili.
Dacă doriți, puteți înșuruba cu siguranță ambele tranzistoare la un singur radiator. Am verificat că funcționează.
Doar cele două tranzistoare trebuie izolate de carcasa radiatorului, chiar dacă radiatorul se află în interiorul carcasei dispozitivului electronic.
Fixarea se face cu șuruburi M2.5, pe care este necesar să se pună în prealabil șaibe izolatoare și bucăți de tub izolator (cambric). Este permisă utilizarea pastă de conductivitate termică KPT-8, deoarece nu conduce curent.
Atenție vă rog! Tranzistorii se află sub tensiunea rețelei, prin urmare garniturile de etanșare trebuie să asigure condiții de siguranță electrice!
Operarea unității de alimentare impulsuri de 100 W
Toate redresoarele secundare ale unei surse de alimentare cu comutare de jumătate de pod trebuie să fie neapărat cu undă completă. Dacă această condiție nu este îndeplinită, atunci magnetografia poate intra în saturație.
Există două circuite larg răspândite de redresoare cu undă de undă.
1. Circuitul podului.
2. Schema cu zero puncte.
Circuitul de pod vă permite să salvați un metru de cablu, dar disipă de două ori mai multă energie pe diode.
Un circuit cu punct zero este mai economic, dar necesită două înfășurări secundare complet simetrice. Asimetria prin numărul de spire sau dispunere poate duce la saturarea circuitului magnetic.
Cu toate acestea, circuitele punctului zero sunt utilizate atunci când sunt necesare curenți mari la o tensiune scăzută de ieșire. Apoi, pentru a minimiza pierderile, în loc de diodele siliconice convenționale, se folosesc diode Schottky, la care scăderea de tensiune este de două până la trei ori mai mică.
Un exemplu.
Redresoarele unităților de putere ale computerului sunt realizate conform schemei cu un punct zero. Cu o putere de 100 W și o tensiune de 5 V, chiar și 8 W pot disipa pe diode Schottky.
100/5 * 0,4 = 8 (Watt)
Dacă utilizați un redresor de punte și chiar diode convenționale, puterea disipată pe diode poate ajunge la 32 de wați sau chiar mai mult.
100/5 * 0,8 * 2 = 32 (Watt).
Fiți atenți la acest lucru, când veți proiecta sursa de alimentare pentru a nu căuta atunci unde jumătate din puterea a dispărut.
În redresoarele de joasă tensiune, este mai bine să utilizați un circuit cu zero puncte. La fel ca în cazul înfășurării manuale, puteți înfășura bobina în două fire. În plus, diodele puternice de impuls nu sunt ieftine.
Cum să conectați corect o sursă de alimentare de comutare la rețea?
Pentru reglarea surselor de alimentare cu comutare se folosește de obicei următoarea schemă de comutare. Aici lampa cu incandescență este folosită ca balast cu caracter neliniar și protejează UPS-ul de eșec în cazul situațiilor de urgență. Puterea lămpii este de obicei aleasă în apropierea puterii dispozitivului de alimentare cu impulsuri supus încercării.
În timpul funcționării, un puls BP la ralanti sau la sarcină redusă, rezistența cacao lampă cu filament mic și nu afectează funcționarea unității. Când, din orice motiv, curentul tranzistorilor cheie crește, spiralele lămpii devin mai calde și rezistența lor crește, ceea ce duce la limitarea curentului la o valoare sigură.
Această figură prezintă o diagramă a standului pentru testarea și configurarea unităților de alimentare cu impulsuri care respectă standardele de siguranță electrică. Diferența dintre această schemă de cel anterior prin aceea că acesta este prevăzut cu un transformator de izolare care asigură izolarea galvanică a unității de testare din rețeaua de iluminat. Comutatorul SA2 permite blocarea lămpii atunci când unitatea de alimentare generează multă energie.
O operație importantă în testarea unui PSU este un test echivalent de sarcină. Ca sarcină este convenabil să se utilizeze rezistențe puternice de tip PEV, PPB, PSB, etc. Aceste rezistențe "sticlo-ceramice" sunt ușor de găsit pe piața de radio prin culoarea verde. Numerele roșii - disiparea puterii.
Se știe din experiență că puterea încărcăturii echivalente din anumite motive nu este întotdeauna suficientă. Rezistențele de mai sus pot să disipeze puterea de două sau trei ori mai mare decât cea nominală pentru o perioadă limitată de timp. Atunci când alimentarea cu energie electrică este activată pentru o perioadă lungă de timp pentru a verifica condițiile termice și capacitatea de încărcare echivalentă este insuficientă, rezistoarele pot fi pur și simplu coborâte în apă.
Fii atent, ai grijă de ars!
Rezistențele de sarcină de acest tip se pot încălzi până la o temperatură de câteva sute de grade fără nici o manifestare externă!
Adică nu veți observa schimbări de fum sau de culoare și puteți încerca să atingeți rezistorul cu degetele.
Cum se configurează o sursă de alimentare de comutare?
De fapt, unitatea de putere, asamblată pe baza unui balast electronic electronic, nu necesită o ajustare specială.
Trebuie conectat la sarcina echivalentă și asigurați-vă că unitatea de alimentare poate da puterea calculată.
În timpul derulării sub sarcina maximă, este necesar să urmărim dinamica creșterii temperaturii tranzistorilor și a transformatorului. În cazul în care transformatorul este încălzit prea mult, este necesar fie să se mărească secțiunea transversală a firului, fie să se mărească puterea totală a circuitului magnetic sau ambele.
În cazul în care tranzistoarele sunt încălzite, atunci trebuie să le instalați pe radiatoare.
Dacă transformatorul DC este folosit ca transformator de impuls din CFL și temperatura acestuia depășește 60 ... 65 ° C, este necesar să se reducă puterea de încărcare.
Nu este recomandat ca temperatura transformatorului să fie mai mare de 60 ... 65 ° C, iar tranzistorii de la 80 ... 85 ° C.
Care este scopul elementelor de circuit ale sursei de alimentare?
Diagrama unei surse de alimentare de comutare
R0 - limitează curentul de vârf care curge prin diodele redresorului, în momentul pornirii. De asemenea, CFL îndeplinește de multe ori funcția unei siguranțe.
VD1 ... VD4 - punte redresor.
L0, C0 este filtrul de putere.
R1, C1, VD2, VD8 - circuitul de pornire al convertizorului.
Nodul de pornire funcționează după cum urmează. Capacul C1 este încărcat de la sursă prin rezistența R1. Atunci când tensiunea pe condensatorul C1 ajunge la tensiunea de defect a tranzistorului VD2, diistorul se deschide și deblochează tranzistorul VT2, provocând oscilația de sine. După apariția generației, impulsurile dreptunghiulare sunt aplicate catodului diodei VD8, iar potențialul negativ blochează în mod fiabil dynistrul VD2.
R2, C11, C8 - ușurează pornirea convertizorului.
R7, R8 - îmbunătățirea blocării tranzistorilor.
R5, R6 - limitează curentul bazelor tranzistorilor.
R3, R4 - împiedică saturarea tranzistorilor și acționează ca siguranțe în defalcarea tranzistorilor.
VD7, VD6 - protejează tranzistoarele de tensiunea inversă.
TV1 este un transformator de feedback.
L5 - accelerația balastului.
C4, C6 - condensatoare de separare, pe care tensiunea de alimentare este împărțită la jumătate.
TV2 - transformator puls.
VD14, VD15 sunt diode puls.
C9, C10 - condensatoare de filtrare.
Interesant pe acest subiect:
Trimiteți-le prietenilor: