Mocne diody LED w urządzeniach oświetleniowych są połączone za pomocą sterowników elektronicznych, które stabilizują prąd na ich wyjściu.
W dzisiejszych czasach tak zwane energooszczędne lampy fluorescencyjne (kompaktowe lampy fluorescencyjne - CFL) stały się powszechne, ale z biegiem czasu zawodzą. Jedną z przyczyn nieprawidłowego działania jest przepalenie żarnika lampy. Nie spiesz się z utylizacją takich lamp, ponieważ płytka elektroniki zawiera wiele elementów, które można w przyszłości wykorzystać w innych domowych urządzeniach. Są to dławiki, tranzystory, diody, kondensatory. Zazwyczaj lampy te posiadają funkcjonalną płytkę elektroniczną, która umożliwia wykorzystanie ich jako zasilacza lub sterownika diody LED. W efekcie otrzymamy w ten sposób darmowy sterownik do podłączenia diod LED, co jest jeszcze ciekawsze.
Proces wytwarzania domowych produktów możesz obejrzeć na filmie:
Lista narzędzi i materiałów
-energooszczędna lampa fluorescencyjna;
-Śrubokręt;
- lutownica;
-próbnik;
-biała dioda LED 10W;
-drut emaliowany o średnicy 0,4 mm;
-pasta termiczna;
- diody marki HER, FR, UF na 1-2A
-lampka biurkowa.
Krok pierwszy. Demontaż lampy.
Demontujemy świetlówkę energooszczędną ostrożnie podważając ją śrubokrętem. Żarówki lampy nie można stłuc, ponieważ wewnątrz znajdują się pary rtęci. Żarnik żarówki nazywamy testerem. Jeśli co najmniej jeden gwint wykazuje przerwę, oznacza to, że żarówka jest uszkodzona. Jeśli istnieje działająca podobna lampa, to można podłączyć od niej żarówkę do konwertowanej płytki elektronicznej, aby upewnić się, że działa prawidłowo.
Możliwe jest także zasilanie diod LED o mniejszej mocy poprzez dobór wymaganego napięcia poprzez liczbę zwojów cewki indukcyjnej.
Na kołki zamontowałem zworki drutowe umożliwiające podłączenie żarników lampy.
Schemat przekształconej płytki konwertera elektronicznego. W rezultacie z cewki indukcyjnej otrzymujemy transformator z podłączonym prostownikiem. Dodane komponenty są pokazane na zielono.
Dobrze znane większości użytkowników lampy energooszczędne, pomimo swojej popularności, szybko stają się bezużyteczne i zwykle nie da się ich całkowicie przywrócić. Jeśli jednak przepali się w nich tylko jedna lampa, a zasilający ją obwód statecznika elektronicznego pozostanie w miarę nienaruszony, można ją wykorzystać jako niezależne źródło zasilania (patrz zdjęcie).
Sztuczne „przedłużanie życia” produktów energooszczędnych, w których przepalił się tylko jeden oświetlacz, pozwala uzyskać tani i stosunkowo mocny UPS, którego napięcie wyjściowe można wybrać dowolnie.
Lampy energooszczędne produkowane przez przemysł krajowy, a także ich powszechne chińskie odpowiedniki, mają podobny obwód elektroniczny (statecznik elektroniczny), działający na zasadzie konwersji impulsów. Taka konstrukcja lampy energooszczędnej zapewnia jej następujące oczywiste zalety:
Dodatkowe informacje. Rozważany energooszczędny obwód zasilacza impulsowego ma tylko jedną małą wadę, a mianowicie niską niezawodność i częste awarie.
Istota działania statecznika elektronicznego (tzw. statecznika) jest dość prosta i składa się z następujących elementów:
Aby lepiej zrozumieć zasadę działania lamp energooszczędnych, konieczne będzie bliższe przyjrzenie się zastosowanym w nich obwodom elektronicznym.
Zasadnicze podejście do ponownego wykorzystania produktu energooszczędnego polega na wykorzystaniu płytki elektronicznej, która nie uległa jeszcze spaleniu, jako przełączającego źródła zasilania.
Notatka! Jeśli lampa podłączona do sieci oświetleniowej nadal się świeci, ale jednocześnie zaczyna często mrugać i sama gaśnie, jest to pewny znak, że z pewnym prawdopodobieństwem można ją przypisać lampom, które już się przepaliły.
Aby zrozumieć, jak działają lampy energooszczędne, musisz poznać ich obwód elektroniczny (patrz rysunek poniżej).
Obwód roboczy statecznika elektronicznego obejmuje następujące obowiązkowe elementy:
Diody VD7 i VD6 pełnią funkcję ochronną, a transformatory TV1-1 i TV1-2 tworzą obwody sprzężenia zwrotnego, które zwiększają stabilność procesu wytwarzania. Kolorem czerwonym na rysunku przedstawiającym lampę (a dokładniej jej schemat) zaznaczony jest zestaw części, które należy usunąć podczas modyfikacji jednostki elektronicznej.
Ważny! Punkty kontrolne A–A' wskazane na rysunku należy połączyć metalową zworką.
Przed wykonaniem zasilacza z lampy energooszczędnej przede wszystkim musisz zdecydować, jaka moc będzie od niej wymagana w każdym konkretnym przypadku. Od tego parametru zależeć będzie stopień modernizacji części elektronicznej, zapewniający możliwość normalnej pracy podłączonego do niej sprzętu.
Zatem przy małej mocy operacyjnej przyszłego zasilacza zmiana stateczników elektronicznych będzie miała wpływ tylko na niewielką część całego obwodu (patrz rysunek).
Jeśli planujesz wykonać zasilacz impulsowy z lampy energooszczędnej, zaprojektowanej na znaczne obciążenia (na przykład do podłączenia lutownicy impulsowej), należy zwiększyć jej charakterystykę obciążenia. Będzie to wymagało znacznej modyfikacji obwodu statecznika elektronicznego dla mocy wyjściowej większej niż 50 watów.
Aby obliczyć ten parametr należy pamiętać, że definiuje się go jako iloczyn prądu wyjściowego i napięcia roboczego. Oznacza to, że jeśli 50-watowa lutownica impulsowa jest zaprojektowana na napięcie 25 woltów, wówczas domowy zasilacz musi zapewniać prąd wyjściowy co najmniej 2 ampery (ulepszony obwód podano poniżej).
Oprócz lutownicy z takiego zasilacza impulsowego może działać dowolna lampa niskiego napięcia i średniej mocy.
Na poprawionym schemacie nr 1 nowe części są zaznaczone na czerwono i wskazują następujące elementy:
Ważny! Pełni funkcję elementu separującego, eliminującego możliwość przedostania się napięcia sieciowego 220 V na wyjście modułu mocy.
Zastanówmy się, co można zrobić, aby chronić wyjście zasilacza przed przeciążeniami, prawidłowo dobierając liczbę zwojów cewki wyjściowej.
Aby obliczyć wymaganą liczbę zwojów w zdejmowanym uzwojeniu L5, musisz trochę poeksperymentować, to znaczy postępować w następujący sposób:
Na koniec eksperymentu określa się wymaganą liczbę zwojów niezbędną do uzyskania danego napięcia wyjściowego, dzieląc jego wartość przez wcześniej uzyskany wynik.
Modyfikując cewkę wyjściową należy zawsze pamiętać, że uzwojenie pierwotne znajduje się pod wysokim napięciem. Dlatego wszelkie zmiany konstrukcyjne należy przeprowadzać wyłącznie przy urządzeniu konwertującym odłączonym od sieci.
Przy nawijaniu dodatkowych zwojów na istniejącą cewkę w stateczniku elektronicznym nie należy zapominać o izolacji międzyuzwojeniowej, która jest obowiązkowa dla przewodów typu PEL (w cienkiej izolacji emaliowanej).
Do takiej izolacji, nawiniętej w kilku warstwach, należy zastosować specjalną taśmę politetrafluoroetylenową, którą często stosuje się do uszczelniania połączeń gwintowych.
Dodatkowe informacje. Ta taśma izolacyjna ma tylko 0,2 mm grubości i jest najczęściej używana podczas wykonywania prac naprawczych i hydraulicznych.
Gotowe uzwojenie ładuje się na mostek diodowy, z którego wyprostowane napięcie dostarczane jest do obciążenia (może to być na przykład zwykła żarówka niskonapięciowa). Moc wyjściowa zasilacza wykonanego według tego obwodu jest zwykle ograniczona wielkością użytego transformatora i dopuszczalnymi prądami urządzenia przełączanego na tranzystorach TV1 i TV2.
Aby uzyskać zasilacz o większej mocy, do którego można podłączyć np. lutownicę pulsacyjną, konieczne będą bardziej skomplikowane modyfikacje (patrz schemat na rysunku poniżej).
Gotowa część diagramu, zaznaczona na rysunku na czerwono, zawiera następujące elementy:
Ponadto konieczna będzie wymiana tranzystorów przełączających TV1 i TV2 na mocniejsze próbki i jednoczesne zainstalowanie ich na grzejnikach chłodzących.
Notatka! Aby lepiej wygładzić tętnienia, należy nieznacznie zwiększyć pojemność większości kondensatorów (w tym wyjściowych C9 i C10).
W wyniku modernizacji częściowo spalona, energooszczędna lampa zamienia się w dość mocny zasilacz (do 100 W). Co więcej, jego napięcie wyjściowe może przyjmować wartości od 12 woltów i więcej przy prądzie roboczym przy obciążeniu do 8-9 amperów. Wskazane parametry urządzenia przerobionego ze spalonej lampy mogą wystarczyć do zasilenia np. prostego śrubokręta.
Podsumowując, zauważamy, że aby samodzielnie wykorzystać wypaloną lampę energooszczędną do samodzielnego wykonania zasilacza impulsowego (UPS), potrzebne są pewne umiejętności obsługi lutownicy elektrycznej. Ponadto potrzebna będzie umiejętność zrozumienia obwodów elektronicznych przynajmniej na poziomie zrozumienia materiału przedstawionego w tej recenzji.
Serdecznie dziękujemy producentom nowoczesnych lamp energooszczędnych. Jakość ich produktów nieustannie daje do myślenia i popycha do nowych rozwiązań technicznych.
Tym razem zajmiemy się tematem zamiany uszkodzonej lampy energooszczędnej na LED. Dziś pójdziemy bardziej tradycyjną drogą ze sterownikiem LED, ale... Najciekawszą częścią konwersji jest sama dioda LED.
Któregoś dnia natknąłem się na kilka próbek chińskiego przemysłu elektronicznego. Same diody LED są interesujące, chociaż nie mają wyjątkowych właściwości. Ale fakt, że ta dioda LED zapewnia kołowy wzór promieniowania, przenosi ją na zupełnie nowy poziom i daje nam doskonałe narzędzie do modernizacji systemów oświetleniowych.
Jako grzejnik zastosowałem znany już z poprzedniego artykułu aluminiowy profil uniwersalny AP888, wyprodukowany przez firmę Yug-Service LLC. Niestety miałem tylko kawałek o grubości nieco ponad 10 mm. Istniała obawa, że moc 9 W może nie wystarczyć na diodę LED. Ale chęć przeprowadzenia eksperymentu zwyciężyła.
Drobną wadą tego profilu w stosunku do nowej diody LED jest to, że otwór centralny ma średnicę 8 mm, a gwint „ogona” diody to M6.
Najprostsze wyjście:
- wywiercić otwór do 10 mm;
- wkręcić śrubę w nakrętkę M6;
- ostrożnie uderzając młotkiem w łeb śruby, wciśnij nakrętkę w profil. Śruba jest potrzebna, aby przypadkowo nie zakleszczyć gwintów w nakrętce.
LED 7V, moc 7-9 W, 12 V, 600-800 mA. Jako sterownik zastosowałem szeroko stosowany sterownik 700 mA do trzech diod LED tego samego chińskiego producenta.
Wtedy jak zawsze wszystko jest proste. Wiemy jak zdemontować żarówkę energooszczędną, najważniejsze żeby żarówki nie stłuc. I przygotowujemy cały zestaw do montażu.
1. Wywierć otwory w pokrywie obudowy podstawy w celu zamocowania chłodnicy i przewodów.
2. Przylutuj przewód dodatni sterownika do centralnego styku diody LED. Nie zapomnij najpierw przeciągnąć go przez chłodnicę i pokrywę dolną.
3. Na gwint diody LED nałóż pastę termoprzewodzącą (KTP-8) i przykręć ją. Mocujemy pokrywę obudowy podstawy do chłodnicy.
4. Przewód ujemny sterownika należy podłączyć do chłodnicy.
5. Przylutuj przewody sieciowe sterownika do podstawy.
6. Zbierz wszystko w jedno.
7. Zmodernizowana lampa jest gotowa do użycia.
Jeśli chodzi o moje obawy związane z przegrzaniem diody LED na skutek zbyt małej wielkości radiatora, to mogę stwierdzić, że okazały się one bezpodstawne. Temperatura w punkcie „radiatora LED” po kilku godzinach pracy zatrzymała się na poziomie około 59-62 ºС (temperatura otoczenia 23 ºС). Zasadniczo jest to do zaakceptowania, ale jeśli grzejnik zostanie zwiększony o 5-10 mm, nie musisz się o nic martwić.
Wszystko jest proste, piękne i co najważniejsze – dostępne i niedrogie.
Zasilacz statecznika elektronicznego jest użytecznym i bardzo ważnym urządzeniem w praktyce radioamatorskiej. Teraz możesz kupić zasilacze o dowolnej mocy (w granicach rozsądku), rozmiarze i cenie, ale czasami są one znacznie gorsze od domowych zasilaczy. W tym artykule rozważymy opcję wykonania domowego zasilacza ze stateczników elektronicznych (statecznik do lampy energooszczędnej).
Istnieje wiele projektów wykorzystujących stateczniki elektroniczne. Konstrukcja takiego bloku jest dość prosta, cena nie przekracza 2-2,5 dolara amerykańskiego. Jest to zasilacz impulsowy zaprojektowany w celu zwiększenia mocy sieci 220 V do wyższej wartości znamionowej, która zasila energooszczędną żarówkę. Obwód statecznika jest dość prosty, składa się z konwertera podwyższającego napięcie (najczęściej przeciwsobnego).
Importowane tranzystory MJE13003, MJE13007, a w rzadkich przypadkach MJE13009 i ich analogi są stosowane jako przełączniki zasilania. Można powiedzieć, że tranzystory są stworzone specjalnie do pracy w sieciowych zasilaczach UPS. Podobne tranzystory stosowane są w zasilaczach komputerowych. Na początek chcę więc przedstawić główne zalety takiego zasilacza.
To tylko główne zalety naszej domowej roboty kostki, ale ma ona także inne (ukryte) zalety. Niektóre zasilacze UPS działają tylko pod pewnym obciążeniem, innymi słowy zasilacz nie będzie mógł pracować w stanie bezczynności lub przy obciążeniu o małej mocy. Tę właściwość mają dość popularne ET (transformatory elektroniczne), które są przeznaczone do zasilania lamp halogenowych o mocy 12 woltów. Nasz zasilacz włącza się po przyłożeniu napięcia sieciowego i jest w stanie zasilać obciążenia mocą od ułamków wata (diody LED itp.) do 40-50 watów. Takie urządzenie może posłużyć jako zasilacz laboratoryjny dla początkującego radioamatora.
Zasilacz nie boi się zwarć na wyjściu (zamiast tego transformator elektroniczny ulega awarii po drugim zwarciu), charakteryzuje się dużą stabilnością pracy i może pracować bardzo długo bez wyłączania. Istotą przeróbki balastu jest jego udoskonalenie. Musimy nawinąć transformator impulsowy, który zapewni izolację galwaniczną od sieci 220 V i obniży napięcie do potrzebnego nam poziomu.
Transformator można nawinąć na prawie każdy rdzeń ferrytowy (pierścienie, panewki pancerne lub rdzeń w kształcie litery W). Uzwojenie sieciowe zawiera 130 zwojów drutu 0,3-0,6 mm, uzwojenie obniżające powinno zawierać 8-9 zwojów, co odpowiada napięciu wyjściowemu 12 woltów.
Napięcie ze statecznika dostarczane jest do uzwojenia transformatora przez kondensator (wybierz napięcie kondensatora w zakresie 1000–3000 woltów, pojemność 3300–6600 pF). Wskazane jest nawinięcie uzwojenia wtórnego transformatora kilkoma żyłami cienkiego drutu (4 żyły drutu 0,5 mm), moc wyjściowa wynosi około 3,5-4 amperów. Możliwe jest również zastosowanie gotowych transformatorów firmy ET o mocy 50-150 watów.
Aby wyprostować napięcie, należy zastosować mocne diody impulsowe lub zespoły diod z zasilaczy komputerowych. Z wnętrza domu możesz użyć KD213. Wybierając diody do zasilania ze stateczników elektronicznych, należy upewnić się, że maksymalny dopuszczalny prąd diody mieści się w zakresie 8-12 amperów, sama dioda powinna pracować przy częstotliwościach 100-150 kHz.
Coraz większą popularność zyskują lampy energooszczędne, które pozwalają oszczędzać energię, mają też równomierne białe światło, zdarzają się też lampy o ciepłym świetle, zbliżone barwą do żarówek. Ale niestety, lampy energooszczędne również nie są wieczne, niektórzy po prostu je wyrzucają, a inni… robią z nich przydatne domowe produkty.
W tym artykule przyjrzymy się, jak wykonać prosty zasilacz impulsowy z lampy energooszczędnej. W większości przypadków w lampie energooszczędnej włókna znajdujące się w żarówce ulegają awarii, ale część elektroniczna pozostaje nienaruszona.
Bierzemy wadliwą lampę energooszczędną. I za pomocą śrubokręta podważamy dwie połówki korpusu. Podążamy za konturem i na przemian wyginamy jedną połowę od drugiej.
W przybliżeniu wszystkie lampy energooszczędne są wykonane zgodnie z tym schematem:
Aby wykonać zasilacz impulsowy zmienimy go do tej postaci:
Najpierw usuwamy wszystkie piny, dwa kondensatory i diody (jeśli są), jak widać na zdjęciu, ich nie miałem.
Usuwamy cewkę impulsową, są tutaj dwie opcje, pierwsza polega na tym, że uzwojenie wtórne jest nawijane w wolną przestrzeń cewki indukcyjnej i instalowane z powrotem na płytce. W takim przypadku uzyskanie większej mocy nie będzie możliwe. Druga metoda polega na nawinięciu transformatora impulsowego na przykład na pierścień ferrytowy. Instalując grzejniki na tranzystorach, można uzyskać moc 100 W lub większą.
Nie potrzebowałem dużej mocy, celem było zasilenie metra białej taśmy LED, aby zrobić coś w rodzaju kuchennej lampki nocnej :). Wybrałem też napięcie zasilania około 8-10 V, aby taśma nie świeciła zbyt jasno, w tym trybie pracy wytrzymałaby znacznie dłużej.
Wyjmujemy przepustnicę, demontujemy ją, jest to dość łatwe, rozwijamy żółtą folię syntetyczną i wyjmujemy dwie połówki ferrytu. Przed nawinięciem uzwojenia wtórnego należy wykonać izolację, po prostu owinąć uzwojenie pierwotne tekturą elektryczną, zwykłym papierem lub taśmą instalacyjną. Następnie nawijamy kilka zwojów.
Wykonujemy również izolację i wydobywamy krawędzie uzwojenia.
Transformator montujemy w odwrotnej kolejności, ja użyłem kleju „Drugi”.
Instalujemy transformator na płycie. Łączymy P1 i P4 zworką (patrz schemat).
Do testów podłączyłem resztę cewki taśmy LED, uprzednio prostując napięcie za pomocą diody i kondensatora. Napięcie wyjściowe wynosiło 9 woltów.
Zasilacz impulsowy z lampy energooszczędnej gotowy, działa, na płycie nic się nie nagrzewa.
