Блок питания из энергосберегающей лампы: как сделать своими руками

Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы. Какие детали понадобятся для сборки. Какие ошибки можно допустить при изготовлении блока питания своими руками. Какие преимущества у самодельного блока питания.

Устройство и принцип работы энергосберегающей лампы

Энергосберегающая лампа представляет собой сложное устройство, состоящее из множества компонентов:

• Стеклянная трубка, наполненная парами ртути и инертным газом
• Электроды (катод и анод) на концах трубки
• Электронный балласт для управления работой лампы
• Люминофорное покрытие внутри трубки

Принцип работы энергосберегающей лампы основан на следующих процессах:

1. При подаче электропитания электроды нагреваются и начинают испускать электроны
2. Электроны сталкиваются с атомами ртути, вызывая ультрафиолетовое излучение
3. Ультрафиолет преобразуется люминофором в видимый свет
4. Электронный балласт управляет подачей тока и стабилизирует работу лампы

Какие преимущества дает такая конструкция энергосберегающей лампы? Высокая светоотдача при низком энергопотреблении позволяет экономить до 80% электроэнергии по сравнению с лампами накаливания.

Схема и компоненты электронного балласта

Ключевым элементом энергосберегающей лампы является электронный балласт. Его схема содержит следующие основные компоненты:

• Выпрямительный мост (диоды VD1-VD4)
• Фильтрующие конденсаторы (C0, C9, C10)
• Силовые транзисторы
• Импульсный трансформатор (TV1)
• Балластный дроссель (L5)
• Цепи управления и защиты

Электронный балласт выполняет следующие функции:

1. Выпрямляет переменное напряжение сети
2. Преобразует постоянное напряжение в высокочастотные импульсы
3. Ограничивает ток через лампу с помощью дросселя
4. Обеспечивает плавный запуск и стабильную работу лампы

Благодаря такой схеме достигается высокий КПД и экономичность энергосберегающих ламп. А как можно использовать эту схему для создания блока питания?

Блок питания на основе энергосберегающей лампы

Электронный балласт энергосберегающей лампы по своей схеме очень похож на импульсный блок питания. Это позволяет с минимальными изменениями переделать его в источник питания. Какие преимущества дает такой подход?

• Простота конструкции — основа уже готова
• Низкая стоимость комплектующих
• Высокий КПД импульсного преобразования
• Компактные размеры
• Широкие возможности по настройке выходных параметров

Какие изменения нужно внести в схему балласта для получения блока питания?

1. Удалить компоненты, отвечающие за работу лампы
2. Добавить выпрямитель на выходе
3. Намотать дополнительную обмотку на дросселе
4. При необходимости заменить силовые транзисторы

Рассмотрим подробнее процесс переделки энергосберегающей лампы в блок питания.

Этапы изготовления блока питания из энергосберегающей лампы

Процесс создания блока питания на основе энергосберегающей лампы включает следующие основные этапы:

1. Демонтаж лампы и извлечение электронного балласта
2. Удаление ненужных компонентов со схемы балласта
3. Добавление выпрямительного моста и фильтрующих конденсаторов на выход
4. Намотка дополнительной обмотки на дросселе для получения нужного напряжения
5. При необходимости замена силовых транзисторов на более мощные
6. Установка радиатора охлаждения на силовые элементы
7. Настройка и проверка работы блока питания

Какие инструменты и материалы понадобятся для изготовления блока питания?

• Паяльник и припой
• Мультиметр
• Провода для намотки
• Диоды и конденсаторы
• Радиатор охлаждения
• Корпус для блока питания

При работе с электроникой важно соблюдать технику безопасности и использовать средства защиты. Как правильно рассчитать параметры блока питания?

Расчет параметров блока питания

Для получения нужных характеристик блока питания необходимо произвести ряд расчетов:

1. Определение требуемой выходной мощности
2. Расчет числа витков дополнительной обмотки дросселя
3. Подбор выпрямительных диодов по току и напряжению
4. Расчет емкости выходных фильтрующих конденсаторов
5. Проверка мощности силовых транзисторов

Как рассчитать число витков дополнительной обмотки? Можно воспользоваться следующей формулой:

N = (Uвых + 1) * Nисх / Uисх

где:

• N — число витков дополнительной обмотки
• Uвых — требуемое выходное напряжение
• Nисх — число витков исходной обмотки дросселя
• Uисх — напряжение на исходной обмотке

Какие ошибки можно допустить при расчетах и изготовлении блока питания?

Типичные ошибки при изготовлении блока питания

При самостоятельном изготовлении блока питания из энергосберегающей лампы можно допустить следующие ошибки:

• Использование маломощных выпрямительных диодов
• Недостаточная емкость выходных конденсаторов
• Неправильный расчет числа витков дополнительной обмотки
• Отсутствие или неправильный монтаж радиатора охлаждения
• Использование транзисторов с недостаточной мощностью
• Неправильная полярность подключения компонентов

К чему могут привести эти ошибки? Последствия могут быть следующими:

1. Выход из строя компонентов блока питания
2. Нестабильное выходное напряжение
3. Перегрев и выгорание элементов схемы
4. Низкий КПД и большие потери энергии
5. Невозможность получить требуемую выходную мощность

Как избежать этих ошибок? Важно тщательно производить все расчеты, использовать качественные компоненты с запасом по мощности, обеспечивать хорошее охлаждение. Какие преимущества дает самодельный блок питания?

Преимущества самодельного блока питания

Изготовление блока питания из энергосберегающей лампы своими руками дает ряд преимуществ:

• Низкая стоимость по сравнению с готовыми блоками питания
• Возможность точной настройки под конкретные задачи
• Получение нужных выходных параметров
• Компактные размеры устройства
• Высокий КПД импульсного преобразования
• Приобретение полезных навыков и опыта

Какие задачи можно решить с помощью такого блока питания? Вот несколько вариантов применения:

1. Питание маломощной электроники
2. Зарядное устройство для аккумуляторов
3. Лабораторный блок питания
4. Источник питания для светодиодного освещения
5. Питание автомобильной электроники

При правильном подходе самодельный блок питания из энергосберегающей лампы может стать надежным и экономичным решением для различных задач. Главное — соблюдать все правила безопасности при работе с электроникой.

Как сделать самостоятельно блок питания из энергосберегающих ламп

Люминесцентная лампа является довольно сложным механизмом. В конструкции энергосберегающих ламп находится множество разных мелких составляющих, которые в совокупности и обеспечивают то освещение, которое выдаёт такое устройство. Основой всей конструкции энергосберегающих устройств является стеклянная трубка, которая наполнена парами ртути и инертным газом.

Содержание:

1. Устройтсво и назначение элементов
2. Схема энергосберегающей лампы и её отличие
3. Характеристики импульсного трансформатора
4. Расчитываем емкость напряжения
5. Делаем БП на 20 ват
6. Делаем БП на 100 ват

Импульсный блок и его назначение

С обоих концов этой трубки установлены электроды, катод и анод. После подачи на них тока, они начинают нагреваться. Достигнув необходимой температуры они выпускают электроны, которые ударяются об молекулы ртути и та начинает излучать ультрафиолетовый свет.

Ультрафиолет конвертируется в видимый для человеческого глаза спектр благодаря люминофору, который находится в трубке. Таким образом, лампа зажигается спустя некоторое время. Обычно скорость загорания лампы зависит от срока её выработки. Чем дольше лампа работала, тем больше будет промежуток между включением и полным зажиганием.

Чтобы понять предназначение каждой из составляющих ибп, следует разобрать по отдельности какие функции они выполняют:

• R0 – работает ограничителем и предохранителем блока питания. Он стабилизирует и останавливает излишний поток питания тока в момент включения, который протекает через диоды выпрямляющего устройства.
• VD1, VD2, VD3, VD4 – используются как мостовые выпрямители.
• L0, C0 – фильтруют подачу тока и делают её без перепадов.
• R1, C1, VD8 и VD2 – запускная цепь преобразователей. Процесс запуска происходит следующим образом. Источник зарядки конденсатора С1 является первый резистор. После того как конденсатор набирает такой мощности, что способен пробить динистор VD2, он самостоятельно открывается и попутно открывает транзистор, что вызывает автоколебание в схеме. Затем прямоугольный импульс направляется на катод диода VD8 и возникающий минусовый показатель закрывает второй динистор.
• R2, C11, C8 – делают стартовый процесс преобразователей более лёгким.
• R7, R8 – Делают закрытие транзисторов более эффективным.
• R6, R5 – создают границы для тока на базах каждого транзистора.
• R4, R3 – работают как предохранители в случае резкого повышения напряжения в транзисторах.
• VD7 VD6 – предохраняют каждый транзистор бп от возвратного тока.
• TV1 – обратный трансформатор для связи.
• L5 – дроссель балластный.
• C4, C6 – конденсаторы разделения, где всё напряжение и питание разделяется пополам.
• TV2 – трансформатор для создания импульсов.
• VD14, VD15 – диоды, работающие от импульсов.
• C9, C10 – фильтрующие конденсаторы.

Благодаря правильной расстановке и тщательному подбору характеристик всех перечисленных составляющих, мы и получаем блок питания необходимой нам мощности для дальнейшего использования.

Отличия конструкции лампы от импульсного блока

Схема энергосберегающей лампы очень похожа по строению импульсного блока питания, из-за чего сделать импульсный бп можно очень легко и быстро. Для переделки, необходимо установить перемычку и дополнительно установить трансформатор вырабатывающий импульсы и который оснащён выпрямителем.

Для облегчения ибп, удалена стеклянная люминесцентная лампа и некоторые составляющие конструкции, которые были заменены специальным соединителем. Вы могли заметить, что для изменения необходимо выполнить всего несколько простых операций, и этого будет вполне достаточно.

Плата с энергосберегающей лампы

Выдаваемый показатель мощности, ограничен размером используемого трансформатора, максимальным возможным пропускным показателем основных транзисторов и габаритами охлаждающей системы. Чтобы увеличить немного мощность, достаточно намотать ещё обмотки на дроссель.

Импульсный трансформатор

Основной ключевой характеристикой импульсного блока питания есть возможность адаптироваться к показателям трансформатора, который используется в конструкции. А то, что обратный ток не нуждается в проходке через трансформатор, который мы сами сделали, значительно облегчает нам расчёты номинальной мощности трансформатора.

Таким образом, большинство ошибок при расчёте становятся незначительными благодаря использованию такой схемы.

Рассчитываем ёмкость необходимого напряжения

Для экономии используют конденсаторы с маленьким показателем ёмкости. Именно от них будет зависеть показатель пульсации входящего напряжения. Для снижения пульсации, необходимо увеличивать объём конденсаторов тоже делается для увеличения показателя пульсации только в обратном порядке.

Для снижения размеров и улучшения компактности, возможно, применять конденсаторы на электролитах. К примеру, можно использовать такие конденсаторы, которые вмонтированы в фототехнику. Они обладают ёмкостью 100µF х 350V.

Блок питания на двадцать ватт

Чтобы обеспечить бп показателем двадцать ватт, достаточно использовать стандартную схему от энергосберегающих светильников и вовсе не наматывая дополнительной намотки на трансформаторы. В случае, когда дроссель обладает свободным пространством и может дополнительно уместить витки, можно их добавить.

Таким образом, следует добавить два-три десятка витков обмотки, чтобы была возможность подзаряжать мелкие устройства или использовать ибп как усилитель для техники.

Схема блока питания на 20 ватт

Если вам требуется более эффективное увеличение показателя мощности, можно использовать самый простой провод из меди, покрытый лаком. Он специально предназначен для обмотки. Убедитесь что изоляция на стандартной обмотке дросселя достаточно качественная, так как эта часть будет находиться под значением входящего тока. Также следует оградить её от вторичных витков с помощью бумажной изоляцией.

Действующая модель БП мощность – 20 Ватт.

Для изоляции используем специальный картон толщиной 0.05 миллиметра или 0.1 миллиметра. В первом случае необходимо два слова, во втором достаточно одного. Сечение обмоточного провода используем из максимального больших, количество витков будет подбирать методом проб. Обычно витков необходимо достаточно мало.

Проделав все необходимые действия, вы получаете мощность бп 20 ватт и рабочую температура трансформатора шестьдесят градусов, транзистора сорок два. Большую мощность сделать не получиться, так как размеры дросселя ограничены и сделать большее количество обмотки не получится.

Уменьшение поперечного диаметра используемого провода конечно увеличит численность витков, но на мощность это повлияет только в минус.

Стоваттный блок питания

Чтобы иметь возможность поднять мощность бп до сотни ватт, необходимо дополнительно докрутить импульсный трансформатор и расширить ёмкость фильтровочного конденсатора до 100 фарад.

Схема 100 ватт БП

Чтобы облегчить нагрузку и уменьшить температуру транзисторов, к ним следует добавить радиаторы для охлаждения. При такой конструкции, КПД получится в районе девяноста процентов.

Следует подключить транзистор 13003

К электронному балласту бп следует подключить транзистор 13003, который способен закрепляться с помощью фасонной пружины. Они выгодны тем, что с ними нет необходимости устанавливать прокладку из-за отсутствия металлических площадок. Конечно, их теплоотдача значительно хуже.

Лучше всего проводить закрепления с помощью винтов М2.5, с заранее установленной изоляцией. Также возможно использовать термопасту, которая не передаёт напряжение сети.

Убедитесь что транзисторы надёжно заизолированы, так как через них проходит ток и при плохой изоляции возможно короткое замыкание.

Подключение к сети 220 вольт

Подключение происходит с помощью лампы накаливания. Она будет служить защитным механизмом и подключается перед блоком питания.

В этом случае, лампа служит балластом, который имеет нелинейный показатель и отлично предохраняет ибп от неисправной работы сети. Значение мощности лампы необходимо подбирать таким же образом, как и мощность самого импульсного блока питания.

Так как, возможно, что блок питания будет пропускать сильное напряжение, позаботьтесь о том, чтобы все его соединения и контакты были качественно заизолированы. Тоже касается и всех транзисторов, их так же следует изолировать от внешней среды, ведь они могут пропускать ток через свой корпус.

Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками

Энергосберегающие лампочки нашли широкое применение, как в бытовых, так и в производственных целях. Со временем любая лампа приходит в неисправное состояние. Однако при желании светильник можно реанимировать, если собрать блок питания из энергосберегающей лампы. При этом в качестве составляющих блока используется начинка вышедшей из строя лампочки.

Содержание

• Импульсный блок и его назначение
  • Отличия лампы от импульсного блока
• Переделка блока
  • Определение мощности
  • Новые компоненты
• Самостоятельное изготовление блока питания
  • Импульсный трансформатор
  • Выпрямитель
  • Наладка источника бесперебойного питания
  • ИБП высокой мощности
• Потенциальные ошибки

Импульсный блок и его назначение

На обоих концах трубки люминесцентной лампы имеются электроды, анод и катод. В результате подачи электропитания компоненты лампы разогреваются. После нагрева происходит выделение электронов, которые сталкиваются со ртутными молекулами. Следствием происходящего становится ультрафиолетовое излучение.

За счет наличия в трубке люминофора осуществляется конвертация люминофора в видимое свечение лампочки. Свет появляется не сразу, а спустя определенный промежуток времени после подключения к электросети. Чем более выработан светильник, тем длительнее интервал.

Работа импульсного блока питания основывается на следующих принципах:

1. Преобразование переменного тока из электросети в постоянный. При этом напряжение не меняется (то есть остается 220 В).
2. Трансформация постоянного напряжения в прямоугольные импульсы за счет работы широтного импульсного преобразователя. Частота импульсов составляет от 20 до 40 кГц.
3. Подача напряжения на светильник посредством дросселя.

Далее представлена схема функционирования балласта люминесцентной лампочки.

Источник бесперебойного питания (ИБП) состоит из целого ряда компонентов, каждый из которых в схеме имеет свою маркировку:

1. R0 — выполняет ограничивающую и предохраняющую роль в блоке питания. Устройство предотвращает и стабилизирует чрезмерный ток, идущий по диодам в момент подключения.
2. VD1, VD2, VD3, VD4 — выступают в качестве мостов-выпрямителей.
3. L0, C0 — являются фильтрами передачи электрического тока и защищают от перепадов напряжения.
4. R1, C1, VD8 и VD2 — представляют собой цепь преобразователей, использующихся при запуске. В качестве зарядки конденсатора C1 используется первый резистор (R1). Как только конденсатор пробивает динистор (VD2), он и транзистор раскрываются, в результате чего начинается автоколебание в схеме. Далее прямоугольный импульс посылается на диодный катод (VD8). Возникает минусовой показатель, перекрывающий второй динистор.
5. R2, C11, C8 — облегчают начало работы преобразователей.
6. R7, R8 — оптимизируют закрытие транзисторов.
7. R6, R5 — образуют границы для электротока на транзисторах.
8. R4, R3 — используются в качестве предохранителей при скачках напряжения в транзисторах.
9. VD7 VD6 — защищают транзисторы БП от возвратного тока.
10. TV1 — является обратным коммуникативным трансформатором.
11. L5 — балластный дроссель.
12. C4, C6 — выступают как разделительные конденсаторы. Делят все напряжение на две части.
13. TV2 — трансформатор импульсного типа.
14. VD14, VD15 — импульсные диоды.
15. C9, C10 — фильтры-конденсаторы.

Обратите внимание! На схеме ниже красным цветом отмечены компоненты, которые нужно удалить при переделывании блока. Точки А-А объединяют перемычкой.

Только продуманный подбор отдельных элементов и правильная их установка позволит создать эффективно и надежно работающий блок питания.

Отличия лампы от импульсного блока

Схема лампы-экономки во многом напоминает строение импульсного блока питания. Именно поэтому изготовить импульсный БП несложно. Чтобы переделать устройство, понадобятся перемычка и дополнительный трансформатор, который станет выдавать импульсы. Трансформатор должен иметь выпрямитель.

Чтобы сделать БП более легким, удаляется стеклянная люминесцентная лампочка. Параметр мощности ограничивается наибольшей пропускной способностью транзисторов и размерами охлаждающих элементов. Для повышения мощности необходимо намотать дополнительную обмотку на дроссель.

Переделка блока

Прежде чем начинать переделку БП, необходимо выбрать выходную мощность тока. От этого показателя зависит степень модернизации системы. Если мощность будет находиться в пределах 20-30 Вт, не понадобятся глубокие изменения в схеме. Если же запланирована мощность свыше 50 Вт, модернизация нужна более системная.

Обратите внимание! На выходе из БП будет постоянное напряжение. Получение переменного напряжения на частоте 50 Гц не представляется возможным.

Определение мощности

Вычисление мощности осуществляется согласно формуле:

В качестве примера рассмотрим ситуацию с блоком питания, имеющим следующие характеристики:

• напряжение — 12 В;
• сила тока — 2 А.

Вычисляем мощность:

P = 2 × 12 = 24 Вт.

Конечный параметр мощности будет больше — примерно 26 Вт, что позволяет учесть возможные перегрузки. Таким образом, для создания блока питания потребуется достаточно незначительное вмешательство в схему стандартной эконом-лампы на 25 Вт.

Новые компоненты

На схеме, представленной далее, показан порядок добавления новых деталей. Все они обозначены красным цветом.

В число новых электронных компонентов входят:

• диодный мост VD14-VD17;
• 2 конденсатора C9 и C10;
• обмотка на балластном дросселе (L5), количество витков которой определяется эмпирически.

Дополнительная обмотка выполняет еще одну важную функцию — является разделяющим трансформатором и защищает от проникновения напряжения на выходы ИБП.

Чтобы вычислить нужное количество витков в дополнительной обмотке, выполняются такие действия:

1. Временно наносим обмотку на дроссель (приблизительно 10 витков провода).
2. Стыкуем обмотку с сопротивлением нагрузки (мощность от 30 Вт и сопротивление 5-6 Ом).
3. Подключаемся к сети и делаем замер напряжения при нагрузочном сопротивлении.
4. Полученный результат делим на число витков и узнаем, сколько вольт приходится на каждый виток.
5. Выясняем нужное количество витков для постоянной обмотки.

Более подробно порядок расчета показан ниже.

Для вычисления нужного количества витков планируемое напряжение для блока делим на напряжение одного витка. В результате получаем число витков. К итоговому результату рекомендуется прибавить 5-10 %, что позволит иметь определенный запас.

Не стоит забывать, что оригинальная дроссельная обмотка находится под сетевым напряжением. Если нужно намотать на нее новый слой обмотки, позаботьтесь о межобмоточном изоляционном слое. Особенно важно соблюдать данное правило, когда наносится провод типа ПЭЛ в эмалевой изоляции. В качестве межобмоточного изоляционного слоя подойдет политетрафторэтиленовая лента (толщина 0,2 миллиметра), которая позволит повысить плотность резьбовых соединений. Такую ленту используют сантехники.

Обратите внимание! Мощность в блоке ограничивается габаритной мощностью задействованного трансформатора, а также максимально возможным током транзисторов.

Самостоятельное изготовление блока питания

ИБП можно изготовить своими руками. Для этого понадобятся небольшие изменения в перемычке электронного дросселя. Далее выполняется подключение к импульсному трансформатору и выпрямителю. Отдельные элементы схемы удаляются ввиду их ненужности.

Если блок питания не слишком высокомощный (до 20 Вт), трансформатор устанавливать необязательно. Хватит нескольких витков проводника, намотанных на магнитопровод, расположенный на балласте лампочки. Однако осуществить эту операцию можно только при наличии достаточного места под обмотку. Для нее подходит, к примеру, проводник типа МГТФ с фторопластовым изоляционным слоем.

Провода обычно нужно не так много, поскольку практически весь просвет магнитопровода отдается изоляции. Именно этот фактор ограничивает мощность таких блоков. Для увеличения мощности потребуется трансформатор импульсного типа.

Импульсный трансформатор

Отличительной характеристикой такой разновидности ИИП (импульсного источника питания) считается возможность его подстраивания под характеристики трансформатора. Кроме того, в системе нет цепи обратной связи. Схема подключения такова, что в особенно точных подсчетах параметров трансформатора нет необходимости. Даже если будет допущена грубая ошибка при расчетах, источник бесперебойного питания скорее всего будет функционировать.

Импульсный трансформатор создается на основе дросселя, на который накладывается вторичная обмотка. В качестве таковой используется лакированный медный провод.

Межобмоточный изоляционный слой чаще всего выполнен из бумаги. В некоторых случаях на обмотку нанесена синтетическая пленка. Однако даже в этом случае следует дополнительно обезопаситься и намотать 3-4 слоя специального электрозащитного картона. В крайнем случае используется бумага толщиной от 0,1 миллиметра. Медный провод накладывается только после того, как предусмотрена данная мера безопасности.

Что касается диаметра проводника, он должен быть максимально возможным. Количество витков во вторичной обмотке невелико, поэтому подходящий диаметр обычно выбирают методом проб и ошибок.

Выпрямитель

Чтобы не допустить насыщения магнитопровода в источнике бесперебойного питания, используют исключительно двухполупериодные выходные выпрямители. Для импульсного трансформатора, работающего на уменьшение напряжения, оптимальной считается схема с нулевой отметкой. Однако для нее нужно изготовить две абсолютно симметричные вторичные обмотки.

Для импульсного источника бесперебойного питания не подойдет обычный выпрямитель, функционирующий согласно схеме диодного моста (на кремниевых диодах). Дело в том, что на каждые 100 Вт транспортируемой мощности потери составят не менее 32 Вт. Если же изготавливать выпрямитель из мощных импульсных диодов, затраты будут велики.

Наладка источника бесперебойного питания

Когда собран блок питания, остается присоединить его к наибольшей нагрузке, чтобы проверить — не перегреваются ли транзисторы и трансформатор. Температурный максимум для трансформатора — 65 градусов, а для транзисторов — 40 градусов. Если трансформатор чересчур нагревается, нужно взять проводник с большим сечением или же увеличить габаритную мощность магнитопровода.

Перечисленные действия можно выполнить одновременно. Для трансформаторов из дроссельных балансов нарастить сечение проводника вероятнее всего не удастся. В этом случае единственный вариант — сокращение нагрузки.

ИБП высокой мощности

В некоторых случаях стандартной мощности балласта не хватает. В качестве примера приведем такую ситуацию: есть лампа мощностью 24 Вт и необходим ИБП для зарядки с характеристиками 12 B/8 A.

Для реализации схемы понадобится неиспользуемый компьютерный БП. Из блока достаем силовой трансформатор вместе с цепью R4C8. Данная цепочка защищает силовые транзисторы от чрезмерного напряжения. Силовой трансформатор соединяем с электронным балластом. В этой ситуации трансформатор заменяет дроссель. Ниже изображена схема сборки источника бесперебойного питания, основанная на лампочке-экономке.

Из практики известно, что данная разновидность блоков дает возможность получать до 45 Вт мощности. Нагревание транзисторов находится в рамках нормы, не превышая 50 градусов. Чтобы полностью исключить перегревание, рекомендуется вмонтировать в транзисторные базы трансформатор с большим сечением сердечника. Транзисторы ставят непосредственно на радиатор.

Потенциальные ошибки

Не рекомендуется использовать как выходной выпрямитель стандартный диодный мост на низких частотах. Особенно нежелательно это делать, если источник бесперебойного питания отличается высокой мощностью.

Нет смысла упрощать схему, накладывая базовые обмотки непосредственно на силовой трансформатор. В случае отсутствия нагрузки возникнут немалые потери, поскольку в транзисторные базы станет поступать ток большой величины.

Если используется трансформатор с возрастанием тока нагрузки, повысится и ток в транзисторных базах. Эмпирически установлено, что после того, как показатель нагрузки доходит до 75 Вт, в магнитопроводе наступает насыщение. Результатом этого является снижение качества транзисторов и их чрезмерный нагрев. Чтобы не допустить такого развития событий, рекомендуется самостоятельно обмотать трансформатор, используя большее сечение сердечника. Также допускается складывание вместе двух колец. Еще один вариант состоит в использовании большего диаметра проводника.

Базовый трансформатор, выступающий в качестве промежуточного звена, можно удалить из схемы. С этой целью токовый трансформатор присоединяют к выделенной обмотке силового трансформатора. Делается это с использованием высокомощного резистора на основе схемы обратной коммуникации. Минусом такого подхода является постоянное функционирование трансформатора тока в условиях насыщения.

Недопустимо подключение трансформатора вместе с дросселем (находится в преобразователе балласта). В противном случае из-за снижения общей индуктивности возрастет частота ИБП. Следствием этого станут потери в трансформаторе и чрезмерный нагрев транзистора выпрямителя на выходе.

Нельзя забывать о высокой отзывчивости диодов к повышенным показателям обратного напряжения и тока. К примеру, если поставить в схему на 12 вольт 6-вольтовый диод, данный элемент быстро придет в негодность.

Не следует менять транзисторы и диоды на низкокачественные электронные компоненты. Рабочие характеристики элементной базы российского производства оставляют желать лучшего, и результатом замены станет снижение функциональности источника бесперебойного питания.

Что более энергоэффективно

Все мы слышали историю о Бенджамине Франклине и его воздушных змеях. И большинство из нас знает о бесконечных попытках Томаса Эдисона создать лампочку. Но в наши дни существует множество различных вариантов освещения. Большинство из них обусловлено эстетикой, но есть и другие факторы.

Для современного потребителя энергоэффективность важнее стиля. Речь идет не только о снижении платы за коммунальные услуги. Пользователи ламп также обеспокоены энергосбережением и защитой окружающей среды в целом. Итак, давайте посмотрим, какие лампочки лучше всего подходят для вашего кармана.

Как работают лампочки

Вы когда-нибудь задумывались, почему в вашей комнате становится холоднее (и тише) во время отключения электричества? Это потому, что энергия не может быть создана или уничтожена. Его можно только преобразовать из одной формы в другую. В случае с традиционными лампочками тепловая энергия превращается в световую, хотя большая часть ее тратится впустую. К сожалению, это «потраченное тепло» по-прежнему потребляет электричество.

Итак, если вы хотите сделать свои лампочки более энергоэффективными, вы можете либо уменьшить тепловыделение, либо использовать больше выделяемого тепла, либо превратить больше этого тепла в свет. Различные типы ламп делают это по-разному. Некоторые создают вакуум внутри колбы, чтобы нить накала светилась ярче и испускала больше видимого света. Другие используют газы, чтобы сделать излучаемый свет ярче.

В некоторых источниках света нити накала и газы отсутствуют. Вместо этого используются полупроводники. Эти полупроводники пропускают электрический ток через диод с отрицательным зарядом. Электроны в пределах тока высвобождают фотоны, накачанные электромагнитным излучением. Когда эти фотоны сталкиваются и объединяются, они производят яркий свет, потребляя при этом минимальную энергию.

Связь яркости с эффективностью

Когда вы имеете дело с лампочками, некоторые идеи могут показаться чуждыми. Например, существует тенденция использования искусственного светодиодного освещения для имитации фотосинтеза. Это касается качества и интенсивности производимого света, а также того, может ли он вызвать прорастание и рост. Но на более элементарном уровне полезно знать разницу между используемой и произведенной энергией.

Для начала давайте посмотрим на термины, используемые в пространстве лампочки. К ним относятся:

• Напряжение — количество электричества, которое проходит через ваши кабели. Это то, сколько энергии вы потенциально можете получить, когда подключаете свое устройство. В США это 110/120В.
• Мощность — даже если из ваших розеток выходит 120 В, вы не можете использовать все сразу. И у каждого гаджета есть своя конкретная информация. Мощность измеряется в джоулях, используемых в секунду.
• Люмен – это свет, который вы можете увидеть. Он описывает яркость вашей лампочки. Различные типы ламп могут достигать одинаковой яркости (люменов) при разной мощности.

Чтобы лучше понять это, давайте рассмотрим некоторые распространенные значения мощности и то, как они преобразуются в яркость. Мы собираемся оценить светимость (люмен на ватт) тусклых и ярких лампочек. Для справки, люмены обозначаются аббревиатурой лм, ватты — Вт, а вольты — вольты. Грубо говоря, вольфрамовые лампы накаливания производят 10 люменов на ватт, а компактные люминесцентные лампы — ближе к 40 люменам на ватт.

Тип лампы	Тусклый свет (400–500 лм)	Яркий свет (1300–1500 лм)
Вольфрам	40 Вт	10 0W
Галоген	28W	70W
CFL	9 Вт	20 Вт
Светодиод	6 Вт	18 Вт

Отличительные типы Лампы накаливания

Несмотря на то, что принцип работы лампочек одинаков, их характеристики различаются. И именно эти вариации определяют, насколько эффективны ваши лампы. Цель состоит в том, чтобы собрать максимальное количество тепла и беспрепятственно преобразовать его в световые волны, поэтому давайте посмотрим, как каждая категория ламп делает это.

Обратите внимание: лампы маркировались в ваттах до 2011 года, когда FTC (Федеральная торговая комиссия) обязала маркировать лампы не только в ваттах, но и в люменах. Это обеспечило большую прозрачность для потребителей и упростило покупателям замену своих ламп по мере необходимости.

1. Вольфрамовые лампы накаливания

Вольфрамовые лампы накаливания

Это «оригинальные лампочки». Они сделаны из вольфрамовой нити, прикрепленной к основанию вашей лампочки. Стеклянный шар окружает нить. Стекло, как правило, прозрачное, но оно также может быть тонировано или окрашено по вашему желанию. Лампа сильно нагревается, когда свет включен, поэтому никогда не прикасайтесь к голой лампочке. Вы рискуете ошпариться или даже порезаться, если лампочка лопнет у вас на руке.

Внутри стекла производитель может поместить газообразный азот, чтобы нить накала светилась ярче, испуская большее количество света. Наиболее распространенной вольфрамовой лампой для домашнего использования является лампа мощностью 60 Вт. Он производит от 700 до 800 люмен, но много тепловой энергии тратится впустую, поскольку рассеивается.

Это означает, что лампы накаливания делают вашу комнату значительно теплее. В других типах вольфрамовых ламп стеклянный шар не содержит газа. Вместо этого весь воздух и другие газы высасываются, оставляя вакуум. И тепло, и свет распространяются быстрее в вакууме, поэтому лампочки более эффективны.

Вольфрамовые лампы остаются в хорошем рабочем состоянии до 1000 часов использования. В основном они излучают теплый желтый свет с температурой около 2700° по Кельвину (теплый белый или мягкий белый). Эта световая температура часто описывается как «мягкий белый». Эти лампочки самые распространенные… и наименее энергоэффективные. Их предполагаемая эффективность составляет от 8 до 10 люмен на ватт. Остальное потрачено впустую.

2. Галогенные лампы

Галогенные лампы

В них используется та же технология, что и в стандартных вольфрамовых лампах накаливания. Центральная нить нагревается, а окружающие газы усиливают раскаленное докрасна свечение, высвобождая больше люменов. Галогенные лампы получили свое название от газа галогена, который заполняет стеклянные шары. Помимо галогена, в эти лампы (или лампы) иногда добавляют бром, йод или другие инертные газы.

В галогенных лампах «наполнительный газ» не касается непосредственно горячей нити накала. Нить заключена в прозрачную стеклянную оболочку, которая, в свою очередь, заключена в более крупный стеклянный шар. Галогенные лампы меньше по размеру, чем вольфрамовые, и служат дольше. Они не становятся такими горячими на ощупь, потому что между вашими пальцами и источником тепла и света находится дополнительный слой газа и стекла.

Светимость галогенных ламп (их чаще называют лампами) составляет примерно от 12 до 15 люмен на ватт. Это небольшое улучшение по сравнению с вольфрамовыми лампами. Поэтому, если вы хотите заменить вольфрамовую лампочку мощностью 60 Вт на галогенную лампу, вам нужна галогенная лампа мощностью от 40 до 45 Вт. Галогенные лампы иногда монтируют в отражающие колпачки, чтобы улучшить направление и интенсивность света.

3. Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы

Люминесцентные лампы популярны в теплицах, поскольку они обеспечивают освещение, не влияя на температурные параметры ваших растений. Но если вам нужна высокая энергоэффективность для ваших нужд в саду, вам, вероятно, следует выбрать светодиодную лампу для выращивания растений. Это сократит счета за коммунальные услуги, а это очень важно, поскольку вы также тратите средства на ирригационные системы, удобрения и борьбу с вредителями.

Но пока вы устанавливаете флуоресцентные лампы в своем крытом саду, подумайте и о конфигурации. Флуоресцентные лампы старой школы представляли собой длинные катодные лампы, для которых требовалась удлиненная розетка и пусковой предохранитель. Современные флуоресцентные лампы можно легко установить в вольфрамовую розетку без дополнительной настройки. Эти лампы называются компактными люминесцентными лампами (КЛЛ).

КЛЛ по-прежнему являются типичными цилиндрическими люминесцентными лампами. Но эти трубки были сложены, скручены или свернуты, чтобы занимать столько же места, сколько и вольфрамовая лампа. Два конца трубки соединяются с одним гнездом, а не с двумя катодными полюсами. Как и обычные люминесцентные лампы, лампы КЛЛ заполнены ртутью и другими газами. Они могут прослужить до 10 000 часов.

Уровень освещенности КЛЛ составляет от 30 до 60 люмен на ватт. Некоторые флуоресцентные лампы могут производить до 90 люмен на ватт. И поскольку это люминесцентные лампы, они излучают «холодный свет» или «синий свет». Этот свет имеет температуру примерно 4100° по Кельвину (ярко-белый или холодный белый). КЛЛ с высоким световым потоком могут достигать 5000–6500° по Кельвину, что соответствует полуденному дневному свету.

4. Светодиодные лампы

Светодиодные лампы

Эти лампы стали популярными в последние годы, поэтому мы считаем их «новой технологией». Но первая светодиодная лампа была изобретена в 1962 году Ником Холоньяком-младшим и его коллегами из General Electric (GE). Вместо того, чтобы использовать тепло для производства света, светодиоды используют фотоны. Светодиодные чипы намного меньше, чем галогенные или вольфрамовые нити накала, и иногда монтируются попарно или тройно.

Основой светодиодного чипа является отрицательный диод. Когда электричество проходит через диод, электроны испускают фотоны. Эти фотоны смешиваются, чтобы испустить свет. Поскольку для высвобождения этих фотонов требуется очень мало энергии, а их столкновения производят так много света, светодиоды в четыре-пять раз более энергоэффективны, чем их вольфрамовые собратья.

По той же причине светодиоды не нагреваются так сильно, как лампы накаливания. А поскольку диоды такие крошечные, вы можете разместить больше лампочек в одном и том же пространстве. Вот почему светодиодные ленты являются одним из самых популярных форматов светодиодного освещения. Светодиоды также обычно оснащены фильтрами RGB, которые обеспечивают цветной свет. Вы можете получить семь или более вариантов цветов в пределах одной и той же светодиодной ленты.

90 035

CFL

Тип лампы	Вт	Люмен	9003 6 Светимость
Вольфрам	60 Вт	от 700 до 850 лм	от 8 до 10 лм/ w
Галоген	42 Вт	700–850 лм	12–15 лм/ш
12 Вт	от 700 до 850 лм	от 30 до 60 лм/Вт
LED	10 Вт	от 700 до 850 лм	от 40 до 90 лм/Вт

Ознакомьтесь также с нашим руководством по покупке светодиодных ламп для чтения

Банковское дело на светодиодах

Из всех рассмотренных нами ламп светодиоды являются наиболее энергоэффективными. Но поскольку их чипы маленькие и на лампу приходится несколько диодов, преобразование не так просто. Если вы хотите заменить вольфрамовую лампочку или галогенную лампу на светодиодную, они должны использовать патрон того же типа. В качестве альтернативы просто приобретите самоклеящиеся ленты, которые излучают такое же количество люменов.

Это удобный вариант, потому что он значительно снизит ваши счета за электроэнергию и не потребует никаких затрат на оплату труда или платы за ремонт. Просто найдите удобное место — предпочтительно на углу стены и пола или стены и потолка — и приклейте светодиодные ленты. Стены идеальны, потому что они отражают свет от ваших светодиодных чипов и помогают затем «путешествовать» по комнате.

Другим преимуществом сменных светодиодных ламп является резервный фактор. Полоса светодиодов может состоять из сорока или даже пятидесяти чипов на двухфутовой нити. Таким образом, даже если какая-то из ламп перегорит или выйдет из строя, вы все равно получите много люменов, не тратя лишних денег или электричества. И эти полосы света предлагают причудливые функции, такие как затухание, радуга, прыгающие огни, мерцание или даже ритмичные световые шоу.

Светодиоды для жизни растений

Мы подтвердили, что светодиоды являются лучшим источником недорогих источников света высокой интенсивности, поэтому светодиодные лампы для выращивания растений — разумное приобретение для вашей растительности. Для эффективного фотосинтеза растениям необходимы длительные периоды «дневного света», который составляет от 4000 до 6000°К. Постоянное обеспечение такого количества света в течение 12 или более часов в день наверняка обойдется дорого. Здесь светодиоды спасают положение.

Их диоды могут производить более 7000°K, потребляя всего от 500 до 700 Вт в секунду. Вы должны подумать о расстоянии, потому что светодиоды такой интенсивности могут сжечь ваши растения. Поэтому, если ваш светодиодный светильник мощностью 300 Вт или меньше, расположите его на расстоянии 30 см от растительности. Если ваша мощность достигает 1000 Вт или более, вам нужно как минимум три фута между вашими лампочками и вашими растениями.

Для комнатных растений с искусственным освещением лучше всего подходят светодиоды, поскольку они могут работать от 50 000 до 90 000 часов непрерывного использования. Тип светодиодов, используемых в теплице, должен быть оснащен вентиляторами, чтобы охлаждать их. Это предотвращает тепловые повреждения и дорогостоящий ремонт, даже если энергопотребление ваших вентиляторов частично сведет на нет вашу экономию на счетах за коммунальные услуги.

Включите свои сбережения

Итак, какой тип лампочки самый энергоэффективный? Вот как это понять:

• Лампы излучают свет, нагревая спиральные нити.
• Эти нити раскаляются докрасна и начинают светиться.
• Вакуум или газы внутри стекла помогают свету светиться ярче.
• Энергосберегающие лампы преобразуют больше тепла в свет.
• Вольфрамовая лампа менее эффективна, в то время как в КЛЛ используются более эффективные стеклянные колбы.
• Светимость измеряется в люменах на ватт.
Светодиоды
• являются наиболее эффективными, их светимость в четыре раза выше, чем у вольфрама.

Какие лампы вы сейчас используете? Покажите нам фото в комментариях!

Выбор освещения для экономии денег

Энергосбережение

Изображение

Когда вы переходите на энергосберегающее освещение, вы можете освещать свой дом, используя то же количество света за меньшие деньги . На освещение приходится около 15% потребления электроэнергии в среднем доме, а среднее домашнее хозяйство экономит около 225 долларов в год за счет использования светодиодного освещения. Если вы все еще используете лампы накаливания, переход на энергосберегающее освещение — один из самых быстрых способов сократить счета за электроэнергию. Чтобы получить высококачественную продукцию с наибольшей экономией энергии, выбирайте лампы, отмеченные знаком ENERGY STAR.

В дополнение к эффективному освещению рассмотрите возможность использования элементов управления, таких как таймеры и диммеры, для экономии электроэнергии. Таймеры автоматически выключают свет, когда он не используется, выключая свет, когда он не используется, а диммеры можно использовать для снижения уровня освещенности. Обязательно выбирайте продукты, совместимые с энергосберегающими лампами, которые вы хотите использовать.

Если у вас есть наружное освещение, которое остается включенным в течение длительного времени, использование светодиодов или компактных люминесцентных ламп в этих светильниках может сэкономить много энергии. Светодиоды и компактные люминесцентные лампы доступны в качестве прожекторов и были протестированы на устойчивость к дождю и снегу, поэтому их можно использовать в открытых светильниках. Чтобы получить высококачественную продукцию с наибольшей экономией, обратите внимание на светильники, соответствующие стандарту ENERGY STAR, которые предназначены для использования вне помещений и оснащены такими функциями, как автоматическое отключение при дневном свете и датчики движения.

Светоизлучающие диоды (СИД) — это тип твердотельного освещения — полупроводники, которые преобразуют электричество в свет. Несмотря на то, что когда-то они были известны в основном для индикаторов и светофоров, светодиоды белого света, общее освещение сегодня являются наиболее энергоэффективными и быстро развивающимися технологиями освещения. Светодиоды потребляют до 90% меньше энергии и служат в 25 раз дольше, чем традиционные лампы накаливания.

Светодиодная технология доступна во многих типах осветительных приборов, включая заменители традиционных ламп накаливания мощностью 40 Вт, 60 Вт, 75 Вт и 100 Вт, лампы с отражателем, используемые во встраиваемых светильниках, и трековые светильники, рабочее освещение, освещение под шкафами и наружное освещение. Светодиоды бывают разных цветов, и некоторые лампы могут быть настроены на разные цвета или разные оттенки белого света. Некоторые из них имеют регулировку яркости или предлагают удобные функции, такие как датчики дневного света и движения. Светодиоды хорошо работают в помещении и на открытом воздухе из-за их долговечности и производительности в холодных условиях.