Ибп из электронного трансформатора

Оглавление

Сборка по схеме своими руками

Электронный балласт можно купить в магазине или найти у себя в закромах, но самым интересным вариантом будет сборка электронного трансформатора своими руками. Собирается он довольно просто, а большинство необходимых деталей можно наковырять в сломанных блоках питания и в энергосберегающих лампах.

  • Необходимые компоненты:Диодный мост с обратным напряжением не ниже 400 В и током не менее 3 А или четыре диода с такими же характеристиками.
  • Предохранитель на 5 А.
  • Симметричный динистор DB3.
  • Резистор 500 кОм.
  • 2 резистора 2,2 Ом, 0,5 Вт.
  • 2 биполярных транзистора MJE13009.
  • 3 плёночных конденсатора 600 В, 100 нФ.
  • 2 тороидальных сердечника.
  • Провод с лаковым покрытием 0,5 мм².
  • Провод в обычной изоляции 2,5 мм².
  • Радиатор для транзисторов.
  • Макетная плата.

Начинается все с макетной платы, на которую вы будете устанавливать все радиокомпоненты. На рынке можно купить два вида плат — с односторонней металлизацией на коричневом стеклотекстолите.

И с двусторонней сквозной, на зелёном.

От выбора платы зависит, сколько времени и сил вы потратите на сборку проекта.

Коричневые платы — отвратительного качества. Металлизация на них выполнена настолько тонким слоем, что в некоторых местах на ней видны разрывы. Припоем она смачивается плохо, даже если использовать хороший флюс. А все, что удалось припаять — отрывается вместе с металлизацией при малейшем усилии.

Зелёные — стоят в полтора-два раза дороже, но зато с качеством все в порядке. Металлизация на них с толщиной проблем не имеет. Все отверстия в плате залужены на производстве, благодаря чему медь не окисляется и проблем при пайке не возникает.

Найти и купить эти макетки можно как в ближайшем радиомагазине, так и на алиэкспрессе. В Китае они стоят в два раза дешевле, но доставки придётся подождать.

Радиодетали выбирайте с длинными выводами, они вам пригодятся при монтаже схемы. Если вы собираетесь использовать бывшие в употреблении детали, то обязательно проверяйте их работоспособность и отсутствие внешних повреждений.

Единственная деталь, которую вам придётся сделать самим — это трансформатор.

Согласующий нужно наматывать тонким проводом. Количество витков в каждой обмотке:

  • I — 7 витков.
  • II — 7.
  • III — 3.

Не забывайте фиксировать обмотки скотчем, иначе они расползутся.

Силовой трансформатор состоит всего из двух обмоток. Первичную наматывайте проводом 0,5мм², а вторичную — 2,5мм². Первичка и вторичка состоят из 90 и 12 витков соответственно.

Для пайки лучше не использовать «дедовские» паяльники — ими запросто можно сжечь чувствительные к температуре радиоэлементы. Возьмите лучше паяльник с регулировкой мощности, они не перегреваются, в отличие от первых.

ранзисторы заранее установите на радиаторы. Делать это на уже собранной плате — крайне неудобно. Собирать схему нужно от маленьких деталей к большим. Если вы сначала установите большие, то они будут мешаться при пайке маленьких. Учитывайте это.

При сборке смотрите на принципиальную схему, все соединения радиоэлементов должны соответствовать ей. Просуньте выводы деталей в отверстия на плате и согните их в нужном направлении. Если длины не хватает, удлиняйте их проводом. Трансформаторы после пайки приклейте к плате эпоксидной смолой.

После сборки подключите к выводам устройства нагрузку и убедитесь в том, что оно работает.

Схема и пошаговая инструкция подключения аппарата

На первом этапе проводятся подготовительные действия: выключается подача электроэнергии, отключается оборудование. Соберите необходимый инструментарий — понадобится индикаторная отвертка.

Далее снимается кнопка размыкателя и снимается коробка, механизм извлекается. Пошаговый алгоритм после извлечения выглядит следующим образом:

  • извлечение кабелей выключателя;
  • подключение фазного провода к размыкателю;
  • подключение второго провода к прибору искусственного освещения.

Фазный выход должен быть подключен к клемме L-in , а второй — к L-out. Обязательно следуйте этому правилу.

В инструкции по эксплуатации диммера указывается последовательность подключения

Но особое внимание следует обращать на фазный провод, который подсоединяется строго к внешней клемме

Немного о трансформаторах

Рис.1: Трансформатор.

Прежде, чем приступить к основной части, сделаю небольшое напоминание о том, что же такое электронный трансформатор и для чего он предназначен. Трансформатор используется для преобразования одной переменной напряжения в другую (например, 220 вольт в 12 вольт). Это свойство электронного трансформатора очень широко используется в радиоэлектронике. Существуют однофазные (ток течёт по двум проводам – фаза и «0») и трёхфазные (ток течёт по четырём проводам – три фазы и «0») трансформаторы. Основным значимым моментом при использовании электронного трансформатора является то, что при понижении напряжения сила тока в трансформаторе увеличивается.

У трансформатора имеется как минимум одна первичная и одна вторичная обмотка. Питающее напряжение подключается на первичную обмотку, ко вторичной обмотке подключается нагрузка, либо снимается выходное напряжение. В понижающих трансформаторах провод первичной обмотки всегда имеет меньшее сечение, чем провод вторичной. Это позволяет увеличить количество витков первичной обмотки и как следствие её сопротивление. То есть при проверке мультиметром первичная обмотка показывает сопротивление в разы большее, чем вторичная. Если же по какой-то причине диаметр провода вторичной обмотки будет небольшим, то по закону Джоуля-Лэнса вторичная обмотка перегреется и спалит весь трансформатор. Неисправность трансформатора может заключаться в обрыве и или КЗ (коротком замыкании) обмоток. При обрыве мультиметр показывает единицу на сопротивлении.

Галогенная лампа схема подключения через трансформатор

Обычные лампы накаливания существенно уступают галогенным лампам в плане разнообразия ассортимента. Галогенные лампы находят свое применение в самых разных областях деятельности человека.

Они одинаково широко используются как для обеспечения освещения в общественных зданиях, так и для работы в домашних условиях. Продукция отдельных компаний даже подразделяется на категории в зависимости от того или иного ее назначения.

К примеру, стоимость профессиональной аппаратуры оказывается существенно дороже бытовой. Кроме того, наличие конструктивных особенностей различных галогенных ламп определяет их принадлежность к тому или иному виду:

  1. — линейным;
  2. — капсульным;
  3. — лампы с рефлектором;
  4. — лампы с бытовым патроном.

В целях экономии и повышения безопасности эксплуатации электроэнергии нередко обращаются к задействованию схем освещения, использующих намного меньшие показатели напряжения в сравнении с традиционными 220В.

Схема подключения галогенных ламп

Подключение галогенных ламп малого напряжения осуществляется через специальные источники питания на 6, 12 и 24В.

Примечательно, что низковольтные галогенные лампы на практике оказываются столь же яркими, как и обычные, в то время как потребление энергии сокращается на порядок.

Кроме того, невысокое напряжение выступает дополнительной гарантией безопасности человека.

Часто такие лампы из соображений безопасности устанавливаются в ванных комнатах. Впрочем, низковольтные галогенные лампы также используются и во встроенных светильниках подвесных потолков, ввиду того, что небольшие размеры современных электронных трансформаторов позволяют осуществлять их монтаж прямо на каркас таких потолков.

Единственным ограничением для работы таких ламп является необходимость установки специального понижающего трансформатора.

Рис 1. Подключение галогенных светильников через трансформатора

Таким образом, когда для освещения используется низковольтная галогенная лампа. схема подключения к сети подразумевает наличие понижающего трансформатора на 12В.

Как подключаются галогенные лампы на схеме

Само подключение светильников оказывается чрезвычайно простым: для этого достаточно подключить галогенные лампы параллельно между собой и подсоединить их к трансформатору.

Рассмотрим более детально как подключаются между собой все элементы (трансформатор, галогенная лампа схема подключения и управления).

На рисунке ниже представлена блок схема, состоящая из двух понижающих трансформаторов и шести галогенных светильников. Синим цветом обозначен нулевой провод, коричневым – фазный.

Подключение на стороне 220 В. Подключение проводов в распределительной коробке осуществляется таким образом, что фаза питающего провода (тот который приходит в коробку) идет на выключатель.

Управление освещением (включение / отключение) осуществляется обычным выключателем. Его подключают до трансформаторов на стороне 220 В.

Нулевую жилу можно сразу соединять с нулевыми жилами проводов, которые идут к трансформаторам. После фазный провод который «пришел» с выключателя подключается к фазным проводам трансформаторов.

Для подключения проводов в трансформаторе предусмотрены специальные клеммы L и N.

Рис 2. Блок схема подключения галогенных светильников

Не имеет значения сколько будет подключатся трансформаторов в схеме

Важно чтобы каждый трансформатор подключался отдельным проводом и все они соединялись только в распределительной коробке. Если соединять провода не в коробке, а где-нибудь под потолком, то при потере контакта к месту соединения невозможно будет добраться. Подключение на стороне 12 В

Основная часть работы выполнена, осталось самая малость, подключить галогенную лампу в схему питания. Единственное что нужно учитывать что галогенные лампы в схеме подключаются параллельно между собой

Подключение на стороне 12 В. Основная часть работы выполнена, осталось самая малость, подключить галогенную лампу в схему питания. Единственное что нужно учитывать что галогенные лампы в схеме подключаются параллельно между собой.

Для одновременного подключения большого количества ламп стоит использовать специальные клеммные соединители. (На рисунке используются клеммные колодки на шесть дорожек.)

Комментариев пока нет!

Подключение галогенных ламп через трансформатор

Технология подключения зависит от места расположения ламп, стадии ремонта и проекта. Принципиальные схемы подключения трансформатора к галогенным источникам света разделяются на следующие виды:

  • одноклавишная цепь питания ламп, использующая один импульсный блок;
  • одноклавишная разветвленная цепь питания, использующая два или более блоков.

Рекомендуется пользоваться следующим техническим приемом. Если в цепи одноклавишного выключателя находится более 4-5 ламп, то есть предполагаемая площадь освещения большая, лучше проектировать разветвленную проводку, содержащую два трансформатора.

Плюс этой схемы трансформатора для галогенных ламп состоит в том, что при внезапно вышедшем из строя электронном блоке, подача напряжения прекратится только на одну ветвь. В случае с общим устройством, погаснут все лампочки сразу, понадобится срочная замена блока, что не всегда возможно сделать.

Процесс монтажа электропроводки с одним блоком производят обычным путем. Трансформатор имеет клеммы входа и выхода, на них, соответственно имеется маркировка нулевого и фазного проводов. Через соединение проводов в распределительной коробке, куда подключен одноклавишный выключатель, размыкающий фазовый провод, подается электропитание.

Лампы от понижающего блока подключают параллельно, при этом нужно добиться (учесть в проекте), чтобы длина проводов между трансформатором и каждой лампочкой была одинаковая. Это делается для того, чтобы в низковольтных цепях предупредить разность в падении напряжения.

То есть, если одна лампа соединена проводами длиной 30см, а вторая 3м, то первая будет гореть ярче, а в более длинной цепи возможен нагрев проводов. Проектировать проводку нужно так, чтобы длина любого участка цепи «трансформатор-лампа» равнялась примерно 2 м. Выбор сечения кабеля по току при такой длине должен производиться, исходя из минимального значения в 1.5 мм2.

Монтаж проводки с двумя трансформаторами производят так, чтобы от распределительной коробки питался каждый электронный блок со своей ветвью ламп отдельно. От понижающего устройства каждой ветви подключают лампы параллельно, учитывая приведенные выше рекомендации.

Схемы с большим количеством лампочек могут подключаться с использованием распределительной коробки между выходом трансформатора и лампами. Такой подход актуален при недостатке выходных клемм на самом устройстве или связан с местом его размещения.

В случае такого проекта, категорически запрещается использовать провод на участке между трансформатором и распределительной коробкой без расчета его сечения, так как низковольтные цепи пропускают через себя гораздо больший ток, чем цепи с питающим напряжением 220в при одинаковых значениях потребляемой мощности.

Например, трансформатор для галогенных ламп 12в питает напряжением 7 осветительных приборов, мощностью 35Вт каждый. Лампы подключены параллельно через распределительную коробку, требуется узнать сечение провода между выходом блока и распределителем.

Расчет тока: 10∙35/12=29А, то есть, согласно таблицам сечения электрических кабелей нужен провод сечением не менее 4 мм2.

Чтобы избежать подобных нагрузок, рекомендуется использовать несколько трансформаторов на небольшие группы ламп.

Перед установкой понижающего устройства нужно выделить доступное место для его установки, с таким расчетом, чтобы соблюдались следующие пункты:

  • обеспечение легкого и быстрого доступа;
  • объем замкнутого пространства не менее 10л (для отвода тепла);
  • минимальное расстояние до ближайшего галогенового источника света должно быть не менее 250 мм (это позволит избежать дополнительного нагрева).

Электрические кабели используются медные и многожильные. Если возникает потребность их удлинения, то используются клеммные колодки или зажимы. Не допускается контакт оголенных частей провода с крепежными элементами мебельных или потолочных конструкций.

Производители, выпускающие электронные понижающие трансформаторы: Osram, VS, Comtech, Tashibra, Delux. Продукция фирмы Osram считается одной из лучших в сфере электротехники. Покупая устройства малоизвестных китайских фирм, нужно быть готовым к тому, что изделия могут оказаться сомнительного качества и с малым сроком службы.

Блок питания на основе электронного трансформатора


Принципиальная схема электронного блока питания При изготовлении полноценного блока питания на основе электронного трансформатора постоянного тока на 12 Вольт к его схеме добавляется выпрямительный мост с элементами фильтрации. Этот узел состоит из 4-х вентильных диодов средней мощности с обратным напряжением до 1 кВ и током порядка 1 Ампер. После них полученное в результате выпрямления постоянное напряжение сглаживается (фильтруется) электролитическим конденсатором и мощным индуктивным дросселем.

Благодаря этому узлу удается управлять зарядной цепочкой из переменного резистора и конденсатора, входящих в электронный трансформатор.

Достоинством блока питания, собранного по рассмотренной схеме является простота и безотказность. Основой недостаток – сложность получения на выходе импульсного тока достаточно большой амплитуды. Схема подходит только для маломощных галогенных ламп, устанавливаемых в небольших светильниках типа «ночник».

Принцип сборки и схема паяльника Момент

Несмотря на то, что на рынке товаров существует колоссальное количество различных видов паяльников, намного бюджетнее и интереснее пользоваться самодельным малогабаритным инструментом. Изготовить такой совсем несложно, обладая некоторыми навыками и умениями, а также имея все необходимые инструменты.

Трансформатор

Этот прибор лежит в основе конструкции. Он имеет первичную обмотку, вторичную силовую обмотку и магнитопровод. Чтобы паять было наиболее удобно, используют мощные светодиоды.

Схема питания трансформатора

На трансформатор подается напряжение через специальную вилку со шнуром при простом нажатии кнопки, и прекращает подаваться, когда кнопка выключается. Микровыключатель обычно располагают внутри рукояти. Когда контакты выключателя будут разомкнуты, опасный потенциал фазы будет отсутствовать.

Выбор мощности паяльника

Конструкция считается эффективной, если количество теплоты, разогревающее медь будет достаточным и сила тока будет в пределе 200 ампер.

Набор магнитопровода пластинами из трансформаторного железа

Данные части трансформатора определяют объемами железа и его основными характеристиками. Характеристики менять невозможно, поэтому выбор форм паяльника ограничен. Это прямоугольная или Ш-образная формы. Когда первичная мощность будет выбрана, приступают к вычислению площади сечения.

Расчет провода для обмотки катушки

Изначально рассчитывается тое, который протекает по первичной катушке. Для этого мощность делят на напряжение. После определяют число необходимых витков. Для этого используется специальная эмпирическая закономерность-45/Qc. Значения, которые получатся варьируются и немного меняться в зависимости от внешних условий.

Сборка паяльника

Из картона изготавливают катушку, чтобы наматывать на нее провод. Обязательно, чтобы картон был плотным. Внутри помещают железные пластины, а между ними размещают витки. Обмотки изолируются. На изготовление силовой обмотки идет медная шина. Ее витки изолируются бумагой и их располагают внутри каркаса. Далее наматываются оставшиеся обмотки и надеваются пластины. После этого, все припаивается, начинается сборка корпуса

По завершении важно проверить работоспособность автоматического выключателя и прозвонить электрическую схему

Эксплуатационные качества электронного трансформатора

Большинство электронных трансформаторов изготавливается в виде пластмассовой или металлической коробочки небольших размеров. Из нее выходит два входных провода на 220 вольт и два выходных провода на 12 вольт.
В электронных трансформаторах имеется возможность регулировки яркости светильника диммерами или тиристорными регуляторами. Эта регулировка осуществляется с той стороны, где расположено входное напряжение.

Основным достоинством электронного трансформатора являются его небольшие размеры и малый вес. Это позволяет производить их установку, практически, в любом месте. В некоторых моделях современных светильников, которые рассчитаны на использование галогенных ламп, изначально встроены различные типы электронных трансформаторов. Чаще всего, такие схемы применяются для люстр. Иногда они используются внутри мебели, чтобы создать подсветку внутреннего пространства.

При монтаже освещения, электронные трансформаторы, как правило, устанавливаются во внутренней части подвесных потолков или гипсокартонных плит, как можно ближе к галогенным лампам. Длина проводов, соединяющих лампу и трансформатор не должна превышать одного метра. Это связано с тем, что при увеличении длины провода, происходит увеличение его индуктивного сопротивления. Чтобы повысить надежность системы освещения, мощность используемых ламп должна быть на 10-15% ниже, чем мощность трансформатора.

Одним из основных условий нормальной эксплуатации трансформатора, является использование обязательной нагрузки для устройства. В качестве постоянной нагрузки применяется лампочка, а основное освещение включается с помощью выключателя, установленного в первичной сети. Для того, чтобы полностью задействовать те или иные функции прибора, нужно знать его общее устройство.

Устройство электронного трансформатора

Привычные нам массивные трансформаторы не так давно стали заменяться на электронные, которые отличаются дешевизной и компактностью. Размеры электронного трансформатора настолько малы, что его встраивают в корпуса компактных люминесцентных ламп (КЛЛ).

Все такие трансформаторы сделаны по одной схеме, различия между ними минимальны. В основе схемы лежит симметричный автогенератор, иначе называемый мультивибратором.

Состоят они из диодного моста, транзисторов и двух трансформаторов: согласующего и силового. Это основные части схемы, но далеко не все. Кроме них, в схему входят различные резисторы, конденсаторы и диоды.

Принципиальная схема электронного трансформатора.

В этой схеме постоянный ток из диодного моста поступает на транзисторы автогенератора, которые накачивают энергию в силовой трансформатор. Номиналы и тип всех радиодеталей подобраны так, чтобы на выходе получалось строго определённое напряжение.

Если включить такой трансформатор без нагрузки, то автогенератор не запустится и напряжения на выходе не будет.

Переделка блока питания своими руками

Для работы галогенных ламп начали применяться импульсные источники тока с высокочастотным преобразованием напряжения. При домашнем изготовлении и налаживании довольно часто сгорают дорогостоящие транзисторы. Так как питающее напряжение в первичных цепях достигает 300 вольт, то к изоляции предъявляются очень высокие требования. Все эти трудности вполне можно обойти, если приспособить готовый электронный трансформатор. Он применяется для питания 12-вольтовых галогенок в подсветке (в магазинах), которые запитываются от стандартной электросети.

Существует определенное мнение, что получить самодельный импульсный блок питания – дело нехитрое. Можно лишь добавить выпрямительный мост, сглаживающий конденсатор и стабилизатор напряжения. На самом деле все обстоит куда сложнее. Если к выпрямителю подключить светодиод, то при включении можно зафиксировать только одно зажигание. Если выключить и включить преобразователь в сеть снова, повторится еще одна вспышка. Чтобы появилось постоянное свечение, необходимо к выпрямителю подвести дополнительную нагрузку, которая, отбирая полезную мощность, превращала бы ее в тепло.

Один из вариантов самостоятельного изготовления импульсного блока питания

Описываемый блок питания вполне можно изготовить из электронного трансформатора мощностью 105 Вт. Практически этот трансформатор напоминает компактный импульсный преобразователь напряжения. Для сборки дополнительно понадобится согласующий трансформатор Т1, сетевой фильтр, выпрямительный мост VD1-VD4, выходной дроссель L2.

Схема двухполярного блока питания

Такой аппарат стабильно функционирует длительное время с усилителем низкой частоты мощностью 2х20 ватт. При 220 В и силе тока 0,1 А выходное напряжение будет 25 В, при увеличении силы тока до 2 ампер напряжение падает до 20 вольт, что считается нормальной работой.

Ток, минуя выключатель и предохранители FU1 и FU2, следует на фильтр, защищающий цепь от помех импульсного преобразователя. Середину конденсаторов С1 и С2 соединяют с экранирующим кожухом блока питания. Потом ток поступает на вход U1, откуда с выходных клемм пониженное напряжение подается на согласующий трансформатор Т1. Переменное напряжение с другой (вторичной обмотки) выпрямляет диодный мост и сглаживает фильтр L2C4C5.

Самостоятельная сборка

Трансформатор Т1 изготавливается самостоятельно. Число витков на вторичной обмотке влияет на выходное напряжение. Сам трансформатор выполнен на кольцевом магнитопроводе К30х18х7 из феррита марки М2000НМ. Первичная обмотка состоит из провода ПЭВ-2 диаметром 0,8 мм, сложенного вдвое. Вторичная обмотка состоит из 22 витков провода ПЭВ-2, сложенного вдвое. При соединении конца первой полуобмотки с началом второй получаем среднюю точку вторичной обмотки. Дроссель также изготавливаем самостоятельно. Его наматывают на таком же ферритовом кольце, обе обмотки содержат по 20 витков.

Сглаживающие конденсаторы С4 и С5 состоят из трех параллельно включенных К50-46 емкостью по 2200 мкФ каждый. Такой способ применяется, чтобы снизить общую индуктивность электролитических конденсаторов.

На входе блока питания лучше будет установить сетевой фильтр, но возможна работа и без него. Для дросселя сетевого фильтра можно использовать ДФ 50 Гц.

Все детали блока питания располагаются навесным монтажом на плате из изоляционного материала. Полученная конструкция помещается в экранирующий кожух из тонкой листовой латуни или луженой жести. В нем не забудьте просверлить отверстия для вентиляции воздуха.

Правильно собранный блок питания не нуждается в налаживании и начинает сразу же работать. Но на всякий случай можно проверить его работоспособность с помощью подключения на выход резистора сопротивлением 240 Ом, мощностью рассеяния 3 Вт.

Устройство и принцип работы трансформаторов

Электронные трансформаторы служат для снижения стандартного электрического тока с 220 В до 12 В в условиях обслуживания галогенных ламп. Прибор представляет собой двухтактный автогенератор (импульсный блок питания) с довольно простым устройством. Он выполняется по полумостовой схеме и имеет форму небольшой коробки с 4 выходящими из нее кабелями: двумя на вход с напряжением в 220В и двумя на выход с напряжением в 12 В. Корпус чаще всего выполнен из алюминия или поликарбоната, закреплен двумя-тремя болтами.

Схема электронного трансформатора

В зависимости от конструкции и производителя внутри находится кольцевой с двумя обмотками или ш-образный сердечник из феррита. Первый тип с кольцевым сердечником проще переделать под свои нужды (из преобразователей делают ИБП и блоки питания для других электронных устройств) В роли силовой части прибора выступают биполярные транзисторы, включенные по схеме полумоста. Их рабочая частота в противофазе составляет 30-35 кГц.

Конструкцию дополняют транзисторы, через которые перекачивается вся мощность. Установленные в трансформаторе диоды используются для защиты транзисторов от обратного напряжения.

В современные осветительные приборы нередко заранее встраиваются преобразователи, их также монтируют в мебель, под потолки и за гипсокартонные плиты, что обеспечивает небольшую удаленность от ламп. В данном случае становятся очевидными преимущества именно электронных преобразователей, которые имеют небольшой вес и скромные размеры, обеспечивают постоянное напряжение, что не дает светильникам быстрее выходить из строя и терять свои качества. Многие понижающие трансформаторы для галогенных ламп дополняются защитой от короткого замыкания, плавным пуском освещения и автоматической подстройкой выходного напряжения.