Самодельный электронный трансформатор: схема, переделка и увеличение мощности

Как сделать самодельный электронный трансформатор. Какую схему использовать для его сборки. Как переделать готовый трансформатор для увеличения мощности. Какие компоненты потребуются для сборки.

Содержание

Принцип работы и устройство электронного трансформатора

Электронный трансформатор представляет собой полумостовой автогенераторный импульсный преобразователь напряжения. Его основные компоненты:

Диодный мост для выпрямления входного переменного напряжения
Полумостовой преобразователь на транзисторах
Импульсный трансформатор
Цепь запуска преобразователя
Трансформатор обратной связи

Как работает электронный трансформатор? Напряжение сети через предохранитель поступает на диодный мост. Выпрямленное напряжение питает полумостовой преобразователь на транзисторах. В диагональ моста, образованного этими транзисторами и конденсаторами, включена первичная обмотка импульсного трансформатора. Запуск преобразователя обеспечивается специальной цепью. Трансформатор обратной связи имеет три обмотки для управления работой схемы.

Схема самодельного электронного трансформатора

Рассмотрим типовую схему самодельного электронного трансформатора мощностью 50-100 Вт:

Входной диодный мост на диодах 1N4007
Транзисторы MJE13003 или аналогичные
Конденсаторы С1, С2 — 0,1 мкФ 400В
Резисторы R1, R2 — 220 кОм
Диак DB3
Импульсный трансформатор на ферритовом кольце
Трансформатор обратной связи на ферритовом кольце

Какие особенности имеет данная схема? Она проста в реализации и содержит минимум компонентов. При этом обеспечивает стабильную работу на частоте 20-40 кГц. Выходное напряжение имеет форму прямоугольных импульсов.

Переделка готового электронного трансформатора

Как переделать готовый электронный трансформатор для использования в качестве источника питания? Необходимо выполнить следующие доработки:

Подключить на выходе выпрямительного моста сглаживающий конденсатор емкостью примерно 1 мкФ на 1 Вт мощности.
Установить в разрыв сетевого провода термистор NTC или резистор 4,7 Ом 5 Вт для ограничения пускового тока.
При необходимости перемотать вторичную обмотку силового трансформатора для получения нужного выходного напряжения.
Изменить схему обратной связи с токовой на обратную связь по напряжению.
Установить на выходе диодный мост и сглаживающий дроссель с конденсатором.

Какие преимущества дает такая переделка? Она позволяет получить стабилизированный источник питания с низким уровнем пульсаций на выходе. При этом сохраняются компактные размеры и высокий КПД электронного трансформатора.

Увеличение мощности электронного трансформатора

Как увеличить мощность электронного трансформатора? Рассмотрим пример доработки 50-ваттного трансформатора для повышения мощности до 300 Вт:

Заменить транзисторы на более мощные (например, MJE13009)
Установить диодный мост на ток 3-4 А
Заменить силовой трансформатор на более мощный
Перемотать обмотки силового трансформатора проводом большего сечения
Установить на выходе мощный диодный мост

Какие результаты дает такая модернизация? Удается повысить выходную мощность в 5-6 раз при сохранении габаритов устройства. Выходной ток может достигать 20 А и более.

Изготовление самодельного трансформатора для школьного проекта

Как сделать простой трансформатор для демонстрации в школе? Для этого потребуются:

Стальной сердечник (например, шайба 3-4 дюйма)
Медный провод в изоляции 28 калибра
Пластиковая электрическая коробка
Диммер (регулятор мощности)
Вилка от старого прибора

Как собрать такой трансформатор? Намотайте на сердечник две обмотки — первичную и вторичную. Количество витков вторичной обмотки должно быть меньше, чем первичной. Подключите первичную обмотку через диммер к сети. Вторичную обмотку можно нагрузить лампочкой.

Меры безопасности при работе с самодельными трансформаторами

Какие меры предосторожности нужно соблюдать при сборке и использовании самодельных трансформаторов?

Не подключать напрямую к сети 220В без ограничения тока
Использовать качественную изоляцию проводов
Не допускать перегрева обмоток
Применять предохранители для защиты от короткого замыкания
Работать только с безопасными низковольтными цепями
Использовать средства защиты при пайке и монтаже

Соблюдение этих простых правил позволит безопасно экспериментировать с самодельными трансформаторами и избежать поражения электрическим током.

Области применения самодельных электронных трансформаторов

Где можно использовать самодельные электронные трансформаторы? Основные сферы применения:

Источники питания для различной электроники
Зарядные устройства для аккумуляторов
Лабораторные блоки питания
Преобразователи напряжения для автомобильной аппаратуры
Источники питания для светодиодного освещения
Высоковольтные источники для генераторов озона

Какие преимущества дает использование самодельных трансформаторов? Это позволяет создать источник питания с нужными параметрами при минимальных затратах. Также это хороший способ изучить принципы работы импульсных преобразователей на практике.

Настройка и проверка работоспособности

Как проверить работоспособность собранного трансформатора? Основные этапы:

Проверка отсутствия короткого замыкания между обмотками
Подключение через лампочку для ограничения тока
Измерение выходного напряжения без нагрузки
Проверка формы выходного сигнала осциллографом
Измерение выходного тока при различных нагрузках
Контроль температуры нагрева компонентов

Правильно настроенный трансформатор должен обеспечивать стабильное выходное напряжение во всем диапазоне нагрузок без перегрева.

Переделка электронного трансформатора

Главная » Самоделки » Электроника

Для сборки самодельных мощных источников питания можно задействовать электронные трансформаторы, используемые для питания галогенных ламп. ЭТ представляет собой полумостовой автогенераторный импульсный преобразователь напряжения. Стоят такие импульсные трансформаторы не дорого, и после доработки можно использовать для питания конструкций. Рассмотрим переделку электронного трансформатора105W. Оригинальная схема электронного преобразователя:

Напряжение сети через предохранитель поступает на диодный мост. Выпрямленное напряжение питает полумостовой преобразователь на транзисторах. В диагональ моста, образованного этими транзисторами и конденсаторами С1, С2, включена обмотка I импульсного трансформатора Т2. Запуск преобразователя обеспечивается цепью, состоящей из резисторов R1, R2, конденсатора С3, диода D5 и диака D6. Трансформатор обратной связи Т1 имеет три обмотки — обмотка обратной связи по току, которая включена последовательно с первичной обмоткой силового трансформатора, и две обмотки по 3 витка, питающие базовые цепи транзисторов. Выходное напряжение электронного трансформатора представляет собой прямоугольные импульсы частотой 40 кГц, промодулированные частотой 100 Гц. Чтобы переделать электронный трансформатор в источник питания, его необходимо доработать по нижеприведённой схеме.

Подключаем на выходе выпрямительного моста конденсатор, для сглаживания пульсаций выпрямленного напряжения. Емкость выбирается из расчета 1мкФ на 1Вт. Рабочее напряжение конденсатора должно быть не менее 400В. При включении в сеть выпрямительного моста с конденсатором возникает бросок тока, поэтому нужно в разрыв одного из сетевых проводов включить терморезистор NTC или резистор 4,7 Ом 5Вт.

Это ограничит пусковой ток. Плата с переделкой показана на фото.

Если необходимо другое выходное напряжение, перематываем вторичную обмотку силового трансформатора. Для выходного трансформатора Taschibra 105W приходится около 2,8В на один виток. Необходимо также знать что, под нагрузкой напряжение упадет, примерно на 2 вольта. Диаметр провода (жгута из проводов) выбирается исходя из тока нагрузки. Электронные трансформаторы имеют ОС по току, поэтому выходное напряжение будет изменяться в зависимости от нагрузки. Если нагрузка не подключена, трансформатор не запустится. Для того чтобы этого не было, нужно изменить схему обратной связи по току на ОС по напряжению. Обмотку обратной связи по току удаляем и вместо нее на плате ставим перемычку. Затем пропускаем гибкий многожильный провод через силовой трансформатор и делаем 2 витка, далее пропускаем провод через трансформатор обратной связи и делаем один виток. Концы, пропущенного через силовой трансформатор и трансформатор обратной связи провода, соединяем через два параллельно соединенных резистора 6,8 Ом 5 Вт.

Этим токоограничивающим резистором устанавливается частота преобразования. При увеличении тока нагрузки частота становится больше. Если преобразователь не запустится необходимо изменить направление намотки. Для выпрямления переменного напряжения на выходе электронного трансформатора устанавливаем диодный мост. Электронные трансформаторы плохо работают с емкостной нагрузкой или не запускаются вообще. Для нормальной работы необходим плавный запуск устройства. Обеспечению плавного запуска способствует дроссель L1. Совместно с конденсатором 100мкФ он также выполняет функцию фильтрации выпрямленного напряжения.
Продолжая тему Переделка электронного трансформатора:


	Цветы из ложечек
	Букет из разноцветных пластиковых ложечек с подсветкой


	Поделки из теста
	Необычные поделки из солёного теста порадуют ваших детей


	Сварочный аппарат
	Надёжный и универсальный сварочный аппарат можно собрать своими руками


	Браслет из цепочки
	Самодельный браслетик делаем на основе цепи, замка и кожаной верёвки.

Как увеличить мощность электронного трансформатора

Бывает, что, собирая то или иное устройство, требуется определиться с выбором источника питания. Это чрезвычайно важно, когда устройствам необходим мощный блок питания. Приобрести железные трансформаторы с необходимыми характеристиками на сегодняшний день не составляет труда. Но они довольно дорогостоящие, а большие размеры и вес являются их главными недостатками. А сборка и наладка хороших импульсных блоков питания весьма сложная процедура. И многие не берутся за это.

Далее, вы узнаете о том, как собрать мощный и при этом несложный блок питания, взяв за основу конструкции электронный трансформатор. По большому счету, разговор пойдет об увеличении мощности таких трансформаторов.

Для переделки был взят 50-ваттный трансформатор.

Планировалось увеличить его мощность до 300 Вт. Этот трансформатор был приобретен в ближайшем магазине и стоил примерно 100 р.

Стандартная схема трансформатора выглядит следующим образом:

Трансформатор представляет собой обычный двухтактный полумостовой автогенераторный инвертор. Симметричный динистор является основным компонентом, осуществляющим запуск схемы, поскольку он подает первоначальный импульс.

В схеме задействованы 2 высоковольтных транзистора с обратной проводимостью.

Схема трансформатора до переделки содержит следующие компоненты:

Транзисторы MJE13003.
Конденсаторы 0,1 мкФ, 400 В.
Трансформатор, имеющий 3 обмотки, две из которых являются задающими и имеют по 3 витка провода сечением 0,5 кв. мм. Еще одна в качестве обратной связи по току.
Входной резистор (1 Ом) используется как предохранитель.
Диодный мост.

Несмотря на отсутствие в этом варианте защиты от КЗ, электронный трансформатор работает без сбоев. Назначение устройства – это работа с пассивной нагрузкой (к примеру, офисные «галогенки»), поэтому стабилизация выходного напряжения отсутствует.

Что касается основного силового трансформатора, то его вторичная обмотка выдает около 12 В.

Теперь взгляните на схему трансформатора с увеличенной мощностью:

В ней стало даже меньше компонентов. Из первоначальной схемы были взяты трансформатор обратной связи, резистор, динистор и конденсатор.

Оставшиеся детали были извлечены из старых компьютерных БП, а это 2 транзистора, диодный мост и силовой трансформатор. Конденсаторы были приобретены отдельно.

Транзисторы не помешает заменить на более мощные (MJE13009 в корпусе TO220).

Диоды были заменены на готовую сборку (4 А, 600 В).

Также годятся и диодные мосты от 3 А, 400 В. Емкость должна составлять 2,2 мкФ, но можно и 1,5 мкФ.

Силовой трансформатор был изъят из БП формата ATX на 450 Вт. На нем были удалены все штатные обмотки и намотаны новые. Первичная обмотка была намотана тройным проводом 0,5 кв. мм в 3 слоя. Общее количество витков – 55. Необходимо следить за аккуратностью намотки, а также за ее плотностью. Каждый слой изолировался синей изолентой. Расчет трансформатора производился опытным путем, и была найдена золотая середина.

Вторичная обмотка наматывается из расчета 1 виток – 2 В, но это лишь в том случае если сердечник такой же, как в примере.

При первом включении обязательно использовать страховочную лампу накаливания на 40-60 Вт.

Стоит заметить, что в момент запуска лампа не вспыхнет, поскольку после выпрямителя нет сглаживающих электролитов. На выходе высокая частота, поэтому для того чтобы делать конкретные замеры, необходимо сначала выпрямить напряжение. Для этих целей был использован мощный сдвоенный диодный мост, собранный из диодов КД2997. Мост выдерживает токи до 30 А, если прикрепить к нему радиатор.

Вторичная обмотка предполагалась на 15 В, хотя на деле получилось чуть больше.

В качестве нагрузки было взято все, что оказалось под рукой. Это мощная лампа от кинопроектора на 400 Вт при напряжении в 30 В и 5 20-ваттных ламп на 12 В. Все нагрузки подключались параллельно.

Первым делом был произведен замер тока, который показал, что токи свыше 20 А.

После этого нужно измерить выходное напряжение под нагрузкой. Расчетное напряжение составляло около 15 В. Реальное значение без нагрузки – 17 В, а под нагрузкой просело до 15,3 В. В итоге легко узнать мощность, которая составляет примерно 300 Вт. Это чистая мощность на выходе.

Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ

Автор: АКА КАСЬЯН

Самодельные электрические трансформаторы | Наука

Обновлено 24 апреля 2017 г.

Автор Paul Dohrman

Электрический трансформатор изменяет уровни тока и напряжения в цепи переменного тока с помощью магнитной индукции. Самодельный трансформер можно сделать с помощью простых инструментов. Нет необходимости иметь что-то вроде причудливого коробчатого железного сердечника, показанного в учебниках по естествознанию. Вместо этого вам просто нужен переменный ток, чтобы индуцировать магнитное поле в намагничиваемом материале между первичной и вторичной цепями. Первичная цепь подает переменный ток во вторичную цепь через намагничиваемый материал между ними.

Общая конструкция

Трансформатор состоит из трех частей. Есть две цепи с некоторым магнитным материалом между ними, который их соединяет. Цепь, подключенная к источнику переменного тока, называется первичной цепью. Цепь на другой стороне магнитного материала называется вторичной цепью. Ток во вторичной цепи индуцируется первичной цепью через магнитный материал.

Две цепи соединены с магнитным материалом путем наматывания на разные его части (см. схему). Первичная цепь индуцирует магнитное поле в своей катушке, которое магнитный материал передает вторичной катушке. Это, в свою очередь, создает переменный ток во вторичной обмотке.

Где-то в цепях должен быть вставлен резистор, чтобы ток не протекал так быстро, что электрическая система вашего дома будет повреждена. (Здесь мы используем лампочку в качестве резистора.) И дети не должны пытаться делать это без присмотра взрослых.

Первичная цепь

Для первичной цепи необходим переменный ток. Достаточно будет настенной розетки. Чтобы получить доступ к его току, вы можете использовать старый шнур лампы. Чтобы сделать круговую цепь, вам нужно разделить два провода шнура лампы. Затем один из свободных концов оборачивают вокруг намагничиваемого материала. Можно использовать большой болт или отвертку. Чтобы убедиться, что металл намагничивается, проверьте, прилипает ли к нему кухонный магнит.

После того, как один конец намотан на отвертку или болт, его можно присоединить к другому проводу шнура, чтобы образовать петлю (см. схему). Фактически, если вы подключите его сейчас, отвертка / болт должны работать как электромагнит.

Предупреждение: Убедитесь, что провод покрыт покрытием по всей цепи. Оголенный провод следует обмотать изолентой. Вы не хотите рисковать короткое замыкание или шок. Кроме того, катушка не будет работать правильно, если она намотана оголенным проводом.

Вторичный контур

Используйте другой провод для вторичной цепи. Провод должен быть покрыт по тем же причинам, что и первичный. Намотайте вторичный провод вокруг болта или отвертки. Затем прикрепите оголенные концы провода к двум клеммам лампочки. (Двумя контактами лампочки являются металлическая резьба и металлический наконечник.)

Во избежание пересечения оголенных проводов может потребоваться изолента.

Трансформатор готов. Вы можете вставить вилку первичной цепи в настенную розетку после последней проверки на наличие перекрывающихся оголенных проводов. Если вы почувствуете запах гари, немедленно выньте вилку из розетки. Либо оголенные провода перекрещиваются, либо нужно вставить другой резистор, например, лампочку в первичную цепь.

Изменение яркости лампы

Изменение количества витков на катушку изменит соотношение напряжений между цепями. Чем больше витков вторичной цепи по сравнению с первичной, тем больше напряжение и меньше ток вторичной цепи. Поскольку мощность, теряемая через резистор, равна квадрату тока, умноженному на сопротивление, лампочку можно заставить светить ярче, понизив напряжение и увеличив ток, то есть увеличив количество вторичных обмоток.

Как собрать простой электрический трансформатор для школы

Обновлено 25 сентября 2019 г.

Автор Chris Deziel

Трансформаторы — простые устройства, но они также чрезвычайно важны для нашего электрифицированного образа жизни. Большие трансформаторы повышают напряжение на электростанциях, чтобы его можно было более эффективно передавать по линиям электропередач, а понижающий трансформатор делает электроэнергию полезной в каждом доме, обслуживаемом электростанцией. Трансформаторы в физике используются для ряда целей в лаборатории.

Трансформатор состоит не более чем из пары проволочных катушек, которые могут быть намотаны вокруг общего сердечника или двух сердечников, расположенных бок о бок. Трансформаторы работают только с переменным током (AC), потому что они основаны на электромагнитной индукции, при которой изменяющееся электрическое поле создает магнитное поле, и наоборот.

Сделать трансформатор для школьного проекта несложно, но использовать его нужно с безопасным источником питания, а напряжение 120 В от сетевой розетки небезопасно. Одна из проблем с трансформаторами заключается в том, что они нагреваются из-за сопротивления проводов, и если входное напряжение слишком высокое, провода могут нагреться настолько, что вы можете обжечься или начать пожар. Таким образом, создание безопасного источника питания является важной частью проекта, демонстрирующего работу трансформатора.

Используйте диммер для источника питания

Чтобы создать безопасный источник питания, вам понадобится пластиковая электрическая коробка, старая вилка от прибора, которым вы больше не пользуетесь, и диммер, также известный как диммер. Переключатель вариатора . Вот как сконструировать источник питания (обязательно соблюдайте технику безопасности при работе с электричеством!):

Отрежьте шнур от прибора и разрежьте шнур пополам. Отложите часть без заглушки на потом. Зачистите провода вилки с помощью инструмента для зачистки проводов, обнажая примерно дюйм оголенного провода на каждом.
Подсоедините провода штекера к входной клемме переключателя. Вам не нужно беспокоиться о полярности. Используйте проволочные гайки, чтобы выполнить стыковые соединения.
Зачистите оба конца дополнительного шнура, разделите провода и подсоедините один конец шнура к выходным клеммам переключателя. Другой конец обеспечивает входную мощность для трансформатора.
Вкрутите выключатель в пластиковую электрическую коробку и пропустите провода через отверстия в задней части коробки.
Установите переключатель в самое нижнее положение и зафиксируйте его в этом положении, чтобы вы не могли его изменить.

Сборка понижающего трансформатора

Для изготовления трансформатора нужны два основных компонента. Первый представляет собой стальной сердечник, а второй представляет собой много тонкой проводящей проволоки. 3- или 4-дюймовая стальная машинная шайба, доступная в хозяйственных магазинах, является хорошим стержнем. Лучше всего использовать магнитопровод 28-го калибра, покрытый изоляцией. Приобрести его можно в любом магазине электроники.

Сделайте две отдельные обмотки на катушке. Чем больше раз вы намотаете катушку, тем лучше будет работать трансформатор. Обязательно посчитайте обмотки и следите за числами — эта информация понадобится вам при проверке трансформатора.

Чтобы сделать понижающий трансформатор, количество витков на первичной обмотке должно быть меньше числа витков на вторичной обмотке. Отношение напряжений будет равно отношению числа витков на катушках. Например, если в первичной обмотке 200 витков, а во вторичной — 100, трансформатор уменьшит входящее напряжение вдвое.