L'utilizzo di un trasformatore elettronico per lampade alogene 12v. Schema di un trasformatore elettronico per lampade alogene. Miglioramento Tashibra: condensatore nel PIC invece del resistore
Come alimentare un avvitatore a batteria dalla rete elettrica?
Il cacciavite a batteria è progettato per avvitare - svitare viti, viti autofilettanti, viti e bulloni. Tutto dipende dall'uso di teste intercambiabili: punte. Anche il campo di applicazione del cacciavite è molto ampio: viene utilizzato da montatori di mobili, elettricisti, operai edili - i finitori fissano con esso le lastre di cartongesso e in generale tutto ciò che può essere assemblato utilizzando una connessione filettata.
Questo è l'uso di un cacciavite in condizioni professionali. Oltre ai professionisti, questo strumento viene acquistato anche esclusivamente per uso personale durante l'esecuzione di lavori di riparazione e costruzione in un appartamento o casa di campagna, garage.
L'avvitatore a batteria è leggero, di piccole dimensioni, non richiede una connessione di rete, il che consente di lavorarci in qualsiasi condizione. Ma il problema è che la capacità della batteria è ridotta e dopo 30-40 minuti lavoro intensivo devi mettere la batteria in carica per almeno 3 - 4 ore.
Inoltre, le batterie tendono a diventare inutilizzabili, soprattutto quando non si usa regolarmente un cacciavite: si appende un tappeto, delle tende, dei quadri e lo si mette in una scatola. Un anno dopo abbiamo deciso di avvitare il plinto di plastica, ma il cacciavite non “tira”, caricare la batteria non aiuta molto.
Una nuova batteria è costosa e non è sempre in vendita che puoi trovare immediatamente esattamente ciò di cui hai bisogno. In entrambi i casi, esiste solo una via d'uscita: alimentare il cacciavite dalla rete tramite l'alimentatore. Inoltre, molto spesso il lavoro viene eseguito a due passi da una presa di corrente. La progettazione di tale alimentatore sarà descritta di seguito.
In generale, il design è semplice, non contiene parti scarse, chiunque abbia almeno un po' di familiarità con i circuiti elettrici e sappia come tenere in mano un saldatore può ripeterlo. Se ricordi quanti cacciaviti sono in funzione, possiamo supporre che il design sarà popolare e richiesto.
L'alimentatore deve soddisfare diversi requisiti contemporaneamente. In primo luogo, è abbastanza affidabile e, in secondo luogo, è di piccole dimensioni, leggero e comodo da trasportare e trasportare. Il terzo requisito, forse il più importante, è la caratteristica del carico cadente, che consente di evitare danni all'avvitatore in caso di sovraccarico. Altrettanto importante è la semplicità del design e la disponibilità delle parti. Tutti questi requisiti sono pienamente soddisfatti dall'alimentatore, la cui progettazione verrà discussa di seguito.
La base del dispositivo è un trasformatore elettronico del marchio Feron o Toshibra con una potenza di 60 watt. Tali trasformatori sono venduti nei negozi di elettricità e sono progettati per alimentare lampade alogene con una tensione di 12 V. Di solito, le vetrine dei negozi sono illuminate con tali lampade.
In questo progetto, il trasformatore stesso non richiede alcuna modifica, viene utilizzato così com'è: due fili di rete di ingresso e due fili di uscita con una tensione di 12 V. Lo schema del circuito di alimentazione è abbastanza semplice ed è mostrato nella Figura 1.
Figura 1. Diagramma schematico dell'alimentatore
Il trasformatore T1 crea una caratteristica di caduta dell'alimentatore a causa della maggiore induttanza di dispersione, ottenuta grazie al suo design, che verrà discusso sopra. Inoltre, il trasformatore T1 fornisce un ulteriore isolamento galvanico dalla rete, che aumenta la sicurezza elettrica complessiva del dispositivo, sebbene questo isolamento sia già presente nel trasformatore elettronico U1 stesso. Selezionando il numero di spire dell'avvolgimento primario, è possibile regolare entro certi limiti la tensione di uscita dell'unità nel suo insieme, il che ne rende possibile l'utilizzo con tipi diversi cacciaviti.
L'avvolgimento secondario del trasformatore T1 è realizzato con una presa dal punto medio, che consente di utilizzare un raddrizzatore a onda intera con solo due diodi invece di un ponte a diodi. Rispetto ad un circuito a ponte, le perdite di un tale raddrizzatore, dovute alla caduta di tensione sui diodi, sono due volte inferiori. Dopotutto, ci sono due diodi, non quattro. Per ridurre ulteriormente le perdite di potenza sui diodi, nel raddrizzatore viene utilizzato un gruppo diodi con diodi Schottky.
L'ondulazione a bassa frequenza della tensione raddrizzata viene attenuata dal condensatore elettrolitico C1. I trasformatori elettronici funzionano ad alta frequenza, circa 40 - 50 kHz, pertanto, oltre alle ondulazioni con la frequenza di rete, queste ondulazioni ad alta frequenza sono presenti anche nella tensione di uscita. Considerando che un raddrizzatore a onda intera raddoppia la frequenza, queste increspature raggiungono i 100 o più kilohertz.
I condensatori all'ossido hanno una grande induttanza interna, quindi non possono attenuare le increspature ad alta frequenza. Inoltre, riscalderanno semplicemente inutilmente il condensatore elettrolitico e potrebbero addirittura renderlo inutilizzabile. Per sopprimere queste ondulazioni, in parallelo al condensatore all'ossido è installato un condensatore ceramico C2, con una piccola capacità e una piccola autoinduttanza.
L'indicazione del funzionamento dell'alimentatore può essere controllata dal bagliore del LED HL1, la corrente attraverso la quale è limitata dal resistore R1.
Separatamente, va detto sullo scopo dei resistori R2 - R7. Il fatto è che il trasformatore elettronico è stato originariamente progettato per alimentare lampade alogene. Si presuppone che queste lampade siano collegate all'avvolgimento di uscita del trasformatore elettronico ancor prima che questo sia collegato alla rete: altrimenti, senza carico, semplicemente non si avvia.
Se nel progetto descritto il trasformatore elettronico è collegato alla rete, la successiva pressione del pulsante del cacciavite non lo farà ruotare. Per evitare che ciò accada nella progettazione, vengono forniti i resistori R2 - R7. La loro resistenza è scelta in modo tale che il trasformatore elettronico si avvii con sicurezza.
Dettagli e design
L'alimentatore si trova nel caso di una batteria standard che ha fatto il suo tempo, a meno che, ovviamente, non sia stata ancora buttata via. La base del design è una piastra di alluminio con uno spessore di almeno 3 mm, situata al centro del vano batteria. Il progetto complessivo è mostrato nella Figura 2.
Figura 2. Alimentatore per un avvitatore a batteria
Su questa piastra sono fissate tutte le altre parti: il trasformatore elettronico U1, il trasformatore T1 (da un lato), il gruppo diodi VD1 e tutte le altre parti, compreso il pulsante di accensione SB1, dall'altro. La piastra funge anche da filo comune della tensione di uscita, quindi il gruppo diodi è installato su di essa senza guarnizione, sebbene per un migliore raffreddamento, la superficie di rimozione del calore del gruppo VD1 deve essere lubrificata con pasta termorimovente KPT-8.
Il trasformatore T1 è realizzato su un anello di ferrite di dimensioni 28 * 16 * 9 del marchio di ferrite NM2000. Un anello del genere non manca, è abbastanza comune, non dovrebbero esserci problemi con l'acquisizione. Prima di avvolgere il trasformatore, utilizzando una lima diamantata o semplicemente carta vetrata, smussare i bordi esterno ed interno dell'anello, quindi isolarlo con nastro in tessuto verniciato o nastro FUM utilizzato per l'avvolgimento dei tubi del riscaldamento.
Come accennato in precedenza, il trasformatore deve avere una grande induttanza di dispersione. Ciò è ottenuto dal fatto che gli avvolgimenti si trovano uno di fronte all'altro e non uno sotto l'altro. L'avvolgimento primario I contiene 16 spire in due fili di marca PEL o PEV-2. Diametro del filo 0,8 mm.
L'avvolgimento secondario II è avvolto da un fascio di quattro fili, il numero di spire è 12, il diametro del filo è lo stesso dell'avvolgimento primario. Per garantire la simmetria dell'avvolgimento secondario, è necessario avvolgerlo in due fili contemporaneamente, o meglio in un fascio. Dopo l'avvolgimento, come avviene di solito, l'inizio di un avvolgimento viene collegato alla fine dell'altro. Per fare ciò gli avvolgimenti dovranno essere “inanellati” dal tester.
Come pulsante SB1 viene utilizzato il microinterruttore MP3-1, nel quale viene attivato un contatto normalmente chiuso. Nella parte inferiore dell'alloggiamento dell'alimentatore è installato uno spintore collegato al pulsante tramite una molla. L'alimentatore si collega all'avvitatore esattamente come una normale batteria.
Se ora si appoggia il cacciavite su una superficie piana, lo spintore preme il pulsante SB1 attraverso la molla e l'alimentazione si spegne. Non appena il cacciavite verrà prelevato, il pulsante rilasciato attiverà l'alimentazione. Resta solo da premere il grilletto del cacciavite e tutto funzionerà.
Un po 'di dettagli
Ci sono poche parti nell'alimentatore. È meglio usare condensatori importati, ora è ancora più semplice che trovare parti di produzione nazionale. Il gruppo diodi VD1 tipo SBL2040CT (corrente raddrizzata 20 A, tensione inversa 40 V) può essere sostituito da SBL3040CT, in casi estremi, due diodi domestici KD2997. Ma i diodi indicati nello schema non mancano, poiché vengono utilizzati negli alimentatori dei computer e non è un problema acquistarli.
Il design del trasformatore T1 è stato menzionato sopra. Come LED HL1 è adatto quello a portata di mano.
La configurazione del dispositivo è semplice e si riduce solo allo svolgimento delle spire dell'avvolgimento primario del trasformatore T1 per ottenere la tensione di uscita desiderata. La tensione di alimentazione nominale dei cacciaviti, a seconda del modello, è 9, 12 e 19 V. Quando si svolgono le spire dal trasformatore T1, si dovrebbero ottenere rispettivamente 11, 14 e 20 V.
Esternamente trasformatore elettronicoè una piccola custodia in metallo, solitamente in alluminio, le cui metà sono tenute insieme solo da due rivetti. Tuttavia, alcune aziende producono dispositivi simili in custodie di plastica.
Per vedere cosa c'è dentro, questi rivetti possono essere semplicemente forati. La stessa operazione va effettuata qualora si preveda una alterazione o riparazione dell'apparecchio stesso. Anche se al suo prezzo basso è molto più facile andare a comprare qualcos'altro che riparare quello vecchio. Eppure ci sono stati molti appassionati che non solo sono riusciti a capire il design del dispositivo, ma hanno anche sviluppato diversi alimentatori a commutazione basati su di esso.
Lo schema elettrico non è allegato al dispositivo, così come a tutta la corrente dispositivi elettronici. Ma il circuito è abbastanza semplice, contiene un numero limitato di dettagli e quindi schema elettrico Un trasformatore elettronico può essere copiato da un circuito stampato.
La Figura 1 mostra un trasformatore Taschibra preso in questo modo. I convertitori prodotti da Feron hanno un circuito molto simile. L'unica differenza sta nella progettazione dei circuiti stampati e nella tipologia delle parti utilizzate, principalmente trasformatori: nei convertitori Feron, il trasformatore di uscita è realizzato su un anello, mentre nei convertitori Taschibra è su un nucleo a forma di E.
In entrambi i casi i nuclei sono realizzati in ferrite. Va notato subito che i trasformatori ad anello con varie modifiche del dispositivo sono più adatti per il riavvolgimento rispetto a quelli a forma di W. Pertanto, se si acquista un trasformatore elettronico per esperimenti e modifiche, è meglio acquistare un dispositivo Feron.
Quando si utilizza un trasformatore elettronico solo per alimentare lampade alogene, il nome del produttore non ha importanza. L'unica cosa a cui prestare attenzione è la potenza: sono disponibili trasformatori elettronici con una potenza di 60 - 250 watt.
Figura 1. Schema di un trasformatore elettronico Taschibra
Breve descrizione del circuito del trasformatore elettronico, dei suoi vantaggi e svantaggi
Come si può vedere dalla figura, il dispositivo è un autooscillatore push-pull, realizzato secondo un circuito a mezzo ponte. I due bracci del ponte sono realizzati sui transistor Q1 e Q2, mentre gli altri due bracci contengono i condensatori C1 e C2, quindi tale ponte è chiamato semiponte.
La tensione di rete, raddrizzata da un ponte a diodi, viene fornita su una delle sue diagonali e il carico è collegato all'altra. In questo caso, questo è l'avvolgimento primario del trasformatore di uscita. Secondo uno schema molto simile, vengono realizzati reattori elettronici per lampade a risparmio energetico, ma invece di un trasformatore includono un induttanza, condensatori e filamenti di lampade fluorescenti.
Per controllare il funzionamento dei transistor, gli avvolgimenti I e II del trasformatore sono inclusi nei loro circuiti di base. feedback T1. L'avvolgimento III è un feedback di corrente, attraverso di esso è collegato l'avvolgimento primario del trasformatore di uscita.
Il trasformatore di controllo T1 è avvolto su un anello di ferrite con un diametro esterno di 8 mm. Gli avvolgimenti base I e II contengono 3...4 spire ciascuno, mentre l'avvolgimento di retroazione III ha solo una spira. Tutti e tre gli avvolgimenti sono realizzati con fili isolanti in plastica multicolore, importante quando si sperimenta il dispositivo.
Sugli elementi R2, R3, C4, D5, D6, il circuito di avvio dell'oscillatore viene assemblato nel momento in cui l'intero dispositivo è collegato alla rete. La tensione di rete raddrizzata dal ponte di diodi di ingresso attraverso il resistore R2 carica il condensatore C4. Quando la tensione su di esso supera la soglia di risposta del dinistor D6, quest'ultimo si apre e sulla base del transistor Q2 si forma un impulso di corrente, che avvia il convertitore.
Ulteriori lavori vengono eseguiti senza la partecipazione del circuito di partenza. Va notato che il dinistor D6 è a doppia faccia, può funzionare in circuiti CA, nel caso di corrente continua la polarità dell'interruttore non ha importanza. Su Internet viene anche chiamato "diak".
Il raddrizzatore di rete è realizzato su quattro diodi del tipo 1N4007, il resistore R1 con una resistenza di 1 ohm e una potenza di 0,125 W viene utilizzato come fusibile.
Il circuito del convertitore, così com'è, è abbastanza semplice e non contiene "fronzoli". Dopo il ponte raddrizzatore, non viene fornito nemmeno un semplice condensatore per attenuare le increspature della tensione di rete raddrizzata.
Anche la tensione di uscita direttamente dall'avvolgimento di uscita del trasformatore viene alimentata direttamente al carico senza filtri. Non sono presenti circuiti di stabilizzazione e protezione della tensione di uscita, pertanto, in caso di cortocircuito nel circuito di carico, più elementi si bruciano contemporaneamente, di norma si tratta di transistor Q1, Q2, resistori R4, R5, R1. Beh, forse non tutto in una volta, ma sicuramente almeno un transistor.
E nonostante questa, sembrerebbe, imperfezione, lo schema si giustifica pienamente se utilizzato in modalità normale, ad es. per alimentare lampade alogene. La semplicità del circuito ne determina il basso costo e l'ampia diffusione del dispositivo nel suo insieme.
Studio del funzionamento dei trasformatori elettronici
Se colleghi un carico a un trasformatore elettronico, ad esempio una lampada alogena da 12 V x 50 W, e colleghi un oscilloscopio a questo carico, puoi vedere l'immagine mostrata nella Figura 2 sul suo schermo.
Figura 2. Oscillogramma della tensione di uscita del trasformatore elettronico Taschibra 12Vx50W
La tensione di uscita è un'oscillazione ad alta frequenza di 40KHz modulata al 100% a 100Hz, ottenuta dopo aver raddrizzato la tensione di rete ad una frequenza di 50Hz, abbastanza adatta per alimentare lampade alogene. Si otterrà esattamente la stessa immagine per convertitori di potenza diversa o di un'altra azienda, perché i circuiti praticamente non differiscono l'uno dall'altro.
Se un condensatore elettrolitico C4 47uFx400V è collegato all'uscita del ponte raddrizzatore, come mostrato dalla linea tratteggiata in Figura 4, la tensione sul carico assumerà la forma mostrata in Figura 4.
Figura 3 Collegamento di un condensatore all'uscita di un ponte raddrizzatore
Tuttavia, non bisogna dimenticare che la corrente di carica del condensatore C4 collegato in aggiunta porterà alla combustione, e piuttosto rumorosa, del resistore R1, che viene utilizzato come fusibile. Pertanto, questo resistore dovrebbe essere sostituito con un resistore più potente con una potenza di 22Ohmx2W, il cui scopo è semplicemente quello di limitare la corrente di carica del condensatore C4. Come fusibile, dovresti usare un fusibile convenzionale da 0,5 A.
È facile vedere che la modulazione con una frequenza di 100 Hz è cessata, lasciando solo oscillazioni ad alta frequenza con una frequenza di circa 40 kHz. Anche se in questo studio non è possibile utilizzare un oscilloscopio, questo fatto indiscutibile può essere visto da un leggero aumento della luminosità della lampadina.
Ciò suggerisce che il trasformatore elettronico è abbastanza adatto per creare semplici alimentatori a commutazione. Qui sono possibili diverse opzioni: utilizzare il convertitore senza smontaggio, solo aggiungendo elementi esterni e con lievi modifiche al circuito, molto piccole, ma conferendo al convertitore proprietà completamente diverse. Ma di questo parleremo più approfonditamente nel prossimo articolo.
Come realizzare un alimentatore da un trasformatore elettronico?
Dopo tutto quanto detto nel precedente articolo (vedi Come è organizzato un trasformatore elettronico?), sembra che realizzare un alimentatore switching da un trasformatore elettronico sia abbastanza semplice: mettere un ponte raddrizzatore sull'uscita, un condensatore di livellamento, se necessario, uno stabilizzatore di tensione e collegare il carico. Tuttavia, questo non è del tutto vero.
Il fatto è che il convertitore non si avvia senza carico oppure il carico non è sufficiente: se collegate un LED all'uscita del raddrizzatore, ovviamente con un resistore limitatore, potrete vedere solo un lampeggio del LED quando acceso SU.
Per vedere un altro flash, dovrai spegnere e accendere il convertitore nella rete. Affinché il flash si trasformi in una luce costante, è necessario collegare un carico aggiuntivo al raddrizzatore, che semplicemente toglierà energia utile, trasformandola in calore. Pertanto, tale schema viene utilizzato quando il carico è costante, ad esempio il motore corrente continua oppure un elettromagnete, il cui controllo sarà possibile solo attraverso il circuito primario.
Se il carico richiede una tensione superiore a 12 V, fornita da trasformatori elettronici, sarà necessario riavvolgere il trasformatore di uscita, sebbene esista un'opzione meno laboriosa.
Possibilità di realizzare un alimentatore switching senza smontare il trasformatore elettronico
Uno schema di tale alimentatore è mostrato nella Figura 1.
Immagine 1. Blocco bipolare alimentazione per l'amplificatore
L'alimentazione è realizzata sulla base di un trasformatore elettronico con una potenza di 105 W. Per realizzare un tale alimentatore, sarà necessario realizzare diversi elementi aggiuntivi: un filtro di potenza, un trasformatore di adattamento T1, un induttore di uscita L2, un ponte raddrizzatore VD1-VD4.
L'alimentatore funziona da diversi anni con ULF con una potenza di 2x20 W senza alcuna lamentela. Con una tensione di rete nominale di 220 V e una corrente di carico di 0,1 A, la tensione di uscita dell'unità è 2x25 V e quando la corrente aumenta a 2 A, la tensione scende a 2x20 V, il che è abbastanza per il normale funzionamento dell'amplificatore.
Il trasformatore di adattamento T1 è realizzato su un anello K30x18x7 in ferrite di grado M2000NM. L'avvolgimento primario contiene 10 spire di filo PEV-2 con un diametro di 0,8 mm, piegato a metà e attorcigliato in un fascio. L'avvolgimento secondario contiene 2x22 spire con un punto medio, lo stesso filo, anch'esso piegato a metà. Per rendere l'avvolgimento simmetrico, dovresti avvolgerlo in due fili contemporaneamente: un fascio. Dopo l'avvolgimento, per ottenere un punto medio, collegare l'inizio di un avvolgimento alla fine dell'altro.
Dovrai anche realizzare tu stesso un induttore L2, per la sua fabbricazione avrai bisogno dello stesso anello di ferrite del trasformatore T1. Entrambi gli avvolgimenti sono avvolti con filo PEV-2 con un diametro di 0,8 mm e contengono 10 spire ciascuno.
Il ponte raddrizzatore è assemblato su diodi KD213, è possibile utilizzare anche KD2997 o importati, è importante solo che i diodi siano progettati per una frequenza operativa di almeno 100 kHz. Se, ad esempio, al posto di essi viene installato KD242, si surriscaldano e non sarà possibile ottenere da essi la tensione richiesta. I diodi devono essere installati su un radiatore con una superficie di almeno 60 - 70 cm2, utilizzando guarnizioni in mica isolante.
I condensatori elettrolitici C4, C5 sono costituiti da tre condensatori collegati in parallelo con una capacità di 2200 microfarad ciascuno. Questo di solito viene fatto in tutti gli alimentatori a commutazione per ridurre l'induttanza complessiva dei condensatori elettrolitici. Inoltre, è utile installare in parallelo con essi condensatori ceramici con una capacità di 0,33 - 0,5 μF, che attenueranno le oscillazioni ad alta frequenza.
All'ingresso dell'alimentatore è utile impostare l'ingresso filtro di rete, anche se funzionerà senza di esso. Come induttanza del filtro di ingresso, è stata utilizzata una induttanza DF50Hz già pronta, utilizzata nei televisori 3USTST.
Tutte le unità del blocco sono montate su una scheda di materiale isolante mediante montaggio superficiale, utilizzando per questo i cavi delle parti. L'intera struttura dovrebbe essere collocata in una custodia schermante in ottone o stagno, prevedendo al suo interno fori di raffreddamento.
Un alimentatore correttamente assemblato non necessita di regolazioni, inizia a funzionare immediatamente. Sebbene, prima di inserire il blocco nella struttura finita, dovresti controllarlo. Per fare ciò, un carico è collegato all'uscita del blocco: resistori con una resistenza di 240 Ohm, con una potenza di almeno 5 W. Non è consigliabile accendere l'unità senza carico.
Un altro modo per perfezionare il trasformatore elettronico
Ci sono situazioni in cui si desidera utilizzare un alimentatore switching simile, ma il carico risulta essere molto "dannoso". Il consumo di corrente è molto ridotto o varia notevolmente e l'alimentazione non si avvia.
Una situazione simile si è verificata quando hanno provato a installare una lampada o un lampadario con trasformatori elettronici incorporati, invece delle lampade alogene. GUIDATO. Il lampadario si è semplicemente rifiutato di lavorare con loro. Cosa fare in questo caso, come far funzionare il tutto?
Per affrontare questo problema, guardiamo la Figura 2, che mostra uno schema semplificato di un trasformatore elettronico.
Figura 2. Schema semplificato di un trasformatore elettronico
Prestiamo attenzione all'avvolgimento del trasformatore di controllo T1, sottolineato con una striscia rossa. Questo avvolgimento fornisce un feedback di corrente: se non c'è corrente attraverso il carico, o è semplicemente piccola, il trasformatore semplicemente non si avvia. Alcuni cittadini che hanno acquistato questo dispositivo gli collegano una lampadina da 2,5 W e poi la riportano al negozio, dicono, non funziona.
Eppure, in modo abbastanza semplice, non solo è possibile far funzionare il dispositivo praticamente senza carico, ma anche renderlo protetto dai cortocircuiti. Il metodo di tale perfezionamento è mostrato nella Figura 3.
Figura 3. Perfezionamento del trasformatore elettronico. Schema semplificato.
Affinché il trasformatore elettronico funzioni senza carico o con un carico minimo, la retroazione di corrente deve essere sostituita con la retroazione di tensione. Per fare ciò, rimuovere l'avvolgimento di feedback corrente (sottolineato in rosso nella Figura 2) e saldare invece un ponticello nella scheda, ovviamente, oltre all'anello di ferrite.
Più avanti sul trasformatore di controllo Tr1, questo è quello che si trova su un piccolo anello, viene avvolto un avvolgimento di 2-3 spire. E c'è una svolta sul trasformatore di uscita, quindi gli avvolgimenti aggiuntivi risultanti vengono collegati, come indicato nello schema. Se il convertitore non si avvia, è necessario modificare la fase di uno degli avvolgimenti.
Il resistore nel circuito di retroazione viene selezionato nell'intervallo 3 - 10 Ohm, con una potenza di almeno 1 W. Determina la profondità del feedback, che determina la corrente alla quale la generazione si fermerà. In realtà, questa è la corrente di funzionamento della protezione contro il cortocircuito. Maggiore è la resistenza di questo resistore, minore sarà la corrente di carico e l'interruzione della generazione, ad es. funzionamento della protezione da cortocircuito.
Di tutte le modifiche apportate, questa è forse la migliore. Ma non fa male integrarlo con un altro trasformatore, come nel circuito di Figura 1.
Trasformatori elettronici: scopo e utilizzo tipico
Applicazione del trasformatore elettronico
Al fine di migliorare le condizioni di sicurezza elettrica degli impianti di illuminazione, in alcuni casi si consiglia di utilizzare lampade non per una tensione di 220 V, ma molto inferiore. Di norma, tale illuminazione è disposta in ambienti umidi: scantinati, cantine, bagni.
Per questi scopi, attualmente utilizzato principalmente lampade alogene con una tensione di funzionamento di 12V. Queste lampade sono alimentate da trasformatori elettronici, la cui struttura interna verrà discussa in seguito. Nel frattempo qualche parola sull'uso regolare di questi dispositivi.
Esternamente il trasformatore elettronico è una piccola scatola metallica o plastica dalla quale escono 4 fili: due fili di ingresso contrassegnati ~ 220V, e due fili di uscita ~ 12V.
Tutto è abbastanza semplice e chiaro. I trasformatori elettronici consentono la dimmerazione con dimmer(regolatori a tiristori) ovviamente dal lato della tensione di ingresso. È possibile collegare più trasformatori elettronici contemporaneamente ad un dimmer. Naturalmente è possibile anche l'accensione senza regolatori. Circuito tipico per l'accensione di un trasformatore elettronico mostrato in figura 1.
Figura 1. Schema elettrico tipico di un trasformatore elettronico.
I vantaggi dei trasformatori elettronici includono principalmente le dimensioni ridotte e il peso, che ne consentono l'installazione praticamente ovunque. Alcuni modelli di apparecchi di illuminazione moderni progettati per funzionare con lampade alogene contengono trasformatori elettronici incorporati, a volte anche diversi. Tale schema viene utilizzato, ad esempio, nei lampadari. Sono note varianti quando i trasformatori elettronici sono installati nei mobili per l'illuminazione interna di scaffali e appendiabiti.
Per l'illuminazione di interni i trasformatori possono essere installati dietro un controsoffitto oppure dietro rivestimenti in cartongesso in prossimità delle lampade alogene. Allo stesso tempo, la lunghezza dei cavi di collegamento tra il trasformatore e la lampada non è superiore a 0,5 - 1 metro, a causa delle correnti elevate (con una tensione di 12 V e una potenza di 60 W, la corrente nel carico è non inferiore a 5A), nonché la componente ad alta frequenza della tensione di uscita del trasformatore elettronico.
La reattanza induttiva di un filo aumenta con l'aumentare della frequenza e della sua lunghezza. Fondamentalmente, la lunghezza determina l'induttanza del filo. In questo caso la potenza totale delle lampade collegate non deve superare quella indicata sull'etichetta del trasformatore elettronico. Per migliorare l'affidabilità dell'intero sistema nel suo insieme è meglio che la potenza delle lampade sia inferiore del 10 - 15% rispetto alla potenza del trasformatore.
Riso. 2. Trasformatore elettronico per lampade alogene OSRAM
Questo, forse, è tutto ciò che si può dire sull'utilizzo tipico di questo dispositivo. C'è una condizione da non dimenticare: i trasformatori elettronici non si avviano senza carico. Pertanto, la lampadina deve essere collegata in modo permanente e l'illuminazione viene accesa da un interruttore installato nella rete primaria.
Ma la portata dei trasformatori elettronici non si limita a questo: semplici modifiche, che spesso non richiedono nemmeno l'apertura della custodia, consentono di creare alimentatori a commutazione (UPS) sulla base di un trasformatore elettronico. Ma prima di parlarne, dovresti conoscere più da vicino il dispositivo del trasformatore stesso.
Nel prossimo articolo daremo uno sguardo più da vicino a uno dei trasformatori elettronici Taschibra e condurremo anche un piccolo studio sul funzionamento del trasformatore.
Trasformatori per lampade alogene
Punto apparecchi da incasso oggi sono diventati una cosa normale all'interno di una casa, un appartamento, un ufficio come un normale lampadario o una lampada fluorescente.
Molti probabilmente hanno prestato attenzione al fatto che a volte le lampadine, se ce ne sono molte, in questi stessi riflettori si illuminano in modo diverso. Alcune lampade brillano abbastanza intensamente, mentre altre bruciano, nella migliore delle ipotesi, a metà temperatura. In questo articolo cercheremo di capire l'essenza del problema.
Quindi, iniziamo con una piccola teoria. Lampadine alogene installato nei faretti da incasso è progettato per una tensione operativa di 220 V e 12 V. Per collegare le lampadine progettate per una tensione di 12 V, è necessario uno speciale dispositivo trasformatore.
I trasformatori per lampade alogene sul nostro mercato sono per lo più elettronici. Esistono anche i trasformatori toroidali, ma in questo articolo non ci soffermeremo troppo su di essi. Notiamo solo che sono più affidabili di quelli elettronici, ma a patto di averne uno relativamente tensione stabile, e la potenza del trasformatore-lampada sia correttamente bilanciata.
Un trasformatore elettronico per lampade alogene presenta numerosi vantaggi rispetto a un trasformatore convenzionale. Questi vantaggi includono: avvio graduale (non tutte le trance ce l'hanno), protezione da cortocircuito (anche non tutte), leggerezza, dimensioni ridotte, tensione di uscita costante (la maggior parte), regolazione automatica della tensione di uscita. Ma tutto ciò funzionerà correttamente solo con una corretta installazione.
È successo che molti elettricisti autodidatti o persone che posano cavi non leggono libri di ingegneria elettrica, e ancor di più le istruzioni fornite con quasi tutti i dispositivi, in questo caso i trasformatori step-down. Proprio in questo manuale è scritto nero su bianco che:
1) la lunghezza del filo dal trasformatore alla lampada non deve essere superiore a 1,5 metri, a condizione che la sezione trasversale del filo non sia inferiore a 1 mm2.
2) se è necessario collegare 2 o più lampade ad un trasformatore, il collegamento viene effettuato secondo lo schema “a stella”;
3) se è necessario aumentare la lunghezza del filo dal trasformatore alla lampada, allora è necessario aumentare la sezione del filo proporzionalmente alla lunghezza;
Il rispetto di regole così semplici ti salverà da molte domande e problemi che sorgono durante l'installazione dell'illuminazione.
Senza entrare veramente nelle leggi della fisica, considereremo ciascuno dei punti.
1) Se si aumenta la lunghezza dei cavi, la lampada emetterà una luce più debole e il cavo potrebbe iniziare a riscaldarsi.
2) Cos'è uno schema a stella? Ciò significa che è necessario collegare un cavo separato a ciascuna lampada e, cosa importante, la lunghezza di tutti i cavi deve essere la stessa, indipendentemente dalla distanza trasformatore-> lampada, altrimenti la luminosità di tutte le lampadine sarà diversa.
4) Ogni trasformatore per lampade alogene è progettato per una determinata potenza. Non è necessario prendere un trasformatore da 300 W e alimentarvi una lampadina da 20 W.
In primo luogo, non ha senso e, in secondo luogo, non ci sarà un trasformatore-> lampada corrispondente e qualcosa di questa catena si brucerà sicuramente. E 'solo questione di tempo.
Ad esempio, per un trasformatore con una potenza di 105 W, è possibile utilizzare 3 lampade da 35 W, 5 da 20 W, ma ciò è subordinato all'utilizzo di trasformatori di alta qualità.
L'affidabilità di un trasformatore dipende in gran parte dal produttore. La maggior parte delle apparecchiature elettriche presenti sul nostro mercato viene prodotta, sapete dove, in Cina. Il prezzo solitamente corrisponde alla qualità. Quando si sceglie un trasformatore leggere attentamente le istruzioni (se presenti), oppure quanto scritto sulla scatola o sul trasformatore stesso.
Di norma, il produttore scrive la potenza massima di cui è capace questo dispositivo. In pratica a questa cifra bisogna sottrarre circa il 30%, poi c'è la possibilità che il trasformatore duri per qualche tempo.
Se tutto il cablaggio è già stato eseguito e non è possibile rifarlo secondo lo schema a “stella”, l'opzione migliore sarebbe quella di alimentare ciascuna lampadina con un trasformatore separato. All'inizio costerà poco più di una trance per 3-4 lampade, ma più tardi, durante il funzionamento, capirai i vantaggi di questo schema.
Qual è il vantaggio? Se un trasformatore si guasta, solo una lampadina non si accende, il che, vedi, è abbastanza conveniente, perché l'illuminazione principale è ancora in funzione.
Se devi controllare l'intensità della luce, cioè utilizzare un dimmer, dovrai abbandonare il trasformatore elettronico, poiché la maggior parte dei trasformatori elettronici non è progettata per funzionare con un dimmer. In questo caso è possibile utilizzare un trasformatore toroidale step-down.
Se ti sembra un po' costoso, "appendi" un trasformatore separato per ogni lampadina, invece delle lampadine progettate per 12 V, installa lampade per 220 V, dotandole di un soft starter o, se il design delle lampade lo consente, cambiare le lampade con altre, ad esempio, le lampade economiche MR-16 sono LED. Lo abbiamo descritto più dettagliatamente in un articolo precedente.
Quando scegli un trasformatore per lampadine alogene, opta per trasformatori di alta qualità e più costosi. Tali trasformatori sono dotati di numerose protezioni: contro il cortocircuito, contro il surriscaldamento, dotati di un soft starter della lampada, che prolunga notevolmente la durata delle lampade di 2-3 volte. Inoltre, i trasformatori di alta qualità vengono sottoposti a numerosi controlli in termini di sicurezza operativa, sicurezza antincendio e conformità agli standard europei, cosa che non si può dire dei modelli più economici, che, per la maggior parte, appaiono dal nulla.
In ogni caso, è meglio lasciare ai professionisti tutte le questioni tecniche piuttosto complesse, compresa la scelta dei trasformatori per lampade alogene.
Dispositivo inizio morbido lampade ad incandescenza
Principio di funzionamento questo dispositivo e i vantaggi del suo utilizzo.
Come sapete, lampade a incandescenza e le cosiddette lampade alogene molto spesso falliscono. Spesso ciò è dovuto a una tensione di rete instabile e ad accensioni molto frequenti delle lampade. Anche se si utilizzano lampade a bassa tensione (12 volt) tramite un trasformatore abbassatore, l'accensione frequente delle lampade porta comunque alla loro rapida combustione. Per più lungo termine servizio di lampade a incandescenza, è stato inventato un dispositivo per l'accensione regolare delle lampade.
Il dispositivo per l'avvio graduale delle lampade a incandescenza accende la spirale della lampada più lentamente (2-3 secondi), per questo motivo è esclusa la possibilità di guasto della lampada al momento del riscaldamento del filamento.
Come è noto nella maggior parte dei casi le lampadine a incandescenza si guastano al momento dell'accensione, eliminando questo momento, allungheremo notevolmente la vita delle lampade ad incandescenza.
Va inoltre tenuto presente che quando si passa attraverso il dispositivo di avvio graduale della lampada, la tensione di rete si stabilizza e la lampada non viene influenzata da improvvisi sbalzi di tensione.
Gli avviatori statici per lampade possono essere utilizzati sia con lampade da 220 volt che con lampade alimentate tramite un trasformatore step-down. In entrambi i casi, il dispositivo per l'accensione graduale delle lampade è installato nel circuito aperto (fase).
Si prega di notare che quando si utilizza il dispositivo insieme a trasformatore discendente, deve essere installato prima del trasformatore.
Puoi installare il dispositivo soft start della lampada in qualsiasi luogo accessibile, sia che si tratti di una scatola di derivazione, di un connettore di un lampadario, di un interruttore o di un apparecchio da incasso.
Si sconsiglia l'installazione in ambienti con elevata umidità. Ogni singolo dispositivo deve essere selezionato in base al carico che dovrà supportare; non deve essere installato un dispositivo soft start per lampade con una potenza installata inferiore a quella di tutte le lampade che protegge. L'avviatore statico della lampada non può essere utilizzato con lampade fluorescenti.
Installando un dispositivo di avvio graduale della lampada, dimenticherai per molto tempo il problema della sostituzione delle lampade alogene e delle lampade a incandescenza.
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Molti radioamatori alle prime armi, e non solo, si trovano ad affrontare problemi nella produzione di potenti fonti di energia. Ora è apparso in vendita un gran numero di trasformatori elettronici, utilizzato per alimentare lampade alogene. Il trasformatore elettronico è un mezzo ponte convertitore di tensione a impulsi dell'autogeneratore. esperienza nella rielaborazione del trasformatore elettronico Taschibra 105W.
Considera lo schema elettrico del convertitore elettronico. convertitore a mezzo ponte sui transistor Q1 e Q2. Nella diagonale del ponte formato da questi transistor e i condensatori C1, C2, l'avvolgimento I del trasformatore di impulsi T2 è acceso. Avvio del convertitore fornito da un circuito costituito da resistori R1, R2, condensatore C3, diodo D5 e diac D6. Trasformatore feedback T1 ha tre avvolgimenti: l'avvolgimento di feedback corrente, che è collegato in serie con l'avvolgimento primario di un trasformatore di potenza e due avvolgimenti di 3 spire ciascuno, che alimentano i circuiti di base dei transistor. 30 kHz modulato a 100 Hz.
Per poter utilizzare un trasformatore elettronico come fonte di alimentazione, deve esserlo finalizzare.
Colleghiamo un condensatore all'uscita del ponte raddrizzatore per appianare le increspature del rettificato voltaggio. La capacità è selezionata alla velocità di 1uF per 1W. La tensione operativa del condensatore deve essere inferiore a 400 V. Quando un ponte raddrizzatore con un condensatore è collegato alla rete, si verifica una corrente di spunto, quindi è necessario interromperla uno dei cavi della rete, accendere un termistore NTC o una resistenza da 4,7 Ohm 5W. Ciò limiterà la corrente di avviamento.
Se è necessaria una tensione di uscita diversa, riavvolgiamo l'avvolgimento secondario del trasformatore di potenza. Il diametro del filo (cablaggio) viene selezionato in base alla corrente di carico.
I trasformatori elettronici hanno un feedback di corrente, quindi la tensione di uscita varierà a seconda dal carico. Se non è collegato alcun carico, il trasformatore non si avvierà. Affinché ciò non accada, è necessario modificare il circuito di feedback di corrente in feedback di tensione. Rimuoviamo l'attuale avvolgimento di feedback e inseriamo invece un ponticello sulla scheda. Quindi saltiamo il flessibile filo a trefolo attraverso un trasformatore di alimentazione e fare 2 giri, quindi far passare il filo attraverso trasformatore di feedback e fare un giro. Le estremità passano attraverso un trasformatore di alimentazione e un trasformatore di feedback a filo, colleghiamo tramite due resistori collegati in parallelo 6,8 ohm 5 W. Questo resistore limitatore di corrente imposta la frequenza di conversione (circa 30kHz). All'aumentare della corrente di carico, la frequenza diventa maggiore. Se il convertitore non si avvia è necessario cambiare il senso di avvolgimento.
Nei trasformatori Taschibra, i transistor vengono premuti contro la custodia attraverso un cartone, che non è sicuro da usare. Inoltre la carta è un pessimo conduttore di calore. Pertanto, è meglio installare i transistor attraverso un conduttore di calore guarnizione. installare un ponte a diodi. KD213B (200 V; 10 A; 100 kHz; 0,17 µs). A correnti di carico elevate, si riscaldano, quindi devono esserlo installare sul radiatore tramite guarnizioni termoconduttrici. Per il normale funzionamento è necessario un avvio regolare del dispositivo. Aiuta a garantire un avvio regolare acceleratore L1. Insieme al condensatore da 100uF, svolge anche la funzione di filtraggio del raddrizzato voltaggio. Tali nuclei (gialli, con un bordo bianco) vengono utilizzati negli alimentatori dei computer. Diametro esterno 27 mm, interno 14 mm e altezza 12 mm. A proposito, puoi anche trovare negli alimentatori uccisi altre parti, compreso il termistore. Se hai un cacciavite o un altro strumento dotato di batteria di accumulatori sviluppato il suo risorsa, quindi nel caso di questa batteria è possibile inserire un'alimentazione da un trasformatore elettronico. Di conseguenza, otterrai uno strumento che funziona dalla rete.
Nel processo di installazione del trasformatore, è necessario essere estremamente attenti e precisi. Sugli elementi del dispositivo è presente alta tensione. Non toccare le flange dei transistor, per verificare se sono riscaldati o meno. Va anche ricordato che dopo aver spento i condensatori rimani carico per un po'. |
Esperimenti con trasformatore elettronico "Tashibra"
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Penso che i vantaggi di questo trasformatore siano già stati apprezzati da molti di coloro che hanno avuto a che fare con i problemi di alimentazione di varie strutture elettroniche. E i vantaggi di questo trasformatore elettronico non sono pochi. Leggerezza e dimensioni (come tutti i circuiti simili), facilità di modifica per le proprie esigenze, presenza di un involucro schermante, basso costo e relativa affidabilità (almeno se non sono consentite modalità estreme e cortocircuiti, un prodotto realizzato secondo un circuito simile è in grado di funzionare per lunghi anni). Il campo di applicazione degli alimentatori basati su "Tashibra" può essere molto ampio, paragonabile all'uso di trasformatori convenzionali.
L'applicazione è giustificata nei casi di mancanza di tempo, di fondi, di mancanza di necessità di stabilizzazione.
Bene, facciamo un esperimento, ok? Faccio subito una prenotazione sul fatto che lo scopo degli esperimenti era testare il circuito di avvio "Tashibra" con vari carichi, frequenze e l'utilizzo di vari trasformatori. Volevo anche scegliere le caratteristiche ottimali dei componenti del circuito POS e verificare i regimi di temperatura dei componenti del circuito quando si lavora con carichi diversi, tenendo conto dell'utilizzo del case "Tashibra" come radiatore.
Nonostante il gran numero di circuiti di trasformatori elettronici pubblicati, non sarò troppo pigro per metterlo di nuovo in mostra. Vedi fig1 che illustra il ripieno di "Tashibra".
Lo schema è valido per ET "Tashibra" 60-150W. La beffa è stata effettuata su ET 150W. Si presume, tuttavia, che a causa dell'identità degli schemi, i risultati degli esperimenti possano essere facilmente proiettati su campioni sia con potenza inferiore che superiore.
E ancora una volta ti ricordo cosa manca a "Tashibra" per un alimentatore a tutti gli effetti.
1. L'assenza di un filtro di livellamento dell'input (è anche un filtro anti-interferenza che impedisce ai prodotti di conversione di entrare nella rete),
2. Current POS, che permette l'eccitazione del convertitore ed il suo normale funzionamento solo in presenza di una determinata corrente di carico,
3. Nessun raddrizzatore di uscita,
4. Mancanza di elementi filtranti in uscita.
Proviamo a correggere tutte le carenze elencate di "Tashibra" e proviamo a ottenere il suo funzionamento accettabile con le caratteristiche di output desiderate. Per cominciare, non apriremo nemmeno la custodia del trasformatore elettronico, ma aggiungeremo semplicemente gli elementi mancanti...
1. Filtro di ingresso: condensatori C`1, C`2 con un induttore simmetrico a due avvolgimenti (trasformatore) T`1
2. ponte a diodi VDS`1 con condensatore di livellamento C`3 e resistore R`1 per proteggere il ponte dalla corrente di carica del condensatore.
Il condensatore di livellamento viene solitamente selezionato alla velocità di 1,0 - 1,5 microfarad per watt di potenza e, parallelamente al condensatore, un resistore di scarica con una resistenza di 300-500 kOhm deve essere collegato per sicurezza (toccando i terminali di un carico relativamente alta tensione condensatore - non molto bello).
Il resistore R`1 può essere sostituito con un termistore da 5-15Ω/1-5A. Tale sostituzione ridurrà in misura minore l'efficienza del trasformatore.
All'uscita dell'ET, come mostrato nello schema di Fig. 3, colleghiamo il circuito del diodo VD`1, i condensatori C`4-C`5 e l'induttore L1 collegati tra loro - per ottenere una tensione costante filtrata all'uscita del "paziente". In questo caso il condensatore in polistirene, posto direttamente dietro il diodo, rappresenta la quota principale dell'assorbimento dei prodotti di conversione dopo il raddrizzamento. Si presuppone che il condensatore elettrolitico, "nascosto" dietro l'induttanza dell'induttore, svolga solo le sue funzioni dirette, impedendo la "caduta" di tensione alla potenza di picco del dispositivo collegato all'ET. Ma parallelamente ad esso, si consiglia di installare un condensatore non elettrolitico.
Dopo aver aggiunto il circuito di ingresso, si sono verificati dei cambiamenti nel funzionamento del trasformatore elettronico: l'ampiezza degli impulsi di uscita (fino al diodo VD`1) è leggermente aumentata a causa dell'aumento della tensione all'ingresso del dispositivo dovuto all'aggiunta di C`3, e la modulazione con frequenza di 50 Hz è quasi assente. Questo è il carico di progetto per ET.
Comunque, questo non è abbastanza. "Tashibra" non vuole iniziare senza una corrente di carico significativa.
L'installazione di resistori di carico all'uscita del convertitore al verificarsi di qualsiasi valore minimo di corrente che possa avviare il convertitore, riduce solo l'efficienza complessiva del dispositivo. L'avvio con una corrente di carico di circa 100 mA viene eseguito a una frequenza molto bassa, che sarà abbastanza difficile da filtrare se si suppone che l'alimentatore venga utilizzato con UMZCH e altre apparecchiature audio con basso consumo di corrente in modalità senza segnale, ad esempio. Anche l'ampiezza degli impulsi è inferiore a quella a pieno carico. Il cambiamento di frequenza in modalità di diversa potenza è piuttosto forte: da un paio a diverse decine di kilohertz. Questa circostanza impone restrizioni significative all'uso di "Tashibra" in questa forma (ancora) quando si lavora con molti dispositivi.
Ma continuiamo.
Sono state proposte per collegare un trasformatore aggiuntivo all'uscita ET, come mostrato, ad esempio, in Fig.2.
Si presume che l'avvolgimento primario del trasformatore aggiuntivo sia in grado di creare una corrente sufficiente per il normale funzionamento del circuito ET di base. La proposta, però, è allettante solo perché senza smontare l'ET, con l'ausilio di un trasformatore aggiuntivo, è possibile creare un insieme delle tensioni necessarie (a proprio piacimento). Infatti la corrente a vuoto del trasformatore aggiuntivo non è sufficiente per avviare l'ET. Tentativi di aumento di corrente (come una lampadina da 6,3VX0,3A collegata ad un avvolgimento aggiuntivo), in grado di fornire LAVORO NORMALE ET, ha portato solo all'avvio del convertitore e all'accensione della lampadina. Ma forse qualcuno sarà interessato anche a questo risultato. collegare un trasformatore aggiuntivo è vero anche in molti altri casi per risolvere molti problemi. Quindi, ad esempio, un trasformatore aggiuntivo può essere utilizzato insieme a un vecchio alimentatore per computer (ma funzionante), in grado di fornire una potenza di uscita significativa, ma con un insieme di tensioni limitato (ma stabilizzato).
Si potrebbe continuare a cercare la verità nello sciamanesimo attorno a "Tashibra", tuttavia, ho considerato questo argomento esaurito per me stesso, perché per ottenere il risultato desiderato (avvio e uscita stabili dalla modalità operativa in assenza di carico e, quindi, alta efficienza; un leggero cambiamento di frequenza durante il funzionamento dell'alimentatore da minimo a massima potenza e avvio stabile al massimo carico) è molto più efficiente - entrare nel "Tashibra" e apportare tutte le modifiche necessarie nel circuito dell'ET stesso come mostrato nella Figura 4. Soprattutto perché
da mezzo centinaio di schemi simili che ho raccolto ai tempi dell'era dei computer Spectrum (solo per questi computer). Vari UMZCH, alimentati da alimentatori simili, funzionano ancora da qualche parte. Gli alimentatori realizzati secondo questo schema si sono rivelati i migliori, funzionanti, assemblati da un'ampia varietà di componenti e in varie versioni.
Stiamo rifacendo? Certamente. Inoltre, non è affatto difficile.
Saldiamo il trasformatore. Lo riscaldiamo per facilitarne lo smontaggio in modo da riavvolgere l'avvolgimento secondario per ottenere i parametri di uscita desiderati come mostrato in questa foto
o con qualsiasi altra tecnologia. In questo caso, il trasformatore viene saldato solo per interessarsi ai dati del suo avvolgimento (a proposito: circuito magnetico a forma di W con nucleo rotondo, dimensioni standard per alimentatori di computer con 90 giri dell'avvolgimento primario, avvolto in 3 strati con un filo di diametro di 0,65 mm e 7 spire di avvolgimento secondario con un filo piegato quintuplo di diametro di circa 1,1 mm; tutto questo senza il minimo strato intermedio e isolamento di avvolgimento - solo vernice) e fanno spazio per un altro trasformatore. Per gli esperimenti, per me è stato più semplice utilizzare circuiti magnetici ad anello. Occupano meno spazio sulla scheda, il che rende possibile (se necessario) l'utilizzo di componenti aggiuntivi nel volume della custodia. In questo caso è stata utilizzata una coppia di anelli di ferrite con diametro esterno, interno e altezza rispettivamente di 32X20X6 mm, piegati a metà (senza incollaggio) - H2000-HM1. 90 spire del primario (diametro del filo - 0,65 mm) e 2X12 (1,2 mm) spire del secondario con il necessario isolamento dell'avvolgimento. L'avvolgimento di comunicazione contiene 1 giro del filo di montaggio con un diametro di 0,35 mm. Tutti gli avvolgimenti sono avvolti nell'ordine corrispondente alla numerazione degli avvolgimenti. L'isolamento del circuito magnetico stesso è obbligatorio. In questo caso, il circuito magnetico è avvolto con due strati di nastro isolante, fissando in modo affidabile, tra l'altro, gli anelli piegati.
Prima di installare il trasformatore sulla scheda ET, saldiamo l'avvolgimento di corrente del trasformatore di commutazione e lo utilizziamo come ponticello, saldandolo lì, ma senza far passare l'anello del trasformatore attraverso la finestra. Installiamo il trasformatore avvolto Tr2 sulla scheda, saldando i cavi secondo lo schema di Fig. 4
e far passare il filo dell'avvolgimento III nella finestra ad anello del trasformatore di commutazione. Sfruttando la rigidità del filo, formiamo una sorta di cerchio geometricamente chiuso e il circuito di feedback è pronto. Nella rottura del filo di montaggio, che forma l'avvolgimento III di entrambi i trasformatori (di commutazione e di potenza), saldiamo un resistore sufficientemente potente (> 1 W) con una resistenza di 3-10 Ohm.
Nel diagramma della Figura 4 non vengono utilizzati diodi ET standard. Dovrebbero essere rimossi, come del resto il resistore R1, per aumentare l'efficienza dell'unità nel suo insieme. Ma puoi anche trascurare una piccola percentuale di efficienza e lasciare i dettagli elencati sulla lavagna. Almeno al momento degli esperimenti con ET, questi dettagli sono rimasti sul tabellone. I resistori installati nei circuiti di base dei transistor dovrebbero essere lasciati: svolgono la funzione di limitare la corrente di base all'avvio del convertitore, facilitandone il lavoro su un carico capacitivo.
I transistor dovrebbero sicuramente essere installati sui radiatori tramite cuscinetti isolanti termoconduttori (presi in prestito, ad esempio, da un alimentatore di computer difettoso), impedendo così loro
riscaldamento istantaneo accidentale e fornisce parte della propria sicurezza in caso di contatto con il dissipatore di calore mentre il dispositivo è in funzione. A proposito, il cartone elettrico utilizzato in ET per isolare i transistor e la scheda dal case non è termoconduttivo. Pertanto, quando si "imballa" il circuito di alimentazione finito in un case standard, è necessario installare tali guarnizioni tra i transistor e il case. Solo in questo caso verrà fornito almeno una sorta di dissipatore di calore. Quando si utilizza un convertitore con potenze superiori a 100W è necessario installare un dissipatore aggiuntivo sul case del dispositivo. Ma è così: per il futuro.
Nel frattempo, completata l'installazione del circuito, eseguiremo un altro punto di sicurezza accendendo in serie al suo ingresso tramite una lampada ad incandescenza con potenza di 150-200W. La lampada, in caso di emergenza (ad esempio cortocircuito), limiterà la corrente attraverso la struttura a un valore sicuro e, nel peggiore dei casi, creerà un'illuminazione aggiuntiva dell'area di lavoro. Nella migliore delle ipotesi, con un po' di osservazione, la lampada può essere utilizzata come indicatore, ad esempio, di una corrente passante. Pertanto, un bagliore debole (o leggermente più intenso) del filamento della lampada con un convertitore scarico o leggermente caricato indicherà la presenza di una corrente passante. La temperatura degli elementi chiave può servire come conferma: il riscaldamento nella modalità corrente passante sarà abbastanza veloce. Quando un convertitore funzionante funziona, il bagliore del filamento di una lampada da 200 watt visibile sullo sfondo della luce del giorno apparirà solo alla soglia di 20-35 W.
Tutto è quindi pronto per il primo lancio dello schema convertito "Tashibra". Lo accendiamo per cominciare, senza carico, ma non dimentichiamoci del voltmetro precollegato all'uscita del convertitore e dell'oscilloscopio. Con gli avvolgimenti di retroazione correttamente fasati, il convertitore dovrebbe avviarsi senza problemi. Se l'avvio non è avvenuto, il filo è passato nella finestra del trasformatore di commutazione (dopo averlo saldato in precedenza dal resistore R5), lo passiamo dall'altra parte, dandogli, ancora una volta, l'aspetto di una bobina finita. Saldare il filo a R5. Riapplicare l'alimentazione al convertitore. Non ha aiutato? Cercare errori nell'installazione: cortocircuito, "non saldatura", valori impostati erroneamente.
Quando si avvia un convertitore funzionante con i dati di avvolgimento specificati, il display di un oscilloscopio collegato all'avvolgimento secondario del trasformatore Tr2 (nel mio caso, a metà dell'avvolgimento) visualizzerà una sequenza di impulsi rettangolari chiari che non cambiano nel tempo . La frequenza di conversione è selezionata dalla resistenza R5 e nel mio caso, con R5 = 5.1Ohm, la frequenza del convertitore scarico era 18kHz. Con un carico di 20 ohm - 20,5 kHz. Con un carico di 12 ohm - 22,3 kHz. Il carico è stato collegato direttamente all'avvolgimento controllato dallo strumento del trasformatore con un valore di tensione efficace di 17,5V. Il valore di tensione calcolato era leggermente diverso (20 V), ma si è scoperto che invece del valore nominale di 5,1 Ohm, la resistenza installata sulla scheda R1 = 51 Ohm. Fate attenzione a tali sorprese da parte dei compagni cinesi. Ho ritenuto tuttavia possibile continuare gli esperimenti senza sostituire questa resistenza, nonostante il suo riscaldamento significativo ma tollerabile. Quando la potenza erogata dal convertitore al carico era di circa 25 W, la potenza dissipata da questo resistore non superava 0,4 W.
Per quanto riguarda la potenza potenziale dell'alimentatore, ad una frequenza di 20 kHz, il trasformatore installato sarà in grado di fornire al carico non più di 60-65 W.
Proviamo ad aumentare la frequenza. Quando viene acceso il resistore (R5) con una resistenza di 8,2 ohm, la frequenza del convertitore senza carico aumenta a 38,5 kHz, con un carico di 12 ohm - 41,8 kHz.
Con una tale frequenza di conversione, con il trasformatore di potenza esistente, si può servire in tutta sicurezza un carico con potenza fino a 120W.
È possibile sperimentare ulteriormente con le resistenze presenti nel circuito PIC, raggiungendo il valore di frequenza richiesto, tenendo presente però che una resistenza R5 eccessiva può portare a guasti di generazione e avviamento instabile del convertitore. Quando si modificano i parametri PIC del convertitore, è necessario controllare la corrente che passa attraverso i tasti del convertitore.
Puoi anche sperimentare gli avvolgimenti PIC di entrambi i trasformatori a tuo rischio e pericolo. In questo caso, dovresti prima calcolare il numero di giri del trasformatore di commutazione secondo le formule pubblicate sulla pagina /stats/Blokpit02.htm, ad esempio, o utilizzando uno dei programmi del signor Moskatov pubblicato sulla pagina del suo sito web / Design_tools_pulse_transformers.html.
Puoi evitare di riscaldare la resistenza R5 sostituendola con... un condensatore.
In questo caso il circuito POS acquisisce certamente alcune proprietà risonanti, ma non si manifesta alcun deterioramento nel funzionamento dell'alimentatore. Inoltre, un condensatore installato al posto di un resistore si riscalda molto meno di un resistore sostituito. Pertanto, la frequenza con un condensatore da 220nF installato è aumentata a 86,5 kHz (senza carico) e ammontava a 88,1 kHz durante il funzionamento con carico. Lancio e funzionamento
il convertitore è rimasto stabile come nel caso dell'utilizzo di un resistore nel circuito POS. Si noti che la potenza potenziale dell'alimentatore a questa frequenza aumenta a 220 W (minimo).
Potenza del trasformatore: i valori sono approssimativi, con alcuni presupposti, ma non sono sovrastimati.
Sfortunatamente, non ho avuto l'opportunità di testare un alimentatore con una corrente di carico elevata, ma credo che la descrizione degli esperimenti eseguiti sia sufficiente per attirare l'attenzione di molti su tali, qui, semplici circuiti di convertitori di potenza degni di utilizzo in un'ampia varietà di design.
Mi scuso anticipatamente per eventuali imprecisioni, reticenze ed errori. Correggerò le mie risposte alle tue domande.
Come realizzare un alimentatore switching da una lampadina bruciata in un'ora?
In questo articolo troverai una descrizione dettagliata del processo di produzione di alimentatori a commutazione di varie capacità basati sull'alimentatore elettronico di una lampada fluorescente compatta.
Puoi realizzare un alimentatore switching da 5 ... 20 watt in meno di un'ora. Ci vorranno diverse ore per realizzare un alimentatore da 100 watt.
Costruire un alimentatore non sarà molto più difficile che leggere questo articolo. E certamente sarà più semplice che trovare un trasformatore a bassa frequenza di potenza adeguata e riavvolgerne gli avvolgimenti secondari in base alle proprie esigenze.
Introduzione.
La differenza tra il circuito CFL e l'alimentazione a impulsi.
Quale alimentatore può essere realizzato con CFL?
Trasformatore di impulsi per l'alimentazione.
Capacità del filtro di ingresso e ondulazione di tensione.
Alimentatore da 20 watt.
Alimentatore da 100 watt
Raddrizzatore.
Come collegare correttamente un alimentatore switching alla rete?
Come impostare un alimentatore switching?
Qual è lo scopo degli elementi circuitali di un alimentatore switching?
Introduzione.
Le lampade fluorescenti compatte (CFL) sono ormai ampiamente utilizzate. Per ridurre le dimensioni dell'induttanza di zavorra, viene utilizzato un circuito convertitore di tensione ad alta frequenza, che può ridurre significativamente le dimensioni dell'induttanza. 
Se il reattore elettronico si guasta, può essere facilmente riparato. Ma quando la lampadina stessa si guasta, solitamente viene gettata via.
Tuttavia, l'alimentatore elettronico di una tale lampadina è un alimentatore a commutazione (PSU) quasi già pronto. L'unica cosa in cui il circuito del reattore elettronico differisce da un vero alimentatore switching è l'assenza di un trasformatore di isolamento e di un raddrizzatore, se necessario. /
Allo stesso tempo, i moderni radioamatori incontrano grandi difficoltà nel trovare trasformatori di potenza per alimentare i loro prodotti fatti in casa. Anche se viene trovato un trasformatore, il suo riavvolgimento richiede l'uso di una grande quantità di filo di rame, e i parametri di peso e dimensioni dei prodotti assemblati sulla base dei trasformatori di potenza non sono incoraggianti. Ma nella stragrande maggioranza dei casi il trasformatore di potenza può essere sostituito da un alimentatore switching. Se per questi scopi utilizziamo la zavorra di CFL difettose, il risparmio sarà significativo, soprattutto quando si tratta di trasformatori da 100 watt o più.
È una piccola custodia in metallo, solitamente in alluminio, le cui metà sono fissate con solo due rivetti. Tuttavia, alcune aziende producono dispositivi simili in custodie di plastica.
Per vedere cosa c'è dentro, questi rivetti possono essere semplicemente forati. La stessa operazione va effettuata qualora si preveda una alterazione o riparazione dell'apparecchio stesso. Anche se al suo prezzo basso è molto più facile andare a comprare qualcos'altro che riparare quello vecchio. Eppure ci sono stati molti appassionati che non solo sono riusciti a capire il design del dispositivo, ma ne hanno anche sviluppati diversi sulla base.
Lo schema elettrico non è allegato all'apparecchio, così come a tutti gli attuali dispositivi elettronici. Ma il circuito è abbastanza semplice, contiene un numero limitato di parti e quindi lo schema elettrico di un trasformatore elettronico può essere copiato da un circuito stampato.
La Figura 1 mostra un trasformatore Taschibra preso in questo modo. I convertitori prodotti da Feron hanno un circuito molto simile. La differenza è solo nel design circuiti stampati e la tipologia delle parti utilizzate, principalmente trasformatori: nei convertitori Feron il trasformatore di uscita è realizzato su un anello, mentre nei convertitori Taschibra è su un nucleo a forma di E.
In entrambi i casi i nuclei sono realizzati in ferrite. Va notato subito che i trasformatori ad anello con varie modifiche del dispositivo sono più adatti al riavvolgimento rispetto a quelli a forma di W. Pertanto, se si acquista un trasformatore elettronico per esperimenti e modifiche, è meglio acquistare un dispositivo Feron.
Quando si utilizza un trasformatore elettronico solo per l'alimentazione, il nome del produttore non ha importanza. L'unica cosa a cui prestare attenzione è la potenza: sono disponibili trasformatori elettronici con una potenza di 60 - 250 watt.
Figura 1. Schema di un trasformatore elettronico Taschibra
Breve descrizione del circuito del trasformatore elettronico, dei suoi vantaggi e svantaggi
Come si può vedere dalla figura, il dispositivo è un autooscillatore push-pull, realizzato secondo un circuito a mezzo ponte. I due bracci del ponte sono Q1 e Q2, e gli altri due bracci contengono i condensatori C1 e C2, quindi questo ponte è chiamato mezzo ponte.
La tensione di rete, raddrizzata da un ponte a diodi, viene fornita su una delle sue diagonali e il carico è collegato all'altra. In questo caso, questo è l'avvolgimento primario del trasformatore di uscita. Sono realizzati secondo uno schema molto simile, ma invece di un trasformatore includono un induttanza, condensatori e filamenti di lampade fluorescenti.
Dopo aver scavato su Internet e letto più di un articolo e discussione sul forum, mi sono fermato e ho iniziato a smontare l'alimentatore, devo ammettere che il produttore cinese Taschibra ha rilasciato un prodotto di altissima qualità, il cui schema ho preso in prestito da il sito stoom.ru. Il circuito viene presentato per un modello da 105 W, ma credetemi, le differenze di potenza non modificano la struttura del circuito, ma solo i suoi elementi a seconda della potenza in uscita:
Lo schema dopo la modifica sarà simile al seguente:
Ora più in dettaglio sui miglioramenti: 
- Dopo il ponte raddrizzatore, accendiamo il condensatore per attenuare l'ondulazione della tensione raddrizzata. La capacità è selezionata alla velocità di 1uF per 1W. Quindi, per una potenza di 150 W, devo installare un condensatore da 150 microfarad per una tensione di funzionamento di almeno 400 V. Dato che le dimensioni del condensatore non ne consentono l'inserimento all'interno della custodia metallica del Taschibra, lo faccio uscire attraverso i fili.
- Quando si è collegati alla rete, a causa del condensatore aggiunto, si verifica un aumento di corrente, quindi è necessario includere un termistore NTC o un resistore da 4,7 Ohm 5W nell'intercapedine di uno dei cavi della rete. Ciò limiterà la corrente di avviamento. Il mio circuito aveva già un tale resistore, ma successivamente ho installato anche l'MF72-5D9, che ho rimosso dall'alimentatore non necessario del computer.
- Non è mostrato nello schema, ma dall'alimentatore del Computer si può utilizzare un filtro montato su condensatori e bobine, in alcuni alimentatori è montato su una schedetta separata saldata alla presa di rete.
Se è necessaria una tensione di uscita diversa, sarà necessario riavvolgere l'avvolgimento secondario del trasformatore di potenza. Il diametro del filo (cablaggio) viene selezionato in base alla corrente di carico: d=0,6*root(Inom). Nella mia unità è stato utilizzato un trasformatore avvolto con un filo con una sezione di 0,7 mm², personalmente non ho contato il numero di spire, poiché non ho riavvolto l'avvolgimento. Ho dissaldato il trasformatore dalla scheda, ho svolto la torsione dei fili dell'avvolgimento secondario del trasformatore, in totale c'erano 10 estremità su ciascun lato:
Ho collegato tra loro le estremità dei tre avvolgimenti risultanti in serie in 3 fili paralleli, poiché la sezione trasversale del filo è la stessa di 0,7 mm2 del filo nell'avvolgimento del trasformatore. Sfortunatamente i 2 ponticelli risultanti non sono visibili nella foto.
Matematica semplice, un avvolgimento da 150 W è stato avvolto con un filo da 0,7 mm2, che è stato diviso in 10 capi separati, inanellando i capi divisi in 3 avvolgimenti ciascuno in 3 + 3 + 4 nuclei, li accendo in serie, in teoria dovrei ottieni 12 + 12 + 12 = 36 Volt.
- Calcolare la corrente I=P/U=150/36=4,17A
- Sezione trasversale minima dell'avvolgimento 3*0,7mm² =2,1mm²
- Controlliamo se l'avvolgimento può sopportare questa corrente d = 0,6 * radice (Inom) = 0,6 * radice (4,17 A) = 1,22 mm²< 2.1мм²
Si scopre che l'avvolgimento del nostro trasformatore è adatto con un ampio margine. Correrò un po 'più avanti rispetto alla tensione fornita dall'alimentatore per la corrente alternata di 32 volt.
Continuando con la rielaborazione dell'alimentatore Taschibra:
Poiché l'alimentatore switching dispone di feedback di corrente, la tensione di uscita varia a seconda del carico. Quando non c'è carico il trasformatore non si avvia, è molto comodo se utilizzato per lo scopo previsto, ma il nostro obiettivo è un alimentatore a tensione costante. Per fare ciò, cambiamo il circuito di feedback di corrente in feedback di tensione.
Rimuoviamo l'attuale avvolgimento di feedback e inseriamo invece un ponticello sulla scheda. Questo è chiaramente visibile nella foto sopra. Quindi passiamo un filo a trefolo flessibile (ho usato un filo dell'alimentatore di un computer) attraverso un trasformatore di alimentazione a 2 giri, quindi passiamo il filo attraverso un trasformatore di feedback e facciamo un giro in modo che le estremità non si srotolino, inoltre trasciniamo attraverso PVC come mostrato nella foto sopra. Le estremità del cavo fatto passare attraverso il trasformatore di alimentazione e il trasformatore di feedback sono collegate tramite un resistore da 3,4 Ohm 10 W. Sfortunatamente non ho trovato una resistenza con il valore richiesto e ho installato 4,7 ohm 10 watt. Questo resistore imposta la frequenza di conversione (circa 30 kHz). All'aumentare della corrente di carico, la frequenza diventa maggiore.
Se il convertitore non si avvia è necessario cambiare la direzione dell'avvolgimento, è più semplice cambiarla su un piccolo trasformatore di retroazione.
Mentre cercavi la soluzione per la modifica, si sono accumulate molte informazioni blocchi di impulsi nutrizione Taschibra, propongo di discuterne qui.
Differenze di alterazioni simili da altri siti:
- Resistore limitatore di corrente 6,8 ohm MLT-1 (è strano che il resistore da 1 W non si sia riscaldato o l'autore abbia mancato questo punto)
- Resistore limitatore di corrente da 5-10 W sul dissipatore, nel mio caso 10 W senza riscaldamento.
- Eliminare il condensatore di filtro e il limitatore della corrente di spunto sul lato alto
Gli alimentatori Taschibra sono stati testati per:
- Alimentatori da laboratorio
- Amplificatore altoparlanti del computer(2*8 W)
- Registratori a nastro
- Illuminazione
- Utensili elettrici
Per alimentare i consumatori DC, è necessario disporre di un ponte a diodi e un condensatore di filtraggio all'uscita del trasformatore di potenza, i diodi utilizzati per questo ponte devono essere ad alta frequenza e corrispondere alla potenza dell'alimentatore Taschibra. Ti consiglio di utilizzare diodi provenienti da un alimentatore per computer o simili.
Molti radioamatori alle prime armi, e non solo, affrontano problemi nella produzione di potenti alimentatori. Ora in vendita c'è un gran numero di trasformatori elettronici utilizzati per alimentare le lampade alogene. Il trasformatore elettronico è un convertitore di tensione a impulsi auto-oscillante a mezzo ponte.I convertitori di impulsi hanno alta efficienza, dimensioni e peso ridotti.
Questi prodotti non sono costosi, circa 1 rublo per watt. Dopo il completamento, è del tutto possibile utilizzarli per alimentare le strutture radioamatoriali. Ci sono molti articoli sul web su questo argomento. Voglio condividere la mia esperienza di rielaborazione del trasformatore elettronico Taschibra 105W.
Considera lo schema elettrico del convertitore elettronico.
La tensione di rete attraverso il fusibile viene fornita al ponte a diodi D1-D4. La tensione raddrizzata alimenta il convertitore a semiponte sui transistor Q1 e Q2. La diagonale del ponte formato da questi transistor e condensatori C1, C2 comprende l'avvolgimento I del trasformatore di impulsi T2. L'avvio del convertitore è fornito da un circuito costituito da resistori R1, R2, condensatore C3, diodo D5 e diac D6. Il trasformatore di retroazione T1 ha tre avvolgimenti: un avvolgimento di retroazione di corrente, collegato in serie con l'avvolgimento primario del trasformatore di potenza, e due avvolgimenti di 3 spire, che alimentano i circuiti di base dei transistor.
La tensione di uscita del trasformatore elettronico è un impulso rettangolare con una frequenza di 30 kHz, modulata con una frequenza di 100 Hz.
Per utilizzare un trasformatore elettronico come fonte di alimentazione, è necessario modificarlo.
Colleghiamo un condensatore all'uscita del ponte raddrizzatore per attenuare l'ondulazione della tensione raddrizzata. La capacità è selezionata alla velocità di 1uF per 1W. La tensione operativa del condensatore deve essere almeno 400 V.
Quando un ponte raddrizzatore con un condensatore è collegato alla rete, si verifica un aumento di corrente, quindi è necessario includere un termistore NTC o un resistore da 4,7 Ohm 5W nell'interruzione di uno dei fili della rete. Ciò limiterà la corrente di avviamento.
Se è necessaria una tensione di uscita diversa, riavvolgiamo l'avvolgimento secondario del trasformatore di potenza. Il diametro del filo (cablaggio) viene selezionato in base alla corrente di carico.
I trasformatori elettronici hanno un feedback di corrente, quindi la tensione di uscita varierà a seconda del carico. Se non è collegato alcun carico, il trasformatore non si avvierà. Per evitare che ciò accada, è necessario sostituire il circuito di feedback di corrente con quello di feedback di tensione.
Rimuoviamo l'attuale avvolgimento di feedback e inseriamo invece un ponticello sulla scheda. Quindi facciamo passare un filo a trefolo flessibile attraverso un trasformatore di alimentazione e facciamo 2 giri, quindi facciamo passare il filo attraverso un trasformatore di retroazione e facciamo un giro. Le estremità del filo fatto passare attraverso il trasformatore di potenza e il trasformatore di feedback sono collegate tramite due resistori da 6,8 Ohm 5 W collegati in parallelo. Questo resistore limitatore di corrente imposta la frequenza di conversione (circa 30kHz). All'aumentare della corrente di carico, la frequenza diventa maggiore.
Se il convertitore non si avvia è necessario cambiare il senso di avvolgimento.
Nei trasformatori Taschibra, i transistor vengono premuti contro la custodia attraverso un cartone, che non è sicuro da usare. Inoltre la carta è un pessimo conduttore di calore. Pertanto, è meglio installare i transistor attraverso un cuscinetto termoconduttore.
Per rettificare una tensione alternata con una frequenza di 30 kHz, installiamo un ponte a diodi all'uscita di un trasformatore elettronico.
I migliori risultati sono stati mostrati, tra tutti i diodi testati, dai KD213B domestici (200 V; 10 A; 100 kHz; 0,17 µs). A correnti di carico elevate si riscaldano, quindi devono essere installati sul radiatore tramite guarnizioni termoconduttrici.
I trasformatori elettronici non funzionano bene con carichi capacitivi o non si avviano affatto. Per il normale funzionamento è necessario un avvio regolare del dispositivo. Lo starter L1 contribuisce ad un avvio regolare. Insieme al condensatore da 100uF svolge anche la funzione di filtraggio della tensione raddrizzata.
Lo starter L1 da 50 µG è avvolto su un nucleo T106-26 di Micrometals e contiene 24 spire di filo da 1,2 mm. Tali nuclei (gialli, con un bordo bianco) vengono utilizzati negli alimentatori dei computer. Diametro esterno 27 mm, interno 14 mm e altezza 12 mm. A proposito, negli alimentatori morti si possono trovare altre parti, incluso un termistore. 
Se hai un cacciavite o un altro strumento la cui batteria è scaduta, puoi inserire un alimentatore da un trasformatore elettronico nel vano batteria. Di conseguenza, otterrai uno strumento che funziona dalla rete.
Per un funzionamento stabile si consiglia di inserire all'uscita dell'alimentatore una resistenza di circa 500 Ohm 2W.
Nel processo di installazione del trasformatore, è necessario essere estremamente attenti e precisi. Sugli elementi del dispositivo è presente alta tensione. Non toccare le flange dei transistor per verificare se sono riscaldate o meno. Va inoltre ricordato che dopo lo spegnimento i condensatori rimangono carichi per un certo tempo.
Penso che i vantaggi di questo trasformatore siano già stati apprezzati da molti di coloro che hanno avuto a che fare con i problemi di alimentazione di varie strutture elettroniche. E i vantaggi di questo trasformatore elettronico non sono pochi. Leggerezza e dimensioni (come tutti i circuiti simili), facilità di modifica per le proprie esigenze, presenza di un involucro schermante, basso costo e relativa affidabilità (almeno se non sono consentite modalità estreme e cortocircuiti, un prodotto realizzato secondo un circuito simile è in grado di funzionare per lunghi anni).
Il campo di applicazione degli alimentatori basati su "Tasсhibra" può essere molto ampio, paragonabile all'uso dei trasformatori convenzionali.
L'applicazione è giustificata nei casi di mancanza di tempo, di fondi, di mancanza di necessità di stabilizzazione.
Bene, facciamo un esperimento, ok? Faccio subito una prenotazione sul fatto che lo scopo degli esperimenti era testare il circuito di avvio Taschibra con vari carichi, frequenze e l'uso di vari trasformatori. Volevo anche scegliere le caratteristiche ottimali dei componenti del circuito POS e verificare i regimi di temperatura dei componenti del circuito quando si lavora con carichi diversi, tenendo conto dell'uso del case Tasсhibra come radiatore.
Schema ET Taschibra (Tashibra, Tashibra)
Nonostante il gran numero di circuiti di trasformatori elettronici pubblicati, non sarò troppo pigro per metterlo di nuovo in mostra. Vedi fig1 che illustra il ripieno di "Tashibra".Frammento escluso. La nostra rivista esiste grazie alle donazioni dei lettori. È disponibile solo la versione completa di questo articolo
Lo schema è valido per ET "Tashibra" 60-150W. La beffa è stata effettuata su ET 150W. Si presume, tuttavia, che a causa dell'identità degli schemi, i risultati degli esperimenti possano essere facilmente proiettati su campioni sia con potenza inferiore che superiore.
E ancora una volta ti ricordo cosa manca a "Tashibra" per un alimentatore a tutti gli effetti.
1. L'assenza di un filtro di livellamento dell'input (è anche un filtro anti-interferenza che impedisce ai prodotti di conversione di entrare nella rete),
2. Current POS, che permette l'eccitazione del convertitore ed il suo normale funzionamento solo in presenza di una determinata corrente di carico,
3. Nessun raddrizzatore di uscita,
4. Mancanza di elementi filtranti in uscita.
Proviamo a correggere tutte le carenze elencate di "Tasсhibra" e proviamo a ottenere il suo funzionamento accettabile con le caratteristiche di output desiderate. Per cominciare, non apriremo nemmeno la custodia del trasformatore elettronico, ma aggiungeremo semplicemente gli elementi mancanti...
1. Filtro di ingresso: condensatori C`1, C`2 con un induttore simmetrico a due avvolgimenti (trasformatore) T`1
2. ponte a diodi VDS`1 con condensatore di livellamento C`3 e resistore R`1 per proteggere il ponte dalla corrente di carica del condensatore.
Un condensatore di livellamento viene solitamente selezionato alla velocità di 1,0 - 1,5 microfarad per watt di potenza e un resistore di scarica da 300-500 kΩ deve essere collegato in parallelo al condensatore per sicurezza (toccando i terminali di un condensatore caricato con una tensione relativamente alta non è molto piacevole).
Il resistore R`1 può essere sostituito con un termistore da 5-15Ω/1-5A. Tale sostituzione ridurrà in misura minore l'efficienza del trasformatore.
All'uscita dell'ET, come mostrato nello schema di Fig. 3, colleghiamo il circuito del diodo VD`1, i condensatori C`4-C`5 e l'induttore L1 collegati tra loro - per ottenere una tensione costante filtrata all'uscita del "paziente". In questo caso il condensatore in polistirene, posto direttamente dietro il diodo, rappresenta la quota principale dell'assorbimento dei prodotti di conversione dopo il raddrizzamento. Si presuppone che il condensatore elettrolitico, "nascosto" dietro l'induttanza dell'induttore, svolga solo le sue funzioni dirette, impedendo la "caduta" di tensione alla potenza di picco del dispositivo collegato all'ET. Ma parallelamente ad esso, si consiglia di installare un condensatore non elettrolitico.
Dopo aver aggiunto il circuito di ingresso, si sono verificati dei cambiamenti nel funzionamento del trasformatore elettronico: l'ampiezza degli impulsi di uscita (fino al diodo VD`1) è leggermente aumentata a causa dell'aumento della tensione all'ingresso del dispositivo dovuto all'aggiunta di C`3, e la modulazione con frequenza di 50 Hz è quasi assente. Questo è il carico di progetto per ET.
Comunque, questo non è abbastanza. "Tashibra" non vuole iniziare senza una corrente di carico significativa.
L'installazione di resistori di carico all'uscita del convertitore al verificarsi di qualsiasi valore minimo di corrente che possa avviare il convertitore, riduce solo l'efficienza complessiva del dispositivo. L'avvio con una corrente di carico di circa 100 mA viene eseguito a una frequenza molto bassa, che sarà abbastanza difficile da filtrare se si suppone che l'alimentatore venga utilizzato con UMZCH e altre apparecchiature audio con basso consumo di corrente in modalità senza segnale, ad esempio. Anche l'ampiezza degli impulsi è inferiore a quella a pieno carico.
Il cambiamento di frequenza in modalità di diversa potenza è piuttosto forte: da un paio a diverse decine di kilohertz. Questa circostanza impone restrizioni significative all'uso di "Tashibra" in questa forma (ancora) quando si lavora con molti dispositivi.
Ma continuiamo. Sono state proposte per collegare un trasformatore aggiuntivo all'uscita ET, come mostrato, ad esempio, in Fig.2.
Si presume che l'avvolgimento primario del trasformatore aggiuntivo sia in grado di creare una corrente sufficiente per il normale funzionamento del circuito ET di base. La proposta, però, è allettante solo perché senza smontare l'ET, con l'ausilio di un trasformatore aggiuntivo, è possibile creare un insieme delle tensioni necessarie (a proprio piacimento). Infatti la corrente a vuoto del trasformatore aggiuntivo non è sufficiente per avviare l'ET. I tentativi di aumentare la corrente (come una lampadina da 6,3VX0,3A collegata ad un avvolgimento aggiuntivo), in grado di garantire il funzionamento NORMALE dell'ET, hanno portato solo all'avvio del convertitore e all'accensione della lampadina.
Ma forse qualcuno sarà interessato anche a questo risultato. collegare un trasformatore aggiuntivo è vero anche in molti altri casi per risolvere molti problemi. Quindi, ad esempio, un trasformatore aggiuntivo può essere utilizzato insieme a un vecchio alimentatore per computer (ma funzionante), in grado di fornire una potenza di uscita significativa, ma con un insieme di tensioni limitato (ma stabilizzato).
Si potrebbe continuare a cercare la verità nello sciamanesimo attorno a "Tashibra", tuttavia, ho considerato questo argomento esaurito per me stesso, perché per ottenere il risultato desiderato (avvio stabile e uscita dalla modalità operativa in assenza di carico e, quindi, alta efficienza; una leggera variazione di frequenza quando l'alimentatore funziona dalla potenza minima a quella massima e avvio stabile al massimo carico) è molto più efficace entrare all'interno del Tashibra" e apportare tutte le modifiche necessarie nel circuito dell'ET stesso come mostrato in Figura 4.
Inoltre, ho raccolto una cinquantina di circuiti simili ai tempi dell'era dei computer Spectrum (per questi computer). Vari UMZCH, alimentati da alimentatori simili, funzionano ancora da qualche parte. Gli alimentatori realizzati secondo questo schema si sono rivelati i migliori, funzionanti, assemblati da un'ampia varietà di componenti e in varie versioni.
Stiamo rifacendo? Certamente!
Inoltre, non è affatto difficile.Saldiamo il trasformatore. Lo riscaldiamo per facilitarne lo smontaggio al fine di riavvolgere l'avvolgimento secondario per ottenere i parametri di uscita desiderati come mostrato in questa foto o utilizzando qualsiasi altra tecnologia.
In questo caso, il trasformatore viene saldato solo per interessarsi ai dati del suo avvolgimento (a proposito: circuito magnetico a forma di W con nucleo rotondo, dimensioni standard per alimentatori di computer con 90 giri dell'avvolgimento primario, avvolto in 3 strati con un filo di diametro di 0,65 mm e 7 spire di avvolgimento secondario con un filo piegato quintuplo di diametro di circa 1,1 mm; tutto questo senza il minimo strato intermedio e isolamento di avvolgimento - solo vernice) e fanno spazio per un altro trasformatore.
Per gli esperimenti, per me è stato più semplice utilizzare circuiti magnetici ad anello. Occupano meno spazio sulla scheda, il che rende possibile (se necessario) l'utilizzo di componenti aggiuntivi nel volume della custodia. In questo caso è stata utilizzata una coppia di anelli di ferrite con diametro esterno, interno e altezza rispettivamente di 32X20X6 mm, piegati a metà (senza incollaggio) - H2000-HM1. 90 spire del primario (diametro del filo - 0,65 mm) e 2X12 (1,2 mm) spire del secondario con il necessario isolamento dell'avvolgimento.
L'avvolgimento di comunicazione contiene 1 giro del filo di montaggio con un diametro di 0,35 mm. Tutti gli avvolgimenti sono avvolti nell'ordine corrispondente alla numerazione degli avvolgimenti. L'isolamento del circuito magnetico stesso è obbligatorio. In questo caso, il circuito magnetico è avvolto con due strati di nastro isolante, fissando in modo affidabile, tra l'altro, gli anelli piegati.
Prima di installare il trasformatore sulla scheda ET, saldiamo l'avvolgimento di corrente del trasformatore di commutazione e lo utilizziamo come ponticello, saldandolo lì, ma senza far passare l'anello del trasformatore attraverso la finestra.
Installiamo il trasformatore avvolto Tr2 sulla scheda, saldando i conduttori secondo lo schema di Fig. 4. e facendo passare il filo di avvolgimento III attraverso la finestra ad anello del trasformatore di commutazione. Sfruttando la rigidità del filo, formiamo una sorta di cerchio geometricamente chiuso e il circuito di feedback è pronto. Nell'interstizio del filo di montaggio, che forma l'avvolgimento III di entrambi i trasformatori (di commutazione e di potenza), saldiamo un resistore sufficientemente potente (> 1 W) con una resistenza di 3-10 Ohm.
Nel diagramma della Figura 4 non vengono utilizzati diodi ET standard. Dovrebbero essere rimossi, come del resto il resistore R1, per aumentare l'efficienza dell'unità nel suo insieme. Ma puoi anche trascurare una piccola percentuale di efficienza e lasciare i dettagli elencati sulla lavagna. Almeno al momento degli esperimenti con ET, questi dettagli sono rimasti sul tabellone. I resistori installati nei circuiti di base dei transistor dovrebbero essere lasciati: svolgono la funzione di limitare la corrente di base all'avvio del convertitore, facilitandone il lavoro su un carico capacitivo.
I transistor dovrebbero certamente essere installati sui radiatori tramite cuscinetti isolanti termoconduttori (presi in prestito, ad esempio, da un alimentatore di computer difettoso), impedendo così loro un riscaldamento istantaneo accidentale e garantendo loro una parte di sicurezza nel caso in cui il radiatore venga toccato durante il funzionamento del radiatore. dispositivo.
A proposito, il cartone elettrico utilizzato in ET per isolare i transistor e la scheda dal case non è termoconduttivo. Pertanto, quando si "imballa" il circuito di alimentazione finito in un case standard, è necessario installare tali guarnizioni tra i transistor e il case. Solo in questo caso verrà fornito almeno una sorta di dissipatore di calore. Quando si utilizza un convertitore con potenze superiori a 100W è necessario installare un dissipatore aggiuntivo sul case del dispositivo. Ma è così: per il futuro.
Nel frattempo, completata l'installazione del circuito, eseguiremo un altro punto di sicurezza accendendo il suo ingresso in serie tramite una lampada ad incandescenza da 150-200 W. La lampada, in caso di emergenza (ad esempio cortocircuito), limiterà la corrente attraverso la struttura a un valore sicuro e, nel peggiore dei casi, creerà un'illuminazione aggiuntiva dell'area di lavoro.
Nella migliore delle ipotesi, con un po' di osservazione, la lampada può essere utilizzata come indicatore, ad esempio, di una corrente passante. Pertanto, un bagliore debole (o leggermente più intenso) del filamento della lampada con un convertitore scarico o leggermente caricato indicherà la presenza di una corrente passante. La temperatura degli elementi chiave può servire come conferma: il riscaldamento nella modalità corrente passante sarà abbastanza veloce.
Quando un convertitore funzionante è in funzione, visibile sullo sfondo luce del giorno il bagliore di un filamento di una lampada da 200 watt apparirà solo alla soglia dei 20-35 watt.
Primo avvio
Tutto è quindi pronto per il primo lancio dello schema convertito "Tashibra". Lo accendiamo per cominciare, senza carico, ma non dimentichiamoci del voltmetro precollegato all'uscita del convertitore e dell'oscilloscopio. Con gli avvolgimenti di retroazione correttamente fasati, il convertitore dovrebbe avviarsi senza problemi.Se l'avvio non è avvenuto, il filo è passato nella finestra del trasformatore di commutazione (dopo averlo saldato in precedenza dal resistore R5), lo passiamo dall'altra parte, dandogli, ancora una volta, l'aspetto di una bobina finita. Saldare il filo a R5. Riapplicare l'alimentazione al convertitore. Non ha aiutato? Cercare errori nell'installazione: cortocircuito, "non saldatura", valori impostati erroneamente.
Quando si avvia un convertitore funzionante con i dati di avvolgimento specificati, il display di un oscilloscopio collegato all'avvolgimento secondario del trasformatore Tr2 (nel mio caso, a metà dell'avvolgimento) visualizzerà una sequenza di impulsi rettangolari chiari che non cambiano nel tempo . La frequenza di conversione è selezionata dalla resistenza R5 e nel mio caso, con R5 = 5,1 Ohm, la frequenza del convertitore scarico era 18 kHz.
Con un carico di 20 ohm - 20,5 kHz. Con un carico di 12 ohm - 22,3 kHz. Il carico è stato collegato direttamente all'avvolgimento del trasformatore controllato dagli strumenti con un valore di tensione effettiva di 17,5 V. Il valore di tensione calcolato era leggermente diverso (20 V), ma si è scoperto che invece del valore nominale di 5,1 Ohm, la resistenza installato sulla scheda R1 = 51 Ohm. Fate attenzione a tali sorprese da parte dei compagni cinesi.
Ho ritenuto tuttavia possibile continuare gli esperimenti senza sostituire questa resistenza, nonostante il suo riscaldamento significativo ma tollerabile. Quando la potenza erogata dal convertitore al carico era di circa 25 W, la potenza dissipata da questo resistore non superava 0,4 W.
Per quanto riguarda la potenza potenziale dell'alimentatore, ad una frequenza di 20 kHz, il trasformatore installato sarà in grado di fornire al carico non più di 60-65 W.
Proviamo ad aumentare la frequenza. Quando viene acceso il resistore (R5) con una resistenza di 8,2 ohm, la frequenza del convertitore senza carico aumenta a 38,5 kHz, con un carico di 12 ohm - 41,8 kHz.
Con una tale frequenza di conversione, con il trasformatore di potenza esistente, si può servire in tutta sicurezza un carico con potenza fino a 120W.
È possibile sperimentare ulteriormente con le resistenze presenti nel circuito PIC, raggiungendo il valore di frequenza richiesto, tenendo presente però che una resistenza R5 eccessiva può portare a guasti di generazione e avviamento instabile del convertitore. Quando si modificano i parametri PIC del convertitore, è necessario controllare la corrente che passa attraverso i tasti del convertitore.
Puoi anche sperimentare gli avvolgimenti PIC di entrambi i trasformatori a tuo rischio e pericolo. In questo caso, dovresti prima calcolare il numero di giri del trasformatore di commutazione secondo le formule pubblicate sulla pagina //interlavka.narod.ru/stats/Blokpit02.htm, ad esempio, o utilizzando uno dei programmi di Mr. Moskatov ha pubblicato sulla pagina del suo sito web // www.moskatov.narod.ru/Design_tools_pulse_transformers.html.
Miglioramento Tashibra: un condensatore nel PIC invece di un resistore!
Puoi evitare di riscaldare la resistenza R5 sostituendola con... un condensatore. In questo caso il circuito POS acquisisce certamente alcune proprietà risonanti, ma non si manifesta alcun deterioramento nel funzionamento dell'alimentatore. Inoltre, un condensatore installato al posto di un resistore si riscalda molto meno di un resistore sostituito. Pertanto, la frequenza con un condensatore da 220nF installato è aumentata a 86,5 kHz (senza carico) e ammontava a 88,1 kHz durante il funzionamento con carico.
L'avvio e il funzionamento del convertitore sono rimasti stabili come nel caso dell'utilizzo di un resistore nel circuito PIC. Si noti che la potenza potenziale dell'alimentatore a questa frequenza aumenta a 220 W (minimo).
Potenza del trasformatore: i valori sono approssimativi, con alcuni presupposti, ma non sovrastimati.
Per 18 anni di lavoro presso North-West Telecom, ha prodotto numerosi supporti diversi per testare varie apparecchiature in riparazione.
Ne ha progettati diversi, diversi per funzionalità ed elementi base, misuratori digitali della durata dell'impulso.
Più di 30 proposte di razionalizzazione per la modernizzazione di unità di varie attrezzature specializzate, incl. - Alimentazione elettrica. Da molto tempo mi occupo sempre più di automazione energetica ed elettronica.
Perché sono qui? Sì, perché qui sono tutti uguali a me. Ci sono molte cose interessanti per me qui, dato che non sono forte nella tecnologia audio, ma mi piacerebbe avere più esperienza in questa particolare direzione.
Il voto del lettore
