Эксперименты с электронным трансформатором Taschibra (Ташибра, Tashibra) » Журнал практической электроники Датагор
Думаю, что достоинства этого трансформатора оценили уже многие из тех, кто когда-либо занимался проблемами питания различных электронных конструкций. А достоинств у этого электронного трансформатора — не мало. Малый вес и габариты (как и у всех аналогичных схем), простота переделки под собственные нужды, наличие экранирующего корпуса, невысокая стоимость и относительная надежность (по крайней мере, если не допускать экстремальных режимов и КЗ, изделие, выполненное по аналогичной схеме, способно проработать долгие годы).
Диапазон применения блоков питания на базе «Tasсhibra» может быть весьма широким, сопоставимым с применением обычных трансформаторов.
Применение оправдано в случаях дефицита времени, средств, отсутсвия необходимости стабилизации.
Ну, что, — поэксперемтируем? Сразу оговорюсь, что целью экспериментов являлась проверка цепи запуска «Tasсhibra» при различных нагрузках, частотах и применении различных трансформаторов.
Содержание статьи / Table Of Contents
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.
Трансформатор R-core 30Ватт 2 x 6V 9V 12V 15V 18V 24V 30V
Паяльная станция 80W SUGON T26, жала и ручки JBC!
Отличная прочная сумочка для инструмента и мелочей
Хороший кабель Display Port для монитора, DP1.4
Конденсаторы WIMA MKP2 полипропилен
Трансформатор-тор 30 Ватт, 12V 15V 18V 24V 28V 30V 36V
SN-390 Держатель для удобной пайки печатных плат
Панельки для электронных ламп 8 пин, керамика
Несмотря на большое количество опубликованных схем электронного трансформатора, не поленюсь еще раз выложить ее на обозрение.
Смотрим рис1, иллюстрирующий начинку «Tashibra».
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.
Схема справедлива для ЭТ «Tashibra» 60-150Вт. Издевательство же производилось на ЭТ 150Вт. Предполагается, однако, что ввиду идентичности схем, результаты экспериментов с легкостью можно проецировать на экземпляры как с меньшей, так и с большей мощностью.
И еще раз напомню, чего же не хватает «Tashibra» для полноценного блока питания.
1. Отсутствие входного сглаживающего фильтра (он же — противопомеховый, предотвращающий попадание продуктов преобразования в сеть),
3. Отсутствие выходного выпрямителя,
4. Отсутствие элементов выходного фильтра.
Попробуем исправить все перечисленные недостатки «Tasсhibra» и попытаемся добиться его приемлемой работы с желаемыми выходными характеристиками. Для начала даже не будем вскрывать корпус электронного трансформатора, а просто добавим недостающие элементы.
..
1. Входной фильтр: конденсаторы С`1, C`2 с симметричным двухобмоточным дросселем (трансформатором) T`1
2. диодный мост VDS`1 со сглаживающим конденсатором C`3 и резистором R`1 для защиты моста от зарядного тока конденсатора.
Сглаживающий конденсатор обычно выбирается из расчета 1,0 — 1,5мкФ на ватт мощности, а параллельно конденсатору следует подключить разрядный резистор сопротивлением 300-500кОм для безопасности (прикосновение к выводам заряженного относительно высоким напряжением конденсатора — не очень приятно).
На выходе ЭТ, как показано в схеме на рис3, подсоединим цепь из диода VD`1, конденсаторов C`4-C`5 и дросселя L1, включенного между ними, — для получения фильтрованного постоянного напряжения на выходе «пациента». При этом, на полистироловый конденсатор, размещенный непосредственно за диодом, приходится основная доля поглощения продуктов преобразования после выпрямления.
Предполагается, что электролитический конденсатор, «спрятанный» за индуктивностью дросселя, будет выполнять лишь свои прямые функции, предотвращая «провал» напряжения при пиковой мощности подключенного к ЭТ устройства. Но и параллельно ему рекомендуется установить неэлектролитический конденсатор.
После добавления входной цепи в работе электронного трансформатора произошли изменения: амплитуда выходных импульсов (до диода VD`1) несколько возросла за счет повышения напряжения на входе устройства за счет добавления C`3 и модуляция частотой 50Гц уже практически отсутствует. Это — при расчетной для ЭТ нагрузке.
Однако этого недостаточно. «Tashibra» не желает запускаться без существенного тока нагрузки.
Установка на выходе преобразователя нагрузочных резисторов для возникновения какого-либо минимального значения тока, способного запустить преобразователь, лишь снижает общий КПД устройства. Запуск при токе нагрузки около 100мА производится на очень низкой частоте, которую достаточно сложно будет отфильтровать, если блок питания предполагается для совместного применения с УМЗЧ и другим аудио-оборудованием с небольшим током потребления в режиме отсутствия сигнала, например.
Изменение частоты в режимах различной мощности — довольно сильное: от пары до нескольких десятков килогерц. Это обстоятельство накладывает существенные ограничения на использование «Tashibra» в таком (пока еще) виде при работе со многими устройствами.
Но — продолжим. Встречались предложения подключения дополнительного трансформатора к выходу ЭТ, как это показано, например, на рис2.
Предполагалось, что первичная обмотка дополнительного трансформатора способна создать ток, достаточный для нормальной работы базовой схемы ЭТ. Предложение, однако, заманчиво лишь тем, что не разбирая ЭТ, с помощью дополнительного трансформатора можно создать набор необходимых (по своему вкусу) напряжений. На самом деле тока холостого хода дополнительного трансформатора недостаточно для запуска ЭТ. Попытки увеличения тока (вроде лампочки на 6,3ВХ0,3А, подключенной к дополнительной обмотке), способного обеспечить НОРМАЛЬНУЮ работу ЭТ, приводили лишь к запуску преобразователя и зажиганию лампочки.
Но, быть может, кого-то заинтересует и этот результат, т.к. подключение дополнительного трансформатора справедливо и во многих других случаях для решения множества задач. Так, например, дополнительный трансформатор можно использовать совместно со старым (но рабочим) компьютерным БП, способного обеспечить значительную мощность на выходе, но имеющего ограниченный (зато — стабилизированный) набор напряжений.
Можно было бы и далее продолжать искать истину в шаманстве вокруг «Tashibra», однако, я счел для себя эту тему исчерпанной, т.к. для достижения необходимого результата (устойчивый запуск и выход на рабочий режим при отсутствии нагрузки, а, значит, и — высокий КПД; небольшое изменение частоты при работе БП от минимальной до максимальной мощности и устойчивый запуск при максимальной нагрузке) гораздо эффективней — влезть внутрь «Tashibra» и произвести все необходимые изменения в схеме самого ЭТ таким образом, как это показано на рис 4.
Различный УМЗЧ, запитанные аналогичными БП, где-то работают и сейчас. БП, выполненные по этой схеме, проявили себя с наилучшей стороны, работая, будучи собранными из самых различных комплектующих и в различных вариантах. Тем более, что это совсем не сложно.
Выпаиваем трансформатор. Разогреваем его для удобства разборки, чтобы перемотать вторичную обмотку для получения желаемых выходных параметров так, как показано на этом фото или с помощью любых других технологий.
Для экспериментов мне было проще использовать кольцевые магнитопроводы. Занимают меньше места на плате, что дает (при необходимости) возможность использования дополнительных компонентов в объеме корпуса. В данном случае использовалась пара ферритовых колец с внешним, внутренним диаметрами и высотой, соответственно 32Х20Х6мм, сложенных вдвое (без склеивания) — Н2000-НМ1. 90 витков первички (диаметр провода — 0,65мм) и 2Х12 (1,2мм) витков вторички с необходимой межобмоточной изоляцией.
Обмотка связи содержит 1 виток монтажного провода диаметром 0,35мм. Все обмотки наматываются в порядке, соответствующем нумерации обмоток. Изоляция самого магнитопровода — обязательна. В данном случае магнитопровод обмотан двумя слоями изоленты, надежно, кстати, фиксируя сложенные кольца.
Перед установкой трансформатора на плату ЭТ, выпаиваем токовую обмотку коммутирующего трансформатора и используем ее в качестве перемычки, запаяв туда же, но уже не пропуская через окно кольца трансформатора.
Устанавливаем намотанный трансформатор Tr2 на плату, запаяв выводы в соответствии со схемой на рис 4. и пропускаем провод обмотки III в окно кольца коммутирующего трансформатора. Используя жесткость провода, образуем подобие геометрически замкнутой окружности и виток обратной связи готов. В разрыв монтажного провода, образующего обмотки III обоих (коммутирующего и силового) трансформаторов, припаиваем достаточно мощный резистор (>1Вт) сопротивлением 3-10 Ом.
На схеме в рис 4 штатные диоды ЭТ не используются. Их следует удалить, как, впрочем, и резистор R1 в целях повышения КПД блока в целом. Но можно и пренебречь несколькими процентами КПД и оставить перечисленные детали на плате. По крайней мере, в момент проведения экспериментов с ЭТ, эти детали оставались на плате. Резисторы, установленные базовых цепях транзисторов следует оставить — они выполняют функции ограничения тока базы при запуске преобразователя, облегчая его работу на емкостную нагрузку.
Транзисторы непременно следует установить на радиаторы через изолирующие теплопроводящие прокладки (повзаимствованные, например, у неисправного компьютерного БП), предотвратив, тем самым их случайный мгновенный разогрев и обеспечив некоторую собственную безопасность в случае прикосновения к радиатору во время работы устройства.
Кстати, электрокартон, используемый в ЭТ для изоляции транзисторов и платы от корпуса, не является теплопроводным. Поэтому при «упаковке» готовой схемы БП в штатный корпус, между транзисторами и корпусом следует установить именно такие прокладки. Лишь в этом случае будет обеспечен хоть какой-то теплоотвод. При использовании преобразователя с мощностями свыше 100Вт на корпус устройства необходимо установить дополнительный радиатор. Но это, так, — на будущее.
А пока, закончив монтаж схемы, выполним еще один пункт безопасности, включив его вход последовательно через лампу накаливания мощностью 150-200 Вт. Лампа, в случае нештатной ситуации (КЗ, например) ограничит ток через конструкцию до безопасной величины и в худшем случае создаст дополнительное освещение рабочего пространства.
В лучшем случае, при некотрой наблюдательности лампой можно пользоваться, как индикатором, например, — сквозного тока. Так, слабое (или несколько более интенсивное) свечение нити лампы при ненагруженном или слабо нагруженном преобразователе, будет свидетельствовать о наличии сквозного тока.
Подтверждением может послужить температура ключевых элементов — разогрев в режиме сквозного тока будет довольно быстрым.
При работе исправного преобразователя видимое на фоне дневного света свечение нити 200-ваттной лампы проявится лишь на пороге 20-35 Вт.
Итак, все готово для первого пуска переделанной схемы «Tashibra». Включаем для начала — без нагрузки, но не забываем о предварительно подключенном вольтметре на выход преобразователя и осциллографе. При правильно сфазированных обмотках обратной связи, преобразователь должен запуститься без проблем.
Если запуска не произошло, то провод, пропущенный в окно коммутирующего трансформатора (отпаяв его предварительно от резистора R5), пропускаем с другой стороны, придав ему, опять же, вид законченного витка. Подпаиваем провод к R5. Вновь подаем питание на преобразователь. Не помогло? Ищите ошибки в монтаже: КЗ, «непропаи», ошибочно установленные номиналы.
При запуске исправного преобразователя с указанными моточными данными, на дисплее осциллографа, подсоединенного к вторичной обмотке трансформатора Tr2 (в моем случае — к половине обмотки) будет отображена неизменяющаяся во времени последовательность четких прямоугольных импульсов.
Частота преобразования подбирается резистором R5 и в моем случае при R5=5,1 Ohm, частота ненагруженного преобразователя составила 18 кГц.
При нагрузке 20 Ом — 20,5 кГц. При нагрузке 12 Ом — 22,3 кГц. Нагрузка подсоединялась непосредственно к контролируемой приборами обмотке трансформатора с действующим значением напряжения 17,5 В. Расчетное значение напряжения было несколько иным (20 В), но выяснилось, что вместо номинала 5,1 Ом, сопротивление установленного на плате R1=51 Ом. Будьте внимательны к подобным сюрпризам от китайсикх товарищей.
Впрочем, я счел возможность продолжить эксперименты без замены этого резистора, несмотря на его существенный, но терпимый нагрев. При отдаваемой преобразователем мощности в нагрузку около 25 Вт, мощность, рассеиваемая на этом резисторе не превышала 0,4 Вт.
Что же касается потенциальной мощности БП, то при частоте 20кГц установленный трансформатор сможет отдать в нагрузку не более 60-65Вт.
Попробуем частоту повысить.
При включении резистора (R5) сопротивлением 8,2 Ом, частота преобразователя без нагрузки возросла до 38,5 кГц, с нагрузкой 12 Ом — 41,8 кГц.
При такой частоте преобразования с имеющимся силовым трансформатором можно смело обслужить нагрузку мощностью до 120Вт.
С сопротивлениями в цепи ПОС можно экспериментировать и дальше, добиваясь необходимого значения частоты, имея ввиду, однако, что слишком большое сопротивление R5 может приводить к срывам генерации и нестабильному запуску преобразователя. При изменении параметров ПОС преобразователя, следует контролировать ток, проходящий через ключи преобразователя.
Можно эксперементировать так же и с обмотками ПОС обоих трансформаторов на свой страх и риск. При этом следует предварительно произвести расчеты количества витков коммутирующего трансформатора по формулам, размещенным на страничке //interlavka.narod.ru/stats/Blokpit02.htm, например, или с помощью оной из программ г-на Москатова, размещенных на страничке его сайта //www.
moskatov.narod.ru/Design_tools_pulse_transformers.html.
Можно избежать нагрева резистора R5, заменив его… конденсатором. Цепь ПОС при этом безусловно пробретает некоторые резонансные свойства, но каких либо ухудшений в работе БП не проявляется. Более того, конденсатор, установленный взамен резистора, нагревается значительно меньше, чем замененный резистор. Так, частота при установленном конденсаторе емкостью 220nF, возросла до 86,5кГц (без нагрузки) и составила при работе на нагрузку 88,1кГц.
Запуск и работа преобразователя оставались такими же стабильными, как и в случае с применением резистора в цепи ПОС. Заметим, что потенциальная мощность БП пи такой частоте возрастает до 220 Вт (минимально).
Мощность трансформатора: значения — приблизительны, с определенными допущениями, но не завышены.
К сожалению, у меня не было возможности для испытания БП с большим нагрузочным током, но, полагаю, что и описания произведенных экспериментов достаточно для того, чтобы обратить внимание многих на такие, вот, простые схемки преобразователей питания, достойных для использования в самых различных конструкциях.
Заранее приношу извинения за возможные неточности, недоговоренности и погрешности. Исправлюсь в ответах на ваши вопросы.
Taschibra (Ташибра, Tashibra). Лабораторный импульсный блок питания. Часть 2. ЛБП на компараторах + блок защиты
Продолжая тему о быстром изготовлении лабораторного блока питания (далее ЛБП) из доступных компонентов, замечу, что импульсные БП можно строить и вовсе не на специализированных микросхемах и, конечно, для большинства жителей Датагории этот факт новостью не является.
При этом схемы ЛБП, выполненные, например, на широко распространненных компараторах, мало в чем уступят по своим параметрам схемам на ШИ-регуляторах.
В этой части статьи предлагаю три схемы импульсных ЛБП на компараторах.
В качестве трансформатора ЛБП был использован переделанный электронный трансформатор типа «Taschibra (Ташибра)». Поскольку переделка аналогичного трансформатора уже освещалась в нескольких статьях, размещенных на страницах портала, жаждущие подробностей, могут воспользоваться поиском.
Содержание статьи / Table Of Contents
Камрад, рассмотри датагорские рекомендации
🌼 Полезные и проверенные железяки, можно брать
Опробовано в лаборатории редакции или читателями.
Трансформатор R-core 30Ватт 2 x 6V 9V 12V 15V 18V 24V 30V
Паяльная станция 80W SUGON T26, жала и ручки JBC!
Отличная прочная сумочка для инструмента и мелочей
Хороший кабель Display Port для монитора, DP1.4
Конденсаторы WIMA MKP2 полипропилен
Трансформатор-тор 30 Ватт, 12V 15V 18V 24V 28V 30V 36V
SN-390 Держатель для удобной пайки печатных плат
Панельки для электронных ламп 8 пин, керамика
как и схема 1 на 38ХХ, расчитана на работу с входными напряжениями от 40В и выше.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.
Диапазон выходных напряжений с указанными номиналами резисторов делителей опорного и выходных напряжений (R2-3; R10-11 — соответственно) — +0,7+35В. Для изменения диапазона выходных напряжений, указанные резисторы следует подобрать экспериментально. Данный ЛБП гарантированно работоспособен в указанном диапазоне напряжений при токах до 3А.
Управляющий узел схемы построен на компараторе DA1.1 (LM393), который коммутирует ключ драйвера VT1 на запирание, как только напряжение на инверсном входе DA1.1 сравнивается с напряжением на прямом входе компаратора. И — наоборот, как только напряжение на инверсном входе становится ниже потенциала на прямом входе, ключ драйвера отпирается, переводя силовой составной ключ на VT2, 3 в проводящее состояние. Время проводящего состояния ключа зависит от того, насколько быстро будет происходить накопление энергии в контуре L1, C3 при заданном токе нагрузки.
Закрытое состояние ключа определяется тем, насколько быстро энергия, накопленная в контуре, будет передана в нагрузку. Таким образом, частота преобразования, в отличии от ШИ-регулируемой схемы, зависит от параметров контура L1, C3 и сопротивления нагрузки.
Если специализированные ШИ-регуляторы, как правило, снабжены защитными узлами, то в сдвоенном LM393 компараторе для этих целей можно использовать незадействованный прибор. Узел защиты от КЗ на схеме показан оранжевым цветом.
На схеме 3Б показан вариант использования драйвера на биполярном транзисторе.
На схеме 3В показано включение компаратора LM311 (которая так же использовалась в тестировании данного валианта ЛБП, — для 8-миногого варианта (для К554СА3, являющимся аналогом 14-типиновой LM311, цоколевка — иная)
Плюсы и минусы схемы сопоставимы с аналогичными показателями схемы 1.
является модификацией импульсно-линейного ЛБП, выполненного по схеме 2 (см.
первую часть статьи) и имеет аналогичные входные/выходные параметры.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.
Драйвер для коммутации мощного ключа на полевом транзисторе выполнен на комплиментарных транзисторах VT1, 2, в качестве которых можно использовать практически любые пары транзисторов с h31e — от 100 и током от 500мА. В данном случае использована пара транзисторов 2N5551 (n-p-n) и 2N5401 (p-n-p). Мощный ключ может быть выполнен на любых полевых транзисторах с током от 10А и рабочим напряжением от 100В.
Исключён фрагмент. Полный вариант доступен меценатам и полноправным членам сообщества.
так же показала неплохие результаты в макетном варианте и в таком виде (плюс узел защиты от КЗ, выполненный, как на схеме 3) была помещена в корпус от адаптера ноутбука.
Продолжение следует!
можно ли использовать для светодиодных ламп, в чем отличия от блока питания
При замене галогенных ламп на 12В в светодиодных прожекторах часто возникает вопрос: «Нужно ли менять источник питания?».
Для галогенок использовались электронные трансформаторы с выходным напряжением 12 вольт, а для светодиодных ламп также продаются специальные блоки питания (БП) с выходным напряжением 12 вольт. В чем их отличие и взаимозаменяемы ли они? Давайте разбираться!
Что такое электронный трансформатор?
Электронным трансформатором называют схему импульсного источника питания на основе трансформатора и высокочастотного генератора на основе полупроводниковых ключей. Они питаются от сети переменного тока 220В, а на их выходе переменное напряжение с действующим значением около 12В.
Блок-схема устройства представлена на рисунке ниже.
Здесь мы видим, что питание 220В сначала подается на выпрямитель, после чего выпрямленное пульсирующее напряжение с частотой 100 Гц подается на силовой ключ и генератор в сборе, рассмотрим на примере типовую принципиальную схему электронного трансформатора .
Здесь показана типичная двухтактная схема. Его особенность в том, что для работы ключей в режиме коммутации (коммутации) на высокой частоте им не нужны ШИМ-регуляторы или другие специализированные ПМ.
Простыми словами, работа автогенератора заключается в переключении транзистора в результате наведенных на обмотках импульсного трансформатора напряжений и положительной обратной связи.
Что мы видим на схеме? Первое, что бросается в глаза, это отсутствие диодного моста на выходе, а значит, выходное напряжение переменное, а также отсутствие цепей, предназначенных для стабилизации выходного напряжения. Подробнее о принципе их работы вы можете узнать, посмотрев видео:
Аналогичная схема лежит в основе большинства зарядных устройств для мобильных телефонов, ЭПРА для питания люминесцентных ламп, в том числе в энергосберегающих или компактных люминесцентных лампах в некоторых вариациях и некоторых модификациях.
Рассмотрим выходные сигналы.
Видно, что переменное напряжение, амплитуда которого колеблется от нуля до + и — 17В. Такие изменения амплитуды во времени — повторяют пульсации выпрямленной сети (100Гц).
Получается интересная ситуация — имеется высокочастотное выходное напряжение, изменяющееся с частотой десятки тысяч герц, при этом его амплитуда изменяется от 0 до 17 вольт с частотой 100 Гц или выпрямленной 50 Гц. Если растянуть ось времени и рассмотреть форму на уровне периодов, то картина примет следующий вид.
Здесь видно, что сигнал по форме далек от синусоиды, а скорее представляет собой прямоугольник с небольшим наклоном к заднему фронту.
Блоки питания для светодиодных ламп 12В
Их часто называют блоками питания для светодиодных лент, на самом деле для подключения и лент, и ламп нужен любой источник постоянного стабилизированного напряжения 12В с минимальными пульсациями. На практике в современном мире импульсные блоки питания рассмотрим типовую схему.
Или другой вариант:
Что общего у этих двух, казалось бы, разных схем? Они построены на встроенном ШИМ-контроллере, управляющем силовыми ключами — транзисторами, они могут быть как полевыми, так и биполярными.
Кроме того, в выходном каскаде схемы вы видите выпрямитель и конденсаторы для сглаживания пульсаций (фильтр). Все это означает, что на выходе мы получаем стабилизированный источник постоянного тока. Величина его пульсаций будет зависеть от нагрузки и емкости фильтрующих конденсаторов.
Его также можно реализовать на самогенерируемой схеме, похожей на электронный трансформатор, путем добавления цепей обратной связи для стабилизации выходного напряжения. В результате получается вот такая схема.
Аналогичная конструкция используется в вышеупомянутых зарядных устройствах для мобильных телефонов; здесь за стабилизацию отвечает цепочка обратной связи на 11-вольтовом стабилитроне VD9 и транзисторной оптроне U1.
Принцип работы таких ИИП мы рассматривали ранее в статье — Схемотехника блоков питания светодиодных лент.
5 особенности и отличия БП для светодиодных лент и ламп от электронных трансформаторов для галогенных ламп
Итак, подведем итоги и ответим на вопрос: «почему нельзя питать светодиодные лампы от электронного трансформатора?».
Для этого перечислим основные особенности этих блоков питания и требования к эксплуатации светодиодной продукции.
1. Для включения светодиодных лент и ламп 12В необходимо постоянное напряжение. Так как светодиоды имеют нелинейную вольт-амперную характеристику — они очень чувствительны к отклонениям питающего напряжения от номинального, и при его превышении быстро выйдут из строя.
2. Электронные трансформаторы выдают пульсирующее переменное напряжение высокой частоты. Величина всплесков и пиков в некоторых случаях может достигать 40 вольт. Это может привести к выходу из строя светодиодов или драйверов, встроенных в светодиодную лампу, а также к их нестабильной работе.
3. Электронные трансформаторы имеют такую характеристику, как минимальная нагрузка (см. рисунок ниже). Это означает, что если подключить нагрузку меньше указанной на блоке питания, то он может либо не запускаться, либо давать большие пульсации, а также отключаться или иным образом отклоняться от нормальной работы.
Это критично, так как галогенные лампы потребляют гораздо больше энергии, чем светодиодные, поэтому электронный трансформатор может проявить себя аналогичным образом.
Мощность указывается от 20 до 105 Вт, что указывает на ограничение минимальной подключаемой мощности.
4. У блоков питания для ламп 12В выходное напряжение как постоянное, так и стабилизированное.
5. Для питания галогенных ламп нет разницы в роде тока (постоянный или переменный), которым они будут питаться. Важно действующее значение напряжения на нем. Поэтому они подходят для обоих вариантов источников питания.
Заключение
Не используйте электронный трансформатор для питания светодиодных изделий. Выбирайте блок питания с постоянным стабилизированным выходным напряжением. В противном случае ваши светильники и лампы могут выйти из строя. Также будьте внимательны – сейчас популярны светильники, рассчитанные на питание от источника постоянного тока – драйвера, это отдельный тип устройств! Об этом читайте здесь — Чем отличается блок питания от драйвера для светодиодов
Как устроен электронный трансформатор
Внешне электронный трансформатор Представляет собой небольшой металлический, обычно алюминиевый корпус, половинки которого скреплены всего двумя заклепками.
Однако некоторые компании выпускают подобные устройства в пластиковых корпусах.
Чтобы посмотреть, что внутри, эти заклепки можно просто высверлить. Такую же операцию придется проделать, если планируется переделка или ремонт самого устройства. Хотя при его невысокой цене гораздо проще пойти и купить что-то другое, чем ремонтировать старое. Тем не менее нашлось немало энтузиастов, которые не только успели разобраться в конструкции устройства, но и разработали несколько импульсных блоков питания.
Принципиальная схема устройства не прилагается, как и всех современных электронных устройств. Но схема довольно проста, содержит небольшое количество деталей, а потому принципиальную схему электронного трансформатора можно скопировать с печатной платы.
На рис. 1 показана аналогичная схема трансформатора Taschibra. Преобразователи производства Feron имеют очень похожую схему. Разница лишь в конструкции печатных плат и типах используемых деталей, в основном трансформаторов: в преобразователях Feron выходной трансформатор выполнен на кольце, а в преобразователях Taschibra на Ш-образном сердечнике.
В обоих случаях сердечники изготовлены из феррита. Следует сразу отметить, что кольцевые трансформаторы с различными модификациями устройства перематываются легче, чем Ш-образные. Поэтому, если электронный трансформатор приобретается для экспериментов и переделок, лучше купить прибор Feron.
При использовании электронного трансформатора для питания только галогенных ламп название производителя не имеет значения. Единственное, на что стоит обратить внимание, так это на мощность: электронные трансформаторы выпускаются мощностью 60 – 250 Вт.
Рисунок 1. Схема электронного трансформатора Taschibra
Краткое описание схемы электронного трансформатора, ее достоинства и недостатки
Как видно из рисунка, устройство представляет собой двухтактный генератор, выполненный по мостовая схема. Два плеча моста выполнены на транзисторах Q1 и Q2, а два других плеча содержат конденсаторы С1 и С2, поэтому такой мост называется полумостом.
В одну из его диагоналей подается сетевое напряжение, выпрямленное диодным мостом, а в другую включена нагрузка. В данном случае это первичная обмотка выходного трансформатора. По очень похожей схеме электронные балласты для энергосберегающих ламп, но вместо трансформатора в них входят дроссель, конденсаторы и нити накала люминесцентных ламп.
Для управления работой транзистора обмотки I и II трансформатора обратной связи Т1 включены в их базовые цепи. Обмотка III является токовой обратной связью, через которую подключена первичная обмотка выходного трансформатора.
Трансформатор управления Т1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром 8 мм. Основные обмотки I и II содержат по 3..4 витка, а обмотка обратной связи III — только один виток. Все три обмотки выполнены из проводов в разноцветной пластиковой изоляции, что немаловажно при экспериментах с устройством.
На элементах R2, R3, C4, D5, D6 собрана схема запуска автогенератора в момент включения всего устройства в сеть.
Выпрямленный входной диодный мост сетевого напряжения через резистор R2 заряжает конденсатор С4. Когда напряжение на нем превышает порог срабатывания динистора D6, последний открывается и на базе транзистора Q2 формируется импульс тока, запускающий преобразователь.
Дальнейшие работы ведутся без участия пусковой цепи. Следует отметить, что динистор Д6 двухсторонний, может работать в цепях переменного тока, в случае постоянного тока полярность включения значения не имеет. В Интернете его еще называют «диак».
Сетевой выпрямитель выполнен на четырех диодах типа 1N4007, в качестве предохранителя использован резистор R1 сопротивлением 1Ом мощностью 0,125Вт.
Схема преобразователя, как она есть, достаточно проста и не содержит никаких «излишеств». После выпрямительного моста не предусмотрен даже простой конденсатор для сглаживания пульсаций выпрямленного сетевого напряжения.
Выходное напряжение напрямую с выходной обмотки трансформатора также подается без фильтров напрямую в нагрузку.
Отсутствуют схема стабилизации выходного напряжения и защита, поэтому при КЗ в цепи нагрузки выгорают сразу несколько элементов, как правило, это транзисторы Q1, Q2, резисторы R4, R5, R1. Ну может не все сразу, но хотя бы один транзистор точно.
И несмотря на это, казалось бы, несовершенство, схема полностью оправдывает себя при использовании в штатном режиме, т.е. для питания галогенных ламп. Простота схемы определяет ее дешевизну и широкое распространение устройства в целом.
Изучение работы электронных трансформаторов
Если к электронному трансформатору подключить нагрузку, например, галогенную лампу 12В х 50Вт, и к этой нагрузке подключить осциллограф, то на его экране можно увидеть картина, показанная на рисунке 2.
Рисунок 2. Осциллограмма выходного напряжения электронного трансформатора Taschibra 12Вх50Вт
Выходное напряжение представляет собой высокочастотное колебание частотой 40 кГц, промодулированное на 100% частоте 100 Гц, полученное после выпрямления сетевого напряжения с частотой 50 Гц, что вполне подходит для питания галогенных ламп.
Точно такая же картина получится и для преобразователей другой мощности или другой фирмы, ведь схемы практически не отличаются друг от друга.
При подключении к выходу выпрямительного моста электролитического конденсатора С4 47мкФх400В, как показано штриховой линией на рисунке 4, напряжение на нагрузке примет вид, показанный на рисунке 4.
Рисунок 3. Подключение конденсатора к выходу выпрямителя выпрямительный мост
Рисунок 4. Напряжение на выходе преобразователя после подключения конденсатора С5
Однако не следует забывать, что зарядный ток дополнительно подключенного конденсатора С4 приведет к перегоранию, довольно шумному, резистора R1, который используется в качестве предохранителя. Поэтому этот резистор следует заменить на более мощный резистор с номиналами 22 Ом2Вт, назначение которого просто ограничить зарядный ток конденсатора С4. В качестве предохранителя следует использовать обычный предохранитель на 0,5А.
Легко заметить, что модуляция с частотой 100 Гц прекратилась, остались только высокочастотные колебания с частотой около 40 КГц.
