Блок питания из энергосберегающей лампы на 12 вольт своими руками: Блок питания из энергосберегающей лампы своими руками: схема

Блок питания из энергосберегающей лампы своими руками: схема

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ или «энергосберегайки») появились в быту довольно давно, но до сих пор удерживают если не первенство среди осветительных приборов, то одно из ведущих мест. Они компактны, экономичны, могут работать вместо обычной лампочки накаливания. Но есть у этих приборов и недостатки. Несмотря на заявленный производителем срок эксплуатации КЛЛ часто выходят из строя, даже не выработав свой ресурс.

Виной этому чаще всего становится нестабильное питающее напряжение и частое «щелканье» выключателем. Можно ли как-то использовать сгоревший прибор, который стоит довольно больших денег? Конечно, можно! В этой статье мы попытаемся собрать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками.

Устройство и принцип работы ЭПРА

Прежде чем взяться за переделку электронного балласта для компактных люминесцентных ламп, познакомимся с этим узлом и принципом его работы поближе. Основная задача балласта:

  • запустить газоразрядную трубку лампы;
  • поддерживать необходимые для работы трубки ток и напряжение.

Взглянем на классическую схему электронного балласта или, если называть его правильно, ЭПРА (Электронный ПускоРегулирующий Аппарат).

Схема ЭПРА (электронного балласта) для энергосберегающих ламп

По сути, это обычный импульсный блок питания с незначительными отличиями, но о них позже. Напряжение сети подается на мостовой выпрямитель VD1-VD4, сглаживается конденсатором С1 и поступает на высокочастотный (частота автоколебаний 10-60 кГц) генератор, собранный на транзисторах VT2, VT3. Генерация в нем возникает за счет положительной обратной связи, которую обеспечивает трансформатор Т1, запуск при подаче питания происходит благодаря симметричному динистору DB1.

Импульсное напряжение через токоограничивающий дроссель Т2 поступает на энергосберегающую лампу, выполненную в виде изогнутой трубки. Конденсатор С8 нужен для создания высоковольтного импульса, поджигающего трубку. Как только в лампе произошел пробой газового участка, в работу вступает дроссель, ограничивающий ток на необходимом для работы лампы уровне. Поскольку частота напряжения относительно высокая, дроссель получился весьма компактным.

Важно! Производители энергосберегающих ламп используют в своих изделиях различные схемы балластов, но принцип работы у них один и тот же.

к содержанию ↑

Отличия конструкции лампы от импульсного блока

Чем же отличается электронный балласт КЛЛ от импульсного блока питания (ИБП)? Прежде всего на выходе балласта стоит токоограничивающий дроссель. Далее, схема не имеет гальванической развязки сетевого напряжения с выходным, поэтому все элементы схемы, которую питает ЭПРА, находятся под опасным для жизни напряжением. А теперь попытаемся сделать импульсный блок питания из энергосберегающей лампы.

Кроме указанных отличий, на выходе ЭПРА напряжение импульсное, тогда как блок питания обычно выдает постоянное.

к содержанию ↑

Схема переделки ЭПРА в ИБП

Для переделки ЭПРА в блок питания необходимо решить три задачи:

  1. Обеспечить электробезопасность, создав гальваническую развязку.
  2. Понизить выходное напряжение преобразователя, поскольку на его выходе оно довольно высокое – прядка 100–150 В.
  3. Выпрямить выходное напряжение.

Если необходим блок питания небольшой мощности – до 15 Вт, то никакой особой переделки ЭПРА не потребуется. Достаточно десятка сантиметров обмоточного провода, четыре диода и пары конденсаторов. Ну и, конечно, понадобится электронный балласт от лампы мощностью 40 Вт. Взглянем на доработанную схему:

Простой импульсный блок питания на 12 В из ЭПРА люминесцентной лампы

Здесь дроссель исполняет роль развязывающего и одновременно понижающего трансформатора блока питания, а выпрямитель (диоды VD8-VD11) делают из импульсного напряжения постоянное. Конденсаторы С8 и С9 – сглаживающие. В остальном работа блока питания ничем не отличается от схемы ЭПРА.

Переделку ЭПРА в блок питания будем производить в следующей последовательности:

  1. Удаляем люминесцентную трубку и конденсатор С8.
  2. Соединяем выводы конденсаторов С6, С7 и дросселя Т2, которые ранее шли на лампу, между собой. Проще всего это сделать, просто замкнув все выводы лампы.

Теперь наш дроссель является нагрузкой преобразователя. Осталось лишь домотать на него вторичную обмотку. Так как частота преобразования довольно высока, понадобится всего несколько витков обмоточного провода диаметром 0.5-0.8 мм. Зазор между сердечником и обмоткой дросселя невелик, но его вполне достаточно для нескольких витков, число которых подбирается экспериментально.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Для большей надежности блока питания лучше использовать не обычный обмоточный провод в эмалевой изоляции, а монтажный во фторопластовой. Это исключит пробой между обмотками при неаккуратной намотке и появлении опасного напряжения во вторичной цепи.

Методика намотки следующая. Наматываем в качестве вторичной около 10 витков, подключаем к ней диодный мост со сглаживающими конденсаторами и нагружаем будущий блок питания резистором мощностью около 30 Вт и сопротивлением 5-6 Ом. Замеряем напряжение на резисторе вольтметром постоянного тока. Затем делим полученное напряжение на количество витков, и выходит напряжение, получаемое с одного витка. Теперь делим необходимое нам напряжение (12-13 В) на последнее значение и получаем необходимое количество витков вторичной обмотки.

Предположим, намотав 10 витков, мы получили напряжение 8 В. 8/10=0.8. Значит, один виток выдает 0.8 вольт. Нам нужно 12. Делим 12 на 0.8, получаем 15. Итак, нам необходимо намотать 15 витков.

Штатный и доработанный дроссель блока питания из ЭПРА 

В диодном мосте можно использовать любые выпрямительные диоды на обратное напряжение не ниже 25 В и ток 1А. Лучше для этих целей использовать диоды Шоттки – они имеют меньшее прямое падение напряжения и лучше работают в импульсном режиме, увеличивая КПД блока питания. На месте С8 может работать керамический конденсатор емкостью 0.1 мкФ, С9 – электролитический емкостью 10-50 мкФ и рабочее напряжение не ниже 25 В.

Всем хороша схема такого блока питания, но напряжение на его выходе не стабилизировано. То есть оно будет колебаться вместе с изменением сетевого. Выйти из положения довольно просто, установив в схему блока питания 12-вольтовый стабилизатор. Идеальным для этой цели будет интегральный стабилизатор КР142ЕН8Б или зарубежный аналог L1812. В этом случае выходной фрагмент схемы будет выглядеть так:

Схема блока питания со стабилизированным выходным напряжением

Конденсаторы С10 и С11 нужно взять тех же номиналов, что и С8, С9.

Мнение эксперта

Алексей Бартош

Специалист по ремонту, обслуживанию электрооборудования и промышленной электроники.

Задать вопрос эксперту

Важно! Если в схеме блока питания будет использоваться стабилизатор, то количество витков необходимо увеличить до получения напряжения на нагрузочном резисторе (см. методику расчета выше) 15-16 В. Именно такое напряжение является нормальным входным для линейного 12-вольтового стабилизатора.

к содержанию ↑

Как увеличить мощность

Обычно мощность КЛЛ относительно невелика и колеблется в пределах 10-40 Вт. В теории неплохо, но на практике все дело портит токоограничивающий дроссель. Он не дает самодельному блоку питания развить максимальную мощность, во-первых, из-за токоограничивающих свойств, а во-вторых, из-за собственной малой мощности. При увеличении тока магнитопровод начинает работать в режиме насыщения, уменьшая КПД блока питания и перегружая ключевые транзисторы, причем перегружая впустую.

Как же сделать относительно мощный блок питания из энергосберегающей лампы? Задача не так сложна, как кажется на первый взгляд. Для этого достаточно дроссель заменить на относительно мощный импульсный трансформатор. Конечно, тут потребуются более глубокие знания в радиотехнике, но оно того стоит.

Трансформатор можно взять, к примеру, из ненужного блока питания от компьютера или другой оргтехники (принтер, сканер, малогабаритный телевизор и т. п.). Еще понадобится резистор мощностью 3 Вт и сопротивлением 5 Ом, а также новый высоковольтный конденсатор на номинал 100 мкФ и рабочее напряжение не ниже 350 В. Взглянем на доработанную схему:

Схема блока питания с повышенной выходной мощностью 

Здесь вместо дросселя установлен импульсный трансформатор, причем первичной обмоткой является та, что была подключена к преобразователю (высоковольтная), а вторичной – понижающая. Кроме того, резистор R1 выбран большей мощности, а емкость сглаживающего конденсатора С1 (по доработанной схеме С0) увеличена до 100 мкФ. В остальном схема практически не изменилась, но теперь она вполне способна отдать в нагрузку ток в 5-8 А при напряжении 12 В. Такие блоки питания уже вполне можно использовать для шуруповерта и подобных 12-вольтовых инструментов.

к содержанию ↑

И напоследок несколько рекомендаций

  1. При первом пуске доработанный блок питания лучше подключать к сети через лампу накаливания 220 В 60-100 Вт. Если все в порядке, то лампа будет едва светиться. Если в схеме ошибка, то лампа будет гореть довольно ярко. Это сбережет транзисторы от пробоя при ошибках в монтаже.
  2. Прежде чем запустить блок питания в долговременную работу, необходимо «погонять» его на нагрузочном резисторе. При этом трансформатор и транзисторы не должны нагреваться выше 60 градусов Цельсия.
  3. Если трансформатор сильно греется, придется намотать понижающую обмотку более толстым проводом.
  4. Если сильно греются транзисторы, их нужно снабдить небольшими радиаторами.
  5. Не стоит использовать такой блок питания для зарядки и питания дорогостоящих гаджетов. Гораздо надежнее купить заводское питающее устройство. Это обойдется намного дешевле, чем ремонт, к примеру, ноутбука или смартфона.

На этом, пожалуй, беседу о переделке ЭПРА для компактных люминесцентных ламп в импульсный блок питания можно закончить. Если ты внимательно прочел статью и имеешь хотя бы небольшое понятие о радиотехнике, то справишься с этой несложной доработкой самостоятельно.

Предыдущая

ЛюминесцентныеОсобенности энергосберегающих люминесцентных ламп

Спасибо, помогло!Не помогло

Блок питания 12 вольт из энергосберегающей лампы. Как сделать блок питания из энергосберегающих ламп

Одним из самых простых способов изготовления импульсного блока питания своими руками из «подручных средств» является переделка энергосберегающей лампы под такой блок питания. Так как основной причиной выхода из строя компактных люминесцентных ламп является перегорание одной из нитей накала колбы, то практически их все можно переделать под импульсный блок питания с нужным напряжением. В данном конкретном случае я переделывал схему электронного балласта 15 ваттной лампочки в импульсный блок питания 12 вольт 1 ампер. Такая переделка не требует огромных усилий и большого количества деталей, т.к. предполагаемая нагружаемая мощность меньше мощности самой энергосберегающей лампочки.

Каждый производитель ламп имеет свои собственные наборы деталей с определенными номиналами в схемах изготавливаемых электронных балластов, но все схемы типовые. Поэтому у себя на схеме я не приводил всю схему лампы, а указал только ее типовое начало и обвязку колбы лампы. Схема электронного балласта нарисована черным и красным цветом. Красным – выделены колба и конденсатор, подсоединенный к двум нитям накала. Их следует удалить. Зеленым цветом на схеме указаны элементы которые нужно добавить. Конденсатор С1 – следует заменить большей емкости, например, 10-20u 400v.

В левой части схемы добавлен предохранитель и входной фильтр. L2 выполнен на кольце от материнской платы, имеет две обмотки по 15 витков проводом от витой пары Ø – 0.5 мм. Кольцо имеет наружный диаметр 16мм, внутренний – 8,5мм, ширину – 6,3мм. Дроссель L3 имеет 10 витков Ø – 1 мм, выполнен на кольце от трансформатора другой энергосберегающей лампы. Следует выбирать лампу с бОльшей пустотой окна дросселя Tr1, так как его необходимо будет переделать в трансформатор. У меня получилось намотать по 26 витков Ø – 0.5 мм на каждую из половины вторичной обмотки. Такой вид намотки требует идеально симметричных половин обмотки. Чтобы добиться этого, рекомендую мотать вторичную обмотку сразу в два провода, каждый из которых будет служить симметричной половиной друг друга. Транзисторы оставил без радиаторов, т.к. предполагаемое потребление схемы меньше мощности, которую потребляла лампа. В качестве теста было подключено на максимальное свечение на 2 часа 5 метров RGB светодиодной ленты, потреблением 12v 1A.

Со временем в бардачке любого радиолюбителя скапливается огромное количество электронной начинки от энергосберегающих лампочек, а многие радиокомпоненты из них можно активно использовать в других радиолюбительских направлениях. Так высоковольтный генератор из балласта обычной энергосберегающей лампы собирается за 5 минут, и вуа-ля питание генератора Тесла уже есть.

Как показала практика лампы дневного освещения работают годами. Но с течением времени их яркость свечения падает. Такие лампы, конечно, еще могут прослужить вам до тех пор пока колба заполненная инертным газом не пробьется высоковольтным разрядом, но доводить их до этого состояния не желательно, т.к при этом может сгореть и электронная часть, а вот ее еще можно поэксплуатировать.


Внутри энергосберегалки имеется электронная схема — балласт. Это готовый повышающий высоковольтный преобразователь типа AC-DC, он необходим для повышения стандартных 220 вольт до 1000 вольт. Внимание, на его выходе имеется опасное для жизни напряжение, потому во время экспериментов соблюдайте предельную осторожность и всегда помните об .

Для сборки схемы высоковольтного генератора, нам потребуется строчный трансформатор, его можно позаимствовать от блока строчной развертки , такие щас народ массово выкидывает, поэтому найти его вообще не проблема. Еще одним важным компонентом высоковольтной конструкции является конденсатор. Его кстати можно также найти в блоке строчной развертки, например 2200 пФ 5 кВ. Напряжение от балласта идет на обмотку строчного трансформатора не напрямую, а через конденсатор, такое подключение защищает схему балласта. О правильном извлечении строчного трансформатора, предлагаю узнать из видеосюжета:

При помощи мультиметра на трансформаторе находим обмотку с максимальным сопротивлением (кроме высоковольтной) и подаем на нее напряжение от балласта. Такой высоковольтный генератор может найти применение в опытах с электричеством. Если добавить два металлических стержня — получим «лестницу Иакова». Даже на ней можно собрать, т.к схема способна питать строчный трансформатор сутками, а напряжение на выходе строчного трансформатора 5 кВ.


Как за час сделать импульсный блок питания из сгоревшей лампочки?

В этой статье Вы найдёте подробное описание процесса изготовления импульсных блоков питания разной мощности на базе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.

Импульсный блок питания на 5… 20 Ватт вы сможете изготовить менее чем за час. На изготовление 100-ваттного блока питания понадобится несколько часов. http://сайт/

Построить блок питания будет ненамного сложнее, чем прочитать эту статью. И уж точно, это будет проще, чем найти низкочастотный трансформатор подходящей мощности и перемотать его вторичные обмотки под свои нужды.


Самые интересные ролики на Youtube

Вступление.

В настоящее время получили широкое распространение Компактные Люминесцентные Лампы (КЛЛ). Для уменьшения размеров балластного дросселя в них используется схема высокочастотного преобразователя напряжения, которая позволяет значительно снизить размер дросселя.

В случае выхода из строя электронного балласта, его можно легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама колба, то лампочку обычно выбрасывают.


Однако электронный балласт такой лампочки, это почти готовый импульсный Блок Питания (БП). Единственное, чем схема электронного балласта отличается от настоящего импульсного БП, это отсутствием разделительного трансформатора и выпрямителя, если он необходим.http://сайт/


В то же время, современные радиолюбители испытывают большие трудности при поиске силовых трансформаторов для питания своих самоделок. Если даже трансформатор найден, то его перемотка требует использования большого количества медного провода, да и массо-габаритные параметры изделий, собранных на основе силовых трансформаторов не радуют. А ведь в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если же для этих целей использовать балласт от неисправных КЛЛ, то экономия составит значительную сумму, особенно, если речь идёт о трансформаторах на 100 Ватт и больше.


Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.

Это одна из самых распространённых электрических схем энергосберегающих ламп. Для преобразования схемы КЛЛ в импульсный блок питания достаточно установить всего одну перемычку между точками А – А’ и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем. Красным цветом отмечены элементы, которые можно удалить.


А это уже законченная схема импульсного блока питания, собранная на основе КЛЛ с использованием дополнительного импульсного трансформатора.

Для упрощения, удалена люминесцентная лампа и несколько деталей, которые были заменены перемычкой.

Как видите, схема КЛЛ не требует больших изменений. Красным цветом отмечены дополнительные элементы, привнесённые в схему.



Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?

Мощность блока питания ограничивается габаритной мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и величиной радиатора охлаждения, если он используется.

Блок питания небольшой мощности можно построить, намотав вторичную обмотку прямо на каркас уже имеющегося дросселя.


В случае если окно дросселя не позволяет намотать вторичную обмотку или если требуется построить блок питания мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то понадобится дополнительный импульсный трансформатор.

Если требуется получить блок питания мощностью свыше 100 Ватт, а используется балласт от лампы на 20-30 Ватт, то, скорее всего, придётся внести небольшие изменения и в схему электронного балласта.

В частности, может понадобиться установить более мощные диоды VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотать входной дроссель L0 более толстым проводом. Если коэффициент усиления транзисторов по току окажется недостаточным, то придётся увеличить базовый ток транзисторов, уменьшив номиналы резисторов R5, R6. Кроме этого придётся увеличить мощность резисторов в базовых и эмиттерных цепях.

Если частота генерации окажется не очень высокой, то возможно придётся увеличить емкость разделительных конденсаторов C4, C6.

Импульсный трансформатор для блока питания.

Особенностью полумостовых импульсных блоков питания с самовозбуждением является способность адаптироваться к параметрам используемого трансформатора. А тот факт, что цепь обратной связи не будет проходить через наш самодельный трансформатор и вовсе упрощает задачу расчёта трансформатора и наладки блока. Блоки питания, собранные по этим схемам прощают ошибки в расчётах до 150% и выше. Проверено на практике.

Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.

Во входных фильтрах электронных балластов, из-за экономии места, используются конденсаторы небольшой ёмкости, от которых зависит величина пульсаций напряжения с частотой 100 Hz.

Чтобы снизить уровень пульсаций напряжения на выходе БП, нужно увеличить ёмкость конденсатора входного фильтра. Желательно, чтобы на каждый Ватт мощности БП приходилось по одной микрофараде или около того. Увеличение ёмкости С0 повлечёт за собой рост пикового тока, протекающего через диоды выпрямителя в момент включения БП. Чтобы ограничить этот ток, необходим резистор R0. Но, мощность исходного резистора КЛЛ мала для таких токов и его следует заменить на более мощный.


Если требуется построить компактный блок питания, то можно использовать электролитические конденсаторы, применяющиеся в лампах вспышках плёночных «мыльниц». Например, в одноразовых фотоаппаратах Kodak установлены миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их ёмкость аж целых 100µF при напряжении 350 Вольт.


Блок питания мощностью 20 Ватт.

Блок питания мощностью, близкой к мощности исходной КЛЛ, можно собрать, даже не мотая отдельный трансформатор. Если у оригинального дросселя есть достаточно свободного места в окне магнитопровода, то можно намотать пару десятков витков провода и получить, например, блок питания для зарядного устройства или небольшого усилителя мощности.


На картинке видно, что поверх имеющейся обмотки был намотан один слой изолированного провода. Я использовал провод МГТФ (многожильный провод во фторопластовой изоляции). Однако таким способом можно получить мощность всего в несколько Ватт, так как большую часть окна будет занимать изоляция провода, а сечение самой меди будет невелико.

Если требуется бо’льшая мощность, то можно использовать обыкновенный медный лакированный обмоточный провод.

Внимание! Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При описанной выше доработке, обязательно побеспокойтесь о надёжной межобмоточной изоляции, особенно, если вторичная обмотка мотается обычным лакированным обмоточным проводом. Даже если первичная обмотка покрыта синтетической защитной плёнкой, дополнительная бумажная прокладка необходима!


Как видите, обмотка дросселя покрыта синтетической плёнкой, хотя часто обмотка этих дросселей вообще ничем не защищена.


Наматываем поверх плёнки два слоя электрокартона толщиной 0,05мм или один слой толщиной 0,1мм. Если нет электрокартона, используем любую подходящую по толщине бумагу.


Поверх изолирующей прокладки мотаем вторичную обмотку будущего трансформатора. Сечение провода следует выбирать максимально возможное. Количество витков подбирается экспериментальным путём, благо их будет немного.

Мне, таким образом, удалось получить мощность на нагрузке 20 Ватт при температуре трансформатора 60ºC, а транзисторов – 42ºC. Получить ещё большую мощность, при разумной температуре трансформатора, не позволила слишком малая площадь окна магнитопровода и обусловленное этим сечение провода.

На картинке действующая модель БП.

Мощность, подводимая к нагрузке – 20 Ватт. Частота автоколебаний без нагрузки – 26 кГц. Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 32 кГц Температура трансформатора – 60ºС Температура транзисторов – 42ºС


Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор TV2. Кроме этого, я увеличил ёмкость конденсатора фильтра сетевого напряжения C0 до 100µF.


Так как КПД блока питания вовсе не равен 100%, пришлось прикрутить к транзисторам какие-то радиаторы.

Ведь если КПД блока будет даже 90%, рассеять 10 Ватт мощности всё равно придётся.


Мне не повезло, в моём электроном балласте были установлены транзисторы 13003 поз.1 такой конструкции, которая, видимо, рассчитана на крепление к радиатору при помощи фасонных пружин. Эти транзисторы не нуждаются в прокладках, так как не снабжены металлической площадкой, но и тепло отдают намного хуже. Я их заменил транзисторами 13007 поз.2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными винтами. Кроме того, 13007 имеют в несколько раз бо’льшие предельно-допустимые токи.

Если пожелаете, можете смело прикручивать оба транзистора на один радиатор. Я проверил, это работает.


Только, корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электронного устройства.

Крепление удобно осуществлять винтами М2,5, на которые нужно предварительно надеть изоляционные шайбы и отрезки изоляционной трубки (кембрика). Допускается использование теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.

Внимание! Транзисторы находятся под напряжением сети, поэтому изоляционные прокладки должны обеспечивать условия электробезопасности!


На чертеже изображено соединение транзистора с радиатором охлаждения в разрезе.

  1. Винт М2,5.
  2. Шайба М2,5.
  3. Шайба изоляционная М2,5 – стеклотекстолит, текстолит, гетинакс.
  4. Корпус транзистора.
  5. Прокладка – отрезок трубки (кембрика).
  6. Прокладка – слюда, керамика, фторопласт и т.д.
  7. Радиатор охлаждения.

А это действующий стоваттный импульсный блок питания.

Резисторы эквивалента нагрузки помещены в воду, так как их мощность недостаточна.

Мощность, выделяемая на нагрузке – 100 Ватт.

Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 90 кГц.

Частота автоколебаний без нагрузки – 28,5 кГц.

Температура транзисторов – 75ºC.

Площадь радиаторов каждого транзистора – 27см².

Температура дросселя TV1 – 45ºC.

TV2 – 2000НМ (Ø28 х Ø16 х 9мм)

Энергосберегающие лампы широко применяются в быту и на производстве, со временем они приходят в негодность, а между тем многие из них после несложного ремонта можно восстановить. Если вышел из строя сам светильник, то из электронной «начинки» можно сделать довольно мощный блок питания на любое нужное напряжение.

Как выглядит блок питания из энергосберегающей лампы

В быту часто требуется компактный, но в то же время мощный низковольтный блок питания, сделать такой можно, используя вышедшую из строя энергосберегающую лампу. В лампах чаще всего выходят из строя светильники, а блок питания остается в рабочем состоянии.

Для того чтобы сделать блок питания, необходимо разобраться в принципе работы электроники, содержащейся в энергосберегающей лампе.

Достоинства импульсных блоков питания

В последние годы наметилась явная тенденция к уходу от классических трансформаторных блоков питания к импульсным. Это связано, в первую очередь, с большими недостатками трансформаторных блоков питания, таких как большая масса, малая перегрузочная способность, малый КПД.

Устранение этих недостатков в импульсных блоках питания, а также развитие элементной базы позволило широко использовать эти узлы питания для устройств с мощностью от единиц ватт до многих киловатт.

Схема блока питания

Принцип работы импульсного блока питания в энергосберегающей лампе точно такой же, как в любом другом устройстве, например, в компьютере или телевизоре.

В общих чертах работу импульсного блока питания можно описать следующим образом:

  • Переменный сетевой ток преобразуется в постоянный без изменения его напряжения, т.е. 220 В.
  • Широтно-импульсный преобразователь на транзисторах превращает постоянное напряжение в прямоугольные импульсы, с частотой от 20 до 40 кГц (в зависимости от модели лампы).
  • Это напряжение через дроссель подается на светильник.

Рассмотрим схему и порядок работы импульсного блока питания лампы (рисунок ниже) более подробно.


Схема электронного балласта энергосберегающей лампы

Сетевое напряжение поступает на мостовой выпрямитель(VD1-VD4) через ограничительный резистор R 0 небольшого сопротивления, далее выпрямленное напряжение сглаживается на фильтрующем высоковольтном конденсаторе (С 0), и через сглаживающий фильтр (L0) подается на транзисторный преобразователь.

Запуск транзисторного преобразователя происходит в тот момент, когда напряжение на конденсаторе С1 превысит порог открытия динистора VD2. Это запустит в работу генератор на транзисторах VT1 и VT2, благодаря чему возникает автогенерация на частоте около 20 кГц.

Другие элементы схемы, такие как R2, C8 и C11, играют вспомогательную роль, облегчая запуск генератора. Резисторы R7 и R8 увеличивают скорость закрытия транзисторов.

А резисторы R5 и R6 служат как ограничительные в цепях баз транзисторов, R3 и R4 предохраняют их от насыщения, а в случае пробоя играют роль предохранителей.

Диоды VD7, VD6 – защитные, хотя во многих транзисторах, предназначенных для работы в подобных устройствах, такие диоды встроены.

TV1 – трансформатор, с его обмоток TV1-1 и TV1-2, напряжение обратной связи с выхода генератора подается в базовые цепи транзисторов, создавая тем самым условия для работы генератора.

На рисунке выше красным цветом выделены детали, подлежащие удалению при переделке блока, точки А–А` нужно соединить перемычкой.

Переделка блока

Перед тем как приступить к переделке блока питания, следует определиться с тем, какую мощность тока необходимо иметь на выходе, от этого будет зависеть глубина модернизации. Так, если требуется мощность 20-30 Вт, то переделка будет минимальной и не потребует большого вмешательства в существующую схему. Если необходимо получить мощность 50 и более ватт, то модернизация потребуется более основательная.

Следует иметь в виду, что на выходе блока питания будет постоянное напряжение, а не переменное. Получить от такого блока питания переменное напряжение частотой 50 Гц невозможно.

Определяем мощность

Мощность можно вычислить по формуле:

Р – мощность, Вт;

I – сила тока, А;

U – напряжение, В.

Например, возьмем блок питания со следующими параметрами: напряжение – 12 В, сила тока – 2 А, тогда мощность будет:

С учетом перегрузки можно принять 24-26 Вт, так что для изготовления такого блока потребуется минимальное вмешательство в схему энергосберегающей лампы мощностью 25 Вт.

Новые детали


Добавление новых деталей в схему

Добавляемые детали выделены красным цветом, это:

  • диодный мост VD14-VD17;
  • два конденсатора С 9 , С 10 ;
  • дополнительная обмотка, размещенная на балластном дросселе L5, количество витков подбирается опытным путем.

Добавляемая обмотка на дроссель играет еще одну немаловажную роль разделительного трансформатора, предохраняя от попадания сетевого напряжения на выход блока питания.

Чтобы определить необходимое количество витков в добавляемой обмотке, следует проделать следующие действия:

  1. на дроссель наматывают временную обмотку, примерно 10 витков любого провода;
  2. соединяют с нагрузочным сопротивлением, мощностью не менее 30 Вт и сопротивлением примерно 5-6 Ом;
  3. включают в сеть, замеряют напряжение на нагрузочном сопротивлении;
  4. полученное значение делят на количество витков, узнают, сколько вольт приходится на 1 виток;
  5. вычисляют необходимое число витков для постоянной обмотки.

Более детальный расчет приведен ниже.


Испытательное включение переделанного блока питания

После этого легко вычислить необходимое число витков. Для этого напряжение, которое планируется получить от этого блока, делят на напряжение одного витка, получается количество витков, к полученному результату добавляют про запас примерно 5-10%.

W=U вых /U вит, где

W – количество витков;

U вых – требуемое выходное напряжение блока питания;

U вит – напряжение на один виток.


Намотка дополнительной обмотки на штатный дроссель

Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При намотке поверх нее дополнительной обмотки необходимо предусмотреть межобмоточную изоляцию, особенно если наматывается провод типа ПЭЛ, в эмалевой изоляции. Для межобмоточной изоляции можно применить ленту из политетрафторэтилена для уплотнения резьбовых соединений, которой пользуются сантехники, ее толщина всего 0,2 мм.

Мощность в таком блоке ограничена габаритной мощностью используемого трансформатора и допустимым током транзисторов.

Блок питания повышенной мощности

Для этого потребуется более сложная модернизация:

  • дополнительный трансформатор на ферритовом кольце;
  • замена транзисторов;
  • установка транзисторов на радиаторы;
  • увеличение емкости некоторых конденсаторов.

В результате такой модернизации получают блок питания мощностью до 100 Вт, при выходном напряжении 12 В. Он способен обеспечить ток 8-9 ампер. Этого достаточно для питания, например, шуруповерта средней мощности.

Схема модернизированного блока питания приведена на рисунке ниже.


Блок питания мощностью 100 Вт

Как видно на схеме, резистор R 0 заменен на более мощный (3-ваттный), его сопротивление уменьшено до 5 Ом. Его можно заменить на два 2-ваттных по 10 Ом, соединив их параллельно. Далее, С 0 – его емкость увеличена до 100 мкф, с рабочим напряжением 350 В. Если нежелательно увеличивать габариты блока питания, то можно подыскать миниатюрный конденсатор такой емкости, в частности, его можно взять из фотоаппарата-мыльницы.

Для обеспечения надежной работы блока полезно несколько уменьшить номиналы резисторов R 5 и R 6 , до 18–15 Ом, а также увеличить мощность резисторов R 7 , R 8 и R 3 , R 4 . Если частота генерации окажется невысокой, то следует увеличить номиналы конденсаторов C­ 3 и C 4 – 68n.

Самым сложным может оказаться изготовление трансформатора. Для этой цели в импульсных блоках чаще всего используют ферритовые кольца соответствующих размеров и магнитной проницаемости.

Расчет таких трансформаторов довольно сложен, но в интернете есть много программ, с помощью которых это очень легко сделать, например, «Программа расчета импульсного трансформатора Lite-CalcIT».


Как выглядит импульсный трансформатор

Расчет, проведенный с помощью этой программы, дал следующие результаты:

Для сердечника используется ферритовое кольцо, его внешний диаметр – 40, внутренний – 22, а толщина – 20 мм. Первичная обмотка проводом ПЭЛ – 0,85 мм 2 имеет 63 витка, а две вторичных тем же проводом – 12.

Вторичную обмотку необходимо наматывать сразу в два провода, при этом их желательно предварительно слегка скрутить между собой по всей длине, так как эти трансформаторы очень чувствительны к несимметричности обмоток. Если не соблюдать это условие, то диоды VD14 и VD15 будут нагреваться неравномерно, а это еще больше увеличит несимметричность что, в конце концов, выведет их из строя.

Зато такие трансформаторы легко прощают значительные ошибки при расчете количества витков, до 30%.

Так как эта схема изначально рассчитывалась для работы с лампой мощностью 20 Вт, то установлены транзисторы 13003. На рисунке ниже позиция (1) – транзисторы средней мощности, их следует заменить на более мощные, например, 13007, как на позиции (2). Возможно, их придется установить на металлическую пластину (радиатор), площадью около 30 см 2 .


Испытание

Пробное включение стоит проводить с соблюдением некоторых мер предосторожности, чтобы не вывести из строя блок питания:

  1. Первое пробное включение производить через лампу накаливания 100 Вт, чтобы ограничить ток на блок питания.
  2. К выходу обязательно подключить нагрузочный резистор 3-4 Ома, мощностью 50-60 Вт.
  3. Если все прошло штатно, дать поработать 5-10 мин., отключить и проверить степень нагрева трансформатора, транзисторов и диодов выпрямителя.

Если в процессе замены деталей не были допущены ошибки, блок питания должен заработать без проблем.

Если пробное включение показало работоспособность блока, остается испытать его в режиме полной нагрузки. Для этого сопротивление нагрузочного резистора уменьшить до 1,2-2 Ом и включить его в сеть напрямую без лампочки на 1-2 минуты. После чего отключить и проверить температуру транзисторов: если она превышает 60 0 С, то их придется установить на радиаторы.

В качестве радиатора можно использовать как заводской радиатор, что будет наиболее верным решением, так и алюминиевую пластину, толщиной не менее 4 мм и площадью 30 кв.см. Под транзисторы необходимо подложить слюдяную прокладку, крепить их к радиатору нужно с помощью винтов с изолирующими втулками и шайбами.

Блок из лампы. Видео

О том, как сделать импульсный блок питания из эконом лампы, видео ниже.

Импульсный блок питания из балласта энергосберегающей лампы можно сделать своими руками, имея минимальные навыки работы с паяльником.

Блок питания из энергосберегающей лампы: переделка своими руками

Очень часто причиной поломки электроприбора становится неисправность аккумулятора. Вследствие этого нужен ремонт или же покупка нового оборудования. Но можно избежать больших затрат, сделав блок питания из энергосберегающей лампы своими руками. Все необходимые детали можно взять из обычной люминесцентной лампы, стоимость которой невелика.

Балласт люминесцентной лампы

В каждой энергосберегающей лампочке имеется небольшая схема, которая предотвращает мигание во время включения, а также способствует постепенному разогреву спиралей устройства. Её название — электронный балласт. Именно с помощью него газ может испускать свечение (частота 30−100 кГц, а иногда и 105 кГц).

Вследствие того, что устройство может иметь такие высокие показатели частот, коэффициент потребления энергии возрастает до единицы, а это, в свою очередь, делает энергосберегающие лампы экономично выгодными.

Значительным преимуществом таких устройств является отсутствие какого-либо шума во время работы, а также электромагнитного поля, который негативно воздействует на организм человека.

Важную роль в схеме балласта энергосберегающей лампы играет электронный дроссель. Именно он определяет, будет ли устройство загораться сразу же с полной силой или же разогреваться постепенно в течение нескольких минут. Стоит отметить, что производитель никогда на упаковке не указывает время разогрева. Проверить это можно лишь во время эксплуатации устройства.

Те балластные схемы, которые выполняют функцию преобразования напряжения (а таковых большая часть), собираются на полупроводниковых транзисторах. В дорогостоящих устройствах схема более сложная, чем в дешёвых лампочках.

Из сгоревшей энергосберегающей лампы можно сделать заготовки для будущего импульсного блока питания. Также для этого можно взять и работающее устройство.

В составе компактной люминесцентной лампочки (КЛЛ) имеются следующие элементы:

  1. Биполярные транзисторы с защитными диодами. Как правило, они выдерживают напряжение в 700 В, а также силу тока до 4 А.
  2. Трансформатор импульсного тока.
  3. Электронный дроссель.
  4. Конденсатор (10/50 В, а также 18В).
  5. Двунаправленный триггерный неуправляемый диод (динистор).
  6. Очень редко в устройстве содержится униполярный транзистор.

Во время изготовления БП из энергосберегающей лампы своими руками с использованием недешёвых экономок достаточно дополнить источник некоторыми деталями. Также в качестве основы будущего блока можно взять драйвер для светодиодов, которые зачастую устанавливают в фонарики.

Важно отметить, что для выполнения ИБП брать схему, имеющую электролитический конденсатор, не рекомендуется. Это связано с тем, что она в приборе в качестве блока питания прослужит недолго. Также для этой цели не подходят электронные балласты, в составе которых имеются специальные платы небольших размеров.

Особенности импульсного блока питания

ИБП — это инверторная система, в которой входное напряжение выпрямляется, а затем преобразуется в импульсы. Главная особенность ИБП заключается в значительном увеличении частоты тока, передающегося на трансформатор. Также стоит отметить небольшие габариты такого устройства. Ещё одним преимуществом является то, что БП во время работы не имеет никаких потерь энергии, в отличие от линейных, которые теряют значительную часть во время преобразования на трансформатор.

Принцип функционирования импульсного блока питания из энергосберегающей лампы заключается в следующем:

  1. Входной выпрямитель, состоящий из диодного моста и конденсатора, превращает переменный ток (входной) в постоянный.
  2. Инвертор, в свою очередь, трансформирует постоянный ток в переменный, но частота при этом возрастает с 50 Гц до 10 кГц, что является выше в 200 раз.
  3. Такой ток передаётся на трансформатор. Он будет или повышать, или понижать напряжение.
  4. Выходной выпрямитель преобразует переменный ток в постоянный, но при этом частота остаётся высокой.

Как правило, в современных схемах используются MOSFET — транзисторы. Их главная особенность — очень быстрая скорость переключения. Соответственно в таких балластах должны быть использованы и быстродействующие диоды. Они размещаются в выходном выпрямителе.

При изготовлении ИБП лучше использовать диоды Шоттки, поскольку они меньше всего теряют энергию во время работы на высокой частоте (в отличие от кремниевых, у которых этот показатель значительно выше).

Если же выходное напряжение очень низкое, тогда функцию выпрямителя может выполнять транзистор. Кроме того, можно вместо этого использовать дроссель. Такие простые преобразователи тока встречаются в схемах энергосберегающих ламп на 20 Вт.

Изготовление ИБП своими руками

Чаще всего во время изготовления импульсного БП требуется незначительно изменять строение дросселя, если для этой цели используется двухтранзисторная схема. Конечно же, некоторые элементы в устройстве нужно будет удалить.

Если же изготавливается БП, который будет иметь мощность 3,7−20 Ватт, в таком случае трансформатор не является основной составляющей. Вместо него лучше всего сделать несколько витков провода, которые закрепляются на магнитопровод. Для этого необязательно избавляться от старой намотки, их можно выполнить поверх.

Рекомендуется для этой цели использовать провод марки МГТФ, имеющий фторопластовую изоляцию. Понадобится небольшое его количество. Несмотря на это обмотка будет полностью покрыта, поскольку большая часть отводится на изоляцию. Из-за этого такие устройства имеют низкие показатели мощности. Для её увеличения требуется использовать трансформатор переменного тока.

Использование трансформатора

Главным преимуществом при изготовлении блока питания своими руками является то, что есть возможность подстраиваться под показатели трансформатора. Кроме этого, не потребуется цепь обратной связи, которая чаще всего является неотъемлемой частью в работе устройства. Даже если во время сборки были сделаны какие-либо ошибки, чаще всего такой блок будет работать.

Для того чтобы сделать собственноручно трансформатор, потребуется иметь дроссель, межобмоточную изоляцию, а также обмотку. Последнюю лучше всего выполнить из лакированного медного провода. Следует не забывать о том, что дроссель будет работать под напряжением.

Обмотку нужно тщательно изолировать даже тогда, когда она имеет заводскую специальную защитную плёнку из синтетического материала. В качестве изоляции можно использовать или электрокартон, или же обычную бумажную ленту, толщина которой должна быть не меньше 0,1 мм. Только после того, как будет сделана изоляция, можно поверх неё наматывать медный провод.

Что касается обмотки, то провод лучше всего выбрать как можно толще, а вот количество необходимых витков можно подобрать исходя из требуемых показателей работы будущего устройства.

Таким образом, можно сделать ИБП, который будет иметь мощность более 20 Вт.

Назначение выпрямителя

Для того чтобы в импульсном блоке не произошло насыщение магнитопровода, требуется использовать только двухполупериодный выходной выпрямитель. В том случае, если трансформатор должен понижать напряжение, рекомендуется использование схемы с нулевой точкой. Чтобы выполнить такую схему, нужно иметь две абсолютно одинаковые вторичные обмотки. Их можно сделать самостоятельно.

Следует учитывать то, что выпрямитель по типу «диодный мост» для этой цели не подходит. Это связано с тем, что значительное количество мощности во время передачи будет теряться, а значение электрического напряжения будет минимальным (менее 12В). Но если делать выпрямитель из специальных импульсных диодов, тогда стоимость такого устройства обойдётся значительно дороже.

Наладка устройства

После того как БП будет собран, требуется проверить его работу на максимальной мощности. Это необходимо для того, чтобы измерить температуру нагревания трансформатора и транзистора, значения которых не должны превышать 65 и 40 градусов соответственно. Чтобы избежать перегрева этих элементов, достаточно увеличить сечение провода обмотки. Также часто помогает изменение мощности магнитопровода в большую сторону (учитывается ЭПР). В том случае, если дроссель был взят из балласта светодиодного фонаря, увеличить сечение не получится. Единственным вариантом будет контролировать нагрузку на прибор.

Подключение к шу

руповёрту

Чтобы установить импульсный блок питания в шуруповёрт, потребуется разобрать электроинструмент. Как правило, его внешняя часть состоит из двух элементов. Следующим этапом требуется найти те провода, с помощью которых двигатель соединяется с аккумулятором. Именно их нужно соединить с блоком питания (самоделкой), используя термоусадочную трубку. Также можно спаять провода. Скручивать их настоятельно не рекомендуется.

Чтобы вывести кабель наружу, потребуется сделать отверстие в корпусе шуруповёрта. Также рекомендуется установить предохранитель, который защитит провод от повреждений у основания. Для этого можно сделать специальную клипсу из тонкой алюминиевой проволоки.

Таким образом, переделка схемы балласта в импульсный блок поможет заменить повреждённый аккумулятор у шуруповёрта. К тому же, если учитывать все нюансы из области экономики во время изготовления, то можно утверждать, что сделать ИБП своими руками выгодно.

Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками

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

Импульсный блок и его назначение

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

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

Работа импульсного блока питания основывается на следующих принципах:

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

Далее представлена схема функционирования балласта люминесцентной лампочки.

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

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

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

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

Отличия лампы от импульсного блока

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

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

Переделка блока

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

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

Определение мощности

Вычисление мощности осуществляется согласно формуле:

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

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

Вычисляем мощность:

P = 2 × 12 = 24 Вт.

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

Новые компоненты

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

В число новых электронных компонентов входят:

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

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

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

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

Более подробно порядок расчета показан ниже.

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

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

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

Самостоятельное изготовление блока питания

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

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

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

Импульсный трансформатор

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

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

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

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

Выпрямитель

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

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

Наладка источника бесперебойного питания

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

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

ИБП высокой мощности

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

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

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

Потенциальные ошибки

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

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

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

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

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

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

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

Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками

Как сделать самостоятельно блок питания из энергосберегающих ламп

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

Импульсный блок и его назначение

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

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

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

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

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

Отличия конструкции лампы от импульсного блока

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

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

Плата с энергосберегающей лампы

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

Импульсный трансформатор

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

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

Рассчитываем ёмкость необходимого напряжения

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

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

Блок питания на двадцать ватт

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

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

Схема блока питания на 20 ватт

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

Действующая модель БП мощность – 20 Ватт.

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

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

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

Стоваттный блок питания

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

Схема 100 ватт БП

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

Следует подключить транзистор 13003

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

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

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

Подключение к сети 220 вольт

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

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

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

Импульсный блок питания 12V 1A своими руками из энергосберегающей люминесцентной лампы

 


Одним из самых простых способов изготовления импульсного блока питания своими руками из «подручных средств» является переделка энергосберегающей лампы под такой блок питания. Так как основной причиной выхода из строя компактных люминесцентных ламп является перегорание одной из нитей накала колбы, то практически их все можно переделать под импульсный блок питания с нужным напряжением.
В данном конкретном случае я переделывал схему электронного балласта 15 ваттной лампочки в импульсный блок питания 12 вольт 1 ампер. Такая переделка не требует огромных усилий и большого количества деталей, т.к. предполагаемая нагружаемая мощность меньше мощности самой энергосберегающей лампочки.

Каждый производитель ламп имеет свои собственные наборы деталей с определенными номиналами в схемах изготавливаемых электронных балластов, но все схемы типовые. Поэтому у себя на схеме я не приводил всю схему лампы, а указал только ее типовое начало и обвязку колбы лампы. Схема электронного балласта нарисована черным и красным цветом. Красным – выделены колба и конденсатор, подсоединенный к двум нитям накала. Их следует удалить. Зеленым цветом на схеме указаны элементы которые нужно добавить. Конденсатор С1 – следует заменить большей емкости, например, 10-20u 400v.

В левой части схемы добавлен предохранитель и входной фильтр. L2 выполнен на кольце от материнской платы, имеет две обмотки по 15 витков проводом от витой пары Ø – 0.5 мм. Кольцо имеет наружный диаметр 16мм, внутренний – 8,5мм, ширину – 6,3мм. Дроссель L3 имеет 10 витков  Ø – 1 мм, выполнен на кольце от трансформатора другой энергосберегающей лампы.
Следует выбирать лампу с бОльшей пустотой окна дросселя Tr1, так как его необходимо будет переделать в  трансформатор. У меня получилось намотать по 26 витков Ø – 0.5 мм на каждую из половины вторичной обмотки. Такой вид намотки требует идеально симметричных половин обмотки. Чтобы добиться этого, рекомендую мотать вторичную обмотку сразу в два провода, каждый из которых будет служить симметричной половиной друг друга.
Транзисторы оставил без радиаторов, т.к. предполагаемое потребление схемы меньше мощности, которую потребляла лампа. В качестве теста было подключено на максимальное свечение на 2 часа 5 метров RGB светодиодной ленты, потреблением 12v 1A.

 

Страницы:

Импульсный источник питания из лампочки КЛЛ своими руками


Как за час сделать импульсный блок питания из сгоревшей лампочки?

В этой статье Вы найдёте подробное описание процесса изготовления импульсных блоков питания разной мощности на базе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.

Импульсный блок питания на 5… 20 Ватт вы сможете изготовить менее чем за час. На изготовление 100-ваттного блока питания понадобится несколько часов. https://oldoctober.com/

Построить блок питания будет ненамного сложнее, чем прочитать эту статью. И уж точно, это будет проще, чем найти низкочастотный трансформатор подходящей мощности и перемотать его вторичные обмотки под свои нужды.


Самые интересные ролики на Youtube


Близкие темы.

Как намотать импульсный трансформатор для сетевого блока питания?

Самодельный импульсный преобразователь напряжения из 1,5 в 9 Вольт для мультиметра.

Как разобрать энергосберегающую лампу (КЛЛ)?

Энергосберегающие лампы “Vitoone” — технические данные и схема.

Схема и техническая информация по энергосберегающим лампам Osram.


Оглавление статьи.

  1. Вступление.
  2. Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.
  3. Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?
  4. Импульсный трансформатор для блока питания.
  5. Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.
  6. Блок питания мощностю 20 Ватт.
  7. Блок питания мощностью 100 ватт
  8. Выпрямитель.
  9. Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?
  10. Как наладить импульсный блок питания?
  11. Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

Вступление.

В настоящее время получили широкое распространение Компактные Люминесцентные Лампы (КЛЛ). Для уменьшения размеров балластного дросселя в них используется схема высокочастотного преобразователя напряжения, которая позволяет значительно снизить размер дросселя.

В случае выхода из строя электронного балласта, его можно легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама колба, то лампочку обычно выбрасывают.


Однако электронный балласт такой лампочки, это почти готовый импульсный Блок Питания (БП). Единственное, чем схема электронного балласта отличается от настоящего импульсного БП, это отсутствием разделительного трансформатора и выпрямителя, если он необходим.https://oldoctober.com/


В то же время, современные радиолюбители испытывают большие трудности при поиске силовых трансформаторов для питания своих самоделок. Если даже трансформатор найден, то его перемотка требует использования большого количества медного провода, да и массо-габаритные параметры изделий, собранных на основе силовых трансформаторов не радуют. А ведь в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если же для этих целей использовать балласт от неисправных КЛЛ, то экономия составит значительную сумму, особенно, если речь идёт о трансформаторах на 100 Ватт и больше.

Вернуться наверх к меню


Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.

Это одна из самых распространённых электрических схем энергосберегающих ламп. Для преобразования схемы КЛЛ в импульсный блок питания достаточно установить всего одну перемычку между точками А – А’ и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем. Красным цветом отмечены элементы, которые можно удалить.

А это уже законченная схема импульсного блока питания, собранная на основе КЛЛ с использованием дополнительного импульсного трансформатора.

Для упрощения, удалена люминесцентная лампа и несколько деталей, которые были заменены перемычкой.

Как видите, схема КЛЛ не требует больших изменений. Красным цветом отмечены дополнительные элементы, привнесённые в схему.

Вернуться наверх к меню


Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?

Мощность блока питания ограничивается габаритной мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и величиной радиатора охлаждения, если он используется.

Блок питания небольшой мощности можно построить, намотав вторичную обмотку прямо на каркас уже имеющегося дросселя.

В случае если окно дросселя не позволяет намотать вторичную обмотку или если требуется построить блок питания мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то понадобится дополнительный импульсный трансформатор.

Если требуется получить блок питания мощностью свыше 100 Ватт, а используется балласт от лампы на 20-30 Ватт, то, скорее всего, придётся внести небольшие изменения и в схему электронного балласта.

В частности, может понадобиться установить более мощные диоды VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотать входной дроссель L0 более толстым проводом. Если коэффициент усиления транзисторов по току окажется недостаточным, то придётся увеличить базовый ток транзисторов, уменьшив номиналы резисторов R5, R6. Кроме этого придётся увеличить мощность резисторов в базовых и эмиттерных цепях.

Если частота генерации окажется не очень высокой, то возможно придётся увеличить емкость разделительных конденсаторов C4, C6.

Вернуться наверх к меню


Импульсный трансформатор для блока питания.

Особенностью полумостовых импульсных блоков питания с самовозбуждением является способность адаптироваться к параметрам используемого трансформатора. А тот факт, что цепь обратной связи не будет проходить через наш самодельный трансформатор и вовсе упрощает задачу расчёта трансформатора и наладки блока. Блоки питания, собранные по этим схемам прощают ошибки в расчётах до 150% и выше. Проверено на практике.

Здесь подробно рассказано, как произвести самые простые расчёты импульсного трансформатора, а так же, как его правильно намотать… чтобы не пришлось подсчитывать витки.

Не пугайтесь! Намотать импульсный трансформатор можно в течение просмотра одного фильма или даже быстрее, если Вы собираетесь выполнять эту монотонную работу сосредоточенно.

Вернуться наверх к меню


Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.

Во входных фильтрах электронных балластов, из-за экономии места, используются конденсаторы небольшой ёмкости, от которых зависит величина пульсаций напряжения с частотой 100 Hz.

Чтобы снизить уровень пульсаций напряжения на выходе БП, нужно увеличить ёмкость конденсатора входного фильтра. Желательно, чтобы на каждый Ватт мощности БП приходилось по одной микрофараде или около того. Увеличение ёмкости С0 повлечёт за собой рост пикового тока, протекающего через диоды выпрямителя в момент включения БП. Чтобы ограничить этот ток, необходим резистор R0. Но, мощность исходного резистора КЛЛ мала для таких токов и его следует заменить на более мощный.


Если требуется построить компактный блок питания, то можно использовать электролитические конденсаторы, применяющиеся в лампах вспышках плёночных «мыльниц». Например, в одноразовых фотоаппаратах Kodak установлены миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их ёмкость аж целых 100µF при напряжении 350 Вольт.

Вернуться наверх к меню


Блок питания мощностью 20 Ватт.

Блок питания мощностью, близкой к мощности исходной КЛЛ, можно собрать, даже не мотая отдельный трансформатор. Если у оригинального дросселя есть достаточно свободного места в окне магнитопровода, то можно намотать пару десятков витков провода и получить, например, блок питания для зарядного устройства или небольшого усилителя мощности.


На картинке видно, что поверх имеющейся обмотки был намотан один слой изолированного провода. Я использовал провод МГТФ (многожильный провод во фторопластовой изоляции). Однако таким способом можно получить мощность всего в несколько Ватт, так как большую часть окна будет занимать изоляция провода, а сечение самой меди будет невелико.

Если требуется бо’льшая мощность, то можно использовать обыкновенный медный лакированный обмоточный провод.


Внимание! Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При описанной выше доработке, обязательно побеспокойтесь о надёжной межобмоточной изоляции, особенно, если вторичная обмотка мотается обычным лакированным обмоточным проводом. Даже если первичная обмотка покрыта синтетической защитной плёнкой, дополнительная бумажная прокладка необходима!


Как видите, обмотка дросселя покрыта синтетической плёнкой, хотя часто обмотка этих дросселей вообще ничем не защищена.


Наматываем поверх плёнки два слоя электрокартона толщиной 0,05мм или один слой толщиной 0,1мм. Если нет электрокартона, используем любую подходящую по толщине бумагу.


Поверх изолирующей прокладки мотаем вторичную обмотку будущего трансформатора. Сечение провода следует выбирать максимально возможное. Количество витков подбирается экспериментальным путём, благо их будет немного.

Мне, таким образом, удалось получить мощность на нагрузке 20 Ватт при температуре трансформатора 60ºC, а транзисторов – 42ºC. Получить ещё большую мощность, при разумной температуре трансформатора, не позволила слишком малая площадь окна магнитопровода и обусловленное этим сечение провода.


На картинке действующая модель БП.

Мощность, подводимая к нагрузке – 20 Ватт. Частота автоколебаний без нагрузки – 26 кГц. Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 32 кГц Температура трансформатора – 60ºС Температура транзисторов – 42ºС

Вернуться наверх к меню


Блок питания мощностью 100 Ватт.

Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор TV2. Кроме этого, я увеличил ёмкость конденсатора фильтра сетевого напряжения C0 до 100µF.

Так как КПД блока питания вовсе не равен 100%, пришлось прикрутить к транзисторам какие-то радиаторы.

Ведь если КПД блока будет даже 90%, рассеять 10 Ватт мощности всё равно придётся.


Мне не повезло, в моём электроном балласте были установлены транзисторы 13003 поз.1 такой конструкции, которая, видимо, рассчитана на крепление к радиатору при помощи фасонных пружин. Эти транзисторы не нуждаются в прокладках, так как не снабжены металлической площадкой, но и тепло отдают намного хуже. Я их заменил транзисторами 13007 поз.2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными винтами. Кроме того, 13007 имеют в несколько раз бо’льшие предельно-допустимые токи.

Если пожелаете, можете смело прикручивать оба транзистора на один радиатор. Я проверил, это работает.


Только, корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электронного устройства.

Крепление удобно осуществлять винтами М2,5, на которые нужно предварительно надеть изоляционные шайбы и отрезки изоляционной трубки (кембрика). Допускается использование теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.



Внимание! Транзисторы находятся под напряжением сети, поэтому изоляционные прокладки должны обеспечивать условия электробезопасности!


На чертеже изображено соединение транзистора с радиатором охлаждения в разрезе.


  1. Винт М2,5.
  2. Шайба М2,5.
  3. Шайба изоляционная М2,5 – стеклотекстолит, текстолит, гетинакс.
  4. Корпус транзистора.
  5. Прокладка – отрезок трубки (кембрика).
  6. Прокладка – слюда, керамика, фторопласт и т.д.
  7. Радиатор охлаждения.

А это действующий стоваттный импульсный блок питания.

Резисторы эквивалента нагрузки помещены в воду, так как их мощность недостаточна.

Мощность, выделяемая на нагрузке – 100 Ватт.

Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 90 кГц.

Частота автоколебаний без нагрузки – 28,5 кГц.

Температура транзисторов – 75ºC.

Площадь радиаторов каждого транзистора – 27см².

Температура дросселя TV1 – 45ºC.

TV2 – 2000НМ (Ø28 х Ø16 х 9мм)

Вернуться наверх к меню


Выпрямитель.

Все вторичные выпрямители полумостового импульсного блока питания должны быть обязательно двухполупериодным. Если не соблюсти это условие, то магинтопровод может войти в насыщение.

Существуют две широко распространённые схемы двухполупериодных выпрямителей.

1. Мостовая схема.

2. Схема со средней (нулевой) точкой.

Мостовая схема позволяет сэкономить метр провода, но рассеивает в два раза больше энергии на диодах.

Схема со средней (нулевой) точкой более экономична, но требует наличия двух совершенно симметричных вторичных обмоток. Асимметрия по количеству витков или расположению может привести к насыщению магнитопровода.

Однако именно схемы со средней (нулевой) точкой используются, когда требуется получить большие токи при малом выходном напряжении. Тогда, для дополнительной минимизации потерь, вместо обычных кремниевых диодов, используют диоды Шоттки, на которых падение напряжения в два-три раза меньше.

Пример.

Выпрямители компьютерных блоков питания выполнены по схеме с нулевой точкой. При отдаваемой в нагрузку мощности 100 Ватт и напряжении 5 Вольт даже на диодах Шоттки может рассеяться 8 Ватт.

100 / 5 * 0,4 = 8(Ватт)

Если же применить мостовой выпрямитель, да ещё и обычные диоды, то рассеиваемая на диодах мощность может достигнуть 32 Ватт или даже больше.

100 / 5 * 0,8 * 2 = 32(Ватт).

Обратите внимание на это, когда будете проектировать блок питания, чтобы потом не искать, куда исчезла половина мощности.

В низковольтных выпрямителях лучше использовать именно схему с нулевой точкой. Тем более что при ручной намотке можно просто намотать обмотку в два провода. Кроме этого, мощные импульсные диоды недёшевы.

Вернуться наверх к меню


Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?

Для наладки импульсных блоков питания обычно используют вот такую схему включения. Здесь лампа накаливания используется в качестве балласта с нелинейной характеристикой и защищает ИБП от выхода из строя при нештатных ситуациях. Мощность лампы обычно выбирают близкой к мощности испытываемого импульсного БП.

При работе импульсного БП на холостом ходу или при небольшой нагрузке, сопротивление нити какала лампы невелико и оно не влияет на работу блока. Когда же, по каким-либо причинам, ток ключевых транзисторов возрастает, спираль лампы накаливается и её сопротивление увеличивается, что приводит к ограничению тока до безопасной величины.

На этом чертеже изображена схема стенда для тестирования и наладки импульсных БП, отвечающая нормам электробезопасности. Отличие этой схемы от предыдущей в том, что она снабжена разделительным трансформатором, который обеспечивает гальваническую развязку между исследуемым ИБП и осветительной сети. Выключатель SA2 позволяет блокировать лампу, когда блок питания отдаёт большую мощность.


А это уже изображение реального стенда для ремонта и наладки импульсных БП, который я изготовил много лет назад по схеме, расположенной выше.

Важной операцией при тестировании БП является испытание на эквиваленте нагрузки. В качестве нагрузки удобно использовать мощные резисторы типа ПЭВ, ППБ, ПСБ и т.д. Эти «стекло-керамические» резисторы легко найти на радиорынке по зелёной раскраске. Красные цифры – рассеиваемая мощность.

Из опыта известно, что мощности эквивалента нагрузки почему-то всегда не хватает. Перечисленные же выше резисторы могут ограниченное время рассеивать мощность в два-три раза превышающую номинальную. Когда БП включается на длительное время для проверки теплового режима, а мощность эквивалента нагрузки недостаточна, то резисторы можно просто опустить в воду.

Будьте осторожны, берегитесь ожога!

Нагрузочные резисторы этого типа могут нагреться до температуры в несколько сотен градусов без каких-либо внешних проявлений!

То есть, ни дыма, ни изменения окраски Вы не заметите и можете попытаться тронуть резистор пальцами.

Вернуться наверх к меню


Как наладить импульсный блок питания?

Собственно, блок питания, собранный на основе исправного электронного балласта, особой наладки не требует.

Его нужно подключить к эквиваленту нагрузки и убедиться, что БП способен отдать расчетную мощность.

Во время прогона под максимальной нагрузкой, нужно проследить за динамикой роста температуры транзисторов и трансформатора. Если слишком сильно греется трансформатор, то нужно, либо увеличить сечение провода, либо увеличить габаритную мощность магнитопровода, либо и то и другое.

Если сильно греются транзисторы, то нужно установить их на радиаторы.

Если в качестве импульсного трансформатора используется домотанный дроссель от КЛЛ, а его температура превышает 60… 65ºС, то нужно уменьшить мощность нагрузки.

Не рекомендуется доводить температуру трансформатора выше 60… 65ºС, а транзисторов выше 80… 85ºС.

Вернуться наверх к меню


Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

R0 – ограничивает пиковый ток, протекающий через диоды выпрямителя, в момент включения. В КЛЛ также часто выполняет функцию предохранителя.

VD1… VD4 – мостовой выпрямитель.

L0, C0 – фильтр питания.

R1, C1, VD2, VD8 – цепь запуска преобразователя.

Работает узел запуска следующим образом. Конденсатор C1 заряжается от источника через резистор R1. Когда напряжения на конденсаторе C1 достигает напряжения пробоя динистора VD2, динистор отпирается сам и отпирает транзистор VT2, вызывая автоколебания. После возникновения генерации, прямоугольные импульсы прикладываются к катоду диода VD8 и отрицательный потенциал надёжно запирает динистор VD2.

R2, C11, C8 – облегчают запуск преобразователя.

R7, R8 – улучшают запирание транзисторов.

R5, R6 – ограничивают ток баз транзисторов.

R3, R4 – предотвращают насыщение транзисторов и исполняют роль предохранителей при пробое транзисторов.

VD7, VD6 – защищают транзисторы от обратного напряжения.

TV1 – трансформатор обратной связи.

L5 – балластный дроссель.

C4, C6 – разделительные конденсаторы, на которых напряжение питания делится пополам.

TV2 – импульсный трансформатор.

VD14, VD15 – импульсные диоды.

C9, C10 – конденсаторы фильтра.

Вернуться наверх к меню


15 Март, 2011 (18:25) в Источники питания, Сделай сам

Питание 12 вольт от энергосберегающей лампы. Как сделать блок питания из энергосберегающих ламп

Один из самых простых способов сделать импульсный блок питания своими руками из «подручных средств» — переделать под такой блок питания энергосберегающую лампу. Поскольку основной причиной выхода из строя компактных люминесцентных ламп является перегоревание одной из нитей накала, практически все они могут быть преобразованы в импульсный источник питания с заданным напряжением. В данном конкретном случае я переделал схему электронного балласта 15-ваттной лампочки в импульсный источник питания 12 вольт на 1 ампер.Эта переделка не требует колоссальных усилий и большого количества деталей, ведь расчетная мощность нагрузки меньше мощности самой энергосберегающей лампочки.

У каждого производителя ламп есть свои наборы деталей с определенными номиналами в схемах выпускаемых ЭПРА, но все схемы типовые. Поэтому на своей схеме я не привел всю схему лампы, а указал только ее типичное начало и привязку колбы лампы. Схема электронного балласта нарисована черным и красным цветом.Красным цветом выделены лампочка и конденсатор, подключенный к двум нитям накала. Их следует удалить. Зеленым цветом на схеме обозначены элементы, которые необходимо добавить. Конденсатор С1 — следует заменить на большую емкость, например 10-20у 400в.

Предохранитель и входной фильтр добавлены с левой стороны схемы. L2 выполнен на кольце от материнской платы, имеет две обмотки по 15 витков каждая с проводом из витой пары Ø — 0,5 мм. Кольцо имеет внешний диаметр 16 мм, внутренний диаметр 8.5 мм, ширина 6,3 мм. Дроссель L3 имеет 10 витков Ø — 1 мм, выполненных на кольце от трансформатора другой энергосберегающей лампы. Следует выбирать лампу с большой пустотой окна дросселя Тр1, так как ее нужно будет переделать в трансформатор. Мне удалось намотать по 26 витков Ø — 0,5 мм на каждую половину вторичной обмотки. Этот тип намотки требует идеально симметричных половин обмотки. Для этого я рекомендую наматывать вторичную обмотку сразу двумя проводами, каждый из которых будет служить симметричной половиной друг друга.Я оставил транзисторы без радиаторов, потому что расчетное потребление схемы меньше мощности, потребляемой лампой. В качестве теста был подключен к максимальному свечению на 2 часа 5 метров светодиодной ленты RGB, потребление 12в 1А.

Люминесцентные лампы или иными словами домработницы уже давно успешно используются во многих домах. Поэтому найти в кладовках старую, даже вышедшую из строя экономную лампу — не проблема.

Чтобы лучше понять суть переделки, скажу несколько слов о самой газоразрядной лампе, принципе ее работы.Любая газоразрядная лампа, как и обычная экономка, требует высокого напряжения, в несколько раз превышающего напряжение сети.

Такая лампа имеет встроенный импульсный преобразователь, балласт. Обычно для этого используется полумостовой автоколебательный преобразователь. Схема такого блока питания проста, в нем нет даже дополнительной защиты, кроме предохранителя. Но между тем такая система работает надежно. Что касается пусковой мишени, то она построена на основе симметричной диакритики.


Принципиальная схема аналогична электронному трансформатору, с одним отличием в том, что используется накопительный дроссель, а не понижающий трансформатор.Итак, хочу в доступной форме объяснить, как получить полноценный импульсный блок питания понижающего типа из блока питания экономной лампы — это во-первых. Во-вторых, рассказать, как обеспечивается гальваническая развязка от сети для безопасного использования.

Главное, что нужно сделать, это доработать вывод с помощью диодного выпрямителя и сглаживающей емкости.

Итак, приступим к работе:

1. Берем экономку любой мощности, брал рабочую лампу на 125 Вт.Открыл лампу, снял блок питания. Колба не понадобится, поэтому ее необходимо утилизировать.
2. Затем проверьте схему балласта. В принципе, они одинаковы, но могут быть дополнены некоторыми компонентами.


Что мы видим на плате? Массивный дроссель — вот что нужно распаять. Используем для этого паяльник.



3. Для дальнейшей работы нам понадобится блок питания от компьютера (можно его использовать), а точнее его силовой импульсный трансформатор.Мы получим это.



Включает 3 обмотки:


2 обмотки ведущие,


, а третья — обмотка обратной связи, содержащая всего 1 виток.

Подключаем трансформатор снятый с блока питания ПК. Как это сделать, смотрите на схеме.


Поясню подробнее: 1 вывод сетевой обмотки подключен к обмотке обратной связи.


Со вторым выводом делаем так: подключаем к точке соединения двух конденсаторов полумоста.



Можно сказать, процесс завершен. Нагружаю выходную обмотку трансформатора и убеждаюсь в наличии напряжения.

Напоследок несколько советов:

— используйте контрольную лампу для первоначального запуска балласта.



— В случае, когда блок питания требует малой мощности, возможен более простой принцип устройства: не нужен трансформатор, а вторичная обмотка должна быть проведена на самом индукторе.



— Не лишним будет установить на радиаторы силовые транзисторы. Естественно, они нагреваются при нагрузке.


— Вторичная обмотка трансформатора обеспечивает любое напряжение, нужно просто перемотать, но все зависит от цели использования.

Итак, когда устройство будет использоваться в автомобильном зарядном устройстве, перемотка не требуется.
Если это делается для выпрямителя, то нужно брать импульсные диоды.

Это все, что я хотел вам сегодня сказать.Отмечу, что вариантов доработки блока от эконом лампы много, это лишь один из них.

Со временем в бардачке любого радиолюбителя скапливается огромное количество электронной начинки от стекол энергосберегающих ламп, и многие радиодетали их можно активно использовать в других радиолюбительских направлениях. Итак, высоковольтный генератор из балласта обычной энергосберегающей лампы собирается за 5 минут, и вуаля, генератор Тесла уже запитан.

Как показала практика, люминесцентные лампы работают годами. Но со временем их яркость уменьшается. Такие лампы, конечно, еще могут служить вам до тех пор, пока лампочка, наполненная инертным газом, не прорвется высоковольтным разрядом, но доводить их до этого состояния нецелесообразно, так как электронная часть может перегореть, а можно все еще использую это.


Внутри энергосбережения находится электронная схема — балласт. Это готовый повышающий высоковольтный преобразователь типа AC-DC, необходимо увеличить стандартные 220 вольт до 1000 вольт.Внимание, на его выходе опасное для жизни напряжение, поэтому во время экспериментов будьте предельно внимательны и всегда помните об этом.

Для сборки схемы высоковольтного генератора нам понадобится строчный трансформатор, его можно позаимствовать у горизонтального сканера, сейчас их массово выбрасывают, так что найти вообще не проблема. Другой важный компонент высоковольтной конструкции — конденсатор. Кстати, его тоже можно встретить в горизонтальном блоке, например, 2200 пФ 5 кВ.Напряжение с балласта поступает на обмотку строчного трансформатора не напрямую, а через конденсатор, это соединение защищает цепь балласта. О правильном снятии горизонтального трансформатора предлагаю узнать из видео:

Мультиметром на трансформаторе находим обмотку с максимальным сопротивлением (кроме высокого напряжения) и подаем на нее напряжение от балласта. Такой высоковольтный генератор можно использовать в экспериментах с электричеством. Если сложить два металлических стержня — получится «лестница Иакова».«Даже на нем можно собрать, потому что схема способна сутками питать строчный трансформатор, а напряжение на выходе строчного трансформатора составляет 5 кВ.


Как за час сделать импульсный блок питания от перегоревшей лампочки?

В данной статье вы найдете подробное описание процесса изготовления импульсных источников питания различной мощности на основе ЭПРА компактной люминесцентной лампы.

Импульсный блок питания мощностью 5 … 20 Вт может быть изготовлен менее чем за час.Для производства 100-ваттного блока питания потребуется несколько часов. http: // site /

Построить блок питания будет не намного сложнее, чем прочитать эту статью. И, конечно, это будет проще, чем найти низкочастотный трансформатор подходящей мощности и перемотать его вторичные обмотки под свои нужды.


Самые интересные ролики на Youtube

Введение.

Компактные люминесцентные лампы (КЛЛ)

в настоящее время широко используются.Чтобы уменьшить размер балластной катушки индуктивности, они используют схему высокочастотного преобразователя напряжения, которая позволяет значительно уменьшить размер индуктора.

В случае выхода из строя ЭПРА его легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама лампочка, ее обычно выбрасывают.


Однако ЭПРА такой лампочки представляет собой практически готовый импульсный блок питания (БП). Единственное отличие схемы электронного балласта от реального импульсного БП заключается в отсутствии развязывающего трансформатора и выпрямителя при необходимости.Http: // site /


В то же время современные радиолюбители испытывают большие трудности с поиском силовых трансформаторов для питания своих самодельных изделий. Если даже трансформатор найден, то его перемотка требует использования большого количества медной проволоки, а массогабаритные параметры изделий, собранных на базе силовых трансформаторов, не радуют. Но в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания. Если для этих целей использовать балласт от неисправных КЛЛ, то экономия будет значительной, особенно если речь идет о трансформаторах мощностью 100 Вт и более.


Отличие схемы КЛЛ от импульсного блока питания.

Это один из самых распространенных. электрические схемы энергосберегающие лампы. Чтобы преобразовать схему CFL в импульсный источник питания, просто установите одну перемычку между точками A — A ’ и добавьте импульсный трансформатор с выпрямителем. Красным цветом отмечены элементы, которые можно удалить.


А это уже полная схема импульсного блока питания, собранного на базе КЛЛ с использованием дополнительного импульсного трансформатора.

Для простоты удалена люминесцентная лампа и несколько деталей заменены перемычкой.

Как видите, схема КЛЛ не требует серьезных изменений. Дополнительные элементы, введенные в схему, отмечены красным.



Какой блок питания я могу сделать из КЛЛ?

Блок питания ограничен общей мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и размером охлаждающего радиатора, если он используется.

Небольшой источник питания может быть построен путем намотки вторичной обмотки непосредственно на каркас существующей катушки индуктивности.


Если окно дроссельной заслонки не позволяет намотать вторичную обмотку, или если вы хотите построить блок питания с мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то потребуется дополнительный импульсный трансформатор.

Если вы хотите получить блок питания мощностью более 100 Вт, и использовать балласт от лампы на 20-30 Вт, то, скорее всего, вам придется внести небольшие изменения в схему электронного балласта.

В частности, может потребоваться установка более мощных диодов VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотка входной катушки индуктивности L0 более толстым проводом. Если текущий коэффициент усиления транзистора недостаточен, то ток базы транзисторов придется увеличить за счет уменьшения номиналов резисторов R5, R6. Кроме того, необходимо увеличить мощность резисторов в цепях базы и эмиттера.

Если частота генерации не очень высока, то может потребоваться увеличение емкости разделительных конденсаторов C4, C6.

Импульсный трансформатор для питания.

Особенностью полумостовых импульсных источников питания с самовозбуждением является возможность адаптации к параметрам применяемого трансформатора. А тот факт, что цепь обратной связи не пройдет через наш импровизированный трансформатор, еще больше упрощает задачу расчета трансформатора и настройки агрегата. Блоки питания, собранные по этим схемам, прощают ошибки в расчетах до 150% и выше. Проверено на практике.

Емкость входного фильтра и пульсации напряжения.

Во входных фильтрах ЭПРА из-за экономии места используются конденсаторы малой емкости, от которых зависит величина пульсаций напряжения с частотой 100 Гц.

Чтобы уменьшить пульсации напряжения на выходе БП, нужно увеличить емкость конденсатора входного фильтра. Желательно, чтобы на каждый ватт мощности блока питания приходилось около одной микрофарады. Увеличение емкости C0 повлечет за собой увеличение пикового тока, протекающего через диоды выпрямителя в момент включения источника питания.Чтобы ограничить этот ток, нужен резистор R0. Но мощность оригинального резистора CFR мала для таких токов и его следует заменить на более мощный.


Если вы хотите построить компактный блок питания, можно использовать электролитические конденсаторы, применяемые в импульсных лампах из пленочных «мыльниц». Например, одноразовые камеры Kodak имеют миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их емкость достигает 100 мкФ при напряжении 350 вольт.


Блок питания мощностью 20 Вт.

Блок питания с мощностью, близкой к мощности оригинального КЛЛ, может быть собран без необходимости даже наматывать отдельный трансформатор. Если у оригинального индуктора достаточно свободного места в окошке магнитопровода, то можно намотать пару десятков витков провода и получить, например, блок питания для зарядного устройства или небольшой усилитель мощности.


На снимке видно, что поверх существующей обмотки был намотан один слой изолированного провода. Я использовал провод МГТФ (многожильный провод с изоляцией из фторопласта).Однако таким способом можно получить мощность всего в несколько ватт, так как большую часть окна будет занимать изоляция провода, а сечение самого меди будет небольшим.

Если требуется больше мощности, можно использовать обычный обмоточный провод, покрытый лаком.

Внимание! Оригинальная обмотка индуктора находится под напряжением! При описанной выше доработке обязательно позаботьтесь о надежной изоляции обмотки, особенно если вторичная обмотка намотана обычным лакированным обмоточным проводом.Даже если первичная обмотка покрыта синтетической защитной пленкой, необходима дополнительная бумажная прокладка!


Как видите, обмотка индуктора покрыта синтетической пленкой, хотя часто обмотка этих реакторов вообще не защищена.


Поверх пленки наматываем два слоя электрокартона толщиной 0,05 мм или один слой толщиной 0,1 мм. Если нет электрического щита, мы используем любую подходящую по толщине бумагу.


Поверх изолирующей прокладки наматываем вторичную обмотку будущего трансформатора.Сечение провода следует подбирать максимально. Количество витков подбирается экспериментально, так как их будет немного.

Таким образом, мне удалось получить мощность на нагрузке 20 Вт при температуре трансформатора 60ºC, а транзисторов — 42ºC. Для получения еще большей мощности при разумной температуре трансформатора не допускалась слишком маленькая площадь окна магнитопровода и результирующее сечение провода.

На картинке текущая модель БП.

Мощность, подаваемая на нагрузку, составляет 20 Вт. Частота автоколебаний без нагрузки — 26 кГц. Частота автоколебаний при максимальной нагрузке — 32 кГц Температура трансформатора — 60 ° С; Температура транзистора — 42 ° C


Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор ТВ2. Кроме того, я увеличил емкость конденсатора фильтра сетевого напряжения C0 до 100 мкФ.


Так как КПД блока питания далеко не 100%, пришлось прикрутить некоторые радиаторы к транзисторам.

В конце концов, даже если КПД блока равен 90%, вам все равно придется рассеивать 10 ватт мощности.


Мне не повезло, в моем балласте на транзисторах 13003 поз. Установлена ​​1 такая конструкция, которая, по всей видимости, рассчитана на крепление к радиатору с помощью фасонных пружин. Эти транзисторы не нуждаются в прокладках, так как они не оснащены металлической площадкой, но они также гораздо хуже выделяют тепло. Я заменил их на транзисторы 13007 поз.2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными винтами.Кроме того, 13007 имеют в несколько раз превышающие максимально допустимые токи.

При желании можно смело навинтить оба транзистора на один радиатор. Проверил работает.


Только корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электронного устройства.

Удобно крепить винтами М2,5, на которые предварительно нужно надеть изолирующие шайбы и отрезки изоляционной трубки (батиста).Допускается использование теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.

Внимание! Транзисторы находятся под напряжением, поэтому изолирующие прокладки должны обеспечивать условия электробезопасности!


На чертеже показано соединение транзистора с охлаждающим радиатором в разрезе.

  1. Винт M2,5.
  2. Шайба М2,5.
  3. Шайба изоляционная М2,5 — стеклопластик, текстолит, гетинакс.
  4. Корпус транзистора.
  5. Прокладка — отрезок трубки (батист).
  6. Прокладка — слюда, керамика, фторопласт и др.
  7. Радиатор охлаждения.

А это действующий 100-ваттный импульсный блок питания.

Эквивалентные нагрузочные резисторы помещены в воду, так как их мощность недостаточна.

Мощность, выделяемая на нагрузку, составляет 100 Вт.

Частота автоколебаний при максимальной нагрузке — 90 кГц.

Частота автоколебаний без нагрузки — 28,5 кГц.

Температура транзисторов 75ºC.

Площадь радиатора каждого транзистора составляет 27см².

Температура дросселя TV1 — 45ºC.

TV2 — 2000НМ (Ø28 x Ø16 x 9 мм)

Энергосберегающие лампы широко используются в быту и на производстве, со временем приходят в негодность, но многие из них можно восстановить после несложного ремонта. Если вышла из строя сама лампа, то из электронной «начинки» можно сделать достаточно мощный блок питания на любое нужное напряжение.

Как выглядит блок питания от энергосберегающей лампы?

В быту часто требуется компактный, но в то же время мощный низковольтный блок питания, сделать это можно с помощью вышедшей из строя энергосберегающей лампы.В лампах чаще всего выходят из строя светильники, а блок питания остается в рабочем состоянии.

Для того, чтобы сделать блок питания, нужно понимать принцип работы электроники, содержащейся в энергосберегающей лампе.

Преимущества импульсных источников питания

В последние годы наметилась явная тенденция перехода от классических трансформаторных источников питания к импульсным. Это связано, в первую очередь, с большими недостатками трансформаторных блоков питания, такими как большая масса, малая перегрузочная способность, низкий КПД.

Устранение этих недостатков в импульсных источниках питания, а также развитие элементной базы позволило широко использовать данные блоки питания для устройств мощностью от единиц ватт до многих киловатт.

Цепь питания

Принцип работы импульсного блока питания в энергосберегающей лампе точно такой же, как и в любом другом устройстве, например, в компьютере или телевизоре.

В общих чертах работу импульсного блока питания можно описать следующим образом:

  • Переменный сетевой ток преобразуется в постоянный без изменения его напряжения, т.е.е. 220 В.
  • Широтно-импульсный преобразователь для транзисторов преобразует постоянное давление в прямоугольные импульсы с частотой от 20 до 40 кГц (в зависимости от модели лампы).
  • Это напряжение подается через индуктор на лампу.

Рассмотрим схему и работу импульсного блока питания лампы (рисунок ниже) подробнее.


Цепь электронного балласта энергосберегающей лампы

Напряжение сети подается на мостовой выпрямитель (VD1-VD4) через малый резистор, ограничивающий сопротивление R 0, затем выпрямленное напряжение сглаживается фильтрующим высоковольтным конденсатором (C 0) и подается через сглаживающий фильтр (L0 ) к транзисторному преобразователю.

Запуск транзисторного преобразователя происходит в тот момент, когда напряжение на конденсаторе С1 превышает порог открытия динистора VD2. Это запустит в работу генератор на транзисторах VT1 и VT2, за счет чего автогенерация происходит на частоте около 20 кГц.

Другие элементы схемы, такие как R2, C8 и C11, играют вспомогательную роль, облегчая запуск генератора. Резисторы R7 и R8 увеличивают скорость закрытия транзисторов.

А резисторы R5 и R6 служат ограничительными в цепях баз транзисторов, R3 и R4 защищают их от насыщения, а при пробое играют роль предохранителей.

Диоды VD7, VD6 являются защитными, хотя во многих транзисторах, предназначенных для работы в таких устройствах, такие диоды встроены.

ТВ1 — трансформатор, своими обмотками ТВ1-1 и ТВ1-2 напряжение обратной связи с выхода генератора подается на базовые цепи транзисторов, тем самым создавая условия для работы генератора.

На рисунке выше красными частями выделены части, которые необходимо удалить при переработке блока; точки A — A` должны быть соединены перемычкой.

Блок переделки

Перед тем, как приступить к переделке блока питания, необходимо определиться, какую текущую мощность нужно иметь на выходе, от этого будет зависеть глубина модернизации. Так, если требуется мощность 20-30 Вт, то переделка будет минимальной и не потребует большого вмешательства в существующую схему. Если вам нужно получить мощность 50 и более ватт, то модернизация потребует более основательной.

Следует иметь в виду, что на выходе блока питания будет постоянное напряжение, а не переменное.Получить от такого блока питания переменное напряжение 50 Гц невозможно.

Определить мощность

Мощность можно рассчитать по формуле:

П — мощность, Вт;

I — сила тока, А;

U — напряжение, В.

Для примера возьмем блок питания со следующими параметрами: напряжение — 12 В, сила тока — 2 А, тогда мощность будет:

С учетом перегрузки можно взять 24-26 Вт, поэтому для изготовления такого блока потребуются минимальные помехи в цепи энергосберегающей лампы мощностью 25 Вт.

Новые запчасти


Добавление новых деталей в схему

Добавленные детали выделены красным, это:

  • диодный мост ВД14-ВД17;
  • два конденсатора С 9, С 10;
  • На балластном реакторе Л5 размещена дополнительная обмотка
  • , количество витков подбирается опытным путем.

Дополнительная обмотка катушки индуктивности играет еще одну важную роль в качестве изолирующего трансформатора, защищая его от попадания сетевого напряжения на выход источника питания.

Для определения необходимого количества витков в добавляемой обмотке необходимо выполнить следующие действия:

  1. на индуктор намотана временная обмотка, примерно 10 витков любого провода;
  2. подключается к нагрузке с сопротивлением не менее 30 Вт и сопротивлением около 5-6 Ом;
  3. включить в сеть, измерить напряжение на сопротивлении нагрузки;
  4. полученное значение делим на количество витков, узнаем сколько вольт приходится на 1 виток;
  5. рассчитайте необходимое количество витков для постоянной обмотки.

Более подробный расчет приведен ниже.


Тестовое включение переделанного блока питания

После этого легко рассчитать необходимое количество витков. Для этого напряжение, которое планируется получить от этого блока, делят на напряжение одного витка, получается количество витков, к полученному результату прибавляется примерно 5-10%.

W = U о / U вит, где

Вт — количество витков;

U o — необходимое выходное напряжение блока питания;

U вит — напряжение на оборот.


Намотка дополнительной обмотки на штатный дроссель

Оригинальная обмотка индуктора находится под напряжением! При намотке на него дополнительной обмотки необходимо обеспечить межобмоточную изоляцию, особенно если намотан провод типа ПЭЛ, в эмалевой изоляции. Для изоляции обмотки можно использовать ленту из политетрафторэтилена для герметизации резьбовых соединений, применяемых сантехниками, ее толщина всего 0,2 мм.

Мощность в таком блоке ограничена общей мощностью используемого трансформатора и допустимым током транзисторов.

Источник питания высокой мощности

Это потребует более сложного обновления:

    Дополнительный трансформатор
  • на ферритовом кольце;
  • Замена транзистора
  • ;
  • установка транзисторов на радиаторы;
  • увеличена емкость некоторых конденсаторов.

В результате данной модернизации получен блок питания мощностью до 100 Вт при выходном напряжении 12 В. Он способен обеспечивать ток 8-9 ампер.Этого хватит, чтобы запитать, например, шуруповерт средней мощности.

Схема модернизированного блока питания представлена ​​на рисунке ниже.


Блок питания 100 Вт

Как видно на схеме, резистор R 0 заменен на более мощный (3-ваттный), его сопротивление уменьшено до 5 Ом. Его можно заменить двумя 2-ваттными 10 Ом, подключив их параллельно. Далее C 0 — его емкость увеличена до 100 мкФ, при рабочем напряжении 350 В.Если нежелательно увеличивать габариты блока питания, то можно найти миниатюрный конденсатор такой емкости, в частности, можно взять от фотоаппарата мыльницы.

Для обеспечения надежной работы блока полезно немного уменьшить номиналы резисторов R 5 и R 6 до 18–15 Ом, а также увеличить мощность резисторов R 7, R 8 и R 3, R 4. Если частота генерации невысокая, то номиналы конденсаторов С 3 и С 4 следует увеличить — 68n.

Самым сложным может быть изготовление трансформатора. Для этой цели в импульсных блоках чаще всего используются ферритовые кольца соответствующего размера и магнитной проницаемости.

Расчет таких трансформаторов довольно сложен, но в Интернете есть много программ, которые упрощают его выполнение, например, Программа расчета импульсных трансформаторов Lite-CalcIT.


Как выглядит импульсный трансформатор

Расчет, проведенный с помощью этой программы, дал следующие результаты:

Для сердечника используется ферритовое кольцо; его внешний диаметр 40, внутренний 22, толщина 20 мм.Первичная обмотка провода ПЭЛ — 0,85 мм2 имеет 63 витка, а два вторичных с таким же проводом — 12.

Вторичная обмотка должна быть намотана сразу двумя проводами, при этом желательно слегка скрутить их вместе по всей длине, так как эти трансформаторы очень чувствительны к асимметрии обмоток. Если это условие не выполняется, то диоды VD14 и VD15 будут нагреваться неравномерно, а это еще больше усилит асимметрию, что, в конечном итоге, выведет их из строя.

Но такие трансформаторы легко прощают существенные погрешности в подсчете количества витков, до 30%.

Так как данная схема изначально была рассчитана на работу с лампой мощностью 20 Вт, то установлены транзисторы 13003. На рисунке ниже позиция (1) — транзисторы средней мощности, их следует заменить на более мощные, например, 13007, как в позиции (2). Возможно, потребуется их установка на металлическую пластину (радиатор) площадью около 30 см 2.


Тест

Пробное включение следует проводить с соблюдением некоторых мер предосторожности, чтобы не повредить блок питания:

  1. Первый тестовый запуск лампы накаливания мощностью 100 Вт для ограничения тока источника питания.
  2. К выходу необходимо подключить нагрузочный резистор 3-4 Ом мощностью 50-60 Вт.
  3. Если все прошло гладко, дайте поработать 5-10 минут, выключите и проверьте степень нагрева трансформатора, транзисторов и диодов выпрямителя.

Если при замене деталей не было допущено ошибок, блок питания должен работать без проблем.

Если тестовое включение показало, что блок исправен, остается проверить его в режиме полной нагрузки.Для этого уменьшите сопротивление нагрузочного резистора до 1,2-2 Ом и включите его в сеть напрямую без лампочки на 1-2 минуты. Затем выключите и проверьте температуру транзисторов: если она превышает 60 0 С, то их придется устанавливать на радиаторы.

В качестве радиатора можно использовать либо заводской радиатор, что будет наиболее правильным решением, либо алюминиевую пластину толщиной не менее 4 мм и площадью 30 кв. См. Под транзисторы необходимо поставить слюдяную прокладку, их необходимо прикрепить к радиатору винтами с изоляционными втулками и шайбами.

Блок лампы. Видео

О том, как сделать импульсный блок питания из эконом-лампы, видео ниже.

Импульсный блок питания от балласта энергосберегающей лампы можно сделать своими руками, имея минимальные навыки работы с паяльником.

Сделать освещение своими руками проще, чем когда-либо

Работа со светодиодным освещением не должна быть сложной. Вы, вероятно, подумали о классной идее освещения, которую не пытались реализовать в прошлом.Почему бы нет? Я считаю, что большинство людей, таких как вы, считают, что они недостаточно образованы или недостаточно квалифицированы, чтобы самостоятельно создать идею светодиодного освещения.

Что ж, у меня для вас новости … Стой, оставь эту мысль «но я не могу». В этом посте я покажу вам, насколько легко можно настроить светодиодное освещение с помощью правильных продуктов!

Что нужно для создания светодиодной лампы

Когда-нибудь хотели построить светодиодную лампу? Теперь вы можете использовать всего 2 части!

С ростом популярности светодиодного освещения многие исследовали и связывались со мной, спрашивая, как создать небольшие светодиодные фонари, светодиодные лампы, светодиодные панельные светильники, даунлайты… вы называете это.Это положит начало обсуждению различных компонентов, необходимых для завершения настройки светодиода:

  • Устройства для поверхностного монтажа (SMD) Светодиоды или светодиодные модули
  • Драйверы постоянного тока
  • Источники питания переменного / постоянного тока
  • Радиаторы


Этот список по понятным причинам может запутать новичка и сделать этот крутой световой проект головной болью. Прежде чем бросать проект в стопку «Сохранить на потом / Кто-то еще», вы должны знать, что есть способ использовать все эти компоненты для одного простого источника света.Двигателям светодиодных фонарей нужен только источник питания и немного воображения, чтобы создавать светодиодные фонари как для малых, так и для крупных приложений.

Удобные светодиоды — «Светодиодные двигатели»

Что такое светодиодный двигатель? Это светодиодный эквивалент обычной лампы. Световой двигатель обычно состоит из светоизлучающего диода (СИД), установленного на печатной плате с электрическими и механическими креплениями, что означает, что он готов к установке в светильник.

Наши светодиодные двигатели разработаны с учетом перечисленных выше компонентов и объединения их в единый корпус.Это устраняет барьеры для входа для людей, таких же, как и вы, которые хотят разработать систему светодиодного освещения, не лезя через голову. Звучит слишком хорошо, чтобы быть правдой? Посмотрите, как мы разработали эти светодиодные фонари.

Разработка светодиодных светильников «все в одном»

После множества звонков и запросов здесь, в LEDSupply, я понял, что нам нужно больше светодиодных источников света, которые могли бы использовать постоянный вход 12-24 В постоянного тока и загораться. Гибкие светодиодные ленты отлично подходят для такого использования, но иногда требуется более компактный, прямой и качественный свет.

Я начал сотрудничать с LuxDrive, чтобы создать светодиодный светильник, который работал бы таким образом. В нашем сотрудничестве я хотел, чтобы наши новые продукты имели 4 основные функции.

Бортовые драйверы

При работе со светодиодами SMD требуется драйвер постоянного тока или токоограничивающий резистор. Электрические свойства светодиодных фонарей меняются по мере их нагрева, водитель будет следить за тем, чтобы светодиод оставался на безопасном токе, вместо того, чтобы потреблять слишком много и в конечном итоге выгорать.

Вместо использования внешнего драйвера, целью было встроить небольшие встроенные драйверы на плату светодиодов. Эти небольшие драйверы действуют как переменные резисторы на плате, поэтому вы можете вводить постоянное напряжение постоянного тока (например, 12 вольт), и устройства будут ограничивать ток, разрешенный для протекания через плату.

Это поможет вам в трех основных направлениях:

  1. Встроенные драйверы означают, что нет необходимости во внешнем драйвере, который может стоить около 10-15 долларов.
  2. Встроенные драйверы
  3. намного меньше, что делает установку более компактной и дискретной.
  4. Снимает напряжение, связанное с подбором драйвера и схемы светодиода.

Радиатор не требуется

Светодиоды с радиатором — еще одна область, которая сбивает с толку, когда вы начинаете работать со светодиодным освещением. Светодиоды обычно имеют большое количество энергии, протекающей через очень небольшой источник, что способствует накоплению тепла. Радиатор необходим для рассеивания тепла, отводя его от светодиода, чтобы избежать необратимого повреждения.

Радиатор — всегда хорошая идея, но цель заключалась в создании небольших светодиодных фонарей, которым не требовалось ничего, кроме источника питания. Радиаторы имеют тенденцию быть громоздкими и значительно увеличивают размер вашей установки. Когда LuxDrive разработал светодиодную плату, мы проверили температуру и убедились, что эти светодиодные двигатели могут работать без какого-либо радиатора.

Простое подключение светодиодов

«Как мне соединить несколько светодиодов вместе?» Это частый вопрос, который я задаю каждый день. Есть способы подключения светодиодных ламп SMD к последовательным или параллельным цепям.Эти две разные схемы подключения будут очень отличаться друг от друга в электронном виде.

Нашей целью было создать светодиод, который можно было бы просто соединить гирляндой. Это упрощает подключение части, поскольку все, о чем вам нужно беспокоиться, — это мощность и убедиться, что ваш источник питания будет обеспечивать достаточную мощность для системы.

Качественный световой поток по доступной цене

Наконец, очень важно было иметь эффективный и яркий светодиод, который позволил бы сделать светодиодный световой двигатель доступным по цене.Этот последний шаг занял больше всего времени, так как нам нужно было найти диод, который был бы достаточно эффективным, чтобы выдавать яркий свет, не подавляя при этом систему.

Большая часть ассортимента LEDSupply — это высокомощные светодиоды, такие как семейство Cree XP и светодиоды Luxeon Rebel. Эти светодиоды излучают много света, но также не подходят для желаемого продукта, потому что:

  1. Слишком большая мощность (нагрев) — светодиоды высокой мощности работают при более высоких токах возбуждения от 350 мА и выше. Для высокого тока требуются драйверы большего размера, из-за чего светодиодный модуль слишком сильно нагревается и требуется светодиодный радиатор.
  2. Высокая стоимость — светодиоды высокой мощности стоят дороже и требуют дорогих деталей для создания полного двигателя светодиодного освещения. Это сделает цену слишком высокой, особенно для тех, кто хочет использовать несколько источников света.

Заключение: использование светодиодов средней мощности

О сверхмощных светодиодах не может быть и речи из-за более высокого тока, приводящего к слишком большому нагреву и общей стоимости. Это привело нас к поиску более доступного светодиода с низким током. Наш поиск привел нас к светодиодам средней мощности.

Светодиоды средней мощности работают при более низких управляющих токах: максимум 180 мА по сравнению с максимумом 1000 + мА для диодов большой мощности. Светодиоды тоже примерно в 10 раз дешевле! Светодиоды средней мощности не такие яркие, но их низкая мощность и стоимость позволили добавить несколько диодов на плату, чтобы сделать их сопоставимыми с выходной мощностью светодиодов высокой мощности.

Nichia 757 — Светодиод, чтобы все это произошло

Nichia 757 — самый привлекательный светодиод средней мощности. Светоотдача была выдающейся, учитывая цену и ограничения низкой мощности.LuxDrive приступил к тестированию диодов средней мощности, построенных на печатных платах со встроенными драйверами.

Тестирование дало положительные результаты, которые успешно достигли всех поставленных целей. Это привело к появлению двух новаторских продуктов для LEDSupply. Двигатели светодиодного освещения, представленные ниже, обладают всеми четырьмя необходимыми нам характеристиками. Они помогают создать удобный для пользователя светодиод: встроенные драйверы, не требуется радиатор, легко подключаемый и качественный световой поток.

The DynaSquare

DynaSquare — это дискретная светодиодная лампа на 12 В, чрезвычайно простая в использовании.Квадратная печатная плата размером 1 дюйм содержит 3 светодиода средней мощности Nichia 757. Использование нескольких диодов средней мощности увеличивает световой поток до 150 люмен , что сравнимо с световым потоком мощного светодиода 1-Up. DynaSquare идеально подходит для ламп и светильников, а также для светодиодных панелей и освещения дисплеев.

DynaSquare предлагается в белом цвете с CCT от 2700K до 6500K. Доступны цвета: красный, желтый, синий и зеленый. Пожалуй, наиболее интересными вариантами являются Horticulture 3000K и 5000K DynaSquares.В DynaSquare для садоводства используется матрица с очень широким спектром действия, идеально подходящая для выращивания растений. Не забудьте проверить этот индикатор для небольших приложений для выращивания.

Соединение нескольких светодиодов вместе — создайте свою собственную схему!

DynaSquare спроектирован так, чтобы обеспечить простое соединение между платами. Квадратная плата имеет контактные площадки с каждой из четырех сторон. Это позволяет подавать питание на одну сторону DynaSquare, а затем последовательно подключать несколько светодиодов к любой из трех сторон, как показано ниже.Это обеспечивает гибкость перемещения плат в любом месте, где это необходимо для вашего приложения. Пожалуйста, свяжитесь с нами в LEDSupply, прежде чем объединить более 20 DynaSquares вместе.

DynaSquare также можно подключить параллельно к источнику питания, как показано ниже. Параллельно нет ограничений на количество подключенных к одному источнику питания.

Мощность

DynaSquare обычно питается от 12 В, но может принимать 11-15 В постоянного тока. Это позволяет вам питаться от простого источника переменного / постоянного тока или даже от батареи! Один DynaSquare работает на 1.5 Вт. С выходной мощностью 150 люмен это высокоэффективный светодиод мощностью около 100 люмен на ватт!

Чтобы найти источник питания, просто убедитесь, что ваша мощность покрыта. Для одного DynaSquare это будет легко. Если вы подключаете несколько светодиодов, последовательно или параллельно, убедитесь, что мощность вашего источника питания соответствует требованиям. (1,5 Вт на используемый DynaSquare)

Диммирование

DynaSquare имеет ШИМ диммирование. Это работает с нашим беспроводным диммером PWM или может работать с другими выходными сигналами PWM, просто посмотрите лист данных здесь.

The Duo — Светодиодная лента высокой яркости

DUO — это светодиодная лента на 24 В, которая является самой яркой светодиодной лентой на нашем сайте с яркостью более 100 люмен на ватт! Duo использует новейшую технологию в светодиодах средней мощности, размещая 48 диодов Nichia 757 на 12-дюймовой жесткой полосе. Двухрядная светодиодная лента излучает 870 люмен на фут при высокой плотности светодиода, поэтому свет выходит равномерно и качественно.

Светодиодная лента DUO предлагается в белом цвете с CCT от 2700K до 6500K.Доступны цвета: красный, желтый, синий и зеленый. Пожалуй, наиболее интересными вариантами являются полосы Horticulture 3000K и 5000K. В вариантах для садоводства используются диоды Nichia 757 с очень широким спектром выходного сигнала. Этот широкий спектр идеален для выращивания растений, и это идеальный свет для выращивания рассады и выращивания растений в помещении.

Модульная конструкция

Duo выпускается в виде 12 дюймов в длину и 0,95 дюйма в ширину. Модульная конструкция ленты позволяет разрезать ее на более мелкие части.Через каждые 3 дюйма есть черная пунктирная линия, которую можно разрезать, чтобы из одного куска сделать несколько светодиодных двигателей.

При самостоятельном разрезании полосы старайтесь разрезать по пунктирной линии. Обычно лучше всего подходят прочные ножницы, кусачки для бумаги или большие кусачки. Если вы хотите предоставить нам возможность резки, мы предлагаем полосу длиной 3, 6 и 9 дюймов в дополнение к стандартной 12-дюймовой полосе.

Подключение светодиодных лент

Duo сконструирован так, что несколько полосок можно соединять в гирляндную цепочку.Количество светодиодных лент, соединенных гирляндой, не должно превышать 8 полных 12-дюймовых плат. Другими словами, не соединяйте вместе полоски длиной более 8 футов.

Мощность

Duo принимает входное напряжение 24 В, которое может поступать от источника переменного / постоянного тока или аккумуляторной батареи. 12-дюймовая деталь — это 7,68 Вт (1,92 Вт на 3-дюймовую деталь). При такой мощности полоса будет выдавать 870 люмен… это 113 люмен / ватт! Эта полоса высокой яркости обеспечивает наивысшую эффективность (люмен / ватт) из всей линейки ламп LEDSupply Strip.

При поиске источника питания убедитесь, что он выдает 24 В постоянного тока, и убедитесь, что учитывается общая мощность.

Профессиональный монтаж

С алюминиевым каналом для светодиодных лент эти ленты превращаются в готовый светильник. У нас есть полосовая дорожка шириной 1 дюйм в квадратном или скошенном стиле, которая идеально сочетается с полосой DUO. Каждая дорожка оснащена матовой поликарбонатной линзой для защиты полос и равномерного распределения света. Посмотрите их здесь.

В заключение

С этими двумя новыми продуктами вы можете увидеть, насколько простой может быть установка светодиодов.Просто найдите источник 12 или 24 В и приступайте к реализации той крутой идеи освещения, которую вы так долго откладывали. Если вам нужна моя помощь, позвоните в LEDSupply или напишите по адресу [email protected].

Как всегда, присылайте нам свои творения с этими продуктами. Нам всегда нравится видеть, что делают наши читатели, чтобы воспользоваться преимуществами светодиодного освещения!

Как выбрать источник питания для светодиодов

Собираете ли вы свой собственный светодиодный светильник, ремонтируете и модернизируете существующие светильники или покупаете новые светодиодные светильники, вам нужно будет найти правильный источник питания для ваших светодиодов.Вам понадобится либо драйвер светодиода постоянного тока, либо источник питания постоянного напряжения (или их комбинация), чтобы ваши светодиоды работали должным образом. При выборе источника питания для светодиодного освещения следует учитывать множество различных факторов. В этом посте мы рассмотрим все эти факторы и поможем вам выбрать правильный источник питания для ваших светодиодов!

ПЕРВЫЙ… Убедитесь, что у вас есть контроль над током светодиодов

Большинству светодиодов требуется устройство ограничения тока (будь то драйвер или резисторы), чтобы предотвратить перегрузку светодиодов.Этот драйвер постоянного тока или токоограничивающий резистор используется для регулирования тока светодиодов, обеспечивая их безопасную работу и продлевая срок их службы. Электрические характеристики светодиодов меняются по мере нагрева; если ток не регулируется, светодиоды со временем будут потреблять слишком много тока. Из-за этого перегрузки по току яркость светодиода будет колебаться, что приведет к сильному внутреннему нагреву, что в конечном итоге приведет к отказу светодиода. Если вы создаете свой собственный светодиодный светильник или работаете с любым из наших компонентных светодиодов типа «звезда», вам понадобится устройство постоянного тока в вашей системе.Большинство готовых светодиодных продуктов или светодиодных лент (которые вы бы купили прямо в магазине) уже имеют встроенные драйверы или резисторы для регулирования тока. Если вы не уверены, нужен ли вам источник постоянного тока, прочтите этот полезный пост, чтобы узнать. Если у вас нет устройства ограничения тока, поиск драйвера — ваш первый шаг; но если у вашего светодиодного продукта уже есть ток под контролем, вы можете следить за этим постом, чтобы найти источник питания постоянного напряжения.

Источник питания постоянного напряжения может использоваться для питания светодиодных ламп с резисторами или драйверами постоянного тока, уже установленными в системе.Для этих типов продуктов обычно требуется постоянное напряжение постоянного тока. Если вы питаетесь от батареи или у вас постоянное напряжение постоянного тока, достаточное для освещения, считайте, что вам повезло. В девяти случаях из десяти это не так, и вам понадобится источник питания, чтобы преобразовать вашу энергию в безопасное напряжение постоянного тока для ваших фонарей. Например, гибкие светодиодные ленты имеют встроенные токоограничивающие резисторы (как вы можете видеть, встроенные в основание гибкой платы). Если вы захотите установить это в машине, вам не понадобится никакой блок питания.Автомобильные аккумуляторы выдают 12 В постоянного тока плюс-минус. Электропитания 12 В от аккумулятора будет вполне достаточно для вашего освещения. Но для того, чтобы использовать эти полосы в домах, необходим преобразователь переменного тока в постоянный, который будет принимать стандартное бытовое напряжение 120 В переменного тока и преобразовывать его в 12 В постоянного тока.

Как правильно выбрать блок питания?

Итак, вам нужен источник питания постоянного напряжения, который может преобразовать домашнее напряжение переменного тока в безопасное напряжение постоянного тока. Есть много факторов, влияющих на выбор источника питания, отвечающего вашим потребностям.Во-первых, мы должны заблокировать питание, которое нам требуется от нашего источника питания.

Мощность

Для начала выясните, сколько ватт будет потреблять ваш свет. Если вы планируете использовать более одного источника питания от одного источника питания, вы должны суммировать ватты, чтобы найти общие использованные ватты. Убедитесь, что у вас достаточно большой блок питания, обеспечив себе 20% -ную амортизацию по сравнению с общей мощностью, которую вы рассчитываете для своих светодиодов. Это легко сделать, умножив общую мощность на 1,2 и затем найдя источник питания, рассчитанный на эту мощность.

Скажем, например, у нас есть 4 ряда светодиодных лент мощностью около 12 Вт каждая. Простое их умножение покажет, что мощность нашей системы должна быть около 48 Вт. Теперь мы можем добавить рекомендованную подушку на 20% с 48 x 1,2 = 57,6 Вт. Для этого проекта будет достаточно блока питания мощностью 60 Вт (или больше).

Напряжение / ток

При создании светодиодного светильника или замене неисправного источника питания важно сначала убедиться, что выходное напряжение совместимо с напряжением светодиодов.Светодиодные продукты со встроенными регуляторами тока обычно хорошо определяют, какое входное напряжение следует использовать. Например, с нашими гибкими светодиодными лентами будет использоваться источник питания 12 В, поскольку это то, что им требуется.

Другое распространенное применение — использование высокомощных светодиодов с драйверами постоянного тока, для которых требуется вход постоянного напряжения. Допустим, у нас есть шесть светодиодов Cree, работающих от драйвера Mean Well LDD-H. Каждый светодиод работает примерно на 3,1 вольт. С шестью из них общее напряжение в этой последовательной цепи составило бы 18.6 В постоянного тока. Обычно низковольтные драйверы, такие как Mean Well LDD-H, работают лучше, если у вас есть небольшая подушка для требуемого напряжения. Для этой установки я бы использовал источник питания с выходным напряжением не менее 24 В постоянного тока. Обратите внимание, что вы всегда должны убедиться, что используемый драйвер низкого напряжения (в данном случае Mean Well LDD-H) рассчитан на напряжение, которое вы хотите ввести. Mean Well LDD-H может потреблять 9-56 В постоянного тока, поэтому мы все настроены на эту ситуацию. Узнайте больше о расчете напряжения в различных цепях здесь.

Кроме того, убедитесь, что выбранный вами блок питания может справиться с имеющейся у вас входной мощностью.Напряжение в сети будет меняться в зависимости от того, в какой точке мира вы находитесь. Убедитесь, что вы знаете, какой у вас источник переменного тока: низкое (90–120 В переменного тока) или высокое (200–240 В переменного тока). Многие источники питания, например продукты Mean Well, рассчитаны на полный диапазон, но всегда полезно знать входное напряжение переменного тока и убедиться, что используемый источник питания подходит для этого.

Блоки питания для светодиодов с регулируемой яркостью

Если ваши светодиоды регулируются, и вы хотите отрегулировать их яркость, убедитесь, что вы выбрали источник питания с возможностью регулировки яркости.В спецификациях источника питания должно быть указано, является ли источник питания регулируемым или нет, и какой тип управления диммером он использует. Я кратко рассмотрю два типа управления:

ШИМ-регулировка яркости: Также известна как регулировка яркости с широтно-импульсной модуляцией, может использоваться на всех источниках питания. Даже блоки питания на нашем сайте, для которых прямо в спецификациях не указано «диммируемый», можно регулировать яркость с помощью настенных или удаленных диммеров с ШИМ-регулировкой. Это связано с тем, что диммеры с ШИМ идут в соответствии с полосами света, затемняются на стороне 12 В постоянного тока цепи.ШИМ-диммеры на самом деле пульсируют светом на высоких частотах, чтобы изменить восприятие света невооруженным глазом. Чем выше частота, тем ярче они будут.

TRIAC Dimming: Этот тип затемнения позволяет регулировать яркость светодиодов с помощью стандартных регуляторов яркости. Вы должны убедиться, что источник питания подходит для диммирования переменным током (TRIAC), проверив спецификации. Наши текущие продукты, которые предлагают такие элементы управления диммированием, — это блоки питания с регулируемой яркостью Magnitude. Эти источники питания работают, изменяя мощность на стороне переменного тока цепи через диммер TRIAC.Изменение мощности, создаваемое диммером на стороне входа переменного тока, будет изменять напряжение на выходе постоянного тока и управлять яркостью светодиодов. Диммеры TRIAC можно найти в обычных магазинах бытовой техники. Самыми популярными / узнаваемыми брендами будут Lutron и Leviton.

Температура и погода

Важным фактором, который нельзя упускать из виду при выборе источника питания, является область и среда, в которой он будет использоваться. Источники питания работают наиболее эффективно, если они используются в пределах своих температурных параметров.Спецификации блока питания должны включать безопасный диапазон рабочих температур. Лучше всего работать в этом режиме и убедитесь, что блок питания не стоит там, где может накапливаться тепло и подниматься выше этой максимальной рабочей температуры. Как правило, размещать блок питания в крошечном корпусе без системы вентиляции — плохая идея. Это позволит даже минимальному количеству тепла, выделяемого источником, со временем накапливаться и в конечном итоге привести к свариванию источника энергии. Поэтому убедитесь, что в помещении не слишком жарко или холодно и что жара не может накапливаться до опасного уровня.

Каждый блок питания светодиодов также имеет степень защиты от проникновения (IP). Степень защиты IP состоит из двузначного кода, который указывает размер твердых частиц и давление жидкости, которому может выдержать источник питания. Первое число относится к размеру твердых частиц, которые может выдержать устройство, тогда как второе число относится к количеству жидкости, которое может выдержать устройство. По мере увеличения каждого числа увеличивается и уровень защиты. По мере увеличения первого числа продукт становится защищенным все меньшими и меньшими объектами (вплоть до частиц пыли), что делает его менее восприимчивым к любым попаданиям и повреждениям.По мере увеличения второго числа продукт переходит от защиты только от небольшого дождя к защите при полном погружении. Взгляните на полезную таблицу ниже и убедитесь, что у вас есть блок питания с классом защиты IP, который защитит ваш источник от окружающей среды, в которой он будет находиться.

КПД

Эффективность источника питания говорит о количестве энергии, которое фактически уходит на то, чтобы загорелся светодиод. Чем выше процент КПД блока питания, тем больше энергии вы в конечном итоге экономите.Для светодиодных приложений рекомендуется выбрать источник питания с КПД 80% или выше. Ознакомьтесь с источниками питания Mean Well и Phihong для наиболее эффективного выбора, так как они имеют рейтинг эффективности, который находится в пределах 90 процентилей.

Размер

При выборе источника питания для вашего светодиодного проекта важно знать, где он должен соответствовать или быть установлен. Если вы хотите поместить его внутрь продукта, который вы делаете, он должен быть достаточно маленьким, чтобы поместиться в отведенном для этого месте.Если он находится вне приложения, он должен иметь возможность монтироваться поблизости. Существует множество источников питания различных размеров и форм, соответствующих вашим потребностям.

Класс II или Класс 2 ??

Эти два рейтинга легко перепутать, поэтому давайте убедимся, что мы уже в этом разбираемся, когда мы приближаемся к концу понимания источников питания для светодиодов. Источник питания класса 2 соответствует ограниченным уровням мощности, определенным Национальным электротехническим кодексом (NEC), и отвечает требованиям стандарта UL 1310.Источники питания класса 2 ограничены 60 В постоянного тока и 100 Вт. Поскольку их мощность ограничена, блоки питания класса 2 не могут питать столько светодиодов, сколько другие, не входящие в номинал. Именно здесь вы должны определить, хотите ли вы использовать более длинную длину от одного источника питания или придерживаться безопасности источника питания класса 2, который защищен от огня и поражения электрическим током.

Класс II относится только к входным и выходным проводам с двойной изоляцией. Драйверы класса II популярны, так как не требуют заземления.

Найдите блок питания, наиболее подходящий для вас

Надеюсь, этот пост помог вам найти правильный источник питания для ваших светодиодных фонарей. Существует множество вариантов на выбор, поэтому не торопитесь и выберите тот, который лучше всего подходит для вашей ситуации и соответствует требованиям безопасности в окружающей среде, чтобы он прослужил долгое время. Если вы ищете, с чего начать, я настоятельно рекомендую блоки питания Mean Well, это уважаемый бренд с множеством светодиодных драйверов и расходных материалов с фантастическими гарантиями.

По техническим вопросам или если вам нужна дополнительная помощь, звоните нам по телефону (802) 728-6031 или по электронной почте [email protected]. Наша служба технической поддержки работает с 8:00 до 17:00. EST с понедельника по пятницу.

Lamp Hack: Как сделать любую лампу беспроводной

В дизайне интерьера есть общая проблема, о которой никто не говорит. Понимаете, все это очень секретно. Это проблема лампового шнура , шнур . (Да, я это сказал.)

Все всегда хотят притвориться, будто это не проблема.Как будто они могут просто поставить свой стол прямо в центре комнаты, и их лампам даже не понадобится доступ к розетке.

Разработано Armonia Decors
Как будто их лампы даже не имеют шнуров. Как они делают всю свою офисную работу под ярким полуденным солнцем, зачем им вообще нужна исправная лампа?

Но давайте поговорим о реальности. Конечно, размещение стола по центру офиса кажется практичным:


Вы можете столкнуться с дверью комнаты, откуда вы сидите за своим столом, что легко приносит вам пятерку от повелителей фэн-шуй.А если поставить стол подальше от стены, на стене появится много места для хранения вещей.

Но есть одна проблема. Если вы не хотите оплачивать свои счета, будучи окутанным самой темной кромешной ночью (а на самом деле, вы могли бы), вам понадобится лампа на этом столе …


И эта лампа будет поставляться с надоедливой шнур, который может споткнуться и что самое главное — конечно — бельмо на глазу. Скажем честно, насколько неприятен и раздражает этот беспорядок?

Но если вы не желаете идти на компромисс с планировкой комнаты, которую хотите (и хотите успокоить фанатов фэн-шуй), вы можете взять свою лампу и зажечь ее тоже… без шнура .

Вот как мы взяли нашу печальную маленькую спасательную лампу, находку на распродаже за 1 ярд, которую мы исправили в этом посте:


… и взломали ее, чтобы удалить шнур, чтобы она могла стоять на столе, который мы разместили по центру. нашего офиса… без этого надоедливого золотого шнура.

Итак, вот небольшой урок о том, как сделать любую проводную лампу питаемой от батареи!

Необходимые материалы

  • Лампа. (Посмотрите, как это сделать с затененной лампой в этом посте)
  • 9-вольтовая батарея или 8 батареек AA (чтобы сэкономить деньги, используйте перезаряжаемые аккумуляторы) Обновление: задним числом мы рекомендуем 8 батареек AA.9 вольт было слишком тусклым.
  • Зажим для 9-вольтовых батарей (например, всего около 2 долларов в комплекте) или батарейный блок 8 AA (как это). Обновление: мы рекомендуем батарейный блок 8 AA, задним числом. 9V был слишком тусклым.
  • Устройства для зачистки проводов
  • Такие светодиодные нити (подробнее об этом через секунду)
  • Паяльник (мы используем этот) и припой (вот так)
  • Дополнительно: липучка и войлок для покрытия нижней части лампа
  • Дополнительно: блестящий муж (недоступно на Amazon)

1.Откройте нижнюю часть лампы.

Внизу лампы был кусок войлока, который мы только что сняли:

2. Снимите верхнюю часть лампы.

Обновление: см. Сообщение о том, как сделать этот шаг для затененных ламп здесь.
Мы только что открутили эту круглую штучку (гайку?). Каждая лампа отличается, но должен быть способ открутить ее и снять верхнюю часть.

3. Подключите фонари к верхней части лампы

Мы используем эти волшебные, фантастические светодиодные катушечные фонари, которые нам очень нравятся.Вот как они выглядят, когда приходят по почте:

Это гибкая нить огней, которую можно отрезать любой длины, которая почти не потребляет энергии и стоит дешево . Мы использовали их для освещения наших книжных полок (см. Этот учебник здесь):
И просто для удовольствия, вот как они выглядят со всей полосой, освещенной этой 9-вольтовой батареей:

Конец световой полосы имеет красный и красный цвет. черный провод и выглядит так:

Хорошо, теперь посмотрим на ту часть лампы, куда вкручивается лампочка.

Вы собираетесь припаять красный провод световой полосы к одной металлической детали, а черный провод к другой. На этом этапе не имеет значения, какой провод к какому металлическому элементу подключен.

Отрежьте световую полосу до желаемой длины. Мы использовали около двух футов света. Если вы внимательно посмотрите на настоящую полосу, через каждые два дюйма есть линия, по которой ее можно безопасно разрезать. Вот небольшая диаграмма:

ОБНОВЛЕНИЕ: Марк только что оставил комментарий, указывающий нам на этот светодиодный светильник, который вкручивается прямо в патрон лампы.Мы не пробовали это сделать, но это может позволить вам пропустить этап припаивания полос к лампе и просто вкрутить ее прямо. Вам все равно потребуется подключить аккумулятор, как мы обсудим ниже.

5. Снова прикрепите верх лампы

Теперь, когда фонари подключены к лампе в патроне лампы, мы пропустили их через отверстие в верхней части лампы и снова прикрутили гайку.

Светодиодные ленты имеют липкую основу, поэтому вы снимаете бумажную основу…

И просто прикрепите свет к внутренней части лампы в любом месте.Это не должно быть красиво. Если это не важно для вас.

… Почти готово!

6. Подключите нижнюю часть лампы к батарее.

Вернувшись к нижней части лампы, отрежьте шнур на расстоянии нескольких дюймов от цоколя. (Страшно, я знаю! Но мы заставим этого плохого мальчика работать в кратчайшие сроки.)

И разорвите провода:

С помощью инструмента для зачистки проводов зачистите концы каждого провода:

Теперь вы собираетесь припаяйте концы этих проводов к 9-вольтовому зажиму для батареи, как это:

Это СУПЕР дешево — примерно 2 доллара после доставки на Amazon здесь — или вы можете украсть один из старых 9-вольтных электронных устройств, как мы сделали с этот старый будильник:

ОБНОВЛЕНИЕ: Мы сделали этот свет, используя 9-вольтовый батарейный блок и 9-вольтовый аккумулятор, но мы собираемся переключить его на батарейный блок 8 AA и запустить его Батарейки AA, чтобы было немного ярче.Я бы порекомендовал вам работать от 8 батареек AA. Все инструкции одинаковы, вы просто используете батарейный блок на 8 АА вместо 9-вольтового батарейного блока и вставляете в него батарейки АА вместо 9-вольтового.)

Закрепите батарейный блок на 9-вольтовом батарейном блоке. -вольт АКБ и подержать провода до проводов лампы. Посмотрите, загорится ли лампа. (Убедитесь, что переключатель включен!) Если это не так, поменяйте провода.

УРА! У нас есть СВЕТ!

Когда вы обнаружите, какой провод куда идет, снимите аккумулятор, скрутите провода вместе и заклейте их изолентой.Мы их тоже припаяли, но это необязательно.

Снова вставьте 9-вольтовую батарею и вставьте ее в лампу. Затем просто соберите лампу. Мы снова приклеили кусок войлока и добавили липучку, чтобы он оставался на месте, но его легко снять для замены батареи.

Большая часть этого оборудования была у нас под рукой, единственной ценой для нас была нитка светодиодных фонарей. Мы использовали только 2 фута света, и у нас много планов насчет остатков!

Насколько хорошо это работает?

Пока все хорошо! Мы включили свет около 8 часов, и он все еще горит.Если вы хотите, чтобы ваша лампа была более яркой, выберите блок из 8 аккумуляторов, поскольку он обеспечивает питание 12 вольт. 9-вольтовый будет немного тусклее.

Обновление: Мы решили, что более яркий AA намного лучше, поэтому мы заменили нашу лампу. Чтобы дать вам представление о яркости, наша лампа немного ярче, чем лампа накаливания на 40 Вт, и немного тусклее, чем лампа на 60 Вт.

И это история о том, как наша грустная потерянная маленькая спасательная лампа отряхнула себя, нашла новый дом, все отремонтировала и теперь едет на со своей жизнью.На самом деле, идти туда, куда захочется. Потому что ему не нужен доступ к розетке.

ОБНОВЛЕНИЕ: ознакомьтесь с новым сообщением о том, как это сделать для ламп с абажурами здесь. Ознакомьтесь с другими нашими проектами освещения здесь, а также с нашими советами и рекомендациями здесь.



Этот пост содержит партнерские ссылки.

Плюсы и минусы светодиодной системы 12 В

Если вы покупали светодиодную ленту или другой светодиодный продукт для жилых автофургонов и транспортных средств, вы, вероятно, знаете, что эти продукты не работают от сетевого напряжения (120/240 В переменного тока), и вместо этого вы увидите 12 В постоянного тока как распространенный вариант.Прежде чем совершить покупку, ознакомьтесь с нашим списком преимуществ и недостатков светодиодной системы 12 В ниже!


Три главных преимущества светодиодной системы на 12 В


1. Светодиодная система на 12 В постоянного тока представляет собой общую платформу напряжения. Многие электрические системы работают от 12 В постоянного тока, и вы, вероятно, уже знакомы с некоторыми из них. Многие аккумуляторные батареи для транспортных средств, включая лодки и дома на колесах, работают от 12 В постоянного тока, что делает использование светодиодной системы 12 В для этих приложений легкой задачей, поскольку нет необходимости в каких-либо дополнительных трансформаторах или источниках питания для преобразования напряжения — ваши светодиодные фонари могут быть подключен напрямую.

С другой стороны, даже если вы не собираетесь использовать батареи, вам все равно придется полагаться на блоки питания. 12 В — это очень распространенный уровень напряжения, в первую очередь из-за его обычного использования в настольных компьютерах. Это делает блоки питания доступными и дешевыми, а также помогает снизить расходы на покупку.

2. Светодиодные системы на 12 В имеют меньший риск поражения электрическим током. Когда речь заходит о безопасности светодиодных продуктов, часто учитываются опасность возникновения оптических повреждений, поражения электрическим током и возгорания. Поскольку 12 В — это гораздо более низкое напряжение по сравнению с линейным напряжением (120/240 В), электрическому току труднее преодолеть встроенное сопротивление кожи человека и других предметов.Это делает его более безопасным для любителей, которые хотят экспериментировать с такими продуктами, как светодиодные ленты. Как правило, если вы случайно создадите короткое замыкание, вы не увидите искр или громких ударов, которые можно было бы увидеть в системах с сетевым напряжением.


Благодаря общему преимуществу безопасности светодиодных систем на 12 В, дизайн продукта также может быть упрощен. Например, системы высокого напряжения почти всегда требуют проверки UL или ETL для утверждения для продажи в Соединенных Штатах и ​​Канаде. Чтобы пройти эти сертификаты, продукты должны соответствовать строгому набору правил безопасности, который включает правила о минимальном расстоянии между проводами и изоляции.

Одно предостережение заключается в том, что светодиодные системы на 12 В не имеют значительно меньшего риска оптической или пожарной безопасности. Оптическая безопасность зависит от интенсивности и длины волны света, излучаемого светодиодом, а это не зависит от напряжения светодиодной системы. Точно так же пожарная безопасность связана с общим количеством задействованной энергии — даже при низком напряжении большой ток может легко создать опасность пожара. Для справки, стандарт UL для низковольтных систем освещения (2106) ограничен системами, которые в сумме несут менее X Вт.

3. Светодиодные системы на 12 В более надежны, их можно ремонтировать и обслуживать. Помимо светодиодных чипов, светодиодный продукт с линейным напряжением должен также содержать сложную электронику, такую ​​как конденсаторы, которые преобразуют сетевое напряжение переменного тока в постоянное, чтобы оно могло использоваться светодиодами. Для многих продуктов эти электронные компоненты должны быть уплотнены и установлены на небольшой плате, которая, в свою очередь, помещается внутри лампы, где температура может резко возрасти из-за тепла, излучаемого светодиодами. Во многих случаях преждевременные выходы из строя светодиодных ламп возникают не из-за выхода из строя самих светодиодных чипов, а из-за выхода из строя электроники, расположенной внутри.Обычно конденсаторы выходят из строя, и светодиодная лампа начинает мигать.

В светодиодных системах на 12 В трансформатор и источник питания расположены вдали от светодиодов, обычно в прохладном и вентилируемом месте. Это повышает надежность электроники и, что наиболее важно, позволяет легко отремонтировать или заменить неисправную электронику. Неисправная светодиодная лампа обычно не обслуживается, а это означает, что один неисправный конденсатор может означать, что лампочка должна быть выброшена, даже если все светодиоды на лампе работают нормально.В светодиодной системе 12 В неисправные компоненты можно заменять по частям, что может упростить ремонт и снизить общую стоимость владения.


3 недостатка светодиодной системы на 12 В


1. Низкий электрический КПД. В системах с 12 В более низкое напряжение означает, что для компенсации необходимо подавать больший ток. Например, светодиодная система на 120 В потребляет 1 А в системе на 120 Вт, в то время как светодиодная система на 12 В потребует 10 А для питания той же системы на 120 Вт.

Почему сила тока имеет значение? Сила тока (ток) обычно ограничивается количеством проводящего материала, доступного в цепи (например,г. калибр или толщина проволоки). Как только будет достигнут предел силы тока, вместо того, чтобы проводить электрический ток, проводник начнет превращать этот избыточный ток в тепловую энергию.

Прочтите здесь о сравнении светодиодных систем на 24 В и светодиодных систем на 12 В.

Обычно это проявляется в электрических сетях, по которым электричество проходит на сотни миль, и по этой причине обычно используются очень высокие напряжения (диапазон кВ). Если бы в электросети использовалось более низкое напряжение, им бы потребовалось гораздо больше силы тока, чтобы удовлетворить потребности региона в электроэнергии.


Тепло в лучшем случае является пустой тратой энергии, а в худшем — может стать причиной пожара, если его не остановить. Поэтому при проектировании системы 12 В необходимо учитывать особые соображения. (Помните лампы накаливания? Нити накаливания — это просто очень тонкие электрические провода, через которые проходит такой большой ток, что они сильно нагреваются и светятся.)

Во-первых, убедитесь, что калибр (толщина) проводов достаточен для вашей системы. Недостаточный калибр проводов для определенной силы тока может привести к расплавлению изоляторов и, возможно, даже к электрическому возгоранию.Во-вторых, убедитесь, что светодиодный продукт может выдерживать электрический ток. Например, некоторые светодиодные ленты не могут быть расширены за пределы одной катушки из-за текущих ограничений. В-третьих, убедитесь, что ваши блоки питания способны обеспечить необходимую силу тока. Превышение напряжения источника питания может привести к необратимому повреждению.

2. Дополнительные аксессуары, сложность и стоимость Как мы обсуждали выше, светодиодная система 12 В не имеет встроенной трансформаторной электроники. Вместо этого эти трансформаторы и блоки питания должны приобретаться и устанавливаться отдельно.Это может усложнить задачу для среднего потребителя и привести к дополнительным расходам. Это может быть особенно актуально для установок и приложений небольшого объема.


3. Меньше доступных продуктов и опций Несмотря на перечисленные выше преимущества, большинство стран мира основаны на линейном напряжении. Это означает, что большинство производителей продолжат разрабатывать продукты в соответствии с линейным напряжением. Светодиодные фонари имеют множество функций настройки, таких как цветовая температура, индекс цветопередачи, угол луча и яркость — большинство из которых, к сожалению, будут доступны только в вариантах с линейным напряжением.Это означает, что если вы ищете, в частности, светодиодные лампы 12 В, ваш выбор будет более ограниченным.

Другие сообщения



Можно ли использовать светодиодную ленту 12 В при напряжении менее 12 В?

При поиске светодиодных лент вы, скорее всего, встретите … Подробнее


Что означает плотность светодиода на светодиодной ленте?

При покупке светодиодных лент вы можете встретить число, называемое «плотность светодиода», или такое обозначение, как 300 светодиодов.Что это значит? Thi … Подробнее


Алюминиевые каналы для светодиодных лент — стоят ли они того? Подробный обзор

К одним из самых популярных аксессуаров для наших светодиодных лент … Подробнее


E26 и A19 — одно и то же?

При покупке лампочек вы можете встретить термины A19 и E26.Если вы не уверены, означают ли они одно и то же, читайте дальше … Подробнее


Вернуться к блогу об освещении осциллограмм

Просмотрите нашу коллекцию статей, практических рекомендаций и руководств по различным приложениям освещения, а также подробные статьи по науке о цвете.


Обзор продукции для освещения осциллограмм


Электроэнергетика и энергия | Физика II

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Рассчитайте мощность, рассеиваемую резистором, и мощность, подаваемую источником питания.
  • Рассчитайте стоимость электроэнергии при различных обстоятельствах.

Мощность в электрических цепях

Мощность ассоциируется у многих с электричеством. Зная, что мощность — это коэффициент использования или преобразования энергии, каково выражение для электроэнергии ? На ум могут прийти линии электропередач. Мы также думаем о лампочках с точки зрения их номинальной мощности в ваттах. Сравним лампочку на 25 Вт с лампой на 60 Вт.(См. Рис. 1 (а).) Поскольку оба работают от одного и того же напряжения, лампа мощностью 60 Вт должна потреблять больше тока, чтобы иметь большую номинальную мощность. Таким образом, сопротивление лампы на 60 Вт должно быть ниже, чем у лампы на 25 Вт. Если мы увеличиваем напряжение, мы также увеличиваем мощность. Например, когда лампочка мощностью 25 Вт, рассчитанная на работу от 120 В, подключена к 240 В, она на короткое время очень ярко светится, а затем перегорает. Как именно напряжение, ток и сопротивление связаны с электроэнергией?

Рис. 1. (a) Какая из этих лампочек, лампа мощностью 25 Вт (вверху слева) или лампа мощностью 60 Вт (вверху справа), имеет более высокое сопротивление? Что потребляет больше тока? Что потребляет больше всего энергии? Можно ли по цвету сказать, что нить накаливания мощностью 25 Вт круче? Является ли более яркая лампочка другого цвета, и если да, то почему? (кредиты: Дикбаух, Wikimedia Commons; Грег Вестфолл, Flickr) (б) Этот компактный люминесцентный светильник (КЛЛ) излучает такую ​​же интенсивность света, как и лампа мощностью 60 Вт, но с входной мощностью от 1/4 до 1/10.(кредит: dbgg1979, Flickr)

Электрическая энергия зависит как от напряжения, так и от перемещаемого заряда. Проще всего это выражается как PE = qV , где q — это перемещенный заряд, а V, — напряжение (или, точнее, разность потенциалов, через которую проходит заряд). Мощность — это скорость перемещения энергии, поэтому электрическая мощность равна

.

[латекс] P = \ frac {PE} {t} = \ frac {qV} {t} \\ [/ latex].

Учитывая, что ток равен I = q / t (обратите внимание, что Δ t = t здесь), выражение для мощности принимает вид

P = IV

Электрическая мощность ( P ) — это просто произведение тока на напряжение.Мощность имеет знакомые единицы ватт. Поскольку единицей СИ для потенциальной энергии (PE) является джоуль, мощность измеряется в джоулях в секунду или ваттах. Таким образом, 1 A ⋅V = 1 Вт. Например, в автомобилях часто есть одна или несколько дополнительных розеток, с помощью которых можно заряжать сотовый телефон или другие электронные устройства. Эти розетки могут быть рассчитаны на 20 А, так что цепь может выдавать максимальную мощность P = IV = (20 А) (12 В) = 240 Вт. В некоторых приложениях электрическая мощность может выражаться в вольт-амперах или даже киловольт-амперы (1 кА V = 1 кВт).Чтобы увидеть отношение мощности к сопротивлению, мы объединяем закон Ома с P = IV . {2} R \\ [/ latex].

Обратите внимание, что первое уравнение всегда верно, тогда как два других можно использовать только для резисторов. В простой схеме с одним источником напряжения и одним резистором мощность, подаваемая источником напряжения, и мощность, рассеиваемая резистором, идентичны. (В более сложных схемах P может быть мощностью, рассеиваемой одним устройством, а не полной мощностью в цепи.) Из трех различных выражений для электрической мощности можно получить различное понимание. Например, P = V 2 / R означает, что чем меньше сопротивление, подключенное к данному источнику напряжения, тем больше вырабатываемая мощность.Кроме того, поскольку напряжение возведено в квадрат P = В 2 / R , эффект от приложения более высокого напряжения, возможно, больше, чем ожидалось. Таким образом, когда напряжение увеличивается вдвое до лампочки мощностью 25 Вт, ее мощность увеличивается почти в четыре раза и составляет примерно 100 Вт, что приводит к ее перегоранию. Если бы сопротивление лампы оставалось постоянным, ее мощность была бы ровно 100 Вт, но при более высокой температуре ее сопротивление также будет выше.

Пример 1. Расчет рассеиваемой мощности и тока: горячая и холодная мощность

(a) Рассмотрим примеры, приведенные в Законе Ома: сопротивление и простые цепи и сопротивление и удельное сопротивление.Затем найдите мощность, рассеиваемую автомобильной фарой в этих примерах, как в горячую, так и в холодную погоду. б) Какой ток он потребляет в холодном состоянии?

Стратегия для (а)

Для горячей фары нам известны напряжение и ток, поэтому мы можем использовать P = IV , чтобы найти мощность. Для холодной фары нам известны напряжение и сопротивление, поэтому мы можем использовать P = V 2 / R , чтобы найти мощность.

Решение для (а)

Вводя известные значения тока и напряжения для горячей фары, получаем

P = IV = (2.{2}} {0,350 \ text {} \ Omega} = 411 \ text {W} \\ [/ latex].

Обсуждение для (а)

30 Вт, рассеиваемые горячей фарой, являются типичными. Но 411 Вт в холодную погоду на удивление выше. Начальная мощность быстро уменьшается по мере увеличения температуры лампы и увеличения ее сопротивления.

Стратегия и решение для (b)

Ток при холодной лампочке можно найти несколькими способами. Переставляем одно из уравнений мощности, P = I 2 R , и вводим известные значения, получая

[латекс] I = \ sqrt {\ frac {P} {R}} = \ sqrt {\ frac {411 \ text {W}} {{0.350} \ text {} \ Omega}} = 34,3 \ text {A} \\ [/ latex].

Обсуждение для (б)

Холодный ток значительно выше, чем установившееся значение 2,50 А, но ток будет быстро снижаться до этого значения по мере увеличения температуры лампы. Большинство предохранителей и автоматических выключателей (используемых для ограничения тока в цепи) спроектированы так, чтобы выдерживать очень высокие токи на короткое время при включении устройства. В некоторых случаях, например, с электродвигателями, ток остается высоким в течение нескольких секунд, что требует использования специальных плавких предохранителей с замедленным срабатыванием.

Чем больше электроприборов вы используете и чем дольше они остаются включенными, тем выше ваш счет за электроэнергию. Этот знакомый факт основан на соотношении энергии и мощности. Вы платите за использованную энергию. Поскольку P = E / t , мы видим, что

E = Pt

— это энергия, используемая устройством, использующим мощность P в течение интервала времени t . Например, чем больше горит лампочек, тем больше используется P ; чем дольше они работают, тем больше т .Единицей измерения энергии в счетах за электричество является киловатт-час (кВт ч), что соответствует соотношению E = Pt . Стоимость эксплуатации электроприборов легко оценить, если у вас есть некоторое представление об их потребляемой мощности в ваттах или киловаттах, времени их работы в часах и стоимости киловатт-часа для вашей электросети. Киловатт-часы, как и все другие специализированные единицы энергии, такие как пищевые калории, можно преобразовать в джоули. Вы можете доказать себе, что 1 кВт ⋅ ч = 3.6 × 10 6 Дж.

Потребляемая электрическая энергия ( E ) может быть уменьшена либо за счет сокращения времени использования, либо за счет снижения энергопотребления этого прибора или приспособления. Это не только снизит стоимость, но и снизит воздействие на окружающую среду. Улучшение освещения — один из самых быстрых способов снизить потребление электроэнергии в доме или на работе. Около 20% энергии в доме расходуется на освещение, в то время как в коммерческих учреждениях эта цифра приближается к 40%.Флуоресцентные лампы примерно в четыре раза эффективнее ламп накаливания — это верно как для длинных ламп, так и для компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). (См. Рис. 1 (b).) Таким образом, лампу накаливания мощностью 60 Вт можно заменить на КЛЛ мощностью 15 Вт, которая имеет такую ​​же яркость и цвет. КЛЛ имеют изогнутую трубку внутри шара или спиралевидную трубку, все они подключены к стандартному привинчиваемому основанию, которое подходит для стандартных розеток лампы накаливания. (В последние годы были решены исходные проблемы с цветом, мерцанием, формой и высокими начальными инвестициями для КЛЛ.) Теплопередача от этих КЛЛ меньше, и они служат до 10 раз дольше. В следующем примере рассматривается важность инвестиций в такие лампы. Новые белые светодиодные лампы (которые представляют собой группы небольших светодиодных лампочек) еще более эффективны (в два раза больше, чем у КЛЛ) и служат в 5 раз дольше, чем КЛЛ. Однако их стоимость по-прежнему высока.

Установление соединений: энергия, мощность и время

Отношение E = Pt может оказаться полезным во многих различных контекстах.Энергия, которую ваше тело использует во время упражнений, зависит, например, от уровня мощности и продолжительности вашей активности. Степень нагрева от источника питания зависит от уровня мощности и времени ее применения. Даже доза облучения рентгеновского изображения зависит от мощности и времени воздействия.

Пример 2. Расчет рентабельности компактных люминесцентных ламп (КЛЛ)

Если стоимость электроэнергии в вашем районе составляет 12 центов за кВтч, какова общая стоимость (капитальные плюс эксплуатация) использования лампы накаливания мощностью 60 Вт в течение 1000 часов (срок службы этой лампы), если стоимость лампы составляет 25 центов? (б) Если мы заменим эту лампочку компактной люминесцентной лампой, которая обеспечивает такой же световой поток, но составляет четверть мощности и стоит 1 доллар.50, но длится в 10 раз дольше (10 000 часов), какова будет общая стоимость?

Стратегия

Чтобы найти эксплуатационные расходы, мы сначала находим используемую энергию в киловатт-часах, а затем умножаем ее на стоимость киловатт-часа.

Решение для (а)

Энергия, используемая в киловатт-часах, определяется путем ввода мощности и времени в выражение для энергии:

E = Pt = (60 Вт) (1000 ч) = 60,000 Вт ч

В киловатт-часах это

E = 60.0 кВт ⋅ ч.

Сейчас стоимость электроэнергии

Стоимость

= (60,0 кВт ч) (0,12 долл. США / кВт час) = 7,20 долл. США.

Общая стоимость составит 7,20 доллара за 1000 часов (около полугода при 5 часах в день).

Решение для (b)

Поскольку CFL использует только 15 Вт, а не 60 Вт, стоимость электроэнергии составит 7,20 доллара США / 4 = 1,80 доллара США. КЛЛ прослужит в 10 раз дольше, чем лампа накаливания, так что инвестиционные затраты составят 1/10 стоимости лампы за этот период использования, или 0.1 (1,50 доллара США) = 0,15 доллара США. Таким образом, общая стоимость 1000 часов составит 1,95 доллара США.

Обсуждение

Следовательно, использование КЛЛ намного дешевле, даже несмотря на то, что первоначальные вложения выше. Повышенная стоимость рабочей силы, которую бизнес должен включать в себя для более частой замены ламп накаливания, здесь не учитывается.

Подключение: Эксперимент на вынос — Инвентаризация использования электроэнергии

1) Составьте список номинальной мощности для ряда приборов в вашем доме или комнате.Объясните, почему что-то вроде тостера имеет более высокий рейтинг, чем цифровые часы. Оцените энергию, потребляемую этими приборами в среднем за день (оценивая время их использования). Некоторые приборы могут указывать только рабочий ток. Если бытовое напряжение составляет 120 В, тогда используйте P = IV . 2) Проверьте общую мощность, используемую в туалетах на этаже или в здании вашей школы. (Возможно, вам придется предположить, что используемые длинные люминесцентные лампы рассчитаны на 32 Вт.) Предположим, что здание было закрыто все выходные, и что эти огни были оставлены включенными с 6 часов вечера.{2} R \\ [/ латекс].

  • Энергия, используемая устройством с мощностью P за время t , составляет E = Pt .

Концептуальные вопросы

1. Почему лампы накаливания тускнеют в конце своей жизни, особенно незадолго до того, как их нити оборвутся?

Мощность, рассеиваемая на резисторе, равна P = V 2 / R , что означает, что мощность уменьшается при увеличении сопротивления. Тем не менее, эта мощность также определяется соотношением P = I 2 R , что означает, что мощность увеличивается при увеличении сопротивления.Объясните, почему здесь нет противоречия.

Задачи и упражнения

1. Какова мощность разряда молнии 1,00 × 10 2 МВ при токе 2,00 × 10 4 A ?

2. Какая мощность подается на стартер большого грузовика, который потребляет 250 А тока от аккумуляторной батареи 24,0 В?

3. Заряд в 4,00 Кл проходит через солнечные элементы карманного калькулятора за 4 часа. Какова выходная мощность, если выходное напряжение вычислителя равно 3.00 В? (См. Рисунок 2.)

Рис. 2. Полоса солнечных элементов прямо над клавишами этого калькулятора преобразует свет в электричество для удовлетворения своих потребностей в энергии. (Источник: Evan-Amos, Wikimedia Commons)

4. Сколько ватт проходит через него фонарик с 6,00 × 10 2 за 0,500 ч использования, если его напряжение составляет 3,00 В?

5. Найдите мощность, рассеиваемую в каждом из этих удлинителей: (a) удлинительный шнур с сопротивлением 0,0600 Ом, через который 5.00 А течет; (б) более дешевый шнур с более тонким проводом и сопротивлением 0,300 Ом.

6. Убедитесь, что единицами измерения вольт-ампер являются ватты, как следует из уравнения P = IV .

7. Покажите, что единицы 1V 2 / Ω = 1W, как следует из уравнения P = V 2 / R .

8. Покажите, что единицы 1 A 2 Ω = 1 Вт, как следует из уравнения P = I 2 R .

9. Проверьте эквивалент единиц энергии: 1 кВт ч = 3,60 × 10 6 Дж.

10. Электроны в рентгеновской трубке ускоряются до 1,00 × 10 2 кВ и направляются к цели для получения рентгеновских лучей. Вычислите мощность электронного луча в этой трубке, если она имеет ток 15,0 мА.

11. Электрический водонагреватель потребляет 5,00 кВт за 2,00 часа в сутки. Какова стоимость его эксплуатации в течение одного года, если электроэнергия стоит 12,0 центов / кВт · ч? См. Рисунок 3.

Рисунок 3. Водонагреватель электрический по запросу. Тепло в воду подается только при необходимости. (кредит: aviddavid, Flickr)

12. Сколько электроэнергии необходимо для тостера с тостером мощностью 1200 Вт (время приготовления = 1 минута)? Сколько это стоит при 9,0 цента / кВт · ч?

13. Какова будет максимальная стоимость КЛЛ, если общая стоимость (капиталовложения плюс эксплуатация) будет одинаковой как для КЛЛ, так и для ламп накаливания мощностью 60 Вт? Предположим, что стоимость лампы накаливания составляет 25 центов, а электричество стоит 10 центов / кВтч.Рассчитайте стоимость 1000 часов, как в примере с КЛЛ по рентабельности.

14. Некоторые модели старых автомобилей имеют электрическую систему 6,00 В. а) Каково сопротивление горячему свету у фары мощностью 30,0 Вт в такой машине? б) Какой ток течет через него?

15. Щелочные батареи имеют то преимущество, что они выдают постоянное напряжение почти до конца своего срока службы. Как долго щелочная батарея с номиналом 1,00 А · ч и 1,58 В будет поддерживать горение лампы фонарика мощностью 1,00 Вт?

16.Прижигатель, используемый для остановки кровотечения в хирургии, выдает 2,00 мА при 15,0 кВ. а) Какова его выходная мощность? б) Какое сопротивление пути?

17. В среднем телевизор работает 6 часов в день. Оцените ежегодные затраты на электроэнергию для работы 100 миллионов телевизоров, предполагая, что их потребляемая мощность составляет в среднем 150 Вт, а стоимость электроэнергии составляет в среднем 12,0 центов / кВт · ч.

18. Старая лампочка потребляет всего 50,0 Вт, а не 60,0 Вт из-за истончения ее нити за счет испарения.Во сколько раз уменьшается его диаметр при условии равномерного утонения по длине? Не обращайте внимания на любые эффекты, вызванные перепадами температур.

Медная проволока калибра 19. 00 имеет диаметр 9,266 мм. Вычислите потери мощности в километре такого провода, когда он пропускает 1,00 × 10 2 А.

Холодные испарители пропускают ток через воду, испаряя ее при небольшом повышении температуры. Одно такое домашнее устройство рассчитано на 3,50 А и использует 120 В переменного тока с эффективностью 95,0%.а) Какова скорость испарения в граммах в минуту? (b) Сколько воды нужно налить в испаритель за 8 часов работы в ночное время? (См. Рисунок 4.)

Рис. 4. Этот холодный испаритель пропускает ток непосредственно через воду, испаряя ее напрямую с относительно небольшим повышением температуры.

21. Integrated Concepts (a) Какая энергия рассеивается разрядом молнии с током 20 000 А, напряжением 1,00 × 10 2 МВ и длиной 1.00 мс? (б) Какую массу древесного сока можно было бы поднять с 18ºC до точки кипения, а затем испарить за счет этой энергии, если предположить, что сок имеет те же тепловые характеристики, что и вода?

22. Integrated Concepts Какой ток должен вырабатывать подогреватель бутылочек на 12,0 В, чтобы нагреть 75,0 г стекла, 250 г детской смеси и 3,00 × 10 2 алюминия от 20 ° C до 90º за 5,00 мин?

23. Integrated Concepts Сколько времени требуется хирургическому прижигателю, чтобы поднять температуру на 1.00 г ткани от 37º до 100, а затем закипятите 0,500 г воды, если она выдает 2,00 мА при 15,0 кВ? Не обращайте внимания на передачу тепла в окружающую среду.

24. Integrated Concepts Гидроэлектрические генераторы (см. Рисунок 5) на плотине Гувера вырабатывают максимальный ток 8,00 × 10 3 А при 250 кВ. а) Какая выходная мощность? (b) Вода, питающая генераторы, входит и покидает систему с низкой скоростью (таким образом, ее кинетическая энергия не изменяется), но теряет 160 м в высоте.Сколько кубических метров в секунду необходимо при КПД 85,0%?

Рисунок 5. Гидроэлектрические генераторы на плотине Гувера. (кредит: Джон Салливан)

25. Integrated Concepts (a) Исходя из 95,0% эффективности преобразования электроэнергии двигателем, какой ток должны обеспечивать аккумуляторные батареи на 12,0 В 750-килограммового электромобиля: отдых до 25,0 м / с за 1,00 мин? (b) Подняться на холм высотой 2,00 × 10 2 м за 2,00 мин при постоянной 25.Скорость 0 м / с при приложении силы 5,00 × 10 2 Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? (c) Двигаться с постоянной скоростью 25,0 м / с, прилагая силу 5,00 × 10 2 Н для преодоления сопротивления воздуха и трения? См. Рисунок 6.

Рис. 6. Электромобиль REVAi заряжается на одной из улиц Лондона. (кредит: Фрэнк Хебберт)

26. Integrated Concepts Пригородный легкорельсовый поезд потребляет 630 А постоянного тока напряжением 650 В при ускорении.а) Какова его мощность в киловаттах? (b) Сколько времени нужно, чтобы достичь скорости 20,0 м / с, начиная с состояния покоя, если его загруженная масса составляет 5,30 × 10 4 кг, предполагая эффективность 95,0% и постоянную мощность? (c) Найдите его среднее ускорение. (г) Обсудите, как ускорение, которое вы обнаружили для легкорельсового поезда, сравнивается с тем, что может быть типичным для автомобиля.

27. Integrated Concepts (a) Линия электропередачи из алюминия имеет сопротивление 0,0580 Ом / км. Какова его масса на километр? б) Какова масса на километр медной линии с таким же сопротивлением? Более низкое сопротивление сократит время нагрева.Обсудите практические ограничения ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.

28. Integrated Concepts (a) Погружной нагреватель, работающий на 120 В, может повысить температуру 1,00 × 10 2 -граммовых алюминиевых стаканов, содержащих 350 г воды, с 20 ° C до 95 ° C за 2,00 мин. Найдите его сопротивление, предполагая, что оно постоянно в процессе. (b) Более низкое сопротивление сократит время нагрева. Обсудите практические ограничения ускорения нагрева за счет снижения сопротивления.

29. Integrated Concepts (a) Какова стоимость нагрева гидромассажной ванны, содержащей 1500 кг воды, от 10 ° C до 40 ° C, исходя из эффективности 75,0% с учетом передачи тепла в окружающую среду? Стоимость электроэнергии 9 центов / кВт kWч. (b) Какой ток потреблял электрический нагреватель переменного тока 220 В, если на это потребовалось 4 часа?

30 . Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 2 МВт мощности при 480 В? (b) Какая мощность рассеивается линиями передачи, если они имеют коэффициент 1.00 — сопротивление Ом? (c) Что неразумного в этом результате? (d) Какие допущения необоснованны или какие посылки несовместимы?

31. Необоснованные результаты (a) Какой ток необходим для передачи 1,00 × 10 2 МВт мощности при 10,0 кВ? (b) Найдите сопротивление 1,00 км провода, которое вызовет потерю мощности 0,0100%. (c) Каков диаметр медного провода длиной 1,00 км, имеющего такое сопротивление? (г) Что необоснованного в этих результатах? (e) Какие предположения необоснованны или какие посылки несовместимы?

32.Создайте свою проблему Рассмотрим электрический погружной нагреватель, используемый для нагрева чашки воды для приготовления чая. Постройте задачу, в которой вы рассчитываете необходимое сопротивление нагревателя, чтобы он увеличивал температуру воды и чашки за разумный промежуток времени. Также рассчитайте стоимость электроэнергии, используемой в вашем технологическом процессе. Среди факторов, которые необходимо учитывать, — это используемое напряжение, задействованные массы и теплоемкость, тепловые потери и время, в течение которого происходит нагрев.Ваш инструктор может пожелать, чтобы вы рассмотрели термозащитный выключатель (возможно, биметаллический), который остановит процесс до того, как в погружном блоке будет достигнута опасная температура.

Глоссарий

электрическая мощность:
— скорость, с которой электрическая энергия подается источником или рассеивается устройством; это произведение тока на напряжение

Избранные решения проблем и упражнения

1. 2.00 × 10 12 Вт

5.{6} \ text {J} \\ [/ latex]

11. 438 $ / год

13. $ 6.25

15. 1.58 ч

17. 3,94 миллиарда долларов в год

19. 25,5 Вт

21. (а) 2,00 × 10 9 Дж (б) 769 кг

23. 45.0 с

25. (а) 343 A (б) 2,17 × 10 3 A (в) 1,10 × 10 3 A

27. (а) 1,23 × 10 3 кг (б) 2,64 × 10 3 кг

29. (a) 2,08 × 10 5 A
(b) 4,33 × 10 4 МВт
(c) Линии передачи рассеивают больше мощности, чем они должны передавать.
(d) Напряжение 480 В неоправданно низкое для напряжения передачи. В линиях передачи на большие расстояния поддерживается гораздо более высокое напряжение (часто сотни киловольт), чтобы уменьшить потери мощности.

Ландшафтное освещение — Светильники низкого напряжения

Освещение ландшафта — Светильники низкого напряжения | VOLT® Освещение

Магазин не будет работать корректно в случае, если куки отключены.

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript. Для наилучшей работы с нашим сайтом обязательно включите Javascript в своем браузере.

Низковольтное ландшафтное освещение

Низкое напряжение (12 В) — самый популярный вариант наружного освещения для жилых помещений. Он улучшает красоту, безопасность и защищенность любого дома, а также позволяет вам наслаждаться отдыхом на открытом воздухе после захода солнца. Низковольтное освещение — отличный проект, сделанный своими руками, потому что его легко установить и очень мало риска поражения электрическим током, а провода можно проложить прямо в неглубоких траншеях.Кроме того, энергоэффективные светодиоды снижают стоимость эксплуатации вашей системы ландшафтного освещения до 85 процентов.

VOLT® разрабатывает, производит и продает лучшие в отрасли осветительные приборы на 12 В по низким ценам с завода. На наши латунные и медные светильники, трансформаторы низкого напряжения и светодиодные лампы предоставляется беспроблемная пожизненная гарантия, а все заказы размещаются до 17:00. ET (с понедельника по пятницу) отправляются в тот же день с наших четырех складов. А если вам нужна помощь в выборе или установке наших продуктов, сертифицированные специалисты по освещению VOLT® к вашим услугам 7 дней в неделю; позвоните нам по телефону (813) 978-3700.

Видео о ландшафтном освещении

12 В — наиболее распространенный вариант для наружного освещения жилых помещений. Известное как «низкое напряжение», это достигается путем преобразования стандартного тока 120 В в 12 В с помощью трансформатора. Основные преимущества низкого напряжения:

  • Очень низкий риск поражения электрическим током, даже под водой
  • Освещение
  • 12В может установить кто угодно, а для 120В («линейное напряжение») требуется лицензированный электрик.
  • Широкий выбор энергоэффективных светильников на 12 В на выбор
  • Низковольтный провод можно закопать прямо в неглубокой траншее (минимальная глубина: 6 дюймов), как правило, без использования кабелепровода.

Независимо от того, являетесь ли вы мастером по дому или специалистом по освещению, низкое напряжение обычно предпочтительнее для использования в жилых помещениях.Для коммерческого, охранного и муниципального использования, а иногда и для использования в больших помещениях, покупайте наружное освещение на 120 В.

Первым важным компонентом системы наружного освещения является светильник. Он не только вмещает источник света, но и помогает направить свет в область, которую вы хотите осветить. Следующим важным компонентом 12-вольтовой системы освещения является трансформатор низкого напряжения. Это источник питания на 120 вольт, который преобразует напряжение в сети до 12 вольт переменного тока. Другие компоненты вашей системы включают провода и соединители проводов.Это то, что передает мощность от трансформатора к светильникам во дворе. Каждый из этих и всех других компонентов, необходимых для установки, таких как светодиодные лампы, заземляющие стержни и кабелепровод, включены в наши комплекты ландшафтного освещения. Это самый простой и экономичный способ добавить в свой дом систему освещения профессионального уровня. Все, что вам нужно, находится в одной коробке, и вы сэкономите деньги с помощью комплексной цены.

  • Точечные светильники — наиболее распространенный тип ландшафтного освещения.Они выделяют определенные ключевые особенности вашего ландшафта.
  • Любой прожектор с углом луча 60 градусов или более известен как прожектор. Они используют большие бассейны света для освещения широких участков с помощью одного светильника.
  • Пропускные огни используются в качестве путеводных фонарей для освещения дорожек и тропинок. Также их можно использовать на больших клумбах для освещения участков с большим количеством наземной растительности.
  • Светильники
  • Hardscape используются, когда вам нужен низкопрофильный светильник, чтобы выделить определенные архитектурные особенности.
  • Встраиваемые в землю светильники используются в ситуациях верхнего освещения, когда требуется, чтобы источник света оставался скрытым.
  • Подводные фонари
  • специально разработаны для полного или частичного погружения в воду круглый год. Обычно их используют в фонтанах или прудах.
  • Даунлайты — это точечные или прожекторные светильники, специально разработанные для ориентации в нижнем положении.
  • Светильники
  • Specialty разработаны для особых задач, которые трудно осветить другими стандартными светильниками; Эти огни включают в себя огни бистро, фонарики тики и декоративные фонари.

В интегрированные светильники встроена светодиодная плата, поэтому устанавливать лампочку не нужно. Обратной стороной встроенных приспособлений является то, что в случае выхода из строя приспособления необходимо заменить весь прибор. В светильниках, готовых к работе с лампами, используется лампа, которая позволяет настраивать гораздо больше с точки зрения яркости (люмен), цветовой температуры и рассеивания луча. А если готовый для лампы светильник гаснет, вам обычно просто нужно заменить лампочку.

Продукция VOLT® разработана таким образом, чтобы выдерживать погодные условия и воду в течение всего срока использования на открытом воздухе.Наши светильники из прочной латуни и меди профессионального уровня, трансформаторы низкого напряжения, светодиодные лампы и аксессуары созданы в соответствии с высочайшими стандартами конструкции и производительности с использованием самых современных компонентов. Они прошли полевые испытания на прочность и простоту установки и соответствуют строгим стандартам электробезопасности и испытаний на электромагнитное излучение. И мы подкрепляем их нашей беспроблемной пожизненной гарантией.

Наружное освещение очень рентабельно, особенно при использовании новейших светодиодных технологий, как это делают продукты VOLT®.Светодиодные лампы требуют гораздо меньше энергии для получения такой же яркости, как галогенные лампы; Светодиоды потребляют как минимум на 75% меньше энергии и служат в 25 раз дольше, чем лампы накаливания. Приобретая систему, вы обнаружите, что цены на VOLT® особенно низкие, потому что мы производим продукцию напрямую с завода. Мы также предлагаем военные скидки для действующих военнослужащих, действующих или бездействующих резервистов, Национальной гвардии, ветеранов, пенсионеров, их супругов и иждивенцев.

Низковольтное освещение является безопасным и достаточно простым для большинства домовладельцев самостоятельным проектом.А благодаря обучающим видео и статьям в нашем Центре обучения, а также живой поддержке, доступной по телефону 7 дней в неделю, мы здесь, чтобы упростить установку. Главное — начать свой проект с создания плана установки наружного освещения, который чрезвычайно помогает избежать ошибок. Однако это легко — просто сделайте грубый набросок своей собственности, установите расположение трансформатора, установите расположение приспособлений и определите прокладки проводов.

Ландшафтные светильники можно использовать для улучшения красоты, безопасности и защиты вашего двора, сада, патио, террасы, пристани, цветников, дорожек, проезжей части, летней кухни, бассейнов и прудов, навесов деревьев, флагштоков, подпорных стен. и больше! Установив низковольтное освещение, вы можете продолжать наслаждаться своим жилым пространством на открытом воздухе даже после захода солнца.

Это зависит от вашего применения, личных предпочтений, местности и ширины луча светильников. Например, если вы устанавливаете дорожные светильники с разбросом луча диаметром 12 футов и хотите непрерывное освещение вдоль дорожки, вы можете расположить светильники на расстоянии 12 футов друг от друга. Но для независимых источников света вы можете расположить светильники на расстоянии 16 футов друг от друга. Перед установкой светильников полезно пройтись по местности, отметить место, где вы хотите установить светильники, маленькими флажками или карандашами, затем измерить расстояние между светильниками, а также расстояние от светильников до трансформатора.

Когда дело доходит до светодиодного освещения, лучше спросить: «Сколько люмен необходимо для наружного освещения?». Важно понимать разницу между люменами и ваттами. Ватты измеряют потребление энергии — а для старых галогенных ламп это даст вам приблизительное представление об их светоотдаче. Но современные светодиоды невероятно эффективны, им требуется гораздо меньше ватт для получения такой же светоотдачи, как у галогенов. Итак, показатель, на котором вы хотите сосредоточиться, — это люмены, которые измеряют энергию видимого света.Какой световой поток вам понадобится, зависит от вашего приложения. Например, вам может потребоваться более низкий световой поток от даунлайта, когда вы пытаетесь добиться естественного эффекта лунного света, чем от охранного освещения. Но имейте в виду, что не все люмены, производимые лампой, будут выходить из осветительного прибора, поэтому при сравнении светильников вы захотите узнать «световой поток» или «световой поток».

Благодаря штатным инженерам и специалистам по освещению, использующим новейшие светодиодные технологии и технологии управления, VOLT® разрабатывает, производит и продает лучшие продукты в отрасли наружного освещения; вот почему у нас средний рейтинг клиентов 4.9 звезд в более чем 12 000 отзывов. Наши светильники имеют внутренние компоненты премиум-класса и изготовлены из прочной латуни или меди. Нет краски или порошкового покрытия, которое можно стереть, отслоить или подвергнуть коррозии — только сплошная латунь или медь, которые будут красиво патинироваться с возрастом. Алюминиевые светильники конкурентов могут быть дешевле изначально, но они неизбежно ржавеют, и их необходимо заменить через несколько лет. Продукция VOLT® отличается профессиональным качеством, красотой и долговечностью на всю жизнь.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *