Aplicación de un transformador electrónico para lámparas halógenas de 12V. Circuito transformador electrónico para lámparas halógenas. Mejora de Tasсhibra: condensador en PIC en lugar de resistencia
¿Cómo alimentar un destornillador inalámbrico desde una toma de corriente?
El destornillador inalámbrico está diseñado para atornillar y desatornillar tornillos, tornillos autorroscantes, tornillos y pernos. Todo depende del uso de cabezales reemplazables: brocas. El ámbito de aplicación de un destornillador también es muy amplio: lo utilizan montadores de muebles, electricistas, trabajadores de la construcción; los finalistas lo utilizan para fijar losas de placas de yeso y, en general, todo lo que se puede montar mediante una conexión roscada.
Este es el uso de un destornillador en un entorno profesional. Además de para profesionales, esta herramienta también se adquiere exclusivamente para uso personal al realizar trabajos de reparación y construcción en un apartamento, casa de campo o garaje.
El destornillador inalámbrico es liviano, de tamaño pequeño y no requiere conexión eléctrica, lo que le permite trabajar con él en cualquier condición. Pero el problema es que la capacidad de la batería es pequeña y después de 30 a 40 minutos trabajo intensivo Tienes que cargar la batería durante al menos 3 a 4 horas.
Además, las pilas tienden a quedar inutilizables, sobre todo cuando el destornillador no se utiliza con regularidad: colgaron una alfombra, cortinas, cuadros y lo metieron en una caja. Un año después, decidimos atornillar un zócalo de plástico, pero el destornillador no funcionó y cargar la batería no ayudó mucho.
Una batería nueva es cara y no siempre es posible encontrar inmediatamente a la venta exactamente lo que necesita. En ambos casos, solo hay una salida: alimentar el destornillador desde la red a través de la fuente de alimentación. Además, la mayoría de las veces el trabajo se realiza a dos pasos de una toma de corriente. El diseño de dicha fuente de alimentación se describirá a continuación.
En general, el diseño es sencillo, no contiene piezas escasas y puede ser repetido por cualquiera que esté al menos un poco familiarizado con los circuitos eléctricos y sepa sostener un soldador en la mano. Si recordamos cuántos destornilladores se utilizan, podemos suponer que el diseño será popular y tendrá demanda.
La fuente de alimentación debe satisfacer varios requisitos a la vez. En primer lugar, es bastante fiable y, en segundo lugar, es pequeño, ligero y cómodo de llevar y transportar. El tercer requisito, quizás el más importante, es la característica de caída de la carga, que permite evitar daños al destornillador en caso de sobrecarga. También son importantes la simplicidad del diseño y la disponibilidad de piezas. Todos estos requisitos los cumple plenamente la fuente de alimentación, cuyo diseño se analizará a continuación.
La base del dispositivo es un transformador electrónico de la marca Feron o Toshiba con una potencia de 60 vatios. Estos transformadores se venden en tiendas de artículos eléctricos y están diseñados para alimentar lámparas halógenas con un voltaje de 12 V. Normalmente, estas lámparas se utilizan para iluminar escaparates.
En este diseño, el transformador en sí no requiere ninguna modificación, se utiliza como está: dos cables de red de entrada y dos cables de salida con un voltaje de 12 V. El diagrama del circuito de la fuente de alimentación es bastante simple y se muestra en la Figura 1. .
Figura 1. Diagrama esquemático de la fuente de alimentación.
El transformador T1 crea una característica de caída de la fuente de alimentación debido a una mayor inductancia de fuga, lo que se logra mediante su diseño, que se discutirá anteriormente. Además, el transformador T1 proporciona un aislamiento galvánico adicional de la red, lo que aumenta la seguridad eléctrica general del dispositivo, aunque este aislamiento ya está presente en el propio transformador electrónico U1. Seleccionando el número de vueltas del devanado primario, es posible regular la tensión de salida de la unidad en su conjunto dentro de ciertos límites, lo que permite su uso con diferentes tipos destornilladores.
El devanado secundario del transformador T1 se deriva del punto medio, lo que permite utilizar un rectificador de onda completa con sólo dos diodos en lugar de un puente de diodos. En comparación con un circuito puente, las pérdidas de un rectificador de este tipo debido a la caída de tensión en los diodos son dos veces menores. Después de todo, hay dos diodos, no cuatro. Para reducir aún más las pérdidas de potencia en los diodos, en el rectificador se utiliza un conjunto de diodos con diodos Schottky.
Las ondulaciones de baja frecuencia del voltaje rectificado se suavizan mediante el condensador electrolítico C1. Los transformadores electrónicos funcionan a altas frecuencias, aproximadamente 40 - 50 KHz, por lo que, además de las ondulaciones en la frecuencia de la red, estas ondulaciones de alta frecuencia también están presentes en la tensión de salida. Teniendo en cuenta que el rectificador de onda completa aumenta la frecuencia 2 veces, estas ondas alcanzan los 100 kilohercios o más.
Los condensadores de óxido tienen una gran inductancia interna, por lo que no pueden suavizar las ondulaciones de alta frecuencia. Además, simplemente calentarán inútilmente el condensador electrolítico e incluso pueden dejarlo inutilizable. Para suprimir estas ondulaciones, se instala un condensador cerámico C2 en paralelo con el condensador de óxido, con una pequeña capacitancia y una pequeña autoinductancia.
La indicación del funcionamiento de la fuente de alimentación se puede comprobar encendiendo el LED HL1, cuya corriente está limitada por la resistencia R1.
Por separado, cabe decir sobre el propósito de las resistencias R2 - R7. El hecho es que el transformador electrónico fue diseñado originalmente para alimentar lámparas halógenas. Se supone que estas lámparas están conectadas al devanado de salida del transformador electrónico incluso antes de su conexión a la red: de lo contrario, simplemente no arranca sin carga.
Si en el diseño descrito se conecta el transformador electrónico a la red, presionar nuevamente el botón del destornillador no hará que gire. Para evitar que esto suceda, el diseño incluye las resistencias R2 - R7. Su resistencia se elige de forma que el transformador electrónico arranque de forma fiable.
Detalles y diseño
La fuente de alimentación se encuentra en la carcasa de una batería estándar caducada, a menos, por supuesto, que ya se haya desechado. La base del diseño es una placa de aluminio con un espesor de al menos 3 mm, colocada en el centro de la carcasa de la batería. El diseño general se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Fuente de alimentación para destornillador inalámbrico
Todas las demás piezas están unidas a esta placa: el transformador electrónico U1, el transformador T1 (en un lado) y el conjunto de diodos VD1 y todas las demás piezas, incluido el botón de encendido SB1, en el otro. La placa también sirve como cable de voltaje de salida común, por lo que el conjunto de diodos se instala sin junta, aunque para un mejor enfriamiento la superficie de eliminación de calor del conjunto VD1 debe lubricarse con pasta eliminadora de calor KPT-8.
El transformador T1 está fabricado sobre un anillo de ferrita de tamaño estándar 28*16*9 hecho de ferrita HM2000. Un anillo de este tipo no escasea, es bastante común y no debería haber problemas con su adquisición. Antes de enrollar el transformador, primero, con una lima de diamante o simplemente papel de lija, debe desafilar los bordes exterior e interior del anillo y luego aislarlo con cinta de tela barnizada o cinta FUM, utilizada para enrollar tuberías de calefacción.
Como se mencionó anteriormente, el transformador debe tener una gran inductancia de fuga. Esto se logra porque los devanados están ubicados uno frente al otro y no uno debajo del otro. El devanado primario I contiene 16 vueltas de dos cables de grado PEL o PEV-2. Diámetro del alambre 0,8 mm.
El devanado secundario II está enrollado con un haz de cuatro cables, el número de vueltas es 12 y el diámetro del cable es el mismo que el del devanado primario. Para garantizar la simetría del devanado secundario, se debe enrollar en dos cables a la vez, o más bien en un haz. Después de enrollar, como se hace habitualmente, el comienzo de un devanado se conecta con el final del otro. Para hacer esto, será necesario "sonar" los devanados con un probador.
Como botón SB1 se utiliza el microinterruptor MP3-1, que tiene un contacto normalmente cerrado. Se instala un empujador en la parte inferior de la carcasa de la fuente de alimentación, que está conectado a un botón mediante un resorte. La fuente de alimentación se conecta al destornillador, exactamente igual que una batería estándar.
Si ahora coloca el destornillador sobre una superficie plana, el empujador presiona el botón SB1 a través de un resorte y la fuente de alimentación se corta. Tan pronto como se levante el destornillador, el botón liberado encenderá la fuente de alimentación. Todo lo que tienes que hacer es apretar el gatillo del destornillador y todo funcionará.
Un poco sobre los detalles.
Hay pocas piezas en la fuente de alimentación. Es mejor utilizar condensadores importados; ahora esto es incluso más fácil que encontrar piezas de producción nacional. El conjunto de diodos VD1 del tipo SBL2040CT (corriente rectificada 20 A, voltaje inverso 40 V) se puede reemplazar con SBL3040CT o, en casos extremos, con dos diodos domésticos KD2997. Pero los diodos indicados en el diagrama no escasean, ya que se utilizan en fuentes de alimentación de computadoras y comprarlos no es un problema.
El diseño del transformador T1 se analizó anteriormente. Cualquier LED que tenga a mano funcionará como LED HL1.
Configurar el dispositivo es simple y se reduce a simplemente desenrollar las vueltas del devanado primario del transformador T1 para lograr el voltaje de salida deseado. La tensión nominal de alimentación de los destornilladores, según el modelo, es de 9, 12 y 19 V. Al desenrollar las espiras del transformador T1 se deben conseguir 11, 14 y 20 V, respectivamente.
Externamente transformador electronico Es una pequeña caja de metal, generalmente de aluminio, cuyas mitades están unidas entre sí con sólo dos remaches. Sin embargo, algunas empresas producen dispositivos similares en estuches de plástico.
Para ver lo que hay dentro, estos remaches pueden simplemente perforarse. Se deberá realizar la misma operación si se planea modificar o reparar el propio dispositivo. Aunque, dado su bajo precio, es mucho más fácil ir a comprar otro que reparar el antiguo. Y, sin embargo, hubo muchos entusiastas que no sólo lograron comprender la estructura del dispositivo, sino que también desarrollaron varias fuentes de alimentación conmutadas basadas en él.
No se incluye un diagrama esquemático con el dispositivo, como ocurre con todos los actuales. dispositivos electrónicos. Pero el diagrama es bastante simple, contiene una pequeña cantidad de partes y por lo tanto diagrama esquemático un transformador electrónico se puede copiar de una placa de circuito impreso.
La Figura 1 muestra un diagrama de un transformador Taschibra tomado de manera similar. Los convertidores fabricados por Feron tienen un circuito muy similar. La única diferencia está en el diseño de las placas de circuito impreso y los tipos de piezas utilizadas, principalmente transformadores: en los convertidores Feron el transformador de salida está hecho en un anillo, mientras que en los convertidores Taschibra está en un núcleo en forma de W.
En ambos casos los núcleos son de ferrita. Cabe señalar de inmediato que los transformadores en forma de anillo, con varias modificaciones del dispositivo, se rebobinan mejor que los en forma de W. Por lo tanto, si se compra un transformador electrónico para experimentos y modificaciones, es mejor comprar un dispositivo de Feron.
Cuando se utiliza un transformador electrónico únicamente para alimentar lámparas halógenas, el nombre del fabricante no importa. Lo único a lo que debes prestar atención es a la potencia: los transformadores electrónicos están disponibles con una potencia de 60 a 250 W.
Figura 1. Diagrama de un transformador electrónico de Taschibra.
Breve descripción del circuito transformador electrónico, sus ventajas y desventajas.
Como puede verse en la figura, el dispositivo es un autooscilador push-pull fabricado según un circuito de medio puente. Los dos brazos del puente están hechos de transistores Q1 y Q2, y los otros dos brazos contienen los condensadores C1 y C2, por lo que este puente se llama medio puente.
Una de sus diagonales se alimenta con tensión de red, rectificada mediante un puente de diodos, y la otra se conecta a la carga. En este caso, este es el devanado primario del transformador de salida. Los balastros electrónicos para lámparas de bajo consumo se fabrican según un esquema muy similar, pero en lugar de un transformador incluyen un estrangulador, condensadores y filamentos de lámparas fluorescentes.
Para controlar el funcionamiento de los transistores, los devanados I y II del transformador se incluyen en sus circuitos básicos. comentario T1. El devanado III es la retroalimentación de corriente; a través de él se conecta el devanado primario del transformador de salida.
El transformador de control T1 está enrollado sobre un anillo de ferrita con un diámetro exterior de 8 mm. Los devanados básicos I y II contienen de 3 a 4 vueltas cada uno, y el devanado de retroalimentación III contiene solo una vuelta. Los tres devanados están hechos de cables con aislamiento de plástico multicolor, lo cual es importante al experimentar con el dispositivo.
Los elementos R2, R3, C4, D5, D6 ensamblan el circuito de arranque del autogenerador en el momento en que todo el dispositivo está conectado a la red. La tensión de red rectificada por el puente de diodos de entrada carga el condensador C4 a través de la resistencia R2. Cuando el voltaje a través de él excede el umbral de operación del dinistor D6, este último se abre y se forma un pulso de corriente en la base del transistor Q2, que pone en marcha el convertidor.
El resto del trabajo se lleva a cabo sin la participación del circuito de salida. Cabe señalar que el dinistor D6 es de doble cara y puede funcionar en circuitos de corriente alterna, en el caso de corriente continua no importa la polaridad de la conexión. En Internet también se le llama “diak”.
El rectificador de red está formado por cuatro diodos tipo 1N4007, como fusible se utiliza la resistencia R1 con una resistencia de 1 Ohm y una potencia de 0,125 W.
El circuito convertidor tal como está es bastante simple y no contiene "excesos". Después del puente rectificador ni siquiera se dispone de un simple condensador para suavizar las ondulaciones de la tensión de red rectificada.
La tensión de salida directamente desde el devanado de salida del transformador también se suministra directamente a la carga sin ningún filtro. No existen circuitos para estabilizar el voltaje de salida y la protección, por lo tanto, en caso de un cortocircuito en el circuito de carga, varios elementos se queman a la vez, como regla general, estos son los transistores Q1, Q2, las resistencias R4, R5, R1. Bueno, tal vez no todos a la vez, pero seguro que al menos un transistor.
Y a pesar de esta aparente imperfección, el esquema se justifica plenamente cuando se utiliza en modo normal, es decir. para alimentar lámparas halógenas. La simplicidad del circuito determina su bajo costo y el uso generalizado del dispositivo en su conjunto.
Estudio del funcionamiento de transformadores electrónicos.
Si conecta una carga a un transformador electrónico, por ejemplo, una lámpara halógena de 12 V x 50 W, y conecta un osciloscopio a esta carga, en su pantalla verá la imagen que se muestra en la Figura 2.
Figura 2. Oscilograma del voltaje de salida del transformador electrónico Taschibra 12Vx50W
La tensión de salida es una oscilación de alta frecuencia con una frecuencia de 40 KHz, modulada al 100% por una frecuencia de 100 Hz, obtenida tras rectificar la tensión de red con una frecuencia de 50 Hz, bastante adecuada para alimentar lámparas halógenas. Se obtendrá exactamente la misma imagen para convertidores de diferente potencia o de otra empresa, porque los circuitos prácticamente no se diferencian entre sí.
Si conecta un condensador electrolítico C4 47uFx400V a la salida del puente rectificador, como se muestra en la línea de puntos en la Figura 4, entonces el voltaje en la carga tomará la forma que se muestra en la Figura 4.
Figura 3. Conexión de un condensador a la salida del puente rectificador
Sin embargo, no debemos olvidar que la corriente de carga del condensador C4 conectado adicionalmente provocará el quemado, y bastante ruidoso, de la resistencia R1, que se utiliza como fusible. Por lo tanto, esta resistencia debe reemplazarse por una resistencia más potente con una potencia de 22Ohmx2W, cuyo propósito es simplemente limitar la corriente de carga del capacitor C4. Como fusible, debe utilizar un fusible normal de 0,5 A.
Es fácil ver que la modulación con una frecuencia de 100 Hz ha cesado, dejando solo oscilaciones de alta frecuencia con una frecuencia de aproximadamente 40 kHz. Aunque durante este estudio no sea posible utilizar un osciloscopio, este hecho indiscutible se puede comprobar por un ligero aumento en el brillo de la bombilla.
Esto sugiere que un transformador electrónico es muy adecuado para crear fuentes de alimentación conmutadas simples. Aquí hay varias opciones: usar el convertidor sin desmontarlo, solo agregando elementos externos y con pequeños cambios en el circuito, muy pequeños, pero dándole al convertidor propiedades completamente diferentes. Pero hablaremos de esto con más detalle en el próximo artículo.
¿Cómo hacer una fuente de alimentación a partir de un transformador electrónico?
Después de todo lo dicho en el artículo anterior (ver ¿Cómo funciona un transformador electrónico?), parece que hacer una fuente de alimentación conmutada a partir de un transformador electrónico es bastante sencillo: colocar en la salida un puente rectificador, un condensador de suavizado y, si es necesario, un estabilizador de voltaje y conectar la carga. Sin embargo, esto no es del todo cierto.
El caso es que el convertidor no arranca sin carga o la carga no es suficiente: si conectas un LED a la salida del rectificador, por supuesto, con una resistencia limitadora, solo podrás ver un LED parpadeando cuando encendido.
Para ver otro flash, deberá apagar y encender el convertidor a la red. Para que el flash se convierta en un brillo constante, debe conectar una carga adicional al rectificador, que simplemente le quitará la energía útil y la convertirá en calor. Por lo tanto, este esquema se utiliza cuando la carga es constante, por ejemplo, un motor corriente continua o un electroimán, cuyo control sólo será posible a través del circuito primario.
Si la carga requiere un voltaje de más de 12 V, que es producido por transformadores electrónicos, será necesario rebobinar el transformador de salida, aunque existe una opción que requiere menos mano de obra.
Opción de fabricar una fuente de alimentación conmutada sin desmontar el transformador electrónico.
El diagrama de dicha fuente de alimentación se muestra en la Figura 1.
Foto 1. bloqueo bipolar fuente de alimentación para amplificador
La alimentación se realiza a base de un transformador electrónico con una potencia de 105W. Para fabricar una fuente de alimentación de este tipo, deberá fabricar varios elementos adicionales: un filtro de red, un transformador de adaptación T1, un inductor de salida L2 y un puente rectificador VD1-VD4.
La fuente de alimentación funciona desde hace varios años con una potencia ULF de 2x20W sin ninguna queja. Con un voltaje de red nominal de 220 V y una corriente de carga de 0,1 A, el voltaje de salida de la unidad es 2x25 V, y cuando la corriente aumenta a 2 A, el voltaje cae a 2x20 V, lo cual es suficiente para el funcionamiento normal del amplificador.
El transformador correspondiente T1 está fabricado sobre un anillo K30x18x7 de ferrita M2000NM. El devanado primario contiene 10 vueltas de cable PEV-2 con un diámetro de 0,8 mm, dobladas por la mitad y retorcidas formando un haz. El devanado secundario contiene 2x22 vueltas con un punto medio, el mismo cable, también doblado por la mitad. Para que el devanado sea simétrico, debe enrollarlo en dos cables a la vez: un paquete. Después de enrollar, para obtener el punto medio, conecte el comienzo de un devanado con el final del otro.
También tendrás que fabricar tú mismo el inductor L2, para hacerlo necesitarás el mismo anillo de ferrita que para el transformador T1. Ambos devanados están enrollados con alambre PEV-2 con un diámetro de 0,8 mm y contienen 10 vueltas.
El puente rectificador está ensamblado sobre diodos KD213, también puedes usar KD2997 o importados, solo es importante que los diodos estén diseñados para una frecuencia de operación de al menos 100 KHz. Si en lugar de ellos coloca, por ejemplo, KD242, solo se calentarán y no podrá obtener el voltaje requerido de ellos. Los diodos deben instalarse en un radiador con una superficie mínima de 60 - 70 cm2, utilizando espaciadores aislantes de mica.
Los condensadores electrolíticos C4, C5 se componen de tres condensadores conectados en paralelo con una capacidad de 2200 microfaradios cada uno. Esto suele hacerse en todas las fuentes de alimentación conmutadas para reducir la inductancia general de los condensadores electrolíticos. Además, también es útil instalar condensadores cerámicos con una capacidad de 0,33 - 0,5 μF en paralelo con ellos, lo que suavizará las vibraciones de alta frecuencia.
En la entrada de la fuente de alimentación es útil instalar la entrada filtro de red, aunque funcionará sin él. Como estrangulador de filtro de entrada, se utilizó un estrangulador DF50GTs ya preparado, que se utilizó en televisores 3USTST.
Todas las unidades del bloque se montan sobre un tablero de material aislante de forma articulada, utilizándose para ello los pasadores de las piezas. Toda la estructura debe colocarse en una caja protectora de latón o estaño, con orificios para refrigeración.
Una fuente de alimentación correctamente ensamblada no requiere ajuste y comienza a funcionar inmediatamente. Aunque, antes de colocar el bloque en la estructura terminada, conviene comprobarlo. Para hacer esto, se conecta una carga a la salida del bloque: resistencias con una resistencia de 240 ohmios, con una potencia de al menos 5 W. No se recomienda encender la unidad sin carga.
Otra forma de modificar un transformador electrónico.
Hay situaciones en las que se desea utilizar una fuente de alimentación conmutada similar, pero la carga resulta muy "dañina". El consumo de corriente es muy pequeño o varía mucho y el suministro de energía no se inicia.
Una situación similar surgió cuando intentaron instalar una lámpara o candelabro con transformadores electrónicos incorporados en lugar de lámparas halógenas. CONDUJO. La lámpara de araña simplemente se negó a trabajar con ellos. ¿Qué hacer en este caso, cómo hacer que todo funcione?
Para comprender este problema, veamos la Figura 2, que muestra un circuito simplificado de un transformador electrónico.
Figura 2. Circuito simplificado de un transformador electrónico.
Prestemos atención al devanado del transformador de control T1, resaltado por una franja roja. Este devanado proporciona retroalimentación de corriente: si no hay corriente a través de la carga, o simplemente es pequeña, entonces el transformador simplemente no arranca. Algunos ciudadanos que compraron este dispositivo le conectaron una bombilla de 2,5 W y luego lo llevaron a la tienda diciendo que no funciona.
Y, sin embargo, de una manera bastante simple, no solo puede hacer que el dispositivo funcione prácticamente sin carga, sino que también puede proporcionarle protección contra cortocircuitos. El método de dicha modificación se muestra en la Figura 3.
Figura 3. Modificación del transformador electrónico. Diagrama simplificado.
Para que el transformador electrónico funcione sin carga o con carga mínima, la retroalimentación de corriente debe reemplazarse con retroalimentación de voltaje. Para hacer esto, retire el devanado de retroalimentación actual (resaltado en rojo en la Figura 2) y, en su lugar, suelde un cable de puente en la placa, naturalmente, además del anillo de ferrita.
A continuación, se enrolla un devanado de 2 a 3 vueltas en el transformador de control Tr1, este es el que está en el anillo pequeño. Y hay una vuelta por transformador de salida, y luego los devanados adicionales resultantes se conectan como se indica en el diagrama. Si el convertidor no arranca, entonces es necesario cambiar la fase de uno de los devanados.
La resistencia en el circuito de retroalimentación se selecciona dentro del rango de 3 a 10 ohmios, con una potencia de al menos 1 W. Determina la profundidad de la retroalimentación, que determina la corriente a la que fallará la generación. En realidad, esta es la corriente de protección contra cortocircuitos. Cuanto mayor sea la resistencia de esta resistencia, menor será la corriente de carga en la que fallará la generación, es decir Se ha activado la protección contra cortocircuitos.
De todas las mejoras aportadas, esta es quizás la mejor. Pero esto no impedirá que puedas complementarlo con otro transformador, como en el circuito de la Figura 1.
Transformadores electrónicos: finalidad y uso típico.
Aplicación del transformador electrónico.
Para mejorar las condiciones de seguridad eléctrica de los sistemas de iluminación, en algunos casos se recomienda utilizar lámparas no con un voltaje de 220V, sino mucho menor. Como regla general, dicha iluminación se instala en habitaciones húmedas: sótanos, sótanos, baños.
Para estos fines, actualmente se utilizan principalmente lámparas halógenas con tensión de funcionamiento 12V. Estas lámparas se alimentan a través de transformadores electronicos, cuya estructura interna se discutirá un poco más adelante. Mientras tanto, unas palabras sobre el uso normal de estos dispositivos.
Externamente, el transformador electrónico es una pequeña caja de metal o plástico de la que salen 4 cables: dos cables de entrada etiquetados como ~220V y dos cables de salida ~12V.
Todo es bastante simple y claro. Los transformadores electrónicos permiten ajustar el brillo mediante atenuadores(reguladores de tiristores), por supuesto, desde el lado del voltaje de entrada. Es posible conectar varios transformadores electrónicos a un atenuador a la vez. Naturalmente, también es posible el encendido sin reguladores. Diagrama de circuito típico para conectar un transformador electrónico. se muestra en la Figura 1.
Figura 1. Diagrama de circuito típico para conectar un transformador electrónico.
Las ventajas de los transformadores electrónicos, en primer lugar, incluyen sus reducidas dimensiones y peso, lo que permite su instalación en casi cualquier lugar. Algunos modelos de dispositivos de iluminación modernos diseñados para funcionar con lámparas halógenas contienen transformadores electrónicos incorporados, a veces incluso varios de ellos. Este esquema se utiliza, por ejemplo, en lámparas de araña. Existen opciones conocidas cuando se instalan transformadores electrónicos en muebles para proporcionar iluminación interna para estantes y perchas.
Para la iluminación interior, los transformadores se pueden instalar detrás de un falso techo o detrás de revestimientos de paredes de cartón-yeso, muy cerca de lámparas halógenas. Al mismo tiempo, la longitud de los cables de conexión entre el transformador y la lámpara no supera los 0,5 - 1 metro, lo que se debe a las altas corrientes (a un voltaje de 12 V y una potencia de 60 W, la corriente en la carga es al menos 5A), así como el componente de alta frecuencia de la tensión de salida del transformador electrónico.
La reactancia inductiva de un cable aumenta con la frecuencia y también con su longitud. Básicamente, la longitud determina la inductancia del cable. En este caso, la potencia total de las lámparas conectadas no debe exceder la indicada en la etiqueta del transformador electrónico. Para aumentar la confiabilidad de todo el sistema en su conjunto, es mejor si la potencia de las lámparas es entre un 10 y un 15% menor que la potencia del transformador.
Arroz. 2. Transformador electrónico para lámparas halógenas de OSRAM
Probablemente esto sea todo lo que se puede decir sobre el uso típico de este dispositivo. Hay una condición que no se debe olvidar: Los transformadores electrónicos no arrancan sin carga.. Por lo tanto, la bombilla debe estar conectada permanentemente y la iluminación debe encenderse con un interruptor instalado en la red primaria.
Pero el ámbito de aplicación de los transformadores electrónicos no se limita a esto: modificaciones simples, a menudo sin necesidad de abrir la carcasa, permiten crear fuentes de alimentación conmutadas (UPS) basadas en un transformador electrónico. Pero antes de hablar de esto, conviene observar más de cerca la estructura del propio transformador.
En el próximo artículo veremos más de cerca uno de los transformadores electrónicos de Taschibra y también realizaremos un pequeño estudio del funcionamiento del transformador.
Transformadores para lámparas halógenas.
Lugar lámparas empotradas Hoy en día se han convertido en algo tan cotidiano como una lámpara de araña o una lámpara fluorescente en el interior de una casa, apartamento u oficina.
Probablemente muchas personas hayan notado que a veces las bombillas, si son varias, brillan de manera diferente en los mismos focos. Algunas lámparas brillan bastante, mientras que otras arden, en el mejor de los casos, a media incandescencia. En este artículo intentaremos comprender la esencia del problema.
Primero, un poco de teoría. bombillas halógenas instaladas en focos empotrados están diseñadas para tensiones de funcionamiento de 220 V y 12 V. Para conectar bombillas diseñadas para una tensión de 12 V, se requiere un dispositivo transformador especial.
Los transformadores para lámparas halógenas que se presentan en nuestro mercado son en su mayoría electrónicos. También existen transformadores toroidales, pero en este artículo no nos detendremos en ellos. Solo notamos que son más confiables que los electrónicos, pero siempre que tenga relativamente voltaje estable, y la potencia del transformador-lámpara está correctamente equilibrada.
Un transformador electrónico para lámparas halógenas tiene una serie de ventajas respecto a un transformador convencional. Estas ventajas incluyen: arranque suave (no todas las transmisiones lo tienen), protección contra cortocircuitos (tampoco todas), peso liviano, tamaño pequeño, voltaje de salida constante (la mayoría), ajuste automático del voltaje de salida. Pero todo esto funcionará correctamente sólo con una instalación adecuada.
Sucede que muchos electricistas autodidactas o personas que tienden cables leen pocos libros sobre ingeniería eléctrica y mucho menos las instrucciones que vienen con casi todos los dispositivos, en este caso, los transformadores reductores. En esta misma instrucción está escrito en blanco y negro que:
1) la longitud del cable desde el transformador hasta la lámpara no debe ser superior a 1,5 metros, siempre que la sección transversal del cable sea de al menos 1 mm cuadrado.
2) si es necesario conectar 2 o más lámparas a un transformador, la conexión se realiza según el circuito “estrella”;
3) si necesita aumentar la longitud del cable desde el transformador hasta la lámpara, entonces es necesario aumentar la sección transversal del cable en proporción a la longitud;
Seguir estas sencillas reglas le evitará muchas preguntas y problemas que surgen durante el proceso de instalación de la iluminación.
Sin entrar demasiado en las leyes de la física, consideremos cada uno de los puntos.
1) Si aumenta la longitud de los cables, la lámpara brillará más tenuemente y el cable puede comenzar a calentarse.
2) ¿Qué es un circuito en estrella? Esto significa que se debe tender un cable separado para cada lámpara y, lo que es más importante, la longitud de todos los cables debe ser la misma, independientemente de la distancia transformador->lámpara; de lo contrario, el brillo de todas las lámparas será diferente.
4) Cada transformador para lámparas halógenas está diseñado para una determinada potencia. No es necesario coger un transformador de 300 W y encenderle una bombilla de 20 W.
En primer lugar, no tiene sentido y, en segundo lugar, no habrá coordinación entre el transformador y la lámpara, y algo de esta cadena definitivamente se quemará. Es solo cuestión de tiempo.
Por ejemplo, para un transformador con una potencia de 105 W, se pueden utilizar 3 lámparas de 35 W, 5 de 20 W, pero esto está sujeto al uso de transformadores de alta calidad.
La fiabilidad de un transformador depende en gran medida del fabricante. La mayor parte de los equipos eléctricos presentes en nuestro mercado se fabrican, ya sabes dónde, en China. El precio suele corresponder a la calidad. A la hora de elegir un transformador, lea atentamente las instrucciones (si las hubiera), o lo que esté escrito en la caja o en el propio transformador.
Como regla general, el fabricante escribe la potencia máxima que es capaz de alcanzar este dispositivo. En la práctica, es necesario restar alrededor del 30% de esta cifra, entonces existe la posibilidad de que el transformador dure algún tiempo.
Si ya se ha realizado todo el cableado y no es posible rehacer el cableado según el circuito "estrella", la mejor opción sería alimentar cada bombilla con su propio transformador independiente. Al principio, esto le costará un poco más que una caja de cambios para 3-4 lámparas, pero luego, durante el funcionamiento, comprenderá las ventajas de este esquema.
¿Cuál es la ventaja? Si falla un transformador, solo una bombilla no se enciende, lo cual, como ve, es bastante conveniente, porque la iluminación principal aún permanece en funcionamiento.
Si necesitas regular la intensidad de la luz, es decir, utilizar un atenuador, tendrás que abandonar el transformador electrónico, ya que la mayoría de los transformadores electrónicos no están diseñados para funcionar con atenuador. En este caso, puede utilizar un transformador reductor toroidal.
Si le parece un poco caro "colgar" un transformador separado en cada bombilla, en lugar de bombillas diseñadas para 12 V, instale lámparas de 220 V, equipándolas con un dispositivo de arranque suave o, si el diseño de las lámparas permite cambiar las lámparas por otras, por ejemplo, lámparas económicas LED MR-16. Describimos esto con más detalle en un artículo anterior.
Al elegir un transformador para bombillas halógenas, opte por transformadores más caros y de alta calidad. Dichos transformadores están equipados con una variedad de protecciones: contra cortocircuitos, contra sobrecalentamiento y están equipados con un dispositivo de arranque suave para lámparas, que prolonga significativamente la vida útil de las lámparas entre 2 y 3 veces. Y, además, los transformadores de alta calidad se someten a numerosos controles de seguridad operativa, seguridad contra incendios y cumplimiento de las normas europeas, lo que no se puede decir de los modelos más baratos, que, en su mayor parte, surgen de la nada.
En cualquier caso, es mejor confiar todas las cuestiones técnicas bastante complejas, incluida la elección de transformadores para lámparas halógenas, a profesionales.
Dispositivo comienzo suave lámparas incandescentes
Principio de funcionamiento de este dispositivo y los beneficios de usarlo.
Como es sabido, las lámparas incandescentes y las llamadas lámparas halógenas muy a menudo fracasan. Esto suele deberse a una tensión de red inestable y al encendido muy frecuente de las lámparas. Incluso si se utilizan lámparas de bajo voltaje (12 voltios) a través de un transformador reductor, el encendido frecuente de las lámparas aún conduce a su rápida combustión. Para más a largo plazo En el servicio de lámparas incandescentes se inventó un dispositivo para encender suavemente las lámparas.
Un dispositivo para el arranque suave de lámparas incandescentes enciende el filamento de la lámpara más lentamente (2-3 segundos), eliminando así la posibilidad de que la lámpara falle en el momento de calentar el filamento.
Como se sabe en la mayoría de los casos las lámparas incandescentes fallan En el momento del encendido, eliminando este momento, alargaremos notablemente la vida útil de las lámparas incandescentes.
También es necesario tener en cuenta que al pasar por el dispositivo para encender suavemente las lámparas, el voltaje de la red se estabiliza y la lámpara no se ve afectada por sobretensiones repentinas.
Los arrancadores suaves para lámparas se pueden utilizar tanto con lámparas de 220 voltios como con lámparas que funcionan a través de un transformador reductor. En ambos casos, el dispositivo para encender suavemente las lámparas se instala en un circuito abierto (fase).
Recuerde que cuando utilice el dispositivo junto con transformador reductor, debe instalarse antes del transformador.
Puede instalar el dispositivo para encender suavemente las lámparas en cualquier lugar accesible, ya sea una caja de conexiones, un conector de lámpara de araña, un interruptor o una lámpara empotrada.
No se recomienda instalar en habitaciones con mucha humedad. Cada dispositivo individual debe ser seleccionado dependiendo de la carga que soportará, no se puede instalar un dispositivo de arranque suave para lámparas con una potencia instalada inferior a la de todas las lámparas que protege. No se puede utilizar el dispositivo para cambiar suavemente lámparas con lámparas fluorescentes.
Al instalar un dispositivo para cambiar suavemente las lámparas, se olvidará durante mucho tiempo del problema de reemplazar las lámparas halógenas e incandescentes.
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Muchos radioaficionados novatos, y no solo aquellos, enfrentan problemas en la fabricación de potentes fuentes de alimentación. Hoy en día han aparecido a la venta una gran cantidad de transformadores electrónicos, Se utiliza para alimentar lámparas halógenas. El transformador electrónico es un medio puente. Convertidor de voltaje de pulso autooscilante. Experiencia en rehacer el transformador electrónico Taschibra 105W.
Consideremos el diagrama de circuito de un convertidor electrónico. Convertidor de medio puente basado en los transistores Q1 y Q2. En la diagonal del puente formado por estos transistores y se encienden los condensadores C1, C2, el devanado I del transformador de impulsos T2. Arrancar el inversor es proporcionado por un circuito que consta de resistencias R1, R2, condensador C3, diodo D5 y diac D6. Transformador La retroalimentación T1 tiene tres devanados: el devanado de retroalimentación actual, que está conectado en serie. con el devanado primario del transformador de potencia, y dos devanados de 3 vueltas, alimentando los circuitos base de los transistores. 30 kHz modulada a 100 Hz.
Para utilizar un transformador electrónico como fuente de energía, se debe finalizar.
Conectamos un condensador a la salida del puente rectificador para suavizar las ondulaciones del rectificado. Voltaje. La capacitancia se selecciona a razón de 1 µF por 1 W. El voltaje de operación del capacitor no debe ser menos de 400V. Cuando se conecta un puente rectificador con un condensador a la red, se produce una corriente de irrupción, por lo que es necesario romper encienda uno de los cables de red un termistor NTC o una resistencia de 4,7 ohmios y 5 W. Esto limitará la corriente de arranque.
Si se necesita un voltaje de salida diferente, rebobinamos el devanado secundario del transformador de potencia. El diámetro del cable (mazo de cables) se selecciona en función de la corriente de carga.
Los transformadores electrónicos son retroalimentación de corriente, por lo que el voltaje de salida variará dependiendo de de la carga. Si la carga no está conectada, el transformador no arrancará. Para que esto no suceda es necesario Cambie el circuito de retroalimentación de corriente al circuito de retroalimentación de voltaje. Quitamos el devanado de retroalimentación actual y lo reemplazamos con un puente en el tablero. Entonces nos saltamos flexibles cable trenzado a través de un transformador de potencia y haga 2 vueltas, luego pase el cable a través transformador de retroalimentación y haga una vuelta. Los extremos pasaron por un transformador de potencia. y los cables del transformador de retroalimentación, los conectamos a través de dos resistencias conectadas en paralelo 6,8 ohmios 5 W. Esta resistencia limitadora de corriente establece la frecuencia de conversión (aproximadamente 30 kHz). A medida que aumenta la corriente de carga, la frecuencia aumenta. Si el convertidor no arranca, es necesario cambiar la dirección de bobinado.
En los transformadores Taschibra, los transistores están presionados contra la carcasa mediante cartón, lo que no es seguro durante el funcionamiento. Además, el papel conduce muy mal el calor. Por lo tanto, es mejor instalar transistores a través de un conductor de calor. empaquetadura Instale un puente de diodos. KD213B (200 V; 10 A; 100 kHz; 0,17 µs). Con corrientes de carga elevadas se calientan, por lo que es necesario instalar en el radiador a través de juntas termoconductoras. Para un funcionamiento normal, es necesario un inicio suave del dispositivo. Ayuda a garantizar un arranque suave acelerador L1. Junto con un condensador de 100uF, también realiza la función de filtrado rectificado. Voltaje. Estos núcleos (amarillos, con un borde blanco) se utilizan en fuentes de alimentación para computadoras. Diámetro exterior 27 mm, interior 14 mm y altura 12 mm. Por cierto, en fuentes de alimentación muertas también puedes encontrar otras piezas, incluido un termistor. Si tiene un destornillador u otra herramienta que batería del acumulador desarrolló su propio recurso, luego se puede colocar una fuente de alimentación de un transformador electrónico en la carcasa de esta batería. Como resultado, tendrá una herramienta impulsada por la red.
Durante el proceso de instalación de un transformador, se debe tener mucho cuidado y cuidado. Hay alto voltaje en los elementos del dispositivo. No toque las bridas del transistor, para comprobar si se están calentando o no. También es necesario recordar que después de apagar los condensadores permanecer cargado durante algún tiempo. |
Experimentos con transformador electrónico "Tashibra".
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Creo que las ventajas de este transformador ya han sido apreciadas por muchos de aquellos que alguna vez se han enfrentado a los problemas de alimentar diversas estructuras electrónicas. Y este transformador electrónico tiene muchas ventajas. Peso y dimensiones ligeros (como ocurre con todos los circuitos similares), facilidad de modificación para satisfacer sus propias necesidades, presencia de una carcasa protectora, bajo costo y relativa confiabilidad (al menos, si se evitan condiciones extremas y cortocircuitos, un producto fabricado de acuerdo con a un circuito similar puede funcionar durante largos años). El ámbito de aplicación de las fuentes de alimentación basadas en "Tashibra" puede ser muy amplio, comparable al uso de transformadores convencionales.
El uso se justifica en casos de escasez de tiempo, fondos o falta de necesidad de estabilización.
Bueno, ¿vamos a experimentar? Permítanme hacer una reserva de inmediato: el propósito de los experimentos era probar el circuito de arranque de Tashibra bajo diversas cargas, frecuencias y el uso de varios transformadores. También quería seleccionar las clasificaciones óptimas de los componentes del circuito PIC y verificar las condiciones de temperatura de los componentes del circuito cuando funcionan bajo diversas cargas, teniendo en cuenta el uso de la carcasa "Tashibra" como radiador.
A pesar de la gran cantidad de circuitos de transformadores electrónicos publicados, no seré demasiado vago para publicarlos una vez más para su revisión. Mire la Fig.1, que ilustra el relleno "Tashibra".
El diagrama es válido para ET "Tashibra" 60-150W. La burla se realizó en el ET 150W. Sin embargo, se supone que, debido a la identidad de los circuitos, los resultados de los experimentos pueden proyectarse fácilmente en instancias tanto de menor como de mayor potencia.
Y permítanme recordarles una vez más lo que le falta a Tashibra para una fuente de alimentación completa.
1. Falta de un filtro de suavizado de entrada (también un filtro antiinterferencias, que evita que los productos de conversión ingresen a la red),
2. PIC actual, que permite la excitación del convertidor y su funcionamiento normal sólo en presencia de una determinada corriente de carga,
3. Sin rectificador de salida,
4. Falta de elementos filtrantes de salida.
Intentemos corregir todas las deficiencias enumeradas de "Tashibra" y tratar de lograr su funcionamiento aceptable con las características de salida deseadas. Para empezar ni siquiera abriremos la carcasa del transformador electrónico, sino que simplemente añadiremos los elementos que faltan...
1. Filtro de entrada: condensadores C`1, C`2 con un estrangulador simétrico de dos devanados (transformador) T`1
2. Puente de diodos VDS`1 con condensador de suavizado C`3 y resistencia R`1 para proteger el puente de la corriente de carga del condensador.
Por lo general, se selecciona un condensador de suavizado a una velocidad de 1,0 a 1,5 µF por vatio de potencia, y se debe conectar una resistencia de descarga con una resistencia de 300 a 500 kOhm en paralelo al condensador por seguridad (tocando los terminales de un condensador relativamente cargado). Alto voltaje condensador - no muy agradable).
La resistencia R`1 se puede reemplazar con un termistor de 5-15 ohmios/1-5 A. Tal reemplazo reducirá en menor medida la eficiencia del transformador.
A la salida del ET, como se muestra en el diagrama de la Fig. 3, conectamos un circuito del diodo VD`1, los condensadores C`4-C`5 y el inductor L1 conectados entre ellos para obtener un voltaje CC filtrado en el “ salida del paciente”. En este caso, el condensador de poliestireno colocado directamente detrás del diodo representa la mayor parte de la absorción de los productos de conversión después de la rectificación. Se supone que el condensador electrolítico, "oculto" detrás de la inductancia del inductor, realizará sólo sus funciones directas, evitando la "caída" de tensión en la potencia máxima del dispositivo conectado al ET. Pero también se recomienda instalar un condensador no electrolítico en paralelo.
Después de agregar el circuito de entrada, se produjeron cambios en el funcionamiento del transformador electrónico: la amplitud de los pulsos de salida (hasta el diodo VD`1) aumentó ligeramente debido al aumento en el voltaje en la entrada del dispositivo debido a la adición de C`3, y la modulación con una frecuencia de 50 Hz estaba prácticamente ausente. Esto es con la carga calculada para el vehículo eléctrico.
Sin embargo, esto no es suficiente. "Tashibra" no quiere arrancar sin una corriente de carga significativa.
Instalar resistencias de carga en la salida del convertidor para crear cualquier valor de corriente mínimo capaz de iniciar el convertidor solo reduce la eficiencia general del dispositivo. El arranque con una corriente de carga de aproximadamente 100 mA se realiza a una frecuencia muy baja, que será bastante difícil de filtrar si la fuente de alimentación está diseñada para uso conjunto con UMZCH y otros equipos de audio con bajo consumo de corriente en el modo sin señal. , Por ejemplo. La amplitud de los impulsos también es menor que a plena carga. El cambio de frecuencia en diferentes modos de potencia es bastante fuerte: desde un par hasta varias decenas de kilohercios. Esta circunstancia impone importantes restricciones al uso de "Tashibra" en esta (por ahora) forma cuando se trabaja con muchos dispositivos.
Pero sigamos.
Ha habido propuestas para conectar un transformador adicional a la salida ET, como se muestra, por ejemplo, en la Fig. 2.
Se asumió que el devanado primario del transformador adicional es capaz de crear una corriente suficiente para el funcionamiento normal del circuito ET básico. La oferta, sin embargo, es tentadora sólo porque sin desmontar el transformador eléctrico, utilizando un transformador adicional puede crear un conjunto de voltajes necesarios (a su gusto). De hecho, la corriente sin carga del transformador adicional no es suficiente para arrancar el vehículo eléctrico. Intenta aumentar la corriente (como una bombilla de 6.3VX0.3A conectada a un devanado adicional) capaz de proporcionar trabajo NORMAL ET, provocó únicamente el arranque del convertidor y el encendido de la bombilla. Pero quizás a alguien le interese este resultado, porque... conectar un transformador adicional también es válido en muchos otros casos para resolver muchos problemas. Entonces, por ejemplo, se puede usar un transformador adicional junto con una fuente de alimentación de computadora antigua (pero que funciona), capaz de proporcionar una potencia de salida significativa, pero que tiene un conjunto de voltajes limitado (pero estabilizado).
Se podría seguir buscando la verdad en el chamanismo en torno a "Tashibra", sin embargo, consideré este tema agotado para mí, porque para lograr el resultado requerido (arranque estable y retorno al modo de funcionamiento en ausencia de carga y, por lo tanto, alta eficiencia; un ligero cambio en la frecuencia cuando la fuente de alimentación está funcionando de mínimo a poder maximo y arranque estable con carga máxima) es mucho más efectivo entrar en el “Tashibra” y realizar todos los cambios necesarios en el circuito del propio vehículo eléctrico de la manera que se muestra en la Fig. 4. Además,
Coleccioné unos cincuenta circuitos similares en la era de las computadoras Spectrum (específicamente para estas computadoras). Varios UMZCH, que funcionan con fuentes de alimentación similares, todavía funcionan en alguna parte. Las fuentes de alimentación fabricadas según este esquema mostraron su mejor rendimiento, funcionando mientras se ensamblaban a partir de una amplia variedad de componentes y en varias opciones.
¿Lo rehacemos? Ciertamente. Además, no es nada difícil.
Soldamos el transformador. Lo calentamos para facilitar el desmontaje con el fin de rebobinar el devanado secundario para obtener los parámetros de salida deseados como se muestra en esta foto.
o utilizando cualquier otra tecnología. En este caso, el transformador se suelda sólo para consultar los datos de su devanado (por cierto: núcleo magnético en forma de W con núcleo redondo, dimensiones estándar para fuentes de alimentación de computadora con 90 vueltas del devanado primario, enrollado en 3 capas con un cable con un diámetro de 0,65 mm y un devanado secundario de 7 vueltas con un cable doblado cinco veces con un diámetro de aproximadamente 1,1 mm; todo esto sin la más mínima capa intermedia ni aislamiento entre los devanados (solo barniz) y dejar espacio para otro transformador. Para los experimentos, me resultó más fácil utilizar núcleos magnéticos anulares. Ocupan menos espacio en el tablero, lo que permite (si es necesario) utilizar componentes adicionales en el volumen de la carcasa. En este caso, se utilizó un par de anillos de ferrita con diámetros exterior e interior y alturas de 32x20x6 mm, respectivamente, doblados por la mitad (sin pegar) - N2000-NM1. 90 vueltas del primario (diámetro del cable - 0,65 mm) y 2X12 (1,2 mm) vueltas del secundario con el aislamiento entre devanados necesario. El devanado de comunicación contiene 1 vuelta de cable de montaje con un diámetro de 0,35 mm. Todos los devanados se enrollan en el orden correspondiente a la numeración de los devanados. El aislamiento del propio circuito magnético es obligatorio. En este caso, el circuito magnético se envuelve en dos capas de cinta aislante, por cierto, fijando de forma segura los anillos plegados.
Antes de instalar el transformador en la placa ET, desoldamos el devanado de corriente del transformador de conmutación y lo utilizamos como puente, soldándolo allí, pero sin pasar los anillos del transformador por la ventana. Instalamos el transformador bobinado Tr2 en la placa, soldando los cables de acuerdo con el diagrama de la Fig.4.
y pase el cable del devanado III por la ventana del anillo del transformador de conmutación. Usando la rigidez del cable, formamos una apariencia de un círculo geométricamente cerrado y el circuito de retroalimentación está listo. En el espacio en el cable de montaje que forma los devanados III de ambos transformadores (de conmutación y de potencia), soldamos una resistencia bastante potente (>1W) con una resistencia de 3-10 ohmios.
En el diagrama de la Fig. 4, no se utilizan diodos ET estándar. Deben eliminarse, al igual que la resistencia R1, para aumentar la eficiencia de la unidad en su conjunto. Pero puede descuidar un pequeño porcentaje de la eficiencia y dejar las partes enumeradas en el tablero. Al menos en el momento de los experimentos con ET, estas partes permanecieron en el tablero. Se deben dejar las resistencias instaladas en los circuitos básicos de los transistores: realizan la función de limitar la corriente base al iniciar el convertidor, facilitando su funcionamiento con una carga capacitiva.
Los transistores definitivamente deben instalarse en los radiadores a través de juntas aislantes conductoras de calor (tomadas prestadas, por ejemplo, de una fuente de alimentación de computadora defectuosa), evitando así que
calentamiento instantáneo accidental y proporcionando cierta seguridad personal en caso de tocar el radiador mientras el dispositivo está en funcionamiento. Por cierto, el cartón eléctrico utilizado en ET para aislar los transistores y la placa de la carcasa no es conductor de calor. Por lo tanto, al "empaquetar" el circuito de alimentación terminado en una caja estándar, se deben instalar exactamente estas juntas entre los transistores y la caja. Sólo en este caso se garantiza al menos una cierta disipación del calor. Cuando se utiliza un convertidor con potencias superiores a 100W, se debe instalar un radiador adicional en el cuerpo del dispositivo. Pero esto es para el futuro.
Mientras tanto, habiendo terminado de instalar el circuito, realicemos un punto de seguridad más conectando su entrada en serie a través de una lámpara incandescente con una potencia de 150-200W. La lámpara, en caso de una emergencia (cortocircuito, por ejemplo), limitará la corriente a través de la estructura a un valor seguro y, en el peor de los casos, creará una iluminación adicional del espacio de trabajo. En el mejor de los casos, con un poco de observación, la lámpara se puede utilizar como indicador, por ejemplo, de la corriente pasante. Por lo tanto, un brillo débil (o algo más intenso) del filamento de la lámpara con un convertidor descargado o ligeramente cargado indicará la presencia de una corriente pasante. La temperatura de los elementos clave puede servir como confirmación: el calentamiento en modo de corriente continua será bastante rápido. Cuando un convertidor en funcionamiento está en funcionamiento, el brillo de un filamento de lámpara de 200 vatios, visible contra el fondo de la luz del día, aparecerá solo en el umbral de 20-35 W.
Así pues, todo está listo para el primer lanzamiento del circuito reconvertido "Tashibra". Para empezar, lo encendemos, sin carga, pero no nos olvidamos del voltímetro preconectado a la salida del convertidor y un osciloscopio. Con devanados de retroalimentación en fase correcta, el convertidor debería arrancar sin problemas. Si el arranque no se produce, entonces pasamos el cable pasado a través de la ventana del transformador de conmutación (desoldándolo previamente de la resistencia R5) por el otro lado, dándole, nuevamente, la apariencia de una vuelta completa. Suelde el cable a R5. Aplique energía al convertidor nuevamente. ¿No ayudó? Busque errores en la instalación: cortocircuito, “conexiones faltantes”, valores configurados erróneamente.
Cuando se inicia un convertidor en funcionamiento con los datos de devanado especificados, la pantalla de un osciloscopio conectado al devanado secundario del transformador Tr2 (en mi caso, la mitad del devanado) mostrará una secuencia invariante en el tiempo de pulsos rectangulares claros. La frecuencia de conversión se selecciona mediante la resistencia R5 y en mi caso, con R5 = 5,1Ohm, la frecuencia del convertidor descargado fue de 18 kHz. Con una carga de 20 Ohm - 20,5 kHz. Con una carga de 12 Ohm - 22,3 kHz. La carga se conectó directamente al devanado controlado por instrumentos del transformador con un valor de voltaje efectivo de 17,5 V. El valor de voltaje calculado fue ligeramente diferente (20 V), pero resultó que en lugar del valor nominal de 5,1 ohmios, la resistencia instalada en la placa R1 = 51 ohmios. Esté atento a estas sorpresas de sus camaradas chinos. Sin embargo, consideré posible continuar los experimentos sin reemplazar esta resistencia, a pesar de su calentamiento significativo pero tolerable. Cuando la potencia entregada por el convertidor a la carga era de aproximadamente 25 W, la potencia disipada por esta resistencia no excedía los 0,4 W.
En cuanto a la potencia potencial de la fuente de alimentación, a una frecuencia de 20 kHz, el transformador instalado no podrá entregar más de 60-65 W a la carga.
Intentemos aumentar la frecuencia. Cuando se enciende la resistencia (R5) con una resistencia de 8,2 ohmios, la frecuencia del convertidor sin carga aumenta a 38,5 kHz, con una carga de 12 ohmios - 41,8 kHz.
A esta frecuencia de conversión, con el transformador de potencia existente, puede dar servicio de forma segura a una carga de hasta 120 W.
Puede seguir experimentando con las resistencias en el circuito PIC, logrando el valor de frecuencia requerido, teniendo en cuenta, sin embargo, que una resistencia R5 demasiado alta puede provocar fallas de generación y un arranque inestable del convertidor. Al cambiar los parámetros del convertidor PIC, debe controlar la corriente que pasa a través de las teclas del convertidor.
También puede experimentar con los devanados PIC de ambos transformadores bajo su propia responsabilidad y riesgo. En este caso, primero debe calcular el número de vueltas del transformador de conmutación utilizando las fórmulas publicadas en la página /stats/Blokpit02.htm, por ejemplo, o utilizando uno de los programas del Sr. Moskatov publicado en la página de su sitio web /Design_tools_pulse_transformers .html.
Puedes evitar calentar la resistencia R5 reemplazándola... con un condensador.
En este caso, el circuito PIC ciertamente adquiere algunas propiedades resonantes, pero no se manifiesta ningún deterioro en el funcionamiento de la fuente de alimentación. Además, un condensador instalado en lugar de una resistencia se calienta mucho menos que la resistencia reemplazada. Por lo tanto, la frecuencia con un condensador de 220 nF instalado aumentó a 86,5 kHz (sin carga) y ascendió a 88,1 kHz cuando se opera con carga. Puesta en marcha y funcionamiento
el convertidor se mantuvo tan estable como en el caso de usar una resistencia en el circuito PIC. Tenga en cuenta que la potencia potencial de la fuente de alimentación a dicha frecuencia aumenta a 220 W (mínimo).
Potencia del transformador: los valores son aproximados, con ciertas suposiciones, pero no exagerados.
Desafortunadamente, no tuve la oportunidad de probar una fuente de alimentación con una gran corriente de carga, pero creo que la descripción de los experimentos realizados es suficiente para llamar la atención de muchos sobre circuitos convertidores de potencia tan simples, dignos de ser utilizados en una amplia gama. variedad de diseños.
Pido disculpas de antemano por posibles inexactitudes, omisiones y errores. Me corregiré respondiendo a tus preguntas.
¿Cómo hacer una fuente de alimentación conmutada a partir de una bombilla fundida en una hora?
En este artículo encontrarás una descripción detallada del proceso de fabricación de fuentes de alimentación conmutadas de diferentes potencias basadas en el balastro electrónico de una lámpara fluorescente compacta.
Puede realizar una fuente de alimentación conmutada de 5...20 vatios en menos de una hora. Se necesitarán varias horas para fabricar una fuente de alimentación de 100 vatios./
Construir una fuente de alimentación no será mucho más difícil que leer este artículo. Y ciertamente, será más fácil que encontrar un transformador de baja frecuencia de potencia adecuada y rebobinar sus devanados secundarios para adaptarlo a sus necesidades.
Introducción.
La diferencia entre un circuito CFL y una fuente de alimentación por impulsos.
¿Qué fuente de alimentación se puede fabricar con CFL?
Transformador de impulsos para alimentación.
Capacitancia del filtro de entrada y ondulación de voltaje.
Fuente de alimentación de 20 vatios.
fuente de alimentación de 100 vatios
Rectificador.
¿Cómo conectar correctamente una fuente de alimentación conmutada a la red?
¿Cómo configurar una fuente de alimentación conmutada?
¿Cuál es el propósito de los elementos del circuito de alimentación conmutada?
Introducción.
Actualmente se utilizan ampliamente las lámparas fluorescentes compactas (CFL). Para reducir el tamaño del inductor de balasto, utilizan un circuito convertidor de voltaje de alta frecuencia, que puede reducir significativamente el tamaño del inductor. 
Si el balastro electrónico falla, se puede reparar fácilmente. Pero cuando la bombilla falla, normalmente se desecha.
Sin embargo, el balastro electrónico de una bombilla de este tipo es una fuente de alimentación conmutada (PSU) casi lista para usar. La única diferencia entre el circuito de balastro electrónico y una fuente de alimentación de impulsos real es la ausencia de un transformador de aislamiento y, si es necesario, de un rectificador./
Al mismo tiempo, los radioaficionados modernos experimentan grandes dificultades para encontrar transformadores de potencia para alimentar sus productos caseros. Incluso si se encuentra un transformador, su rebobinado requiere el uso de una gran cantidad de alambre de cobre, y el peso y las dimensiones de los productos ensamblados sobre la base de transformadores de potencia no son alentadores. Pero en la gran mayoría de los casos, el transformador de potencia se puede sustituir por una fuente de alimentación conmutada. Si utiliza balasto de LFC defectuosas para estos fines, el ahorro será considerable, especialmente si hablamos de transformadores de 100 vatios o más.
Es una pequeña caja de metal, generalmente de aluminio, cuyas mitades están unidas entre sí con sólo dos remaches. Sin embargo, algunas empresas producen dispositivos similares en estuches de plástico.
Para ver lo que hay dentro, estos remaches pueden simplemente perforarse. Se deberá realizar la misma operación si se planea modificar o reparar el propio dispositivo. Aunque, dado su bajo precio, es mucho más fácil ir a comprar otro que reparar el antiguo. Y, sin embargo, hubo muchos entusiastas que no sólo lograron comprender la estructura del dispositivo, sino que también desarrollaron varios basándose en él.
No se incluye un diagrama esquemático con el dispositivo, como ocurre con todos los dispositivos electrónicos actuales. Pero el circuito es bastante simple, contiene una pequeña cantidad de piezas y, por lo tanto, el diagrama del circuito de un transformador electrónico se puede copiar desde una placa de circuito impreso.
La Figura 1 muestra un diagrama de un transformador Taschibra tomado de manera similar. Los convertidores fabricados por Feron tienen un circuito muy similar. La única diferencia está en el diseño. placas de circuito impreso y los tipos de piezas utilizadas, principalmente transformadores: en los convertidores Feron el transformador de salida está realizado en un anillo, mientras que en los convertidores Taschibra es en un núcleo en forma de W.
En ambos casos los núcleos son de ferrita. Cabe señalar de inmediato que los transformadores en forma de anillo, con varias modificaciones del dispositivo, se rebobinan mejor que los en forma de W. Por lo tanto, si se compra un transformador electrónico para experimentos y modificaciones, es mejor comprar un dispositivo de Feron.
Cuando se utiliza un transformador electrónico solo para suministro de energía, el nombre del fabricante no importa. Lo único a lo que debes prestar atención es a la potencia: los transformadores electrónicos están disponibles con una potencia de 60 a 250 W.
Figura 1. Diagrama de un transformador electrónico de Taschibra.
Breve descripción del circuito transformador electrónico, sus ventajas y desventajas.
Como puede verse en la figura, el dispositivo es un autooscilador push-pull fabricado según un circuito de medio puente. Los dos brazos del puente son Q1 y Q2, y los otros dos brazos contienen los condensadores C1 y C2, por lo que este puente se llama medio puente.
Una de sus diagonales se alimenta con tensión de red, rectificada mediante un puente de diodos, y la otra se conecta a la carga. En este caso, este es el devanado primario del transformador de salida. Se fabrican según un esquema muy similar, pero en lugar de un transformador incluyen un estrangulador, condensadores y filamentos de lámparas fluorescentes.
Después de hurgar en Internet y leer más de un artículo y discusión en el foro, me detuve y comencé a desmontar la fuente de alimentación. Debo admitir que el fabricante chino Taschibra ha lanzado un producto de altísima calidad, cuyo diagrama de circuito Tomado prestado del sitio stoom.ru. El circuito se presenta para un modelo de 105 W, pero créanme, las diferencias de potencia no cambian la estructura del circuito, sino solo sus elementos dependiendo de la potencia de salida:
El circuito después de la modificación quedará así:
Ahora con más detalle sobre las mejoras: 
- Después del puente rectificador, encendemos el condensador para suavizar las ondulaciones del voltaje rectificado. La capacitancia se selecciona a razón de 1 µF por 1 W. Así, para una potencia de 150 W, debo instalar un condensador de 150 uF para una tensión de funcionamiento de al menos 400 V. Como el tamaño del condensador no permite colocarlo dentro de la caja metálica de la Taschibra, lo saco a través de los cables.
- Cuando se conecta a la red, se produce una irrupción de corriente debido al condensador agregado, por lo que debe conectar un termistor NTC o una resistencia de 4,7 ohmios y 5 W a la rotura de uno de los cables de la red. Esto limitará la corriente de arranque. Mi circuito ya tenía una resistencia de este tipo, pero luego instalé adicionalmente MF72-5D9, que eliminé de una fuente de alimentación de computadora innecesaria.
- No se muestra en el diagrama, pero desde una fuente de alimentación de computadora se puede utilizar un filtro ensamblado en condensadores y bobinas; en algunas fuentes de alimentación se ensambla en una pequeña placa separada soldada a la toma de corriente.
Si se requiere un voltaje de salida diferente, será necesario rebobinar el devanado secundario del transformador de potencia. El diámetro del cable (mazo de cables) se selecciona en función de la corriente de carga: d=0,6*raíz(Inom). En mi unidad se utilizó un transformador enrollado con un cable de 0,7 mm² de sección, personalmente no conté el número de vueltas, ya que no rebobiné el devanado. Desoldé el transformador de la placa, desenrollé los cables retorcidos del devanado secundario del transformador, había 10 extremos en cada lado:
Conecté los extremos de los tres devanados resultantes en serie en 3 cables paralelos, ya que la sección transversal del cable es la misma, 0,7 mm2, que la del cable en el devanado del transformador. Desafortunadamente, los 2 jerseys resultantes no se ven en la foto.
Matemáticas simples, un devanado de 150 W se enrolló con un cable de 0,7 mm2, el cual logramos dividir en 10 extremos separados, haciendo sonar los extremos, dividimos en 3 devanados cada uno con 3+3+4 núcleos, enciéndalos en serie, en teoría. deberías obtener 12+12+12= 36 voltios.
- Calculemos la corriente I=P/U=150/36=4.17A
- Sección transversal mínima del devanado 3*0,7 mm² = 2,1 mm²
- Comprobemos si el devanado puede soportar esta corriente d=0,6*raíz(Inom)=0,6*raíz(4,17A)=1,22mm²< 2.1мм²
Resulta que el devanado de nuestro transformador es adecuado con un gran margen. Permítanme adelantarme un poco al voltaje que suministra la fuente de alimentación de CA a 32 voltios.
Continuando con el rediseño de la fuente de alimentación Taschibra:
Dado que la fuente de alimentación conmutada tiene retroalimentación de corriente, el voltaje de salida varía según la carga. Cuando no hay carga, el transformador no arranca, lo cual es muy conveniente si se usa para el propósito previsto, pero nuestro objetivo es una fuente de alimentación de voltaje constante. Para hacer esto, cambiamos el circuito de retroalimentación de corriente a retroalimentación de voltaje.
Quitamos el devanado de retroalimentación actual y lo reemplazamos con un puente en el tablero. Esto se puede ver claramente en la foto de arriba. Luego pasamos un cable trenzado flexible (usé un cable de una fuente de alimentación de computadora) a través de un transformador de potencia en 2 vueltas, luego pasamos el cable a través de un transformador de retroalimentación y hacemos una vuelta para que los extremos no se desenrollen, además lo tiramos a través de PVC como se muestra en la foto de arriba. Los extremos del cable que pasa a través del transformador de potencia y el transformador de retroalimentación están conectados a través de una resistencia de 3,4 ohmios y 10 W. Desafortunadamente, no encontré una resistencia con el valor requerido y la configuré en 4,7 ohmios 10 W. Esta resistencia establece la frecuencia de conversión (aproximadamente 30 kHz). A medida que aumenta la corriente de carga, la frecuencia aumenta.
Si el convertidor no arranca, es necesario cambiar la dirección del devanado; es más fácil cambiarlo en un transformador de retroalimentación pequeño.
Mientras buscaba mi solución a la alteración, acumulé mucha información sobre bloques de pulso Nutrición Taschibra, propongo discutirlos aquí.
Diferencias entre modificaciones similares de otros sitios:
- Resistencia limitadora de corriente de 6,8 ohmios MLT-1 (es extraño que la resistencia de 1 W no se haya calentado o que el autor haya pasado por alto este punto)
- Resistencia limitadora de corriente de 5-10 W en el radiador, en mi caso 10 W sin calefacción.
- Elimina el condensador de filtro y el limitador de corriente de irrupción del lado alto
Las fuentes de alimentación Taschibra han sido probadas para:
- Fuentes de alimentación de laboratorio
- Amplificador parlantes de computadora(2*8W)
- Grabadoras de cassette
- Encendiendo
- Herramientas electricas
Para alimentar a los consumidores de CC es necesario tener un puente de diodos y un condensador de filtro en la salida del transformador de potencia; los diodos utilizados para este puente deben ser de alta frecuencia y corresponder a las potencias nominales de la fuente de alimentación Taschibra. Le aconsejo que utilice diodos de una fuente de alimentación de computadora o similares.
Muchos radioaficionados novatos, y no solo ellos, encuentran problemas en la fabricación de fuentes de alimentación potentes. Hoy en día han aparecido a la venta una gran cantidad de transformadores electrónicos utilizados para alimentar lámparas halógenas. El transformador electrónico es un convertidor de voltaje de pulso autooscilante de medio puente.Los convertidores de impulsos tienen alta eficiencia, tamaño y peso pequeños.
Estos productos no son caros, alrededor de 1 rublo por vatio. Después de la modificación, se pueden utilizar para alimentar diseños de radioaficionados. Hay muchos artículos en Internet sobre este tema. Quiero compartir mi experiencia en la refabricación del transformador electrónico Taschibra 105W.
Consideremos el diagrama de circuito de un convertidor electrónico.
La tensión de red se suministra a través de un fusible al puente de diodos D1-D4. El voltaje rectificado alimenta el convertidor de medio puente en los transistores Q1 y Q2. La diagonal del puente formado por estos transistores y condensadores C1, C2 incluye el devanado I del transformador de impulsos T2. El convertidor se inicia mediante un circuito que consta de resistencias R1, R2, condensador C3, diodo D5 y diac D6. El transformador de retroalimentación T1 tiene tres devanados: un devanado de retroalimentación de corriente, que está conectado en serie con el devanado primario del transformador de potencia, y dos devanados de 3 vueltas que alimentan los circuitos básicos de los transistores.
El voltaje de salida del transformador electrónico es una onda cuadrada de 30 kHz modulada a 100 Hz.
Para poder utilizar el transformador electrónico como fuente de energía es necesario modificarlo.
Conectamos un condensador a la salida del puente rectificador para suavizar las ondulaciones del voltaje rectificado. La capacitancia se selecciona a razón de 1 µF por 1 W. La tensión de funcionamiento del condensador debe ser de al menos 400 V.
Cuando se conecta a la red un puente rectificador con un condensador, se produce un aumento de corriente, por lo que es necesario conectar un termistor NTC o una resistencia de 4,7 ohmios y 5 W a la rotura de uno de los cables de la red. Esto limitará la corriente de arranque.
Si se necesita un voltaje de salida diferente, rebobinamos el devanado secundario del transformador de potencia. El diámetro del cable (mazo de cables) se selecciona en función de la corriente de carga.
Los transformadores electrónicos se alimentan de corriente, por lo que el voltaje de salida variará dependiendo de la carga. Si la carga no está conectada, el transformador no arrancará. Para evitar que esto suceda, debe cambiar el circuito de retroalimentación de corriente al circuito de retroalimentación de voltaje.
Quitamos el devanado de retroalimentación actual y lo reemplazamos con un puente en el tablero. Luego pasamos el cable trenzado flexible por el transformador de potencia y le damos 2 vueltas, luego pasamos el cable por el transformador de retroalimentación y le damos una vuelta. Los extremos del cable que pasa a través del transformador de potencia y el transformador de retroalimentación están conectados a través de dos resistencias de 6,8 ohmios y 5 W conectadas en paralelo. Esta resistencia limitadora de corriente establece la frecuencia de conversión (aproximadamente 30 kHz). A medida que aumenta la corriente de carga, la frecuencia aumenta.
Si el convertidor no arranca, es necesario cambiar la dirección de bobinado.
En los transformadores Taschibra, los transistores están presionados contra la carcasa mediante cartón, lo que no es seguro durante el funcionamiento. Además, el papel conduce muy mal el calor. Por lo tanto, es mejor instalar los transistores a través de una almohadilla conductora de calor.
Para rectificar tensión alterna con una frecuencia de 30 kHz, instalamos un puente de diodos en la salida del transformador electrónico.
Los mejores resultados los mostró, de todos los diodos probados, el KD213B doméstico (200 V; 10 A; 100 kHz; 0,17 μs). Con corrientes de carga elevadas se calientan, por lo que deben instalarse en el radiador mediante juntas termoconductoras.
Los transformadores electrónicos no funcionan bien con cargas capacitivas o no arrancan en absoluto. Para un funcionamiento normal, es necesario un inicio suave del dispositivo. El acelerador L1 ayuda a garantizar un arranque suave. Junto con un condensador de 100uF, también realiza la función de filtrar la tensión rectificada.
El inductor L1 de 50 µG está enrollado en un núcleo T106-26 de Micrometals y contiene 24 vueltas de cable de 1,2 mm. Estos núcleos (amarillos, con un borde blanco) se utilizan en fuentes de alimentación para computadoras. Diámetro exterior 27 mm, interior 14 mm y altura 12 mm. Por cierto, se pueden encontrar otras piezas en fuentes de alimentación muertas, incluido un termistor. 
Si tiene un destornillador u otra herramienta cuya batería se ha agotado, puede colocar una fuente de alimentación de un transformador electrónico en la carcasa de la batería. Como resultado, tendrá una herramienta impulsada por la red.
Para un funcionamiento estable, es recomendable instalar una resistencia de aproximadamente 500 Ohm 2W en la salida de la fuente de alimentación.
Durante el proceso de instalación de un transformador, se debe tener mucho cuidado y cuidado. Hay alto voltaje en los elementos del dispositivo. No toques las bridas de los transistores para comprobar si se están calentando o no. También es necesario recordar que después de la desconexión los condensadores permanecen cargados durante algún tiempo.
Creo que las ventajas de este transformador ya han sido apreciadas por muchos de aquellos que alguna vez se han enfrentado a los problemas de alimentar diversas estructuras electrónicas. Y este transformador electrónico tiene muchas ventajas. Peso y dimensiones ligeros (como ocurre con todos los circuitos similares), facilidad de modificación para satisfacer sus propias necesidades, presencia de una carcasa protectora, bajo costo y relativa confiabilidad (al menos, si se evitan condiciones extremas y cortocircuitos, un producto fabricado de acuerdo con a un circuito similar puede funcionar durante largos años).
El ámbito de aplicación de las fuentes de alimentación basadas en "Taskhibra" puede ser muy amplio, comparable al uso de transformadores convencionales.
El uso se justifica en casos de escasez de tiempo, fondos o falta de necesidad de estabilización.
Bueno, ¿vamos a experimentar? Permítanme hacer una reserva de inmediato: el propósito de los experimentos era probar el circuito de activación de Tasshibra bajo diversas cargas, frecuencias y el uso de varios transformadores. También quería seleccionar las clasificaciones óptimas de los componentes del circuito PIC y verificar las condiciones de temperatura de los componentes del circuito cuando funcionan bajo diversas cargas, teniendo en cuenta el uso de la carcasa Tasсhibra como radiador.
Esquema ET Taschibra (Tashibra, Tashibra)
A pesar de la gran cantidad de circuitos de transformadores electrónicos publicados, no seré demasiado vago para publicarlos una vez más para su revisión. Mire la Fig.1, que ilustra el relleno "Tashibra".Fragmento excluido. Nuestra revista existe gracias a las donaciones de los lectores. La versión completa de este artículo sólo está disponible
El diagrama es válido para ET "Tashibra" 60-150W. La burla se realizó en el ET 150W. Sin embargo, se supone que, debido a la identidad de los circuitos, los resultados de los experimentos pueden proyectarse fácilmente en instancias tanto de menor como de mayor potencia.
Y permítanme recordarles una vez más lo que le falta a Tashibra para una fuente de alimentación completa.
1. Falta de un filtro de suavizado de entrada (también un filtro antiinterferencias, que evita que los productos de conversión ingresen a la red),
2. PIC actual, que permite la excitación del convertidor y su funcionamiento normal sólo en presencia de una determinada corriente de carga,
3. Sin rectificador de salida,
4. Falta de elementos filtrantes de salida.
Intentemos corregir todas las deficiencias enumeradas de "Taskhibra" y tratar de lograr su funcionamiento aceptable con las características de salida deseadas. Para empezar ni siquiera abriremos la carcasa del transformador electrónico, sino que simplemente añadiremos los elementos que faltan...
1. Filtro de entrada: condensadores C`1, C`2 con un estrangulador simétrico de dos devanados (transformador) T`1
2. Puente de diodos VDS`1 con condensador de suavizado C`3 y resistencia R`1 para proteger el puente de la corriente de carga del condensador.
El condensador de suavizado generalmente se selecciona a una velocidad de 1,0 a 1,5 μF por vatio de potencia, y por seguridad, se debe conectar una resistencia de descarga con una resistencia de 300 a 500 kOhm en paralelo al capacitor (tocando los terminales de un capacitor cargado con un voltaje relativamente alto no es muy agradable).
La resistencia R`1 se puede reemplazar con un termistor de 5-15 ohmios/1-5 A. Tal reemplazo reducirá en menor medida la eficiencia del transformador.
A la salida del ET, como se muestra en el diagrama de la Fig. 3, conectamos un circuito del diodo VD`1, los condensadores C`4-C`5 y el inductor L1 conectados entre ellos para obtener un voltaje CC filtrado en el “ salida del paciente”. En este caso, el condensador de poliestireno colocado directamente detrás del diodo representa la mayor parte de la absorción de los productos de conversión después de la rectificación. Se supone que el condensador electrolítico, "oculto" detrás de la inductancia del inductor, realizará sólo sus funciones directas, evitando la "caída" de tensión en la potencia máxima del dispositivo conectado al ET. Pero también se recomienda instalar un condensador no electrolítico en paralelo.
Después de agregar el circuito de entrada, se produjeron cambios en el funcionamiento del transformador electrónico: la amplitud de los pulsos de salida (hasta el diodo VD`1) aumentó ligeramente debido al aumento en el voltaje en la entrada del dispositivo debido a la adición de C`3, y la modulación con una frecuencia de 50 Hz estaba prácticamente ausente. Esto es con la carga calculada para el vehículo eléctrico.
Sin embargo, esto no es suficiente. "Tashibra" no quiere arrancar sin una corriente de carga significativa.
Instalar resistencias de carga en la salida del convertidor para crear cualquier valor de corriente mínimo capaz de iniciar el convertidor solo reduce la eficiencia general del dispositivo. El arranque con una corriente de carga de aproximadamente 100 mA se realiza a una frecuencia muy baja, que será bastante difícil de filtrar si la fuente de alimentación está diseñada para uso conjunto con UMZCH y otros equipos de audio con bajo consumo de corriente en el modo sin señal. , Por ejemplo. La amplitud de los impulsos también es menor que a plena carga.
El cambio de frecuencia en diferentes modos de potencia es bastante fuerte: desde un par hasta varias decenas de kilohercios. Esta circunstancia impone importantes restricciones al uso de "Tashibra" en esta (por ahora) forma cuando se trabaja con muchos dispositivos.
Pero sigamos. Ha habido propuestas para conectar un transformador adicional a la salida ET, como se muestra, por ejemplo, en la Fig. 2.
Se asumió que el devanado primario del transformador adicional es capaz de crear una corriente suficiente para el funcionamiento normal del circuito ET básico. La oferta, sin embargo, es tentadora sólo porque sin desmontar el transformador eléctrico, utilizando un transformador adicional puede crear un conjunto de voltajes necesarios (a su gusto). De hecho, la corriente sin carga del transformador adicional no es suficiente para arrancar el vehículo eléctrico. Los intentos de aumentar la corriente (como una bombilla de 6,3VX0,3A conectada a un devanado adicional), capaz de garantizar el funcionamiento NORMAL del ET, sólo dieron como resultado que el convertidor se pusiera en marcha y la bombilla se encendiera.
Pero quizás a alguien le interese este resultado, porque... conectar un transformador adicional también es válido en muchos otros casos para resolver muchos problemas. Entonces, por ejemplo, se puede usar un transformador adicional junto con una fuente de alimentación de computadora antigua (pero que funciona), capaz de proporcionar una potencia de salida significativa, pero que tiene un conjunto de voltajes limitado (pero estabilizado).
Se podría seguir buscando la verdad en el chamanismo en torno a "Tashibra", sin embargo, consideré este tema agotado para mí, porque para lograr el resultado deseado (arranque estable y retorno al modo de funcionamiento en ausencia de carga y, por lo tanto, alta eficiencia; un ligero cambio en la frecuencia cuando la fuente de alimentación está funcionando de mínima a máxima potencia y arranque estable a carga máxima) es mucho más efectivo entrar al Tashibra " y realizar todos los cambios necesarios en el circuito del ET en sí de la manera que se muestra en la Fig. 4.
Además, recopilé unos cincuenta circuitos similares en la era de las computadoras Spectrum (específicamente para estas computadoras). Varios UMZCH, que funcionan con fuentes de alimentación similares, todavía funcionan en alguna parte. Las fuentes de alimentación fabricadas según este esquema mostraron su mejor rendimiento, funcionando mientras se ensamblaban a partir de una amplia variedad de componentes y en varias opciones.
¿Lo rehacemos? ¡Ciertamente!
Además, no es nada difícil.Soldamos el transformador. Lo calentamos para facilitar el desmontaje con el fin de rebobinar el devanado secundario para obtener los parámetros de salida deseados como se muestra en esta foto o utilizando cualquier otra tecnología.
En este caso, el transformador se suelda sólo para consultar los datos de su devanado (por cierto: núcleo magnético en forma de W con núcleo redondo, dimensiones estándar para fuentes de alimentación de computadora con 90 vueltas del devanado primario, enrollado en 3 capas con un cable con un diámetro de 0,65 mm y un devanado secundario de 7 vueltas con un cable doblado cinco veces con un diámetro de aproximadamente 1,1 mm; todo esto sin la más mínima capa intermedia ni aislamiento entre los devanados (solo barniz) y dejar espacio para otro transformador.
Para los experimentos, me resultó más fácil utilizar núcleos magnéticos anulares. Ocupan menos espacio en el tablero, lo que permite (si es necesario) utilizar componentes adicionales en el volumen de la carcasa. En este caso, se utilizó un par de anillos de ferrita con diámetros exterior e interior y alturas de 32x20x6 mm, respectivamente, doblados por la mitad (sin pegar) - N2000-NM1. 90 vueltas del primario (diámetro del cable - 0,65 mm) y 2X12 (1,2 mm) vueltas del secundario con el aislamiento entre devanados necesario.
El devanado de comunicación contiene 1 vuelta de cable de montaje con un diámetro de 0,35 mm. Todos los devanados se enrollan en el orden correspondiente a la numeración de los devanados. El aislamiento del propio circuito magnético es obligatorio. En este caso, el circuito magnético se envuelve en dos capas de cinta aislante, por cierto, fijando de forma segura los anillos plegados.
Antes de instalar el transformador en la placa ET, desoldamos el devanado de corriente del transformador de conmutación y lo utilizamos como puente, soldándolo allí, pero sin pasar los anillos del transformador por la ventana.
Instalamos el transformador bobinado Tr2 en la placa, soldamos los cables de acuerdo con el diagrama de la Fig. 4. y pasamos el cable devanado III por la ventana del anillo del transformador de conmutación. Usando la rigidez del cable, formamos una apariencia de un círculo geométricamente cerrado y el circuito de retroalimentación está listo. Soldamos una resistencia bastante potente (>1W) con una resistencia de 3-10 ohmios en el espacio en el cable de montaje que forma los devanados III de ambos transformadores (de conmutación y de potencia).
En el diagrama de la Fig. 4, no se utilizan diodos ET estándar. Deben eliminarse, al igual que la resistencia R1, para aumentar la eficiencia de la unidad en su conjunto. Pero puede descuidar un pequeño porcentaje de la eficiencia y dejar las partes enumeradas en el tablero. Al menos en el momento de los experimentos con ET, estas partes permanecieron en el tablero. Se deben dejar las resistencias instaladas en los circuitos básicos de los transistores: realizan la función de limitar la corriente base al iniciar el convertidor, facilitando su funcionamiento con una carga capacitiva.
Los transistores ciertamente deben instalarse en los radiadores a través de juntas aislantes conductoras de calor (tomadas prestadas, por ejemplo, de una fuente de alimentación de computadora defectuosa), evitando así su calentamiento instantáneo accidental y garantizando cierta seguridad personal en caso de tocar el radiador mientras el dispositivo está en funcionamiento.
Por cierto, el cartón eléctrico utilizado en ET para aislar los transistores y la placa de la carcasa no es conductor de calor. Por lo tanto, al "empaquetar" el circuito de alimentación terminado en una caja estándar, se deben instalar exactamente estas juntas entre los transistores y la caja. Sólo en este caso se garantiza al menos una cierta disipación del calor. Cuando se utiliza un convertidor con potencias superiores a 100W, se debe instalar un radiador adicional en el cuerpo del dispositivo. Pero esto es para el futuro.
Mientras tanto, una vez terminada la instalación del circuito, realicemos un punto de seguridad más conectando su entrada en serie a través de una lámpara incandescente con una potencia de 150-200 W. La lámpara, en caso de una emergencia (cortocircuito, por ejemplo), limitará la corriente a través de la estructura a un valor seguro y, en el peor de los casos, creará una iluminación adicional del espacio de trabajo.
En el mejor de los casos, con un poco de observación, la lámpara se puede utilizar como indicador, por ejemplo, de la corriente pasante. Por lo tanto, un brillo débil (o algo más intenso) del filamento de la lámpara con un convertidor descargado o ligeramente cargado indicará la presencia de una corriente pasante. La temperatura de los elementos clave puede servir como confirmación: el calentamiento en modo de corriente continua será bastante rápido.
Cuando el convertidor funciona correctamente, visible en el fondo luz el brillo del filamento de una lámpara de 200 vatios aparecerá sólo en el umbral de 20-35 W.
primer comienzo
Así pues, todo está listo para el primer lanzamiento del circuito reconvertido "Tashibra". Para empezar, lo encendemos, sin carga, pero no nos olvidamos del voltímetro preconectado a la salida del convertidor y un osciloscopio. Con devanados de retroalimentación en fase correcta, el convertidor debería arrancar sin problemas.Si el arranque no se produce, entonces pasamos el cable pasado a través de la ventana del transformador de conmutación (desoldándolo previamente de la resistencia R5) por el otro lado, dándole, nuevamente, la apariencia de una vuelta completa. Suelde el cable a R5. Aplique energía al convertidor nuevamente. ¿No ayudó? Busque errores en la instalación: cortocircuito, “conexiones faltantes”, valores configurados erróneamente.
Cuando se inicia un convertidor en funcionamiento con los datos de devanado especificados, la pantalla de un osciloscopio conectado al devanado secundario del transformador Tr2 (en mi caso, la mitad del devanado) mostrará una secuencia invariante en el tiempo de pulsos rectangulares claros. La frecuencia de conversión se selecciona mediante la resistencia R5 y en mi caso, con R5 = 5,1 Ohm, la frecuencia del convertidor descargado fue de 18 kHz.
Con una carga de 20 Ohmios - 20,5 kHz. Con una carga de 12 Ohmios - 22,3 kHz. La carga se conectó directamente al devanado del transformador controlado por instrumentos con un valor de voltaje efectivo de 17,5 V. El valor de voltaje calculado fue ligeramente diferente (20 V), pero resultó que en lugar de los 5,1 ohmios nominales, la resistencia instalada en el placa R1 = 51 ohmios. Esté atento a estas sorpresas de sus camaradas chinos.
Sin embargo, consideré posible continuar los experimentos sin reemplazar esta resistencia, a pesar de su calentamiento significativo pero tolerable. Cuando la potencia entregada por el convertidor a la carga era de aproximadamente 25 W, la potencia disipada por esta resistencia no excedía los 0,4 W.
En cuanto a la potencia potencial de la fuente de alimentación, a una frecuencia de 20 kHz, el transformador instalado no podrá entregar más de 60-65 W a la carga.
Intentemos aumentar la frecuencia. Cuando se enciende una resistencia (R5) con una resistencia de 8,2 ohmios, la frecuencia del convertidor sin carga aumenta a 38,5 kHz, con una carga de 12 ohmios - 41,8 kHz.
A esta frecuencia de conversión, con el transformador de potencia existente, puede dar servicio de forma segura a una carga de hasta 120 W.
Puede seguir experimentando con las resistencias en el circuito PIC, logrando el valor de frecuencia requerido, teniendo en cuenta, sin embargo, que una resistencia R5 demasiado alta puede provocar fallas de generación y un arranque inestable del convertidor. Al cambiar los parámetros del convertidor PIC, debe controlar la corriente que pasa a través de las teclas del convertidor.
También puede experimentar con los devanados PIC de ambos transformadores bajo su propia responsabilidad y riesgo. En este caso, primero debe calcular el número de vueltas del transformador de conmutación utilizando las fórmulas publicadas en la página //interlavka.narod.ru/stats/Blokpit02.htm, por ejemplo, o utilizando uno de los programas del Sr. Moskatov publicado en la página de su sitio web // www.moskatov.narod.ru/Design_tools_pulse_transformers.html.
Mejora de Tasсhibra: ¡un condensador en el PIC en lugar de una resistencia!
Puedes evitar calentar la resistencia R5 reemplazándola... con un condensador. En este caso, el circuito PIC ciertamente adquiere algunas propiedades resonantes, pero no se manifiesta ningún deterioro en el funcionamiento de la fuente de alimentación. Además, un condensador instalado en lugar de una resistencia se calienta mucho menos que la resistencia reemplazada. Por lo tanto, la frecuencia con un condensador de 220 nF instalado aumentó a 86,5 kHz (sin carga) y ascendió a 88,1 kHz cuando se opera con carga.
El arranque y funcionamiento del convertidor se mantuvo tan estable como en el caso de utilizar una resistencia en el circuito PIC. Tenga en cuenta que la potencia potencial de la fuente de alimentación a dicha frecuencia aumenta a 220 W (mínimo).
Potencia del transformador: los valores son aproximados, con ciertas suposiciones, pero no exagerados.
A lo largo de 18 años de trabajo en North-West Telecom, ha fabricado muchos soportes diferentes para probar diversos equipos en reparación.
Diseñó varios medidores de duración de pulso digitales, diferentes en funcionalidad y base elemental.
Más de 30 propuestas de mejora para la modernización de unidades de diversos equipos especializados, incl. - fuente de alimentación. Desde hace mucho tiempo me dedico cada vez más a la automatización energética y la electrónica.
¿Por qué estoy aquí? Sí, porque aquí todos son iguales que yo. Hay mucho interés aquí para mí, ya que no soy un experto en tecnología de audio, pero me gustaría tener más experiencia en esta área.
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