p align="justify"> Принципова електрична схема електронного трансформатора. Захист від кз та запуск електронних трансформаторів без навантаження

Електронні трансформатори для галогенних ламп– тема, що не втрачає актуальності як серед бувалих, так і дуже посередніх радіоаматорів. І це не дивно, адже вони дуже прості, надійні, компактні, легко піддаються доопрацюванню та вдосконаленню, чим суттєво розширюють сферу застосування. А у зв'язку з масовим переходом світлотехніки на світлодіодні технології ЕТ морально застаріли і сильно впали в ціні, що, як на мене, стало чи не головною перевагою в радіоаматорській практиці.

Про ЕТ є багато різної інформації щодо переваг та недоліків, устрою, принципу роботи, доопрацювання, модернізації тощо. А ось знайти потрібну схему, особливо якісних пристроїв, або придбати блок із потрібною комплектацією буває дуже проблематично. Тому в цій статті я вирішив викласти фото, змальовані схеми з моточними даними та короткі огляди тих пристроїв, які траплялися мені в руки, а в наступній статті планую описати кілька варіантів переробок конкретних ЕТ з цієї теми.

Всі ЕТ для наочності я умовно поділяю на три групи:

1. Дешеві ЕТабо "типовий Китай". Як правило, тільки базова схема з найдешевших елементів. Найчастіше сильно гріються, низький ККД, при незначному перевантаженні чи КЗ згоряють. Іноді трапляється "фабричний Китай", який відрізняється якіснішими деталями, але все одно далекий від досконалості. Найпоширеніший вид ЕТ на ринку та в побуті.
2. Хороші ЕТ. Головна відмінність від дешевих – наявність захисту від навантаження (КЗ). Надійно тримають навантаження до спрацьовування захисту (зазвичай до 120-150%). Комплектація додатковими елементами: фільтрами, захистами, радіаторами відбувається у довільному порядку.
3. Якісні ЕТ, що відповідають високим європейським вимогам Добре продумані, комплектуються по максимуму: хорошим тепловідведенням, усіма видами захистів, плавним пуском галогенок, вхідними та внутрішніми фільтрами, демпферними, а іноді й снабберними ланцюгами.

Тепер давайте перейдемо до самих ЕТ. Для зручності вони відсортовані за вихідною потужністю у порядку зростання.

1. ЕТ потужністю до 60 Вт.

1.1. L&B

1.2. Tashibra

Два вищевикладені ЕТ – типові представники найдешевшого Китаю. Схема, як бачите, типова і поширена в інтернеті.

1.3. Horoz HL370

Фабрична Китай. Добре тримає номінальне навантаження, не дуже гріється.

1.4. Relco Minifox 60 PFS-RN1362

А ось представник хорошого ЕТ італійського виробництва, оснащений скромним вхідним фільтром та захистами від перевантаження, перенапруги та перегріву. Силові транзистори обрані із запасом за потужністю, тому не вимагають радіаторів.

2. ЕТ потужністю 105 Вт.

2.1. Horoz HL371

Подібний вищевикладеної моделі Horoz HL370 (п.1.3) фабричний Китай.

2.2. Feron TRA110-105W

На фото дві версії: ліворуч старіша (2010 р.в.) – фабричний Китай, справа нова (2013 р.в.), здешевлена ​​до типового Китаю.

2.3. Feron ET105

Подібний Feron TRA110-105W (п.2.2) фабричний Китай. Фото рідної плати не збереглося, тому замість цього викладаю фото Feron ET150, плата якого дуже схожа на вигляд і подібна до елементної бази.

2.4. Brilux BZE-105

Подібний Relco Minifox 60 PFS-RN1362 (п.1.4) хороший ЕТ.

3. ЕТ потужністю 150 Вт.

3.1. Buko BK452

Здешевлений до фабричного Китаю ЕТ, який не впаяли модуль захисту від перевантаження (КЗ). А так, блок дуже непоганий за формою та змістом.

3.2. Horoz HL375 (HL376, HL377)

А ось і представник якісних ЕТ із досить багатою комплектацією. Відразу впадає у вічі шикарний вхідний двокаскадний фільтр, потужні парні силові ключі з об'ємним радіатором, захисту від перевантаження (КЗ), перегріву та подвійний захист від перенапруги. Ця модель знаменна ще й тим, що є флагманською для наступних: HL376 (200W) та HL377 (250W). Відмінності позначені на схемі червоним кольором.

3.3. Vossloh Schwabe EST 150/12.645

Дуже якісний ЕТ від всесвітньо відомого німецького виробника. Компактний, добре продуманий потужний блок з елементною базою від кращих європейських фірм.

3.4. Vossloh Schwabe EST 150/12.622

Не менш якісна, новіша версія попередньої моделі (EST 150/12.645), що відрізняється більшою компактністю і деякими схемними рішеннями.

3.5. Brilux BZ-150B (Kengo Lighting SET150CS)

Один із найякісніших ЕТ, які мені траплялися. Дуже добре продуманий блок на дуже багатій елементній базі. Відрізняється від подібної моделі Kengo Lighting SET150CS лише трансформатором зв'язку, який трохи менше розміром (10х6х4мм) із кількістю витків 8+8+1. Унікальність цих ЕТ полягає у двоступінчастому захисті від перевантаження (КЗ), перша з яких самовідновлюється, налаштована на плавний пуск галогенних ламп та легке перевантаження (до 30-50%), а друга – блокуюча, спрацьовує при перевантаженні понад 60% і вимагає перезавантаження блоку (Короткочасне відключення з наступним включенням). Також примітністю є досить великий силовий трансформатор, габаритна потужність якого дозволяє вичавлювати з нього до 400-500 Вт.

Мені особисто в руки не траплялися, але бачив на фото подібні моделі в тому самому корпусі і з тим самим набором елементів на 210Вт і 250Вт.

4. ЕТ потужністю 200-210 Вт.

4.1. Feron TRA110-200W (250W)

Подібний Feron TRA110-105W (п.2.2) фабричний Китай. Напевно, найкращий у своєму класі блок, розрахований з великим запасом потужності, а тому є флагманською моделлю для абсолютно ідентичного Feron TRA110-250W, виконаного у такому самому корпусі.

4.2. Delux ELTR-210W

По максимуму здешевлений, трохи незграбний ЕТ з безліччю не впаяних деталей і тепловідведенням силових ключів на загальний радіатор через шматочки електрокартону, який можна віднести до добрих тільки через захист від перевантаження.

4.3. Світлокомплект EK210

Відповідно до електронної начинки подібний до попереднього Delux ELTR-210W (п.4.2.) хороший ЕТ з силовими ключами в корпусі TO-247 і двоступінчастим захистом від перевантаження (КЗ), не дивлячись на який дістався згорілим, причому практично повністю, разом з модулями захисту ( чому відсутні фото). Після повного відновлення при підключенні навантаження близько до максимальної знову згорів. Тому нічого путнього про цей ЕТ сказати не можу. Можливо шлюб, а можливо, й погано продуманий.

4.4. Kanlux SET210-N

Без зайвих слів досить якісний, добре продуманий та дуже компактний ЕТ.

ЕТ потужністю 200Вт можна знайти в п.3.2.

5. ЕТ потужністю 250 Вт та більше.

5.1. Lemanso TRA25 250W

Типовий Китай. Та ж загальновідома Tashibra або жалюгідна подоба Feron TRA110-200W (п.4.1). Навіть незважаючи на потужні спарені ключі важко тримає заявлені характеристики. Плата дісталася покручена, без корпусу, тому фото їх немає.

5.2. Asia Elex GD-9928 250W

По суті, вдосконалена до хорошого ЕТ модель TRA110-200W (п.4.1.). До половини залито в корпусі теплопровідним компаундом, що значно ускладнює його розбирання. Якщо такий трапиться і знадобиться розбирання, поставте його в морозилку на кілька годин, а потім у темпі відламуйте по шматочках застиглий компауд, поки він не нагрівся і знову не став в'язким.

Наступна за потужністю модель Asia Elex GD-9928 300W має ідентичний корпус та схему.

ЕТ потужністю 250Вт можна також знайти у п.3.2. та п.4.1.

Ну ось, мабуть, і всі ЕТ на сьогоднішній момент. Насамкінець опишу деякі нюанси, особливості і дам парочку порад.

Багато виробників, особливо дешевих ЕТ, випускають цю продукцію під різними назвами (брендами, типами) використовуючи ту саму схему (корпус). Тому при пошуку схеми слід звертати більше уваги на її подібність, ніж на назву (тип) пристрою.

Визначити по корпусу якість ЕТ практично неможливо, оскільки, як бачимо на деяких фото, модель може бути недоукомплектованою (з відсутніми деталями).

Корпуси хороших і якісних моделей зазвичай виконані з якісного пластику і розбираються досить легко. Дешеві нерідко скріплюються заклепками, інколи ж і склеюються.

Якщо після розбирання визначення якості ЕТ скрутно, зверніть увагу на друковану плату – дешеві зазвичай монтуються на гетинаксі, якісні – на текстоліті, хороші, як правило, теж на текстоліті, але бувають і рідкісні винятки. Про багато скаже і кількість (обсяг, щільність) радіодеталей. Індуктивні фільтри в дешевих ЕТ завжди відсутні.

Також у дешевих ЕТ тепловідведення силових транзисторів або повністю відсутнє, або виконане на корпус (металевий) через електрокартон або ПВХ плівку. У якісних та багатьох хороших ЕТ він виконаний на об'ємному радіаторі, який зазвичай зсередини щільно прилягає до корпусу, також використовуючи його для розсіювання тепла.

Присутність захисту від перевантаження (КЗ) можна визначити за наявністю хоча б одного додаткового малопотужного транзистора та низьковольтного електролітичного конденсатора на платі.

Якщо планується придбання ЕТ, то зверніть увагу, що є багато флагманських моделей, які за ціною обійдуться дешевше, ніж їхні "потужніші" копії. Електронні трансформатори.

Життєвих та творчих всім успіхів.

Експерименти із електронним трансформатором Taschibra (Ташибра, Tashibra). Електронні трансформатори схеми

Експерименти з електронним трансформатором Taschibra (Ташибра, Tashibra)

Застосування виправдане у випадках дефіциту часу, коштів, відсутності необхідності стабілізації. Ну що - поексперемтуємо? Відразу зазначу, що метою експериментів була перевірка ланцюга запуску Tashibra при різних навантаженнях, частотах і застосуванні різних трансформаторів. Також хотілося підібрати оптимальні номінали компонентів ланцюга ПОС і перевірити температурні режими компонентів схеми під час роботи різні навантаження з урахуванням використання корпусу " Tashibra " як радіатора.

Схема ЕТ Taschibra (Ташибра, Tashibra)

Схема справедлива для ЕТ "Tashibra" 60-150Вт. Знущання ж робилося на ЕТ 150Вт. Передбачається, однак, що через ідентичність схем, результати експериментів з легкістю можна проектувати на екземпляри як з меншою, так і з більшою потужністю.

І ще раз нагадаю, чого не вистачає "Tashibra" для повноцінного блоку живлення.1. Відсутність вхідного фільтра, що згладжує (він же - протиперешкодний, що запобігає попаданню продуктів перетворення в мережу),2. Токова ПІС, що допускає збудження перетворювача та його нормальну роботу лише за наявності певного струму навантаження,3. Відсутність вихідного випрямляча,4. Відсутність елементів вихідного фільтра.

Спробуємо виправити всі перелічені недоліки "Tasсhibra" і спробуємо досягти його прийнятної роботи з бажаними вихідними характеристиками. Для початку навіть не розкриватимемо корпус електронного трансформатора, а просто додамо елементи, що бракують.

1. Вхідний фільтр: конденсатори С`1, C`2 із симетричним двообмотувальним дроселем (трансформатором) T`12. діодний міст VDS`1 зі згладжуючим конденсатором C`3 та резистором R`1 для захисту моста від зарядного струму конденсатора.

Згладжуючий конденсатор зазвичай вибирається з розрахунку 1,0 - 1,5мкФ на ват потужності, а паралельно конденсатору слід підключити розрядний резистор опором 300-500кОм для безпеки (дотик до висновків зарядженого щодо високою напругою конденсатора - не дуже приємно). замінити термістором 5-15Ом/1-5А. Така заміна меншою мірою знизить ККД трансформатора.

На виході ЕТ, як показано в схемі на рис3, під'єднаємо ланцюг з діода VD`1, конденсаторів C`4-C`5 та дроселя L1, включеного між ними, - для отримання постійної фільтрованої напруги на виході "пацієнта". При цьому на полістироловий конденсатор, розміщений безпосередньо за діодом, припадає основна частка поглинання продуктів перетворення після випрямлення. Передбачається, що електролітичний конденсатор, "захований" за індуктивністю дроселя, виконуватиме лише свої прямі функції, запобігаючи "провалу" напруги при піковій потужності підключеного до ЕТ пристрою. Але й паралельно йому рекомендується встановити неелектролітичний конденсатор.

Після додавання вхідного ланцюга у роботі електронного трансформатора відбулися зміни: амплітуда вихідних імпульсів (до діода VD`1) дещо зросла за рахунок підвищення напруги на вході пристрою за рахунок додавання C`3 та модуляція частотою 50Гц вже практично відсутня. Це - при розрахунковій для ЕТ навантаженні. Однак цього недостатньо. "Tashibra" не бажає запускатися без суттєвого струму навантаження.

Установка на виході перетворювача резисторів навантаження для виникнення будь-якого мінімального значення струму, здатного запустити перетворювач, лише знижує загальний ККД пристрою. Запуск при струмі навантаження близько 100мА здійснюється на дуже низькій частоті, яку досить складно буде відфільтрувати, якщо блок живлення передбачається для спільного застосування з УМЗЧ та іншим аудіо-обладнанням з невеликим струмом споживання в режимі відсутності сигналу, наприклад. Амплітуда імпульсів при цьому також менше, ніж при повному навантаженні.

Зміна частоти в режимах різної потужності – досить сильна: від пари до кількох десятків кілогерців. Ця обставина накладає суттєві обмеження на використання "Tashibra" у такому (поки що) вигляді при роботі з багатьма пристроями.

Але – продовжимо. Зустрічалися пропозиції підключення додаткового трансформатора до виходу ЕТ, як показано, наприклад, на рис2.

Передбачалося, що первинна обмотка додаткового трансформатора здатна створити струм, достатній для нормальної роботи схеми базової ЕТ. Пропозиція, однак, приваблива лише тим, що не розбираючи ЕТ, за допомогою додаткового трансформатора можна створити набір необхідних (на свій смак) напруг. Насправді, струму холостого ходу додаткового трансформатора недостатньо для запуску ЕТ. Спроби збільшення струму (на зразок лампочки на 6,3ВХ0,3А, підключеної до додаткової обмотці), здатного забезпечити НОРМАЛЬНУ роботу ЕТ, призводили лише до запуску перетворювача та запалювання лампочки.

Але, можливо, когось зацікавить і це результат, т.к. підключення додаткового трансформатора справедливе і у багатьох інших випадках на вирішення безлічі завдань. Так, наприклад, додатковий трансформатор можна використовувати спільно зі старим (але робочим) комп'ютерним БП, здатного забезпечити значну потужність на виході, але має обмежений (натомість - стабілізований) набір напруг.

Можна було б і надалі продовжувати шукати істину в шаманстві навколо "Tashibra", проте я вважав для себе цю тему вичерпаною, т.к. для досягнення необхідного результату (стійкий запуск та вихід на робочий режим за відсутності навантаження, а, отже, і - високий ККД; невелика зміна частоти при роботі БП від мінімальної до максимальної потужності та стійкий запуск при максимальному навантаженні) набагато ефективніше - влізти всередину "Tashibra і зробити всі необхідні зміни в схемі самого ЕТ таким чином, як це показано на рис 4. Тим більше, що півсотні подібних схем мною було зібрано ще за часів ери комп'ютерів "Спектрум" (саме для цих комп'ютерів). Різний УМЗЧ, запитані аналогічними БП, десь працюють і зараз. БП, виконані за цією схемою, проявили себе з найкращого боку, працюючи, будучи зібраними з різних комплектуючих і в різних варіантах.

Переробляємо? Звичайно!

Випаюємо трансформатор. Розігріємо його для зручності розбирання, щоб перемотати вторинну обмотку для отримання бажаних вихідних параметрів так, як показано на цьому фото або за допомогою будь-яких інших технологій.

У даному випадку трансформатор випаяний лише для того, щоб поцікавитися його моточними даними (до речі: Ш-подібний магнітопровід з круглим керном, стандартних для комп'ютерних БП габаритів з 90 витками первинної обмотки, намотаними в 3 шари дротом діаметром 0,65 мм і 7-ю вторинної обмотки з уп'ятеро складеним проводом діаметром приблизно 1,1мм, все це без найменшої міжшарової та міжобмотувальної ізоляції - тільки лак) і звільнити місце для іншого трансформатора.

Для експериментів мені було простіше використовувати кільцеві магнітопроводи. Займають менше місця на платі, що дає можливість використання додаткових компонентів в обсязі корпусу. В даному випадку використовувалася пара феритових кілець із зовнішнім, внутрішнім діаметрами та висотою, відповідно 32Х20Х6мм, складених удвічі (без склеювання) - Н2000-НМ1. 90 витків первинки (діаметр дроту - 0,65мм) та 2Х12 (1,2мм) витків вторинки з необхідною міжобмотувальною ізоляцією.

Обмотка зв'язку містить 1 виток монтажного дроту діаметром 0,35 мм. Усі обмотки намотуються в порядку, що відповідає нумерації обмоток. Ізоляція самого магнітопроводу – обов'язкова. В даному випадку магнітопровід обмотаний двома шарами ізоленти, надійно, до речі, фіксуючи складені кільця.

Перед встановленням трансформатора на плату ЕТ, випаюємо струмову обмотку комутованого трансформатора і використовуємо її як перемичку, запаявши туди ж, але вже не пропускаючи через вікно кільця трансформатора.

Встановлюємо намотаний трансформатор Tr2 на плату, запаявши висновки відповідно до схеми на рис 4. і пропускаємо провід обмотки III у вікно кільця трансформатора, що комутує. Використовуючи жорсткість дроту, утворюємо подобу геометрично замкненого кола і виток зворотного зв'язку готовий. У розрив монтажного дроту, що утворює обмотки III обох (комутуючого та силового) трансформаторів, припаюємо досить потужний резистор (>1Вт) опором 3-10 Ом.

На схемі в рис 4 штатні діоди ЕТ не використовуються. Їх слід видалити, як, втім, і резистор R1 з метою підвищення ККД блоку загалом. Але можна і знехтувати кількома відсотками ККД та залишити перелічені деталі на платі. Принаймні в момент проведення експериментів з ЕТ ці деталі залишалися на платі. Резистори, встановлені в базових ланцюгах транзисторів, слід залишити - вони виконують функції обмеження струму бази при запуску перетворювача, полегшуючи його роботу на ємнісне навантаження.

Транзистори обов'язково слід встановити на радіатори через ізолюючі теплопровідні прокладки (повзаймовані, наприклад, у несправного комп'ютерного БП), запобігши, тим самим випадковому миттєвому розігріванню і забезпечивши деяку власну безпеку в разі дотику до радіатора під час роботи пристрою.

До речі, електрокартон, який використовується в ЕТ для ізоляції транзисторів та плати від корпусу, не є теплопровідним. Тому при "упаковці" готової схеми БП у штатний корпус між транзисторами і корпусом слід встановити саме такі прокладки. Лише в цьому випадку буде забезпечено хоч якесь тепловідведення. При використанні перетворювача з потужністю понад 100Вт на корпус пристрою необхідно встановити додатковий радіатор. Але це, так, – на майбутнє.

А поки закінчивши монтаж схеми, виконаємо ще один пункт безпеки, включивши його вхід послідовно через лампу розжарювання потужністю 150-200 Вт. Лампа у разі нештатної ситуації (КЗ, наприклад) обмежить струм через конструкцію до безпечної величини і в гіршому випадку створить додаткове освітлення робочого простору.

У кращому випадку, при певній спостережливості лампою можна користуватися як індикатором, наприклад, - наскрізного струму. Так, слабке (або дещо інтенсивніше) свічення нитки лампи при ненавантаженому або слабо навантаженому перетворювачі свідчить про наявність наскрізного струму. Підтвердженням може бути температура ключових елементів - розігрів у режимі наскрізного струму буде досить швидким. При роботі справного перетворювача видиме на тлі денного світла світіння нитки 200-ватної лампи виявиться лише на порозі 20-35 Вт.

Перший запуск

Якщо запуску не сталося, то провід, пропущений у вікно трансформатора, що комутує (відпаявши його попередньо від резистора R5), пропускаємо з іншого боку, надавши йому, знову ж таки, вигляд закінченого витка. Підпаюємо провід до R5. Знову подаємо харчування на перетворювач. Не допомогло? Шукайте помилки у монтажі: КЗ, "непропаї", помилково встановлені номінали.

При запуску справного перетворювача із зазначеними моточними даними, на дисплеї осцилографа, приєднаного до вторинної обмотки трансформатора Tr2 (у моєму випадку - до половини обмотки) буде відображена послідовність чітких прямокутних імпульсів, що змінюються в часі. Частота перетворення підбирається резистором R5 і в моєму випадку при R5=5,1 Ohm частота ненавантаженого перетворювача склала 18 кГц.

При навантаженні 20 Ом – 20,5 кГц. При навантаженні 12 Ом – 22,3 кГц. Навантаження приєднувалося безпосередньо до контрольованої приладами обмотці трансформатора з чинним значенням напруги 17,5 В. Розрахункове значення напруги було дещо іншим (20 В), але з'ясувалося, що замість номіналу 5,1 Ом, опір встановленого на платі R1 = 51 Ом. Будьте уважні до подібних сюрпризів від китайських товаришів.

Втім, я вважав можливість продовжити експерименти без заміни цього резистора, незважаючи на його суттєве, але терпиме нагрівання. При потужності, що віддається перетворювачем в навантаження близько 25 Вт, потужність, що розсіюється на цьому резисторі не перевищувала 0,4 Вт.

Що ж до потенційної потужності БП, то при частоті 20кГц встановлений трансформатор зможе віддати в навантаження не більше 60-65Вт.

Спробуємо підвищити частоту. При включенні резистора (R5) опором 8,2 Ом частота перетворювача без навантаження зросла до 38,5 кГц, з навантаженням 12 Ом - 41,8 кГц.

При такій частоті перетворення з наявним силовим трансформатором можна сміливо обслужити навантаження потужністю до 120Вт.З опорами в ланцюгу ПОС можна експериментувати і далі, домагаючись необхідного значення частоти, маючи на увазі, однак, що занадто великий опір R5 може призводити до зривів генерації і нестабільного запуску . При зміні параметрів ПОС перетворювача слід контролювати струм, що проходить через ключі перетворювача.

Можна експериментувати так само і з обмотками ПІС обох трансформаторів на свій страх і ризик. При цьому слід попередньо провести розрахунки кількості витків трансформатора, що комутує, за формулами, розміщеними на сторінці //interlavka.narod.ru/stats/Blokpit02.htm, наприклад, або за допомогою тієї з програм пана Москатова, розміщених на сторінці його сайту // www.moskatov.narod.ru/Design_tools_pulse_transformers.html.

Удосконалення Tasсhibra – конденсатор у ПІС замість резистора!

На жаль, у мене не було можливості для випробування БП з великим навантажувальним струмом, але, вважаю, що і опису вироблених експериментів достатньо для того, щоб звернути увагу багатьох на такі, ось, прості схеми перетворювачів живлення, гідних для використання в різних конструкціях .

Заздалегідь вибачаюсь за можливі неточності, недомовленості та похибки. Виправлюсь у відповідях на ваші запитання.

Костянтин (riswel)

Росія, м. Калінінград

З дитинства - музика та електро/радіо-техніка. Перепаяв безліч схем найрізноманітніших з різних приводів і просто - для інтересу - і своїх, і чужих.

За 18 років роботи в Північно-Західному Телекомі виготовив багато різних стендів для перевірки різного обладнання, що ремонтується. Сконструював кілька, різних за функціоналом та елементною базою, цифрових вимірювачів тривалості імпульсів.

Понад 30 рацпропозицій щодо модернізації вузлів різного профільного обладнання, в т.ч. - електроживлення. З давніх-давен все більше займаюся силовою автоматикою та електронікою.

Чому я тут? Та тому, що тут усі – такі ж, як я. Тут багато для мене цікавого, оскільки я не сильний в аудіотехніці, а хотілося б мати більший досвід саме в цьому напрямі.

datagor.ru

Електронні трансформатори. Пристрій та робота. Особливості

Розглянемо основні переваги, переваги та недоліки електронних трансформаторів. Розглянемо схему їхньої роботи. Електронні трансформатори з'явилися на ринку зовсім недавно, але встигли здобути широку популярність не лише у радіоаматорських колах.

Останнім часом в інтернеті часто спостерігаються статті на основі електронних трансформаторів: саморобні блоки живлення, зарядні пристрої та багато іншого. Насправді електронні трансформатори є простим мережевим імпульсним блоком живлення. Це найдешевший блок живлення. Зарядний пристрій для телефону коштує дорожче. Електронний трансформатор працює від мережі 220 вольт.

Пристрій та принцип дії

Схема роботи

Генератором у цій схемі є діодний тиристор чи диністор. Мережева напруга 220 В випрямляється діодним випрямлячем. На вході живлення є обмежувальний резистор. Він одночасно служить і запобіжником, і захистом від кидків напруги при включенні. Робочу частоту диністора можна визначити від номіналів R-С ланцюжка.

Таким чином, можна збільшити робочу частоту генератора всієї схеми або зменшити. Робоча частота в електронних трансформаторах від 15 до 35 кГц її можна регулювати.

Трансформатор зворотного зв'язку намотаний на маленькому кільці сердечника. У ньому є три обмотки. Обмотка зворотний зв'язок складається з одного витка. Дві незалежні обмотки ланцюгів, що задають. Це базові обмотки транзисторів по три витки.

Це рівноцінні обмотки. Обмежувальні резистори призначені для запобігання хибним спрацьовуванням транзисторів та одночасно обмеження струму. Транзистори застосовуються високовольтного типу, біполярні. Часто використовують транзистори MGE 13001-13009. Це залежить від потужності електронного трансформатора.

т конденсаторів напівмосту теж багато залежить, зокрема потужність трансформатора. Вони застосовуються з напругою 400 В. Від габаритних розмірів сердечника основного імпульсного трансформатора залежить потужність. У нього дві незалежні обмотки: мережева та вторинна. Вторинна обмотка з розрахунковою напругою 12 вольт. Намотується вона, виходячи з необхідної потужності на виході.

Первинна чи мережева обмотка складається з 85 витків дроту діаметром 0,5-0,6 мм. Використовуються малопотужні випрямні діоди зі зворотною напругою 1 кВ і струмом 1 ампер. Це найдешевший діод випрямлення, який можна знайти серії 1N4007.

На схемі детально видно конденсатор, який частотно задає ланцюга диністора. Резистор на вході захищає від кидків напруги. Діністор серії DB3, його вітчизняний аналог КН102. Також є резистор, що обмежує, на вході. Коли напруга на частотному конденсаторі досягає максимального рівня, відбувається пробою диністора. Діністор – це напівпровідниковий іскровий розрядник, який спрацьовує за певної напруги пробою. Тоді він подає імпульс на базу одного із транзисторів. Починається створення схеми.

Транзистори працюють протифазою. Утворюється змінна напруга на первинній обмотці трансформатора заданої частоти спрацьовування диністора. На вторинній обмотці ми отримуємо потрібну напругу. У разі всі трансформатори розраховані на 12 вольт.

Модель трансформатора китайського виробника Taschibra.

Він призначений для живлення галогенних ламп на 12 вольт.

Зі стабільним навантаженням, як галогенні лампи, такі електронні трансформатори можуть працювати нескінченно довго. Під час роботи схема перегрівається, але не виходить з ладу.

Принцип дії

Подається напруга 220 вольт, що випрямляється діодним мостом VDS1. Через резистори R2 та R3 починає заряджатися конденсатор С3. Заряд триває, доки проб'ється диністор DB3.

Напруга відкриття цього диністора становить 32 вольти. Після його відкриття з урахуванням нижнього транзистора надходить напруга. Транзистор відкривається, викликаючи автоколивання цих двох транзисторів VT1 та VT2. Як працюють ці автоколивання?

Струм починає надходити через С6, трансформатор Т3, трансформатор управління базами JDT, транзистор VT1. При проходженні JDT він викликає закриття VT1 і відбувається відкриття VT2. Після цього струм тече через VT2, через трансформатор баз Т3, С7. Транзистори постійно відкривають та закривають один одного, працюють у протифазі. У середній точці виникають прямокутні імпульси.

Частота перетворення залежить від індуктивності обмотки зворотного зв'язку, ємності баз транзисторів, індуктивності трансформатора Т3 та ємностей С6, С7. Тому частотою перетворення керувати дуже складно. Ще частота залежить від навантаження. Для форсування відкриття транзисторів використовуються конденсатори, що прискорюють, на 100 вольт.

Для надійного закриття диністора VD3 після виникнення генерації прямокутні імпульси прикладаються до катода діода VD1 і він надійно замикає диністор.

Крім цього, є пристрої, які використовують для освітлювальних приладів, живлять потужні галогенні лампи протягом двох років, працюють вірою та правдою.

Блок живлення на основі електронного трансформатора

Мережева напруга через обмежувальний резистор надходить на діодний випрямляч. Сам діодний випрямляч складається з 4-х малопотужних випрямлячів із зворотним напруженням 1 кВ і струмом 1 ампер. Такий самий випрямляч стоїть на блоці трансформатора. Після випрямляча постійна напруга згладжується електролітичним конденсатором. Від резистора R2 залежить час заряду конденсатора С2. При максимальному заряді спрацьовує диністор, що виникає пробою. На первинній обмотці трансформатора утворюється змінна напруга частоти спрацьовування диністора.

Основна перевага цієї схеми – наявність гальванічної розв'язки з мережею 220 вольт. Основним недоліком є ​​малий вихідний струм. Схема варта харчування малих навантажень.

Модель трансформатора DM-150T06A

Споживання струму 0,63 ампера, частота 50-60 герц, робоча частота 30 кілогерц. Такі електронні трансформатори призначені для живлення потужніших галогенних ламп.

Переваги та переваги

Якщо використовувати прилади за прямим призначенням, є хороша функція. Трансформатор не вмикається без вхідного навантаження. Якщо ви просто включили в мережу трансформатор, він не активний. Потрібно підключити на вихід потужне навантаження, щоб розпочалася робота. Ця функція заощаджує електроенергію. Для радіоаматорів, які переробляють трансформатори в регульований блок живлення, це недолік.

Можна реалізувати систему автоувімкнення та систему захисту від короткого замикання. Незважаючи на наявні недоліки, електронний трансформатор завжди буде найдешевшим різновидом блоків живлення напівмостового типу.

У продажу можна знайти більш якісні недорогі блоки живлення з окремим генератором, але всі вони реалізуються на основі напівмостових схем із застосуванням напівмостових драйверів, що самотактуються, таких як IR2153 і йому подібні. Такі електронні трансформатори краще працюють, більш стабільні, реалізований захист від короткого замикання, на вході мережевий фільтр. Але стара Taschibra залишається незамінною.

Недоліки електронних трансформаторів

Вони мають ряд недоліків, незважаючи на те, що вони зроблені за добрими схемами. Це відсутність будь-яких захистів у дешевих моделях. У нас найпростіша схема електронного трансформатора, але вона працює. Саме ця схема реалізована у нашому прикладі.

На вході живлення відсутній фільтр. На виході після дроселя повинен стояти хоча б електролітичний конденсатор, що згладжує, на кілька мікрофарад. Але він також відсутній. Тому на виході діодного мосту ми можемо спостерігати нечисту напругу, тобто всі мережні та інші перешкоди передаються на схему. На виході ми отримуємо мінімальну кількість перешкод, оскільки реалізована гальванічна розв'язка.

Робоча частота диністора вкрай нестійка залежить від вихідного навантаження. Якщо без вихідного навантаження частота становить 30 кГц, з навантаженням може спостерігатися досить великий спад до 20 кГц, залежить від конкретної навантаженості трансформатора.

Ще одним недоліком можна назвати те, що на виході цих електронних трансформаторів змінна частота та струм. Щоб використовувати його як блок живлення, потрібно випрямити струм. Випрямляти потрібно імпульсними діодами. Звичайні діоди тут не підходять через підвищену робочу частоту. Оскільки в таких блоках живлення не реалізовано жодних захисту, то варто лише замкнути вихідні дроти, блок не просто вийде з ладу, а вибухне.

Одночасно при короткому замиканні струм у трансформаторі збільшується до максимуму, тому вихідні ключі (силові транзистори) просто луснуть. Виходить з ладу і діодний міст, оскільки вони розраховані на робочий струм один ампер, а при короткому замиканні робочий струм різко збільшується. Виходять також з ладу обмежувальні резистори транзистори, самі транзистори, діодний випрямляч, запобіжник, який повинен оберігати схему, але не робить цього.

Ще кілька компонентів можуть вийти з ладу. Якщо у вас є такий блок електронного трансформатора, і він випадково виходить з якихось причин з ладу, ремонтувати його недоцільно, так як це не вигідно. Лише один транзистор коштує 1 долар. А готовий блок живлення можна купити за 1 долар, зовсім новий.

Потужності електронних трансформаторів

Сьогодні у продажу можна знайти різні моделі трансформаторів, починаючи від 25 ватів і закінчуючи кількома сотнями ватів. Трансформатор на 60 Вт виглядає наступним чином.

Виробник китайський, випускає електронні трансформатори потужністю від 50 до 80 Вт. Вхідна напруга від 180 до 240 вольт, частота мережі 50-60 герц, робоча температура 40-50 градусів, вихід 12 вольт.

Схожі теми:

electrosam.ru

el-shema.ru

Схема електричного трансформатора для галогенних ламп 12В. Як улаштований електронний трансформатор?

Робота трансформатора зроюється на перетворенні струму від мережі з напругою 220 В. Пристрої діляться за кількістю фаз і показником навантаження. На ринку представлені модифікації однофазного та двофазного типів. Параметр перевантаження струму коливається від 3 до 10 А. У разі потреби можна зробити електронний трансформатор своїми руками. Однак для цього в першу чергу важливо ознайомитись із пристроєм моделі.

Схема моделі

Схема електронного трансформатора галогенних ламп 12В передбачає використання пропускного реле. Безпосередньо обмотка застосовується із фільтром. Для підвищення тактової частоти ланцюга є конденсатори. Випускаються вони відкритого та закритого типу. У однофазних модифікацій використовуються випрямлячі. Зазначені елементи необхідні підвищення провідності струму.

У середньому чутливість у моделей дорівнює 10 мВ. За допомогою розширювачів вирішуються проблеми з навантаженнями в мережі. Якщо розглядати двофазну модифікацію, то вона використовується тиристор. Зазначений елемент, зазвичай, встановлюється з резисторами. Місткість їх у середньому дорівнює 15 пФ. Рівень провідності струму у разі залежить від завантаженості реле.

Як зробити самостійно?

Зробити електронний трансформатор власноруч можна легко. Для цього важливо використовувати провідне реле. Розширювач йому доцільно підбирати імпульсного типу. Для збільшення чутливості пристрою використовуються конденсатори. Багато фахівців рекомендують резистори встановлювати із ізоляторами.

Для вирішення проблем зі стрибками напруги припаюються фільтри. Якщо розглядати саморобну однофазну модель, модулятор доцільніше підбирати на 20 Вт. Вихідний опір ланцюга трансформатора повинен становити 55 Ом. Безпосередньо для підключення пристрою припаюються вихідні контакти.

Пристрої з конденсаторним резистором

Схема електронного трансформатора для галогенних ламп 12В передбачає використання провідного реле. У разі резистори встановлюються за обкладкою. Як правило, модулятори використовують відкритий тип. Також схема електронного трансформатора для галогенних ламп включає 12В випрямлячі, які підбираються з фільтрами.

Для вирішення проблем із комутацією необхідні підсилювачі. Параметр вихідного опору загалом становить 45 Ом. Провідність струму зазвичай не перевищує 10 мк. Якщо розглядати однофазну модифікацію, то вона має тригер. Деякі спеціалісти для збільшення провідності використовують тригери. Однак у разі значно підвищуються теплові втрати.

Трансформатори з регулятором

Трансформатор 220-12 з регулятором влаштований досить просто. Реле у разі стандартно використовується провідного типу. Безпосередньо регулятор встановлюється із модулятором. Для вирішення проблем із зворотною полярністю є кенотрон. Використовуватися може з обкладкою або без неї.

Тригер у разі під'єднується через провідники. Зазначені елементи здатні працювати лише з імпульсними розширювачами. У середньому параметр провідності трансформаторів даного типу не перевищує 12 мк. Також важливо відзначити, що показник негативного опору залежить від чутливості модулятора. Як правило, він не перевищує 45 Ом.

Використання провідних стабілізаторів

Трансформатор 220-12 з провідним стабілізатором зустрічається дуже рідко. Для нормальної роботи пристрою потрібне якісне реле. Показник негативного опору становить середньому 50 Ом. Стабілізатор у разі фіксується на модуляторе. Зазначений елемент насамперед призначений зниження тактової частоти.

Теплові втрати у трансформатора незначні. Однак важливо відзначити, що на тригер чиниться великий тиск. Деякі експерти в цій ситуації рекомендують використовувати ємнісні фільтри. Продаються вони із провідником і без нього.

Моделі з діодним мостом

Трансформатор (12 Вольт) цього типу виробляється з урахуванням селективних тригерів. Показник порогового опору моделей у середньому дорівнює 35 Ом. Для вирішення проблем зі зниженням частоти встановлюються трансівери. Безпосередньо діодні мости застосовуються з різною провідністю. Якщо розглядати однофазні модифікації, то цьому випадку резистори підбираються на дві обкладки. Показник провідності вбирається у 8 мк.

Тетроди трансформаторів дозволяють значно підвищити чутливість реле. Модифікації з підсилювачами трапляються дуже рідко. Основною проблемою трансформаторів цього типу є негативна полярність. Виникає вона внаслідок підвищення температури реле. Щоб виправити ситуацію, багато експертів рекомендують використовувати тригери із провідниками.

Модель Taschibra

Схема електронного трансформатора для галогенних ламп 12В включає тригер на дві обкладки. Реле у моделі використовується дротового типу. Для вирішення проблем зі зниженою частотністю застосовуються розширювачі. Всього у моделі є три конденсатори. Таким чином, проблеми з навантаженням у мережі виникають рідко. У середньому параметр вихідного опору тримається лише на рівні 50 Ом. Як стверджують фахівці, вихідна напруга на трансформаторі не повинна перевищувати 30 Вт. У середньому чутливість модулятора становить 55 мк. Однак у разі важливо враховувати завантаженість розширювача.

Пристрій RET251C

Вказаний електронний трансформатор для ламп виготовляється з вихідним перехідником. Розширювач моделі є дипольного типу. Усього в пристрої встановлено три конденсатори. Резистор застосовується для вирішення проблем із негативною полярністю. Конденсатори моделі перегріваються рідко. Безпосередньо модулятор приєднується через резистор. Загалом у моделі встановлено два тиристори. Насамперед вони відповідають за параметр вихідної напруги. Також тиристори покликані забезпечувати стабільну роботу розширювача.

Трансформатор GET 03

Трансформатор (12 Вольт) вказаної серії користується великою популярністю. Всього у моделі є два резистори. Знаходяться вони поряд із модулятором. Якщо говорити про показники, важливо відзначити, що частота модифікації дорівнює 55 Гц. Підключення пристрою здійснюється через вихідний перехідник.

Розширювач підібраний із ізолятором. З метою вирішення проблем з негативною полярністю використовуються два конденсатори. Регулятор представленої модифікації відсутня. Показник провідності трансформатора становить 4,5 мк. Вихідна напруга коливається в районі 12 ст.

Пристрій ELTR-70

Зазначений електронний трансформатор 12В включає два прохідних тиристора. Відмінною особливістю модифікації є висока тактова частота. Таким чином, процес перетворення струму здійсниться без стрибків напруги. Розширювач моделі використовується без обкладки.

Для зниження чутливості є тригер. Встановлено його стандартно селективного типу. Показник негативного опору становить 40 Ом. Для однофазної модифікації вважається нормальним. Також важливо відзначити, що пристрої підключаються через вихідний перехідник.

Модель ELTR-60

Це трансформатор вирізняє високою стабільністю напруги. Належить модель до однофазних пристроїв. Конденсатор у нього використовується з високою провідністю. Проблеми з негативною полярністю вирішуються з допомогою розширювача. Він встановлений за модулятором. Регулятор у поданому трансформаторі відсутній. Загалом у моделі використовуються два резистори. Місткість у них становить 4,5 пФ. Якщо вірити фахівцям, то перегрів елементів спостерігається вкрай рідко. Вихідна напруга на реле дорівнює строго 12 Ст.

Трансформатори TRA110

Зазначені трансформатори працюють від прохідного реле. Розширювачі моделі використовуються різної ємності. У середньому показник вихідного опору трансформатора становить 40 Ом. Належить модель до двофазних модифікацій. Показник граничної частоти у неї дорівнює 55 Гц. У разі резистори використовуються дипольного типу. Всього у моделі є два конденсатори. Для стабілізації частоти під час роботи пристрою діє модулятор. Провідники у моделі припаяні з високою провідністю.

fb.ru

Переробка електронного трансформатора all-he

Електронний трансформатор – мережевий імпульсний блок живлення, який призначений для живлення галогенних ламп 12 Вольт. Докладніше про цей пристрій у статті «Електронний трансформатор (ознайомлення)».

Пристрій має просту схему. Простий двотактний автогенератор, який виконаний за напівмостовою схемою, робоча частота близько 30кГц, але цей показник залежить від вихідного навантаження.

Схема такого блоку живлення дуже не стабільна, не має жодних захистів від КЗ на виході трансформатора, мабуть саме через це схема поки не знайшла широкого застосування в радіоаматорських колах. Хоча останнім часом на різних форумах спостерігається просування цієї теми. Люди пропонують різні варіанти доопрацювання таких трансформаторів. Я сьогодні спробую всі ці доопрацювання поєднати в одній статті та запропонувати варіанти не лише доопрацювання, а й умощування ЕТ.

В основу роботи схеми поглиблюватися не будемо, а відразу приступимо до справи.

Для початку хочу пояснити, чому я вирішив взятися за уміщення і переробку таких трансформаторів. Справа в тому, що нещодавно сусід попросив зробити йому на замовлення зарядний пристрій для автомобільного акумулятора, який був би компактним та легким. Збирати не хотілося, але пізніше я натрапив на цікаві статті, в яких розглядалася переробка електронного трансформатора. Це наштовхнуло на думку – чому б не спробувати?

Таким чином, було придбано кілька ЕТ від 50 до 150 Ватт, але досліди з переробкою не завжди завершувалися успішно, з усіх вижив тільки ЕТ на 105 Ватт. Недоліком такого блоку є те, що трансформатор у нього не кільцевий, тому незручно відмотати або домотати витки. Але іншого вибору не було, і довелося переробити саме цей блок.

Як відомо, ці блоки не включаються без навантаження, це не завжди є гідністю. Я планую отримати надійний пристрій, який можна вільно застосовувати з будь-якою метою, не боячись, що блок живлення може перегоріти або вийти з ладу при КЗ.

Доопрацювання №1

Суть ідеї полягає в додаванні захисту від КЗ, а також усунення вищезгаданого недоліку (активація схеми без вихідного навантаження або з малопотужним навантаженням).

Дивлячись на сам блок, ми можемо побачити найпростішу схему ДБЖ, я сказав би, що схема не до кінця відпрацьована виробником. Як ми знаємо, якщо замкнути вторинну обмотку трансформатора, то менше ніж за секунду схема вийде з ладу. Струм у схемі різко зростає, ключі в мить виходять з ладу, іноді й базові обмежувачі. Таким чином, ремонт схеми обійдеться дорожче за вартість (ціна такого ЕТ близько 2,5 $).

Трансформатор зворотного зв'язку складається із трьох окремих обмоток. Дві з цих обмоток живлять базові кола ключів.

Спочатку видаляємо обмотку зв'язку на трансформаторі ОС і ставимо перемичку. Ця обмотка включена послідовно з первинною обмоткою імпульсного трансформатора. Потім на силовому трансформаторі мотаємо всього 2 витки і один виток на кільці (трансформаторі ОС). Для намотування можна використовувати провід з діаметром 0,4-0,8 мм.

Далі потрібно підібрати резистор для ОС, у моєму випадку він на 6,2 ОМ, але резистор можна підібрати з опором 3-12 Ом, чим вищий опір цього резистора, тим менше струм захисту від КЗ. Резистор у моєму випадку використаний дротяний, чого робити не раджу. Потужність цього резистора підбираємо 3-5 Вт (можна використовувати від 1 до 10 Вт).

Під час КЗ на вихідній обмотці імпульсного трансформатора струм у вторинній обмотці падає (у стандартних схемах ЕТ при КЗ струм зростає, виводячи з ладу ключі). Це призводить до зменшення струму на обмотці ОС. Таким чином, припиняється генерація, самі ключі замикаються.

Єдиним недоліком такого рішення є те, що при довготривалому КЗ на виході схема виходить з ладу, оскільки ключі гріються і досить сильно. Не варто піддавати вихідну обмотку КЗ з тривалістю понад 5-8 секунд.

Схема тепер заводитиметься без навантаження, одним словом ми отримали повноцінний ДБЖ із захистом від КЗ.

Доопрацювання №2

Тепер постараємося, якоюсь мірою згладити напругу від випрямляча. Для цього будемо використовувати дроселі та конденсатор, що згладжує. У моєму випадку використаний готовий дросель із двома незалежними обмотками. Цей дросель був знятий від ДБЖ DVD програвача, хоча можна використовувати і саморобні дроселі.

Після мосту слід підключити електроліт із ємністю 200мкФ з напругою не менше 400 Вольт. Місткість конденсатора підбирається виходячи з потужності блоку живлення 1мкФ на 1 ват потужності. Але як ви пам'ятаєте, наш БП розрахований на 105 Ватт, чому конденсатор використаний на 200мкФ? Це зрозумієте вже зовсім скоро.

Доопрацювання №3

Тепер про головне - уміщення електронного трансформатора і чи це реально? Насправді є лише один надійний спосіб умощування без особливих переробок.

Для умощування зручно використовувати ЕТ з кільцевим трансформатором, оскільки потрібно буде перемотати вторинну обмотку, саме з цієї причини замінимо наш трансформатор.

Мережева обмотка розтягнута по всьому кільцю і містить 90 витків дроту 0,5-0,65 мм. Обмотка мотається на двох складених феритових кільцях, які були зняті від ЕТ з потужністю 150 Ватт. Вторинна обмотка мотається виходячи з потреб, у разі вона розрахована на 12 Вольт.

Планується збільшити потужність до 200 Ватів. Саме тому і потрібен був електроліт із запасом, про який йшлося вище.

Конденсатори напівмосту замінюємо на 0,5 мкф, у штатній схемі вони мають ємність 0,22 мкф. Біполярні ключі MJE13007 замінюємо на MJE13009. Силова обмотка трансформатора містить 8 витків, намотування робилося 5-ма жилами дроту 0,7мм, таким чином, маємо в первинці провід із загальним перетином 3,5мм.

Йдемо далі. Перед і після дроселів ставимо плівкові конденсатори з ємністю 0,22-0,47мкФ з напругою не менше 400 Вольт (я використав саме ті конденсатори, які були на платі ЕТ і які довелося замінити для збільшення потужності).

Далі замінюємо діодний випрямляч. У стандартних схемах використовуються звичайні випрямляючі діоди серії 1N4007. Струм діодів становить 1 Ампер, наша схема споживає чимало струму, тому діоди варто замінити на потужніші, щоб уникнути неприємних результатів після першого включення схеми. Можна використовувати буквально будь-які випрямні діоди зі струмом 1,5-2 Ампер, зворотне напруження не менше 400 Вольт.

Усі компоненти, крім плати з генератором, змонтовані на макетній платі. Ключі були укріплені на тепловідведення через ізоляційні прокладки.

Продовжуємо нашу переробку електронного трансформатора, доповнивши схему випрямлячем і фільтром. Намотування зручно зробити відразу 5-ма жилами дроту з діаметром 0,4-0,6мм кожна жила.

Згладжуючий конденсатор підбираємо з напругою 25-35 Вольт, як випрямляч застосований один потужний діод шоттки (діодні зборки з комп'ютерного блоку живлення). Можна використовувати будь-які швидкі діоди зі струмом 15-20 Ампер.

all-he.ru

СХЕМА ЕЛЕКТРОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ ГАЛОГЕННИХ ЛАМП

Візьмемо для прикладу стандартний електронний трансформатор, маркований 12V 50Ват, який використовується для живлення настільного світильника. Принципова схема буде такою:

Схема електронного трансформатора працює в такий спосіб. Напруга мережі випрямляється за допомогою випрямного моста до напівсинусоїдального з подвоєною частотою. Елемент D6 типу DB3 у документації називається "TRIGGER DIODE”, - це двонаправлений диністор в якому полярність включення значення не має і він використовується тут для запуску перетворювача трансформатора. Диністор спрацьовує під час кожного циклу, запускаючи генерацію напівмоста. використовувати наприклад функції регулювання яскравості підключеної лампи.Частота генерації залежить від розміру і магнітної провідності сердечника трансформатора зворотного зв'язку і параметрів транзисторів, зазвичай становить в межах 30-50 кГц.

В даний час розпочався випуск більш просунутих трансформаторів з мікросхемою IR2161, яка забезпечує як простоту конструкції електронного трансформатора та зменшення числа компонентів, що використовуються, так і високими характеристиками. Використання цієї мікросхеми значно збільшує технологічність та надійність електронного трансформатора для живлення галогенних ламп. Принципова схема наведена малюнку.

Особливості електронного трансформатора на IR2161: Інтелектуальний драйвер напівмоста; Захист від короткого замикання навантаження з автоматичним перезапуском; Захист від струмового перевантаження з автоматичним перезапуском; Гойдання робочої частоти для зниження електромагнітних перешкод; ламп; М'який запуск, що виключає струмові навантаження ламп.

Вхідний резистор R1 (0,25Ват) - своєрідний запобіжник. Транзистори типу MJE13003 притиснуті до корпусу через ізоляційну прокладку металевою пластинкою. Навіть під час роботи на повне навантаження транзистори гріються слабо. Після випрямляча напруги відсутня конденсатор, що згладжує пульсації, тому вихідна напруга електронного трансформатора при роботі на навантаження являє собою прямокутні коливання 40кГц, модульовані пульсаціями напруги 50Гц. Трансформатор Т1 (трансформатор зворотного зв'язку) – на феритовому кільці, обмотки підключені до баз транзисторів містять по пару витків, обмотка, підключена до точки з'єднання емітера та колектора силових транзисторів – один виток одножильного ізольованого дроту. В ЕТ зазвичай використовуються транзистори MJE13003, MJE13005, MJE13007. Вихідний трансформатор на феритовому Ш-подібному осерді.

Щоб задіяти електричний трансформатор в імпульсному джерелі живлення, необхідно підключити на вихід випрямний міст на ВЧ сильних діодах (звичайні КД202, Д245 не підуть) і конденсатор для згладжування пульсацій. На виході електронного трансформатора ставлять діодний міст на діодах КД213 КД212 або КД2999. Коротше потрібні діоди з малим падінням напруги у прямому напрямку, здатні добре працювати на частотах близько десятків кілогерців.

Перетворювач електронного трансформатора без навантаження нормально не працює, тому його потрібно використовувати там, де навантаження постійне струмом і споживає достатній струм для впевненого запуску перетворювача ЕТ. При експлуатації схеми треба враховувати, що електронні трансформатори є джерелами електромагнітних перешкод, тому повинен ставитися LC фільтр, що запобігає проникненню перешкоди в мережу та навантаження.

Особисто я використовував електронний трансформатор виготовлення імпульсного джерела живлення лампового підсилювача. Також є можливим живити ними потужні УНЧ класу А або світлодіодні стрічки, які якраз і призначені для джерел з напругою 12В і великим вихідним струмом. Природно, підключення такої стрічки проводиться не безпосередньо, а через струмообмежувальний резистор або за допомогою корекції вихідної потужності електронного трансформатора.

Форум з електронних трансформаторів

Обговорити статтю СХЕМА ЕЛЕКТРОННОГО ТРАНСФОРМАТОРА ДЛЯ ГАЛОГЕННИХ ЛАМП

radioskot.ru

Електронні трансформатори для галогенних ламп на 12 В

Електроживлення

Головна Радіоаматору Електроживлення

У статті описані так звані електронні трансформатори, по суті, що являють собою імпульсні понижувальні перетворювачі для живлення галогенних ламп, розрахованих на напругу 12 В. Запропоновано два варіанти виконання трансформаторів - на дискретних елементах та із застосуванням спеціалізованої мікросхеми.

Галогенні лампи є, по суті, більш удосконаленою модифікацією звичайної лампи розжарювання. Принципова відмінність полягає у додаванні в колбу лампи пари сполук галогенів, які блокують активне випаровування металу з поверхні нитки розжарення під час роботи лампи. Це дозволяє розігрівати нитку розжарення до вищих температур, що дає більш високу світловіддачу та більш рівномірний спектр випромінювання. Крім того, збільшується термін служби лампи. Ці та інші особливості роблять галогенну лампу дуже привабливою для домашнього освітлення, і не лише. Промислово випускається широкий асортимент галогенних ламп різної потужності на напругу 230 і 12 В. Лампи з напругою живлення 12 В мають кращі технічні характеристики і великий ресурс у порівнянні з лампами на 230 В, не кажучи вже про електробезпеку. Для живлення таких ламп від мережі 230 В необхідно зменшити напругу. Можна, звичайно, застосувати звичайний мережевий трансформатор, що понижує, але це дорого і недоцільно. Оптимальний вихід - використовувати понижувальний перетворювач 230 В/12, часто званий в таких випадках електронним трансформатором або галогенним конвертором (halogen convertor). Про два варіанти таких пристроїв і йтиметься у цій статті, обидва розраховані на потужність навантаження 20...105 Вт.

Один з найпростіших і найпоширеніших варіантів схемних рішень для понижуючих електронних трансформаторів - це напівмостовий перетворювач з позитивним зворотним зв'язком по струму, схема якого наведена на рис. 1. При підключенні пристрою до мережі конденсатори С3 і С4 швидко заряджаються до амплітудної напруги мережі, формуючи напругу половини в точці з'єднання. Ланцюг R5C2VS1 формує імпульс, що запускає. Як тільки напруга на конденсаторі С2 досягне порога відкривання диністора VS1 (24.32), він відкриється і до бази транзистора VT2 буде додана пряма напруга зміщення. Цей транзистор відкриється, і струм потече ланцюгом: загальна точка конденсаторів С3 і С4, первинна обмотка трансформатора Т2, обмотка III трансформатора Т1, ділянка колектор - емітер транзистора VT2, мінусовий висновок діодного мосту VD1. На обмотці II трансформатора Т1 з'явиться напруга, яка підтримує транзистор VT2 у відкритому стані, при цьому до бази транзистора VT1 буде додана зворотна напруга від обмотки I (обмотки I і II протифазно включені). Тік, що протікає через обмотку III трансформатора Т1, швидко введе його в стан насичення. Внаслідок цього напруга на обмотках I та II Т1 спрямує до нуля. Транзистор VT2 починає закриватися. Коли він майже повністю закриється, трансформатор виходитиме з насичення.

Мал. 1. Схема напівмостового перетворювача з позитивним зворотним зв'язком по струму

Закривання транзистора VT2 і вихід насичення трансформатора Т1 призведуть до зміни напрями ЭРС і зростання напруги на обмотках I і II. Тепер до бази транзистора VT1 буде додано пряму напругу, а базі VT2 - зворотне. Транзистор VT1 почне відкриватись. Струм потече по ланцюгу: плюсовий вивід діодного мосту VD1, ділянка колектор - емітер VT1, обмотка III Т1, первинна обмотка трансформатора Т2, загальна точка конденсаторів С3 та С4. Далі процес повторюється, а навантаженні формується друга напівхвиля напруги. Після запуску діод VD4 підтримує у розрядженому стані конденсатор С2. Оскільки в перетворювачі не використовується оксидний конденсатор, що згладжує (в ньому немає необхідності при роботі на лампу розжарювання, навіть, навпаки, його присутність погіршує коефіцієнт потужності пристрою), то після закінчення напівперіоду випрямленої напруги мережі генерація припиниться. З настанням наступного напівперіоду генератор запуститься знову. В результаті роботи електронного трансформатора на його виході формуються близькі за формою до синусоїдального коливання частотою 30...35 кГц (рис. 2), наступні пачками з частотою 100 Гц (рис. 3).

Мал. 2. Близькі за формою до синусоїдальних коливань частотою 30...35 кГц

Мал. 3. Коливання частотою 100 Гц

Важлива особливість подібного перетворювача - він не запуститься без навантаження, оскільки струм через обмотку III Т1 буде занадто малий, і трансформатор не увійде в насичення, процес автогенерації зірветься. Ця особливість унеможливлює захист від режиму холостого ходу. Пристрій із зазначеними на рис. 1 номіналами стабільно запускається за потужності навантаження від 20 Вт.

На рис. 4 наведена схема удосконаленого електронного трансформатора, який додані помехоподавляющий фільтр і вузол захисту від короткого замикання в навантаженні. Вузол захисту зібраний на транзисторі VT3, діоді VD6, стабілітроні VD7, конденсаторі C8 та резисторах R7-R12. Різке збільшення струму навантаження призведе до збільшення напруги на обмотках I і II трансформатора Т1 з 3...5 В у номінальному режимі до 9...10 В у режимі короткого замикання. В результаті на базі транзистора VT3 з'явиться напруга зміщення 0,6 В. Транзистор відкриється і зашунтує конденсатор запуску ланцюга С6. В результаті з наступним напівперіод випрямленої напруги генератор не запуститься. Конденсатор С8 забезпечує затримку вимкнення захисту близько 0,5 с.

Мал. 4. Схема вдосконаленого електронного трансформатора

Другий варіант електронного понижуючого трансформатора показано на рис. 5. Він більш простий у повторенні, оскільки в ньому немає одного трансформатора, причому більш функціональний. Це теж напівмостовий перетворювач, але під керуванням спеціалізованої мікросхеми IR2161S. У мікросхему вбудовані всі необхідні захисні функції: від зниженої та підвищеної напруги мережі, від режиму холостого ходу та короткого замикання у навантаженні, від перегріву. Також IR2161S має функцію м'якого старту, який полягає в плавному наростанні напруги на виході при включенні від 0 до 11,8 протягом 1 с. Це виключає різкий кидок струму через холодну нитку лампи, що значно, іноді кілька разів, підвищує термін її служби.

Мал. 5. Другий варіант електронного понижуючого трансформатора

У перший момент, а також з приходом кожного наступного напівперіоду випрямленої напруги живлення мікросхеми здійснюється через VD3 діод від параметричного стабілізатора на стабілітроні VD2. Якщо живлення здійснюється безпосередньо від мережі 230 без використання фазового регулятора потужності (димеру), то ланцюг R1-R3C5 не потрібна. Після входу до робочого режиму мікросхема додатково живиться з виходу напівмосту через ланцюг d2VD4VD5. Відразу ж після запуску частота внутрішнього тактового генератора мікросхеми - близько 125 кГц, що значно вище за частоту вихідного контуру С13С14Т1, в результаті напруга на вторинній обмотці трансформатора Т1 буде мало. Внутрішній генератор мікросхеми управляється напругою, його частота обернено пропорційна напрузі на конденсаторі С8. Відразу після включення цей конденсатор починає заряджатися від внутрішнього джерела струму мікросхеми. Пропорційно зростанню напруги на ньому зменшуватиметься частота генератора мікросхеми. Коли напруга на конденсаторі досягне 5 В (приблизно через 1 с після включення), частота зменшиться до робочого значення близько 35 кГц, а напруга на виході трансформатора досягне номінального значення 11,8 В. Так реалізований м'який старт після його завершення мікросхема DA1 переходить в робочий режим, в якому 3 виведення DA1 можна використовувати для управління вихідною потужністю. Якщо паралельно підключити конденсатору С8 змінний резистор опором 100 кОм, можна, змінюючи напругу на виведенні 3 DA1, керувати вихідною напругою і регулювати яскравість свічення лампи. При зміні напруги на виведенні 3 мікросхеми DA1 від 0 до 5 В частота генерації змінюватиметься від 60 до 30 кГц (60 кГц при 0 - мінімальна напруга на виході і 30 кГц при 5 - максимальна).

Вхід CS (висновок 4) мікросхеми DA1 є входом внутрішнього підсилювача сигналу помилки та використовується для контролю струму навантаження та напруги на виході напівмосту. У разі різкого збільшення струму навантаження, наприклад, при короткому замиканні, падіння напруги на датчику струму - резисторах R12 і R13, а отже, і на виводі 4 DA1 перевищить 0,56, внутрішній компаратор перемкнеться і зупинить тактовий генератор. У разі обриву навантаження напруга на виході півмоста може перевищити гранично допустиму напругу транзисторів VT1 і VT2. Щоб уникнути цього, до входу CS через діод VD7 підключено резистивно-ємнісний дільник C10R9. При перевищенні граничного значення напруги на резисторі R9 генерація також припиняється. Детальніше режими роботи мікросхеми IR2161S розглянуті в .

Розрахувати число витків обмоток вихідного трансформатора для обох варіантів можна, наприклад, за допомогою простої методики розрахунку, вибрати відповідний магнітопровід за габаритною потужністю можна за допомогою каталогу.

Згідно з числом витків первинної обмотки дорівнює

NI = (Uc max · t0 max) / (2 · S · Bmax),

де Uc max - максимальна напруга мережі,; t0 max – максимальний час відкритого стану транзисторів, мкс; S - площа поперечного перерізу магнітопроводу, мм2; Bmax-максимальна індукція, Тл.

Число витків вторинної обмотки

де k - коефіцієнт трансформації, у разі можна прийняти k = 10.

Креслення друкованої плати першого варіанта електронного трансформатора (див. рис. 4) наведено на рис. 6, розташування елементів – на рис. 7. Зовнішній вигляд зібраної плати показано на рис. 8. обкладинки. Електронний трансформатор зібраний на платі із фольгованого з одного боку склотекстоліту товщиною 1,5 мм. Усі елементи для поверхневого монтажу встановлені з боку друкарських провідників, вивідні – на протилежному боці плати. Більшість деталей (транзистори VT1, VT2, трансформатор Т1, диністор VS1, конденсатори С1-С5, С9, С10) підійдуть від масових дешевих електронних баластів для люмінесцентних ламп типу Т8, наприклад, Tridonic PC4x18 T8, Fintar 234/81 Komtex EFBL236/418, TDM Electric EB-T8-236/418 та ін., оскільки вони мають схожу схемотехніку та елементну базу. Конденсатори С9 і С10 - металопленочні поліпропіленові, розраховані на великий імпульсний струм і змінну напругу не менше 400 В. Діод VD4 - будь-який швидкодіючий з допустимим зворотним на рис 11 напругою не менше 150 В.

Мал. 6. Креслення друкованої плати першого варіанта електронного трансформатора

Мал. 7. Розташування елементів на платі

Мал. 8. Зовнішній вигляд зібраної плати

Трансформатор Т1 намотаний на кільцевому магнітопроводі з магнітною проникністю 2300 ±15 %, його зовнішній діаметр – 10,2 мм, внутрішній діаметр – 5,6 мм, товщина – 5,3 мм. Обмотка III (5-6) містить один виток, обмотки I (1-2) та II (3-4) - по три витки дроту діаметром 0,3 мм. Індуктивність обмоток 1-2 та 3-4 має бути 10...15 мкГн. Вихідний трансформатор Т2 намотаний на магнітопроводі EV25/13/13 (Epcos) без немагнітного зазору, матеріал N27. Його первинна обмотка містить 76 витків дроту 5x0,2 мм. Вторинна обмотка містить вісім витків літцендрату 100x0,08 мм. Індуктивність первинної обмотки дорівнює 12±10% мГн. Дросель помехоподавляючого фільтра L1 намотаний на магнітопроводі Е19/8/5, матеріал N30, кожна обмотка містить по 130 витків дроту діаметром 0,25 мм. Можна застосувати відповідний за габаритами стандартний двообмотувальний дросель індуктивністю 30...40 мГн. Конденсатори С1 С2 бажано застосувати Х-класу.

Креслення друкованої плати другого варіанта електронного трансформатора (див. рис. 5) показано на рис. 9, розташування елементів – на рис. 10. Плата також виготовлена ​​з фольгованого з одного боку склотекстоліту, елементи поверхневого монтажу розташовані з боку друкованих провідників, вивідні - на протилежній стороні. Зовнішній вигляд готового пристрою наведено на рис. 11 та рис. 12. Вихідний трансформатор Т1 намотаний на кільцевому магнітопроводі R29.5 (Epcos), матеріал N87. Первинна обмотка містить 81 виток дроту діаметром 0,6 мм, вторинна - 8 витків дроту 3x1 мм. Індуктивність первинної обмотки дорівнює 18±10% мГн, вторинної – 200±10% мкГн. Трансформатор Т1 розраховувався на максимальну потужність до 150 Вт, для підключення такого навантаження транзистори VT1 ​​і VT2 необхідно встановити тепловідведення - алюмінієву пластину площею 16...18 мм2, товщиною 1,5...2 мм. При цьому, щоправда, буде потрібна відповідна переробка друкованої плати. Також вихідний трансформатор можна застосувати від першого варіанта пристрою (потрібно додати на платі отвори під інше розташування висновків). Транзистори STD10NM60N (VT1, VT2) можна замінити IRF740AS або аналогічні. Стабілітрон VD2 повинен бути потужністю не менше 1 Вт, напруга стабілізації - 15,6...18 В. Конденсатор С12 - бажано дисковий керамічний на номінальну постійну напругу 1000 В. напруга не менше 400 В. Кожен із резистивних ланцюгів R4-R7, R14-R17, R18-R21 можна замінити одним вивідним резистором відповідних опору та потужності, але при цьому потрібно змінити друковану плату.

Мал. 9. Креслення друкованої плати другого варіанта електронного трансформатора

Мал. 10. Розташування елементів на платі

Мал. 11. Зовнішній вигляд готового пристрою

Мал. 12. Зовнішній вигляд зібраної плати

Література

1. IR2161 (S) & (PbF). Halogen convertor control IC. - URL: http://www.irf.com/product-info/datasheets/data/ir2161.pdf (24.04.15).

2. Peter Green. 100VA dimmable electronic convertor for low voltage lighting. - URL: http://www.irf.com/technical-info/refdesigns/irplhalo1e.pdf (24.04.15).

3. Ferrites and Accessories. - URL: http://en.tdk.eu/tdk-en/1 80386/tech-library/ epcos-publications/ferrites (24.04.15).

Дата публікації: 30.10.2015

Думки читачів

• Веселін / 08.11.2017 - 22:18Які електронні трансформатори з представлених на ринку з ним 2161 або подібні
• Едуард / 26.12.2016 - 13:07 Здрастуйте, чи можна замість трансформатора на 160Вт поставити на 180Вт? Дякую.
• Михайло / 21.12.2016 - 22:44Я переробляв ось такі http://ali.pub/7w6tj
• Юрій / 05.08.2016 - 17:57 Здравствуйте! Чи не можна дізнатися частоту змінної напруги на виході трансформатора галогенних ламп? Дякую.

Ви можете залишити свій коментар, думку або питання щодо наведеного вище матеріалу:

www.radioradar.net

На сьогоднішній день, електромеханіки досить рідко займаються ремонтом електронних трансформаторів. У більшості випадків, я і сам не дуже морочуся тим, щоб попрацювати над реанімацією подібних пристроїв, просто тому, що зазвичай купівля нового електронного трансформатора обходиться набагато дешевше, ніж ремонт старого. Однак, у зворотній ситуації — чому б і не попрацювати заради економії. До того ж не всі мають можливість дістатися спеціалізованого магазину, щоб підшукати там заміну, або звернутися до майстерні. Тому будь-якому радіоаматору потрібно вміти і знати, як проводиться перевірка і ремонт імпульсних (електронних) трансформаторів в домашніх умовах, які можуть виникнути неоднозначні моменти і як їх дозволити.

Зважаючи на те, що не всі мають об'єм знань по темі, постараюся представити всю наявну інформацію максимально доступно.

Трохи про трансформаторів

Рис.1: Трансформатор.

Перш ніж приступити до основної частини, зроблю невелике нагадування про те, що таке електронний трансформатор і для чого він призначений. Трансформатор використовується для перетворення однієї змінної напруги на іншу (наприклад, 220 вольт в 12 вольт). Ця властивість електронного трансформатора дуже широко використовується у радіоелектроніці. Існують однофазні (струм тече по двох проводах – фаза і «0») і трифазні (струм тече по чотирьох проводах – три фази та «0») трансформатори. Основним значущим моментом під час використання електронного трансформатора і те, що з зниженні напруги сила струму в трансформаторі збільшується.

У трансформатора є як мінімум одна первинна та одна вторинна обмотка. Напруга живлення підключається на первинну обмотку, до вторинної обмотки підключається навантаження, або знімається вихідна напруга. У понижуючих трансформаторах провід первинної обмотки має менший переріз, ніж провід вторинної. Це дозволяє збільшити кількість витків первинної обмотки як наслідок її опір. Тобто під час перевірки мультиметром первинна обмотка показує опір у рази більший, ніж вторинна. Якщо з якоїсь причини діаметр дроту вторинної обмотки буде невеликим, то за законом Джоуля-Ленса вторинна обмотка перегріється і спалить весь трансформатор. Несправність трансформатора може полягати в обриві або КЗ (короткому замиканні) обмоток. Під час обриву мультиметр показує одиницю на опорі.

Як перевіряти електронні трансформатори?

Насправді, щоб розібратися з причиною поломки не потрібно мати величезний багаж знань, достатньо мати під рукою мультиметр (стандартний китайський, як на малюнку №2) і знати, які цифри повинен видавати на виході кожен із компонентів (конденсатор, діод тощо). д.).

Рис 2: Мультиметр.

Мультиметр може виміряти постійну, змінну напругу, опір. Також він може працювати у режимі продзвонювання. Бажано, щоб щуп мультиметра був обмотаний скотчем (як на малюнку №2), це вбереже його від урвищ.

Щоб правильно робити продзвінку різних елементів трансформера, рекомендую все-таки випоювати їх (багато хто намагається обійтися без цього) і досліджувати окремо, оскільки в іншому випадку показання можуть бути неточними.

Діоди

Не можна забувати, що діоди продзвонюються лише в один бік. Для цього мультиметр встановлюється в режим продзвонювання, червоний щуп прикладається до плюса, чорний мінус. Якщо все гаразд, то прилад видає характерний звук. При накладенні щупів на протилежні полюси не має взагалі нічого, а якщо це не так, то можна діагностувати пробою діода.

Транзистори

При перевірці транзисторів, їх також потрібно випоювати і продзвонювати переходи база-емітер, база-колектор, виявляючи їх прохідність в один і в інший бік. Зазвичай роль колектора в транзисторі виконує задня залізна частина.

Обмотка

Не можна забувати перевіряти обмотку, як первинну, і вторинну. Якщо виникають проблеми з визначенням того, де первинна обмотка, а де вторинна, пам'ятайте, що первинна обмотка дає більший опір.

Конденсатори (радіатори)

Місткість конденсатора вимірюється у фарадах (пікофарадах, мікрофарадах). Для його дослідження теж використовується мультиметр, на якому виставляється опір 2000 ком. Позитивний щуп прикладається до мінусу конденсатора, негативний плюс. На екрані повинні з'являтися всі цифри, що зростають, аж до майже двох тисяч, які змінюються одиницею, що розшифровується як нескінченний опір. Це може свідчити про справність конденсатора, але лише щодо його здатності накопичувати заряд.

Ще один момент: якщо в процесі продзвонювання виникла плутанина з тим, де розташований "вхід", а де "вихід" трансформатора, то потрібно просто перевернути плату і на звороті на одному кінці плати ви побачите невелике маркування "SEC" (другий), якої позначається вихід, але в іншому «PRI» (перший) — вхід.

Також, не забувайте, що електронні трансформатори не можна запускати без завантаження! Це дуже важливо.

Ремонт електронного трансформатора

Приклад 1

Можливість попрактикуватися в ремонті трансформатора представилася недавно, коли мені принесли електричний трансформатор від стельової люстри (напруга - 12 вольт). Люстра розрахована на 9 лампочок, кожна по 20 Вт (у сумі – 180 Вт). На упаковці від трансформатора значилося також: 180 ват. А ось позначка на платі гласила: 160 ват. Країна виробник - звичайно ж, Китай. Аналогічний електронний трансформатор коштує не більше 3$, і це насправді зовсім небагато, якщо порівнювати із вартістю інших компонентів пристрою, в якому він був задіяний.

В отриманому мною електронному трансформаторі згоріла кілька ключів на біполярних транзисторах (модель: 13009).

Робоча схема стандартна двотактна, на місці вихідного транзистора поставлений інвертор ТОР(Thor), у якого вторинна обмотка складається з 6 витків, а змінний струм відразу ж перенаправляється на вихід, тобто до ламп.

Такі блоки живлення мають дуже значний недолік: відсутня захист проти короткого замикання на виході. Навіть при секундному замиканні вихідної обмотки, можна очікувати дуже вражаючого вибуху схеми. Тому ризикувати подібним чином і замикати вторинну обмотку не рекомендується. Загалом саме з цієї причини радіоаматори не дуже люблять зв'язуватися з електронними трансформаторами подібного типу. Втім, деякі навпаки намагаються їх самостійно доопрацювати, що, як на мене, дуже непогано.

Але повернемося до справи: оскільки спостерігалося потемніння плати прямо під ключами, то не доводилося сумніватися, що вони вийшли з ладу саме через перегрівання. Тим більше, що радіатори не надто активно охолоджують заповнену безліччю деталей коробочку корпусу та ще й прикриваються картонкою. Хоча, якщо судити за вихідними даними, також було перевантаження в 20 ват.

Через те, що навантаження перевищує можливості блоку живлення, досягнення номінальної потужності практично рівнозначне виходу з ладу. Ті більше, що в ідеалі, з розрахунком на довготривале функціонування, потужність БП повинна бути не меншою, а вдвічі більшою за необхідну. Ось така вона китайська електроніка. Знизити рівень навантаження, знявши кілька лампочок, було неможливо. Тому єдиний, на мій погляд, варіант виправлення ситуації полягав у нарощуванні тепловідводів.

Щоб підтвердити свою версію (або спростувати), я запустив плату прямо на столі і дав навантаження за допомогою двох галогенових парних ламп. Коли все було підключено – капнув трохи парафіну на радіатори. Розрахунок був такий: якщо парафін танутиме і випаровуватиметься, то можна гарантувати, що електронний трансформатор (благо, якщо тільки він сам) згорятиме менше ніж за півгодини роботи через перегрівання. Після 5 хвилин роботи віск так і не розплавився, виходило, що основна проблема пов'язана саме з поганою вентиляцією, а не з несправністю радіатора. Найбільш витончений варіант вирішення проблеми - просто підігнати інший просторіший корпус під електронний трансформатор, який забезпечить достатню вентиляцію. Але я вважав за краще приєднати тепловідведення у вигляді алюмінієвої смужки. Власне цього виявилося цілком достатньо для виправлення ситуації.

Приклад 2

Як ще один приклад ремонту електронного трансформатора я хотів би розповісти про ремонт пристрою, що забезпечує зниження напруги з 220 на 12 Вольт. Воно використовувалося для галогенних ламп на 12 Вольт (потужність – 50 Ватт).

Розглянутий екземпляр перестав працювати без жодних спецефектів. До того, як він опинився у мене в руках, від роботи з ним відмовилося кілька майстрів: деякі не змогли знайти вирішення проблеми, інші, як уже говорилося вище, вирішили, що це економічно недоцільно.

Для очищення совісті я перевірив усі елементи, доріжки на платі, ніде не виявив урвищ.

Тоді я вирішив перевірити конденсатори. Діагностика мультиметром начебто пройшла успішно, проте, з урахуванням того, що накопичення заряду відбувалося протягом цілих 10 секунд (це забагато для конденсаторів подібного типу), виникла підозра, що неполадка саме в ньому. Я зробив заміну конденсатора на новий.

Тут необхідно невеликий відступ: на корпусі аналізованого електричного трансформатора було позначення: 35-105 VA. Ці показання говорять про те, при якому навантаженні можна вмикати пристрій. Включати його взагалі без навантаження (або, якщо по-людськи, без лампи), як уже говорилося раніше, не можна. Тому я підключив до електронного трансформатора лампу на 50 Ватт (тобто значення, яке вписується між нижньою та верхньою межею допустимого навантаження).

Мал. 4: Галогенова лампа на 50Ват (упаковка).

Після підключення жодних змін у працездатності трансформатора не відбулося. Тоді я ще раз повністю оглянув конструкцію та зрозумів, що при першій перевірці не звернув уваги на термозапобіжник (в даному випадку модель L33, обмеження до 130 °C). Якщо в режимі дзвінка цей елемент дає одиницю, то можна говорити про його несправність та обрив ланцюга. Спочатку термозапобіжник не був перевірений з тієї причини, що за допомогою термоусадки він впритул кріпиться до транзистора. Тобто для повноцінної перевірки елемента доведеться позбавлятися термоусадки, а це дуже трудомістко.

Рис.5: Термозапобіжник, прикріплений термоусадкою до транзистора (елемент білого кольору, на який вказує ручка).

Втім, для аналізу роботи схеми без даного елемента достатньо закоротити його «ніжки» на звороті. Що я й зробив. Електронний трансформатор відразу заробив, та й проведена раніше заміна конденсатора виявилася не зайвою, оскільки ємність встановленого до цього елемента не відповідала заявленою. Причина, ймовірно, полягала в тому, що він просто зносився.

У результаті я замінив термозапобіжник, і на цьому ремонт електронного трансформатора можна було вважати завершеним.

Пишіть коментарі, доповнення до статті, може, я щось пропустив. Загляньте на , буду радий якщо ви знайдете на моєму ще щось корисне.

Розглянемо основні переваги, переваги та недоліки електронних трансформаторів. Розглянемо схему їхньої роботи. Електронні трансформатори з'явилися на ринку зовсім недавно, але встигли здобути широку популярність не лише у радіоаматорських колах.

Останнім часом в інтернеті часто спостерігаються статті на основі електронних трансформаторів: саморобні блоки живлення, зарядні пристрої та багато іншого. Насправді електронні трансформатори є простим мережевим. Це найдешевший блок живлення. для телефону коштує дорожче. Електронний трансформатор працює від мережі 220 вольт.

Пристрій та принцип дії

Схема роботи

Генератором у цій схемі є діодний тиристор чи диністор. Мережева напруга 220 В випрямляється діодним випрямлячем. На вході живлення є обмежувальний резистор. Він одночасно служить і запобіжником, і захистом від кидків напруги при включенні. Робочу частоту диністора можна визначити від номіналів R-С ланцюжка.

Таким чином, можна збільшити робочу частоту генератора всієї схеми або зменшити. Робоча частота в електронних трансформаторах від 15 до 35 кГц її можна регулювати.

Трансформатор зворотного зв'язку намотаний на маленькому кільці сердечника. У ньому є три обмотки. Обмотка зворотний зв'язок складається з одного витка. Дві незалежні обмотки ланцюгів, що задають. Це базові обмотки транзисторів по три витки.

Це рівноцінні обмотки. Обмежувальні резистори призначені для запобігання хибним спрацьовуванням транзисторів та одночасно обмеження струму. Транзистори застосовуються високовольтного типу, біполярні. Часто використовують транзистори MGE 13001-13009. Це залежить від потужності електронного трансформатора.

Від конденсаторів напівмосту теж багато залежить, зокрема потужність трансформатора. Вони застосовуються з напругою 400 В. Від габаритних розмірів сердечника основного імпульсного трансформатора залежить потужність. У нього дві незалежні обмотки: мережева та вторинна. Вторинна обмотка з розрахунковою напругою 12 вольт. Намотується вона, виходячи з необхідної потужності на виході.

Первинна чи мережева обмотка складається з 85 витків дроту діаметром 0,5-0,6 мм. Використовуються малопотужні випрямні діоди зі зворотною напругою 1 кВ і струмом 1 ампер. Це найдешевший діод випрямлення, який можна знайти серії 1N4007.

На схемі детально видно конденсатор, який частотно задає ланцюга диністора. Резистор на вході захищає від кидків напруги. Діністор серії DB3, його вітчизняний аналог КН102. Також є резистор, що обмежує, на вході. Коли напруга на частотному конденсаторі досягає максимального рівня, відбувається пробою диністора. Діністор – це напівпровідниковий іскровий розрядник, який спрацьовує за певної напруги пробою. Тоді він подає імпульс на базу одного із транзисторів. Починається створення схеми.

Транзистори працюють протифазою. Утворюється змінна напруга на первинній обмотці трансформатора заданої частоти спрацьовування диністора. На вторинній обмотці ми отримуємо потрібну напругу. У разі всі трансформатори розраховані на 12 вольт.

Електронні трансформатори китайського виробника

Він призначений для живлення галогенних ламп на 12 вольт.

Зі стабільним навантаженням, як галогенні лампи, такі електронні трансформатори можуть працювати нескінченно довго. Під час роботи схема перегрівається, але не виходить з ладу.

Принцип дії

Подається напруга 220 вольт, що випрямляється діодним мостом VDS1. Через резистори R2 та R3 починає заряджатися конденсатор С3. Заряд триває, доки проб'ється диністор DB3.

Напруга відкриття цього диністора становить 32 вольти. Після його відкриття з урахуванням нижнього транзистора надходить напруга. Транзистор відкривається, викликаючи автоколивання цих двох транзисторів VT1 та VT2. Як працюють ці автоколивання?

Струм починає надходити через С6, трансформатор Т3, трансформатор управління базами JDT, транзистор VT1. При проходженні JDT він викликає закриття VT1 і відбувається відкриття VT2. Після цього струм тече через VT2, через трансформатор баз Т3, С7. Транзистори постійно відкривають та закривають один одного, працюють у протифазі. У середній точці виникають прямокутні імпульси.

Частота перетворення залежить від індуктивності обмотки зворотного зв'язку, ємності баз транзисторів, індуктивності трансформатора Т3 та ємностей С6, С7. Тому частотою перетворення керувати дуже складно. Ще частота залежить від навантаження. Для форсування відкриття транзисторів використовуються конденсатори, що прискорюють, на 100 вольт.

Для надійного закриття диністора VD3 після виникнення генерації прямокутні імпульси прикладаються до катода діода VD1 і він надійно замикає диністор.

Крім цього, є пристрої, які використовують для освітлювальних приладів, живлять потужні галогенні лампи протягом двох років, працюють вірою та правдою.

Блок живлення на основі електронного трансформатора

Мережева напруга через обмежувальний резистор надходить на діодний випрямляч. Сам діодний випрямляч складається з 4-х малопотужних випрямлячів із зворотним напруженням 1 кВ і струмом 1 ампер. Такий самий випрямляч стоїть на блоці трансформатора. Після випрямляча постійна напруга згладжується електролітичним конденсатором. Від резистора R2 залежить час заряду конденсатора С2. При максимальному заряді спрацьовує диністор, що виникає пробою. На первинній обмотці трансформатора утворюється змінна напруга частоти спрацьовування диністора.

Основна перевага цієї схеми – наявність гальванічної розв'язки з мережею 220 вольт. Основним недоліком є ​​малий вихідний струм. Схема варта харчування малих навантажень.

Електронні трансформаториDM-150T06A

Споживання струму 0,63 ампера, частота 50-60 герц, робоча частота 30 кілогерц. Такі електронні трансформатори призначені для живлення потужніших галогенних ламп.

Переваги та переваги

Якщо використовувати прилади за прямим призначенням, є хороша функція. Трансформатор не вмикається без вхідного навантаження. Якщо ви просто включили в мережу трансформатор, він не активний. Потрібно підключити на вихід потужне навантаження, щоб розпочалася робота. Ця функція заощаджує електроенергію. Для радіоаматорів, які переробляють трансформатори в регульований блок живлення, це недолік.

Можна реалізувати систему автоувімкнення та систему захисту від короткого замикання. Незважаючи на наявні недоліки, електронний трансформатор завжди буде найдешевшим різновидом блоків живлення напівмостового типу.

У продажу можна знайти більш якісні недорогі блоки живлення з окремим генератором, але всі вони реалізуються на основі напівмостових схем із застосуванням напівмостових драйверів, що самотактуються, таких як IR2153 і йому подібні. Такі електронні трансформатори краще працюють, більш стабільні, реалізований захист від короткого замикання, на вході мережевий фільтр. Але стара Taschibra залишається незамінною.

Недоліки електронних трансформаторів

Вони мають ряд недоліків, незважаючи на те, що вони зроблені за добрими схемами. Це відсутність будь-яких захистів у дешевих моделях. У нас найпростіша схема електронного трансформатора, але вона працює. Саме ця схема реалізована у нашому прикладі.

На вході живлення відсутній фільтр. На виході після дроселя повинен стояти хоча б електролітичний конденсатор, що згладжує, на кілька мікрофарад. Але він також відсутній. Тому на виході діодного мосту ми можемо спостерігати нечисту напругу, тобто всі мережні та інші перешкоди передаються на схему. На виході ми отримуємо мінімальну кількість перешкод, оскільки реалізована.

Робоча частота диністора вкрай нестійка залежить від вихідного навантаження. Якщо без вихідного навантаження частота становить 30 кГц, з навантаженням може спостерігатися досить великий спад до 20 кГц, залежить від конкретної навантаженості трансформатора.

Ще одним недоліком можна назвати те, що на виході цих пристроїв змінна частота та струм. Щоб використовувати електронні трансформатори як блок живлення, потрібно випрямити струм. Випрямляти потрібно імпульсними діодами. Звичайні діоди тут не підходять через підвищену робочу частоту. Оскільки в таких блоках живлення не реалізовано жодних захисту, то варто лише замкнути вихідні дроти, блок не просто вийде з ладу, а вибухне.

Одночасно при короткому замиканні струм у трансформаторі збільшується до максимуму, тому вихідні ключі (силові транзистори) просто луснуть. Виходить з ладу і діодний міст, оскільки вони розраховані на робочий струм один ампер, а при короткому замиканні робочий струм різко збільшується. Виходять також з ладу обмежувальні резистори транзистори, самі транзистори, діодний випрямляч, запобіжник, який повинен оберігати схему, але не робить цього.

Ще кілька компонентів можуть вийти з ладу. Якщо у вас є такий блок електронного трансформатора, і він випадково виходить з якихось причин з ладу, ремонтувати його недоцільно, так як це не вигідно. Лише один транзистор коштує 1 долар. А готовий блок живлення можна купити за 1 долар, зовсім новий.

Потужності електронних трансформаторів

Сьогодні у продажу можна знайти різні моделі трансформаторів, починаючи від 25 ватів і закінчуючи кількома сотнями ватів. Трансформатор на 60 Вт виглядає наступним чином.

Виробник китайський, випускає електронні трансформатори потужністю від 50 до 80 Вт. Вхідна напруга від 180 до 240 вольт, частота мережі 50-60 герц, робоча температура 40-50 градусів, вихід 12 вольт.

Люмінесцентні та галогенні лампи поступово йдуть у минуле, поступаючись місцем світлодіодним. У світильниках, де вони застосовувалися, залишилися непотрібні електронні трансформатори, які відповідали за розпалювання цих ламп. Здається, що непотрібному - місце на смітнику. Але це не так. З цих трансформаторів можна зібрати потужні блоки живлення, які зможуть живити електроінструменти, світлодіодні стрічки та багато іншого.

Пристрій електронного трансформатора

Звичні нам потужні трансформатори недавно стали замінюватися на електронні, які відрізняються дешевизною і компактністю. Розміри електронного трансформатора настільки малі, що його вбудовують у корпуси компактних люмінесцентних ламп (КЛЛ).

Усі такі трансформатори зроблені за однією схемою, різницю між ними мінімальні. В основі схеми лежить симетричний автогенератор, який називається мультивібратором.

Складаються вони з діодного мосту, транзисторів та двох трансформаторів: узгоджувального та силового. Це основні частини схеми, але не всі. Крім них, до схеми входять різні резистори, конденсатори та діоди.

Принципова схема електричного трансформатора.

У цій схемі постійний струм із діодного мосту надходить на транзистори автогенератора, які накачують енергію у силовий трансформатор. Номінали та тип всіх радіодеталей підібрані так, щоб на виході виходила строго певна напруга.

Якщо увімкнути такий трансформатор без навантаження, то автогенератор не запуститься і напруги на виході не буде.

Складання за схемою своїми руками

Електронний баласт можна купити в магазині або знайти у засіках, але найцікавішим варіантом буде складання електронного трансформатора своїми руками. Збирається він досить просто, а більшість потрібних деталей можна колупати в зламаних блоках живленнята в енергозберігаючих лампах.

• Необхідні компоненти: Діодний міст зі зворотною напругою не нижче 400 В і струмом не менше 3 А або чотири діоди з такими ж характеристиками.
• Запобіжник на 5 А.
• Симетричний диністор DB3.
• Резистор 500 ком.
• 2 резистори 2,2 Ом, 0,5 Вт.
• 2 біполярні транзистори MJE13009.
• 3 плівкових конденсатора 600 В, 100 нФ.
• 2 тороїдальних сердечника.
• Провід із лаковим покриттям 0,5 мм².
• Провід у звичайній ізоляції 2,5 мм².
• Радіатор для транзисторів
• Макетна плата.

Починається все з макетної плати, на яку ви встановлюватимете всі радіокомпоненти. На ринку можна купити два види плат – з односторонньою металізацією на коричневому склотекстоліті.

І з двосторонньою наскрізною, на зеленому.

Від вибору плати залежить, скільки часу та сил ви витратите на складання проекту.

Коричневі плати - огидної якості. Металізація на них виконана настільки тонким шаром, що у деяких місцях на ній видно розриви. Припої вона змочується погано, навіть якщо використовувати хороший флюс. А все, що вдалося припаяти - відривається разом із металізацією за найменшого зусилля.

Зелені - коштують у півтора-два рази дорожче, зате з якістю все гаразд. Металізація на них із товщиною проблем не має. Всі отвори в платі залужені на виробництві, завдяки чому мідь не окислюється і проблем при паянні не виникає.

Знайти та купити ці макетки можна як у найближчому радіомагазині, так і на аліекспресі. У Китаї вони коштують вдвічі дешевше, але доставки доведеться почекати.

Радіодеталі вибирайте з довгими висновками, вони стануть вам у пригоді при монтажі схеми. Якщо ви збираєтеся використовувати деталі, що були у використанні, то обов'язково перевіряйте їх працездатність і відсутність зовнішніх пошкоджень.

Єдина деталь, яку вам доведеться зробити самим – це трансформатор.

Узгоджувач потрібно намотувати тонким дротом. Кількість витків у кожній обмотці:

• I – 7 витків.
• II – 7.
• III – 3.

Не забувайте фіксувати обмотки скотчем, інакше вони розповзуться.

Силовий трансформатор складається з двох обмоток. Первинну намотуйте проводом 0,5 мм, а вторинну - 2,5 мм. Первинка та вторинка складаються з 90 та 12 витків відповідно.

Для паяння краще не використовувати «дідівські» паяльники - ними легко спалити чутливі до температури радіоелементи. Візьміть краще паяльник із регулюванням потужності, вони не перегріваються, на відміну від перших.

Ранзистори заздалегідь встановіть на радіатори. Робити це на вже зібраній платі – вкрай незручно. Збирати схему потрібно від невеликих деталей до великих. Якщо ви спочатку встановите великі, то вони будуть мішатись при пайці маленьких. Зважайте на це.

При складанні дивіться на важливу схему, всі з'єднання радіоелементів повинні відповідати їй. Просуньте деталі в отвори на платі і зігніть їх у потрібному напрямку. Якщо довжини не вистачає, подовжуйте їх дротом. Трансформатори після паяння приклейте до епоксидної плати смолою.

Після збирання підключіть до висновків пристрою навантаження і переконайтеся, що він працює.

Переробка в блок живлення

Трапляється так, що акумулятори електроінструменту виходять з ладу, а можливості купити новий немає. У такому разі допоможе адаптер у вигляді блоку живлення. З електронного трансформатора після невеликого доопрацювання можна зібрати такий перехідник.

Деталі, які знадобляться для переробки:

• Терморезистор NTC 4 Ом.
• Конденсатор 100 мкФ, 400 Ст.
• Конденсатор 100 мкф, 63В.
• Плівковий конденсатор 100 нФ.
• 2 резистори 6,8 Ом, 5 Вт.
• Резистор 500 Ом, 2 Вт.
• 4 діоди КД213Б.
• Радіатор для діодів.
• Тороїдальний сердечник.
• Провід перетином 1,2 мм.
• Шматок монтажної плати.

Перед роботою перевірте, чи раптом ви забули якусь деталь. Якщо всі деталі на місці, починайте переробку електронного трансформатора в блок живлення.

До виходу діодного мосту підпаяйте конденсатор 400 В, 100 мкФ. Для зменшення зарядного струму конденсатора впаяйте терморезистор у розрив силового дроту. Якщо ви забудете це зробити, при першому включенні в мережу у вас згорить діодний міст.

Від'єднайте другу обмотку узгоджувального трансформатора та замініть її перемичкою. Додайте на обох трансформаторах по одній обмотці. На погоджувальному зробіть один виток, на силовому - два. З'єднайте обмотки між собою, впавши в розрив проводу два паралельно з'єднані резистори на 6,8 Ом.

Для виготовлення дроселя намотайте на сердечник 24 витки дроту 1,2 мм² і закріпіть його скотчем. Потім на макетній платі зберіть за схемою радіодеталі, що залишилися, і підключіть збірку до основної схеми. Не забудьте встановити діоди на радіаторПри роботі під навантаженням вони сильно гріються.

Закріпіть всю конструкцію в будь-якому відповідному корпусі, і блок живлення можна вважати зібраним.

Після остаточного складання увімкніть пристрій у мережу та перевірте його роботу. Воно має видавати напругу 12 вольт. Якщо блок живлення їх видає – ви зі своїм завданням впоралися на відмінно. Якщо він не запрацював, перевірте, чи раптом ви взяли неробочий трансформатор.