Čo sa dá robiť zo spálenej žiarivky. Napájanie: čo sa dá vyrobiť z úspornej žiarovky? Praktická realizácia nápadu

Zatiaľ čo vedci krotia rýchlosť svetla, rozhodol som sa skrotiť nepotrebné žiarivky ich premenou na žiarovky LED. Kompaktné žiarivky (CFL) sú už minulosťou, a to zo zrejmých dôvodov: nižšia účinnosť v porovnaní s LED, neistota v prostredí (ortuť), ultrafialové žiarenie nebezpečné pre ľudské oči a krehkosť.

Rovnako ako mnoho rádioamatérov sa nahromadila celá krabica tohto „dobra“. Menej výkonné je možné použiť ako náhradné diely, ale tie výkonnejšie, od 20 W, je možné zmeniť aj na napájacie zdroje. Nakoniec, elektronický predradník je lacný prevodník napätia, to znamená jednoduchý a cenovo dostupný spínaný zdroj, ktorý dokáže napájať zariadenia s výkonom až 30 - 40 W (v závislosti od CFL) a ešte viac, ak zmeníte výstupnú tlmivku a tranzistory. Tí rádioamatéri, ktorí žijú na odľahlých miestach alebo v určitých situáciách, budú tieto „úspory energie“ užitočné. Neponáhľajte sa ich po neúspechu vyhodiť - a nepracujú dlho!

V mojom prípade, asi pred rokom (na jar 2014), keď som začal experimentovať s elektronickým predradníkom, hľadal som puzdro na prestavbu na LED žiarovku a vrátil som sa večer z práce domov, svitlo mi - na chodníku som uvidel plechovku od koly. Koniec koncov, hliníkové puzdro z menej ako 0,25 litra nápoja je vhodné len ako radiátor na odvod tepla z LED pásky. Dokonale sa hodí aj pod kryt Vitoone CFL s päticou E27, 25 W. Áno, a nie je to zlé z estetického hľadiska!

Po vyrobení niekoľkých prepracovaných LED žiaroviek som ich začal testovať v rôznych prevádzkových podmienkach. Jeden z nich pracuje v technickej miestnosti v teplom a chladnom počasí (s vetracími otvormi), druhý v obývacej izbe (bez otvoru v plastovom podstavci). Ďalšia je spojená s trojmetrovým LED pásikom. Uplynul takmer rok a stále slúžia bezchybne! No a vzhľadom na to, že sa čoraz viac článkov objavuje na tému LED diód, musel som konečne napísať o svojej overenej myšlienke.

Diskutujte o článku UNIVERZÁLNA LED SVIETIDLO

Energeticky úsporné žiarovky sa často používajú v domácnostiach aj na priemyselné účely. Postupom času sa každá žiarovka poškodí. Ak je to však žiaduce, žiarovku je možné znovu oživiť zostavením napájacieho zdroja z úspornej žiarovky. V tomto prípade sa ako súčasť bloku použije náplň nefunkčnej žiarovky.

Impulzná jednotka a jej účel

Na obidvoch koncoch žiarivky sú elektródy, anóda a katóda. Napájanie zahreje komponenty žiarovky. Po zahriatí sa uvoľňujú elektróny, ktoré narážajú na molekuly ortuti. Ultrafialové žiarenie sa stáva dôsledkom toho, čo sa deje.

Vďaka prítomnosti fosforu v trubici sa fosfor premení na viditeľnú žiaru žiarovky. Svetlo sa neobjaví okamžite, ale po určitom čase po pripojení k elektrickej sieti. Čím vyvinutejšie svetlo, tým dlhší interval.

Prevádzka spínaného napájacieho zdroja je založená na nasledujúcich princípoch:

1. Prevod striedavého prúdu zo siete na DC. V tomto prípade sa napätie nezmení (to znamená, že zostáva 220 V).
2. Transformácia jednosmerného napätia na obdĺžnikové impulzy v dôsledku činnosti prevodníka na šírku impulzu. Frekvencia impulzov je 20 až 40 kHz.
3. Napájanie svietidla pomocou tlmivky.

Zdroj nepretržitého napájania (UPS) sa skladá z niekoľkých komponentov, z ktorých každý je označený na diagrame:

1. R0 - hrá obmedzujúcu a ochrannú úlohu v napájacom zdroji. Prístroj zabraňuje a stabilizuje nadmerný prúd pretekajúci diódami v čase pripojenia.
2. VD1, VD2, VD3, VD4 - pôsobia ako usmerňovacie mostíky.
3. L0, C0 - sú filtre na prenos elektrického prúdu a chránia pred prepätím.
4. R1, C1, VD8 a VD2 - predstavujú reťazec prevádzačov používaných pri štarte. Prvý odpor (R1) sa používa na nabitie kondenzátora C1. Akonáhle kondenzátor prerazí dinistor (VD2), otvorí sa ho aj tranzistor, čo má za následok samočinnú osciláciu obvodu. Ďalej sa na diódovú katódu (VD8) pošle obdĺžnikový impulz. Zobrazí sa indikátor mínus, ktorý prekrýva druhý dinistor.
5. R2, C11, C8 - uľahčite začiatok práce s prevádzačmi.
6. R7, R8 - optimalizujte zatváranie tranzistorov.
7. R6, R5 - tvoria hranice elektrického prúdu na tranzistoroch.
8. R4, R3 - používajú sa ako poistky proti prepätiu v tranzistoroch.
9. VD7 VD6 - chráni tranzistory napájacieho zdroja pred spätným prúdom.
10. TV1 je transformátor reverznej komunikácie.
11. L5 - tlmivka tlmivky.
12. C4, C6 - pôsobia ako odpájacie kondenzátory. Celé napätie rozdelte na dve časti.
13. TV2 je impulzný transformátor.
14. VD14, VD15 - impulzné diódy.
15. C9, C10 - filtračné kondenzátory.

Poznámka! Na nižšie uvedenom diagrame sú komponenty, ktoré je potrebné pri prepracovaní bloku odstrániť, označené červenou farbou. Body A-A sú spojené prepojkou.

Iba premyslený výber jednotlivých prvkov a ich správna inštalácia vám umožní vytvoriť efektívne a spoľahlivo fungujúci napájací zdroj.

Rozdiely medzi žiarovkou a pulznou jednotkou

Obvod úspornej žiarovky je v mnohých ohľadoch podobný štruktúre spínaného zdroja napájania. Preto nie je ťažké vyrobiť pulzný zdroj napájania. Na prerobenie zariadenia budete potrebovať prepojku a ďalší transformátor, ktorý bude generovať impulzy. Transformátor musí mať usmerňovač.

Aby bol PSU ľahší, je odstránená sklenená fluorescenčná žiarovka. Výkonový parameter je obmedzený najväčšou šírkou pásma tranzistorov a veľkosťou chladiacich prvkov. Pre zvýšenie výkonu je potrebné navinúť ďalšie tlmenie okolo tlmivky.

Blokovať prepracovanie

Pred začatím konverzie napájacieho zdroja musíte zvoliť aktuálny výstupný výkon. Na tomto ukazovateli závisí stupeň modernizácie systému. Ak je výkon v rozmedzí 20 - 30 W, nie sú potrebné žiadne hlboké zmeny v obvode. Ak je plánovaný výkon viac ako 50 W, je potrebná systémovejšia aktualizácia.

Poznámka! Na výstupe z napájacieho zdroja bude konštantné napätie. Nie je možné získať striedavé napätie pri frekvencii 50 Hz.

Stanovenie výkonu

Výkon sa počíta podľa vzorca:

Ako príklad si vezmime situáciu s napájacím zdrojom, ktorý má nasledujúce vlastnosti:

• napätie - 12 V;
• prúdová sila - 2 A.

Vypočítame výkon:

P \u003d 2 × 12 \u003d 24 W.

Konečný parameter výkonu bude vyšší - asi 26 W, čo umožňuje zohľadniť možné preťaženia. Na vytvorenie napájania je teda potrebný pomerne malý zásah do obvodu štandardnej úspornej žiarovky s výkonom 25 W.

Nové komponenty

Nové elektronické komponenty zahŕňajú:

• diódový mostík VD14-VD17;
• 2 kondenzátory C9 a C10;
• vinutie na tlmivke tlmivky (L5), ktorej počet závitov je stanovený empiricky.

Dodatočné vinutie plní ďalšiu dôležitú funkciu - je to izolačný transformátor a chráni pred prienikom napätia do výstupov UPS.

Na výpočet požadovaného počtu závitov v prídavnom vinutí sa vykonajú nasledujúce akcie:

1. Na induktor dočasne naviňte vinutie (približne 10 závitov drôtu).
2. Spojíme vinutie s odporom záťaže (výkon od 30 W a odpor 5-6 Ohm).
3. Pripojíme sa k sieti a zmeriame napätie na odpore záťaže.
4. Výsledok vydelte počtom závitov a zistite, koľko voltov je na každé otočenie.
5. Zisťujeme potrebný počet závitov pre trvalé vinutie.

Postup výpočtu je podrobnejšie uvedený nižšie.

Na výpočet požadovaného počtu závitov sa plánované napätie pre blok vydelí napätím jednej otáčky. Vo výsledku dostaneme počet závitov. K konečnému výsledku sa odporúča pripočítať 5-10%, čo vám umožní mať určitú rezervu.

Nezabudnite, že pôvodné vinutie tlmivky je pod sieťovým napätím. Ak potrebujete okolo neho navinúť novú vrstvu vinutia, postarajte sa o medzivinutú izolačnú vrstvu. Toto pravidlo je obzvlášť dôležité dodržiavať pri nanášaní drôtu typu PEL na smaltovanú izoláciu. Ako previnovacia izolačná vrstva je vhodná polytetrafluóretylénová páska (hrúbka 0,2 mm), ktorá zvýši hustotu závitových spojení. Túto pásku používajú inštalatéri.

Poznámka! Výkon v jednotke je obmedzený celkovým výkonom zapojeného transformátora, ako aj maximálnym možným prúdom tranzistorov.

Vlastné napájanie

UPS je možné vyrobiť ručne. Bude to vyžadovať malé zmeny v prepojke elektronického tlmivky. Ďalej sa pripojíte k impulznému transformátoru a usmerňovaču. Jednotlivé prvky okruhu sú vymazané z dôvodu ich zbytočnosti.

Ak napájací zdroj nie je príliš vysoký (do 20 W), nie je potrebné inštalovať transformátor. Bude stačiť niekoľko závitov vodiča navinutého na magnetickom obvode umiestnenom na predradníku žiarovky. Túto operáciu je však možné vykonať, iba ak je pre navíjanie dostatočný priestor. Pre ňu je vhodný napríklad vodič typu MGTF s fluoroplastickou izolačnou vrstvou.

Zvyčajne nie je potrebných toľko vodičov, pretože takmer celá medzera magnetického obvodu je daná izolácii. Práve tento faktor obmedzuje kapacitu takýchto jednotiek. Na zvýšenie výkonu je potrebný impulzný transformátor.

Charakteristickou vlastnosťou tohto typu SMPS (spínaný napájací zdroj) je schopnosť prispôsobiť ho charakteristikám transformátora. V systéme navyše nie je žiadna spätnoväzbová slučka. Schéma zapojenia je taká, že nie sú potrebné zvlášť presné výpočty parametrov transformátora. Aj keď sa vo výpočtoch urobí hrubá chyba, zdroj nepretržitého napájania pravdepodobne bude fungovať.

Pulzný transformátor je vytvorený na základe tlmivky, na ktorú je navrstvené sekundárne vinutie. Ako taký sa používa lakovaný medený drôt.

Medzivinovacia izolačná vrstva je najčastejšie vyrobená z papiera. V niektorých prípadoch sa na vinutie nanáša syntetický film. Aj v tomto prípade by ste sa však mali dodatočne zaistiť a navinúť 3-4 vrstvy špeciálneho elektrického ochranného kartónu. V extrémnych prípadoch sa používa papier s hrúbkou 0,1 milimetra alebo viac. Medený drôt sa nanáša až po zavedení tohto bezpečnostného opatrenia.

Pokiaľ ide o priemer vodiča, mal by byť čo najväčší. Počet závitov v sekundárnom vinutí je malý, takže vhodný priemer sa zvyčajne volí metódou pokus-omyl.

Usmerňovač

Aby sa zabránilo nasýteniu magnetického obvodu v neprerušiteľnom zdroji napájania, používajú sa iba výstupné usmerňovače s plnou vlnou. Pre impulzný transformátor, ktorý pracuje na znižovaní napätia, sa obvod s nulovou značkou považuje za optimálny. Vyžaduje však vytvorenie dvoch absolútne symetrických sekundárnych vinutí.

Pre spínateľný neprerušiteľný zdroj napájania nie je vhodný konvenčný usmerňovač pracujúci podľa schémy diódových mostíkov (na kremíkových diódach). Faktom je, že na každých 100 W prepravovaného výkonu budú straty minimálne 32 W. Ak vyrobíte usmerňovač z výkonných impulzných diód, náklady budú vysoké.

Nastavenie neprerušiteľného zdroja napájania

Keď je napájací zdroj zostavený, zostáva ho pripojiť k najväčšej záťaži, aby sa skontrolovalo, či sa tranzistory a transformátor prehrievajú. Teplotné maximum pre transformátor je 65 stupňov a pre tranzistory - 40 stupňov. Ak sa transformátor príliš zahrieva, musíte si vziať vodič s veľkou časťou alebo zvýšiť celkový výkon magnetického obvodu.

Uvedené akcie je možné vykonať súčasne. Pre transformátory z vyváženia tlmivky je najpravdepodobnejšie, že nebude možné zväčšiť prierez vodičov. V takom prípade je jedinou možnosťou zníženie zaťaženia.

Vysokovýkonný UPS

V niektorých prípadoch nie je štandardná kapacita predradníka dostatočná. Ako príklad si vezmime nasledujúcu situáciu: máte 24 W žiarovku a potrebujete UPS na nabíjanie 12 V / 8 A.

Na implementáciu schémy budete potrebovať nepoužívaný napájací zdroj počítača. Z jednotky vyberieme silový transformátor spolu s obvodom R4C8. Tento obvod chráni výkonové tranzistory pred prepätím. Pripojíme silový transformátor k elektronickému predradníku. V tejto situácii transformátor nahrádza tlmivku. Nižšie je uvedený montážny diagram neprerušiteľného zdroja napájania založeného na žiarovke pre domácnosť.

Z praxe je známe, že tento typ bloku umožňuje prijímať až 45 W výkonu. Zahrievanie tranzistorov je v normálnych medziach, nepresahujúcich 50 stupňov. Aby sa úplne vylúčilo prehriatie, odporúča sa do báz tranzistorov namontovať transformátor s veľkou časťou jadra. Tranzistory sú umiestnené priamo na radiátore.

Možné chyby

Nemá zmysel zjednodušovať obvod umiestnením spodných vinutí priamo na výkonový transformátor. Pri absencii záťaže dôjde k značným stratám, pretože do báz tranzistora bude prúdiť veľký prúd.

Ak sa použije transformátor so zvýšením zaťažovacieho prúdu, zvýši sa aj prúd v bázach tranzistorov. Empiricky sa stanovilo, že potom, čo indikátor zaťaženia dosiahne 75 W, dôjde v magnetickom obvode k saturácii. Výsledkom je pokles kvality tranzistorov a ich nadmerné zahrievanie. Aby sa zabránilo takémuto vývoju udalostí, odporúča sa nezávisle navinúť transformátor pomocou väčšej časti jadra. Je tiež dovolené zložiť dva krúžky dohromady. Ďalšou možnosťou je použiť väčší priemer vodiča.

Základný transformátor pôsobiaci ako medzičlánok je možné z obvodu odstrániť. Za týmto účelom je prúdový transformátor pripojený k vyhradenému vinutiu výkonového transformátora. To sa deje pomocou vysoko výkonného odporu založeného na spätnoväzobnom obvode. Nevýhodou tohto prístupu je konštantná prevádzka prúdového transformátora za podmienok nasýtenia.

Je neprípustné pripájať transformátor k tlmivke (umiestnenej v predradníku). V opačnom prípade sa frekvencia zdroja UPS zvýši v dôsledku zníženia celkovej indukčnosti. To bude mať za následok straty v transformátore a nadmerné zahrievanie tranzistora usmerňovača na výstupe.

Nesmieme zabudnúť na vysokú citlivosť diód na zvýšenú rýchlosť spätného napätia a prúdu. Napríklad, ak vložíte 6-voltovú diódu do 12 voltového obvodu, tento prvok sa rýchlo stane nepoužiteľným.

Nevymeňte tranzistory a diódy za nekvalitné elektronické súčiastky. Výkonové charakteristiky základne prvkov ruskej výroby sú veľmi žiaduce a výsledkom výmeny bude zníženie funkčnosti neprerušiteľného zdroja napájania.

Odpoveď

Lorem Ipsum je jednoducho zdanlivý text polygrafického a tlačiarenského priemyslu. Lorem Ipsum je štandardný fiktívny text v tomto priemysle už od roku 1500, keď neznáma tlačiareň zobrala kuchyňu typu a zamiešala ju do podoby vzorovej knihy. Prežila nielen päť http://jquery2dotnet.com/ storočí , ale tiež skok v elektronickej sadzbe, ktorý zostáva v podstate nezmenený. Popularizoval sa v 60. rokoch vydaním listov Letraset obsahujúcich pasáže Lorem Ipsum a v poslednej dobe softvérom na publikovanie na pracovnej ploche ako Aldus PageMaker vrátane verzií Lorem Ipsum.

Impulzný zdroj napájania z úspornej žiarovky

Jedným z najjednoduchších spôsobov, ako vyrobiť prepínací zdroj napájania pre domácich majstrov z „improvizovaných prostriedkov“, je prepracovať úspornú žiarovku pre tento zdroj napájania. Pretože hlavným dôvodom poruchy kompaktných žiariviek je vyhorenie jedného z vlákien žiarovky, takmer všetky je možné previesť na spínací zdroj s požadovaným napätím.

V tomto konkrétnom prípade som prepracovával obvod elektronického predradníka 15 wattovej žiarovky na spínaný zdroj 12 voltov 1 ampér.

Každý výrobca žiaroviek má vlastné obvody častí s určitými hodnotami v obvodoch vyrábaných elektronických predradníkov, ale všetky obvody sú typické. Preto som na diagrame neuviedol celý obvod žiarovky, ale naznačil som iba jej typický začiatok a pripútanie žiarovky. Obvod elektronického predradníka je nakreslený čiernou a červenou farbou. Červená- žiarovka a kondenzátor pripojený k dvom vláknam sú zvýraznené. Mali by byť odstránené. zelená prvky, ktoré je potrebné pridať, sú uvedené na diagrame. Kondenzátor C1 - by mal byť nahradený väčšou kapacitou, napríklad 10-20u 400v.

Na ľavej strane obvodu je pridaná poistka a vstupný filter. L2 je vyrobený na krúžku zo základnej dosky, má dve vinutia po 15 otáčkach s drôtom z krúteného páru Ø - 0,5 mm. Prsteň má vonkajší priemer 16 mm, vnútorný priemer 8,5 mm a šírku 6,3 mm. Tlmivka L3 má 10 závitov Ø - 1 mm, vyrobená na krúžku z transformátora inej energeticky úspornej žiarovky.

Vyberte žiarovku s väčšou medzerou tlmivky Tr1, pretože bude potrebné ju transformovať na transformátor. Podarilo sa mi navinúť 26 závitov Ø - 0,5 mm na každú z polovice sekundárneho vinutia. Tento typ vinutia vyžaduje dokonale symetrické polovice vinutia. Aby ste to dosiahli, odporúčam navíjať sekundárne vinutie naraz na dva vodiče, z ktorých každý bude slúžiť ako symetrická polovica navzájom.

Ľavé tranzistory bez radiátorov, tk. odhadovaná spotreba obvodu je menšia ako spotreba energie žiarovky. Na skúšku bolo k maximálnemu žiareniu po dobu 2 hodín pripojených 5 metrov RGB LED pásky so spotrebou 12v 1A.