Посещая сайты зарубежных самодельщиков, я обратил внимание что там очень популярен так называемый лайф хакинг . Дословно это переводится как «взлом жизни». Не подумайте ничего плохого, к компьютерному хакингу лайф хакинг не имеет никакого отношения! Просто так называют полезные советы, которые помогают людям использовать казалось бы совсем ненужные вещи — пустые жестяные банки, ПЭТ-бутылки, перегоревшие лампочки, выведшие из строя бытовые приборы. Они не выбрасываются, а просто меняют свое амплуа или идут на запчасти для других полезных устройств. Нечто похожее хочу предложить и я.
Энергосберегающие лампы набирают популярность. Евросоюз вообще уже запрещает производить обычные лампы накаливания. Но к сожалению, энергосберегающие лампы тоже иногда выходят из строя. Их можно, конечно выбросить и забыть. А можно ее подвергнуть процедуре хакинга. Итак, разбираем перегоревшую энергосберегающую лампу. Потому что перегорают, как правило, только нити в самой колбе, а электронные компоненты в цоколе лампы работоспособны с вероятностью 99,9%.
Что бы посмотреть, какого цвета внутренности у энергосберегающей лампы, ее надо вскрыть. Что бы не поранить руки о стеклянные трубки (они из тонкого стекла и могут лопнуть в любой момент) , оборачиваем колбу полиэтиленовым пакетом и прихватываем скотчем. Место склейки корпуса очевидно и мы пытаемся разъединить его части с помощью отвертки или мощного ножа. Если делать это аккуратно, потратим минуты 2.
Когда энергосберегающая лампа распадется на три части, нам откроется следующая картина:
Как видим, основные части это колба, плата с электронными элементами (радиодеталями) и цоколь лампы. Теперь прикинем, что и как мы можем применить.
Колба энергосберегающей лампы . Честно говоря, что делать с ним, я пока не придумал. Колба — это запаянная стеклянная оболочка, покрытая изнутри люминофором. Безболезненно вскрыть ее удастся вряд ли. А использовать ее как какой нибудь поплавок — ненадежно – стекло все таки.
Цоколь. Это предмет уже более привлекательный. Ему можно дать вторую жизнь. Ведь это фактически небольшой корпус, с контактом, который можно ввинтить в любой стандартный патрон Е27 или Е14.
Самое простое применение — из этого цоколя можно сделать удлинитель (маломощный, конечно). Только включать его можно будет не в розетку, а в любой патрон. Возможно, самое старшее поколение помнит такие приборы. Назывались они почему то «жулик». Такой своеобразный переходник «лампа-розетка». Между прочим, может быть весьма полезен и в наше время. Особенно при поездках за границу. Поскольку система конструкции розеток может быть в стране свои и оригинальная и не всегда удается приобрести или подобрать переходник к ней, а заряжать мобильник, ноутбук, навигатор, фотоаппарат надо.
Посещая сайты зарубежных самодельщиков, я обратил внимание что там очень популярен так называемый лайф хакинг. Дословно это переводится как «взлом жизни». Не подумайте ничего плохого, к компьютерному хакингу лайф хакинг не имеет никакого отношения! Просто так называют полезные советы, которые помогают людям использовать казалось бы совсем ненужные вещи - пустые жестяные банки, ПЭТ-бутылки, перегоревшие лампочки, выведшие из строя бытовые приборы. Они не выбрасываются, а просто меняют свое амплуа или идут на запчасти для других полезных устройств. Нечто похожее хочу предложить и я.
Энергосберегающие лампы набирают популярность. Евросоюз вообще уже запрещает производить обычные лампы накаливания
. Но к сожалению, энергосберегающие
лампы тоже иногда выходят из строя. Их можно, конечно выбросить и забыть. А можно ее подвергнуть процедуре хакинга. Итак, разбираем перегоревшую энергосберегающую лампу для попытки использовать ее повторно
. Потому что перегорают, как правило, только нити в самой колбе, а электронные компоненты в цоколе лампы работоспособны с вероятностью 99,9%.
Что бы посмотреть, какого цвета внутренности у энергосберегающей лампы , ее надо вскрыть. Что бы не поранить руки о стеклянные трубки (они из тонкого стекла и могут лопнуть в любой момент) , оборачиваем колбу полиэтиленовым пакетом и прихватываем скотчем. Место склейки корпуса очевидно и мы пытаемся разъединить его части с помощью отвертки или мощного ножа. Если делать это аккуратно, потратим минуты 2.
Когда энергосберегающая лампа распадется на три части, нам откроется приведенная картина
Как видим, основные части это колба , плата с электронными элементами (радиодеталями) и цоколь лампы. Теперь прикинем, что и как мы можем применить.
Колба энергосберегающей лампы. Честно говоря, что делать с ним, я пока не придумал. Колба - это запаянная стеклянная оболочка, покрытая изнутри люминофором. Безболезненно вскрыть ее удастся вряд ли. А использовать ее как какой нибудь поплавок - ненадежно – стекло все таки.
Цоколь. Это предмет уже более привлекательный. Ему можно дать вторую жизнь. Ведь это фактически небольшой корпус, с контактом, который можно ввинтить в любой стандартный патрон Е27 или Е14.
Самое простое применение - из этого цоколя можно сделать удлинитель (маломощный, конечно). Только включать его можно будет не в розетку, а в любой патрон. Возможно, самое старшее поколение помнит такие приборы. Назывались они почему то «жулик». Такой своеобразный переходник «лампа-розетка». Между прочим, может быть весьма полезен и в наше время. Особенно при поездках за границу. Поскольку система конструкции розеток может быть в стране свои и оригинальная и не всегда удается приобрести или подобрать переходник к ней, а заряжать мобильник, ноутбук, навигатор, фотоаппарат надо.
Я лично однажды попал в такую ситуацию, отдыхая на Мальдивах. В тот раз – выручила смекалка и то, что я все же инженер электронщик. А вот некоторые соплеменники помаялись с зарядкой, пока я им не рассказал.
В то же время – будь у них такой «жулик» - не было бы проблем! Во всем мире только 2 стандарта ламп (цокольных) и есть - на 27 и на 14 мм цоколь. И подключиться к электросети имея комплект из двух таких переходников можно хоть в Африке.
Другое применение цоколя
- сделать из него светодиодный ночник. Если взять мощные осветительные светодиоды и подобрать к ним гасящее сопротивление, то их можно будет включать в 220-вольтовую сеть. Закрыть все можно какой либо мелкой полупрозрачной игрушкой или просто кусочком оргстекла. Вот и готова светодиодная дежурная лампа или ночник для ребенка. И вкручивать его можно в обычную настольную лампу или бра. А можно обеспечить подсветку в каком то техническом помещении. Ведь такая лампа будет потреблять от силы 1-2 Вт.
Можно сделать переходник с Е27 на Е14 (миньон), а если вы дружите с электроникой, можно собрать в цоколе и какое то другое электронное устройство.
Электронная плата энергосберегающей лампы . Фактически, представляет из себя блок питания – преобразователь, причем высокочастотный.
Рассмотрим поближе, что там есть интересного, на этой плате. Итак:
Диоды - 6 шт. Высоковольтные (220 Вольт) держат, хотя, очевидно и маломощные (вряд ли больше 0,5 Ампер). Но для диодного выпрямительного моста сгодятся вполне.
Дроссель. Вещь в принципе полезная, но не очень. Помехи по сети убирает, где они есть.
Транзисторы средней мощности (Вт по 2). Отличная вещь, ставим жирный +.
Высоковольтный электролит. Емкость хоть и небольшая (4,7 мкФ), зато на 400 вольт. Плюс.
Обычный конденсаторы на разные емкости, но все на 250 вольт. Плюс.
Два высокочастотных трансформатора с неизвестными параметрами. Куда применить – пока неизвестно, вещь совсем не универсальная (кроме сердечника).
Несколько резисторов (номинал неизвестен, надо или прозвонить омметром, или расшифровывать цветные метки на них). Плюс.
Что же можно сделать из этой весьма небольшой кучки деталей? На самом деле - весьма много чего. Существует много схем полезных приборов «на одном транзисторе» в прямом смысле этого слова. От всевозможных сторожевых устройств, сигнализаторов, регуляторов температуры и таймеров и пр. и пр. и пр. А у нас - целых два транзистора!
В заключении преимущества и недостатки энергосберегающих ламп
Преимущества энергосберегающих ламп
Экономия электроэнергии. Коэффициент полезного действия у энергосберегающей лампы очень высокий и световая отдача примерно в 5 раз больше чем у традиционной лампочки накаливания. Например, энергосберегающая лампочка мощностью 20 Вт создает световой поток равный световому потоку обычной лампы накаливания 100 Вт. Благодаря такому соотношению энергосберегающие лампы позволяют экономить экономию на 80% при этом без потерь освещенности комнаты привычного для вас. Причем, в процессе долгой эксплуатации от обычной лампочки накаливания световой поток со временем уменьшается из-за выгорания вольфрамовой нити накаливания, и она хуже освещает комнату, а у энергосберегающих ламп такого недостатка нет.
Долгий срок службы. По сравнению с традиционными лампами накаливания, энергосберегающие лампы служат в несколько раз дольше. Обычные лампочки накаливания выходят из строя по причине перегорания вольфрамовой нити. Энергосберегающие лампы, имея другую конструкцию и принципиально иной принцип работы, служат гораздо дольше ламп накаливания в среднем 5-15 раз. Это примерно от 5 до 12 тысяч часов работы лампы (обычно ресурс работы лампы определяется производителем и указывается на упаковке). Благодаря тому, что энергосберегающие лампы служат долго и не требуют частой замены, их очень удобно применять в тех местах, где затруднен процесс замены лампочек, например в помещениях с высокими потолками или в люстрах со сложными конструкциями, где для замены лампочки приходится разбирать корпус самой люстры.
Низкая теплоотдача. Благодаря высокому коэффициенту полезного действия у энергосберегающих ламп, вся затраченная электроэнергия преобразуется в световой поток, при этом энергосберегающие лампы выделяют очень мало тепла. В некоторых люстрах и светильниках опасно использовать обычные лампочки накаливания, из-за того что они выделяя большое количества тепла могут расплавить пластмассовую часть патрона, прилегающие провода или сам корпус, что в свою очередь может привести к пожару. Поэтому энергосберегающие лампы просто необходимо использовать в светильниках, люстрах и бра с ограничением уровня температуры.
Большая светоотдача. В обычной лампе накаливания свет идет только от вольфрамовой спирали. Энергосберегающая лампа светится по всей своей площади. Благодаря чему свет от энергосберегающей лампы получается мягкий и равномерный, более приятен для глаз и лучше распространяется по помещению.
Выбор желаемого цвета. Благодаря различным оттенкам люминофора покрывающего корпус лампочки, энергосберегающие лампы имеют различные цвета светового потока, это может быть мягкий белый свет, холодный белый, дневной свет, и т.д.;
Недостатки энергосберегающих ламп
Единственным и значительным недостатком энергосберегающих ламп
по сравнению с традиционными лампами накаливания является их высокая цена. Цена энергосберегающей лампочки в 10-20 раз больше обычной лампочки накаливания. Но энергосберегающая лампочка неспроста называется энергосберегающей. Учитывая экономию на электроэнергии при использовании этих ламп и с их срок службы, в итого, применение энергосберегающих ламп станет для вас и вашего бюджета более выгодным.
Есть еще одна особенность применения энергосберегающих ламп , которую нужно отнести к их недостатку. Энергосберегающая лампа наполнена внутри парами ртути. Ртуть считается опасным ядом. Поэтому очень опасно разбивать такие лампы в квартире и помещении. Следует быть очень осторожными при обращении с ними. По той же причине энергосберегающие лампы можно отнести к экологически вредным, и поэтому они требуют специальной утилизации, а выбрасывать такие лампы, по сути, запрещено. Но почему-то при продаже энергосберегающих ламп в магазине, продавцы не объясняют, куда их потом девать.
Поэтому, используя неисправные лампы повторно , мы еще и окружающую среду сохраняем от вредного воздействия.
РЕМОНТ И ПЕРЕДЕЛКА ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩИХ ЛАМП
ЭНЕРГОСБЕРЕГАЮЩАЯ ЛАМПА ОТ 12В
Мотал на глаз и на память интерпритируя размер сердечников, по схеме непрерывной обмотки. Первой намотал коллекторную обмотку 10 витков проводом 0.4мм, второй базовою 6 витков проводом 0.2мм, проложил слой изоляции намотал внахлест нагрузочную обмотку проводом 0.1 получилось около 330-340 витков. В нагрузку подключил лампу от сканера 7w, устройство сразу заработало, чему свидетельствовал исходящий от лампы свет. Рядом лежала 13-ваттная энергосберегающая лампа со сгоревшей спиралью, решил попробовать осилит это детище подобную нагрузку, был приятно удивлен, при токе в пол ампера при напряжении 12 вольт лампа светит достаточно ярко.
Так же работает от двух литий-ионных аккумуляторов, правда потребляя на 150 ма больше. Во едино спаял навесным монтажом (4 деталюги) и все это чудесным образом разместилось в оригинальном корпусе из под балласта на 220.
Транзистор не особо греется, через пять минут работы на нем можно держать палец. Теперь эта конструкция поедет прямиком на дачу, где как обычно постоянно перебои с электричеством, можно будет чай попить или постель разложить при дневном свете.
Что можно сделать, если у Вас сгорела компактная люминесцентная лампа
Хотя на эконом лампы, в зависимости от производителя, существует гарантия и даже до 3-х лет. Но потребители могут столкнуться с тем что лампочка перегорела, а у вас не сохранилась упаковка, чек покупки, магазин переехал в другое место т.е по каким-то независящим от вас причинам вы не можете обменять поломанную вещь. Мы решили предложить Вам воспользоваться оригинальным решением по использованию, перегоревших эконом ламп которое мы нашли на просторах огромного Интернет-ресурса и предлагаем его Вам.
Помните, вы подвергаете жизнь опасности, попав под напряжение 220В!
Проще всего её выбросить в мусор, ну а можно
из неё сделать … другую, а если ламп сгоревших накопилось
несколько, то можно заняться и …. ремонтом.
Если вы хотя бы раз держали паяльник в руках,
то эта статья для Вас.
Вы сделать самостоятельно электронный баласт для ламп дневного света и включить лампу до
30 Ватт, без стартёра и дросселя, с помощью маленькой платки
снятой с нашей эконом лампы. При этом она будет зажигаться
мгновенно, при понижении напряжения не будет ‘Моргать’.
Данная лампа перегорает двумя способами:
1) горит электронная схема
2) перегорает спираль накала
Для начала выясняем, что же произошло. Разбираем лампу (очень часто собраны на защелках, более дешовые варианты склены).
Отключаем колбу, откусываем провода питания:
Прозваниваем накалы колбы (для принятия решения выбросить колбу или нет)
Мне не повезло, перегорели обе спирали накала
(первый раз в моей немалой практике, обычно одна, а когда
сгорает схема то и ни одной). В общем если хотя бы одна сгорела
колбу выбрасываем, если нет, то она рабочая, а сгорела схема.
Рабочую колбу отлаживаем на хранение (до следующей
сгоревшей экономки) и потом к рабочей схеме цепляем колбу.
Так из нескольких делаем 1, а может и больше (как повезёт).
А вот вариант изготовления лампы дневного света.
Можно подключить, как и 6 Ваттную лампу с «китайского» фонаря
(например, я обмотал её пластиком с зелёной бутылки, а схему
спрятал в сгоревшее зарядное устройство, от мобильного телефона
и получилась классная подсветка для аквариума) так и 30 Ваттную
лампу дневного света:
Можно ли отремонтировать электронный балласт?
Люминесцентные лампы с электронным балластом
сегодня можно встретить повсеместно. Очень популярны настольные
лампы с прямоугольными плафонами и двухколенным держателем.
Во всех магазинах электротоваров уже продаются лампы, вворачиваемые
в обычные патроны с круглой резьбой вместо классических ламп
накаливания. В частности, петербургский метрополитен в последнее
время напрочь избавился от ламп накаливания, заменив их люминесцентными.
Преимущество таких ламп очевидно - продолжительный срок службы,
низкое потребление электроэнергии при высокой светоотдаче
(достаточно сказать, что 11-Ваттная люминесцентная лампа заменяет
75-Вт лампу накаливания), мягкий свет со спектром, близким
к естественному солнечному свету.
Ведущими производителями люминесцентных ламп
являются фирмы Philips, Osram и некоторые другие. К сожалению,
на отечественном рынке имеется достаточно китайских ламп низкого
качества, которые выходят из стоя гораздо чаще, чем их фирменные
собратья. Подробный рассказ об электронных балластах, о принципах
работы, преимуществах, схемотехнических решениях есть в книге
"Силовая электроника для профессионалов и любителей".
Раздел книги называется "Балласт, с которым не утонешь.
Новые методы управления люминесцентными осветительными лампами".
Поэтому читатели, которым необходимо получить первоначальные
сведения об электронных балластах, могут обратиться к книге,
ну а здесь рассматривается достаточно частный вопрос ремонта
вышедших из стоя ламп.
История появления этой статьи связана с приобретением
автором лампы неизвестной фирмы (фото 1). Данная лампа безотказно
работала в люстре несколько месяцев, однако по истечении этого
времени она просто перестала зажигаться. Ничего не оставалось
сделать, как разобрать лампу, аккуратно (с боков) поддев тонкой
отверткой корпус (он состоит из двух половинок, скрепляющихся
между собой тремя выступами-защелками).
Разобранная лампа показана на фото 2. Она состоит из круглого цоколя, схемы управления (собственно электронного балласта) и пластмассового кружка, в который вклеена трубка, которая дает свет. При разборке лампы следует соблюдать осторожность, чтобы, во-первых, не разбить баллон и не повредить себе руки, глаза и прочие части тела, а во-вторых, чтобы не повредить электронную схему (не оторвать "дорожки") и корпус (пластмассовый).
Исследования, проведенные с помощью мультиметра,
показали, что в баллоне лампы перегорела одна спираль. На
фото 3, которое получено уже после вскрытия баллона, видно,
что спираль перегорела, затемнив люминофор в окрестностях.
Было сделано предположение, что с электронным балластом ничего
не случилось (это позже подтвердилось). С большой долей уверенности
можно утверждать, что нить лампы - самое слабое место, и в
подавляющем большинстве вышедших из стоя ламп будет наблюдаться
скорее перегорание нити, нежели выгорание электронной части
схемы.
Кстати, об электронной схеме электронного баласта. Она показана на
фото 4. Схема перерисована с печатной платы. Кроме того, на
ней не показаны некоторые элементы, не затрагивающие основ
работы балласта, а также не приведены номиналы. Балласт лампы
представляет собой двухтактный автогенератор полумостового
типа с насыщающимся трансформатором. Такой автогенератор хорошо
описан в книгах и дополнительных пояснений не требует. На
входе установлен диодный мост VD1-VD4 с фильтром С1, С2, L1.
Конденсатор C1 препятствует проникновению высокочастотных
помех в питающую сеть, конденсатор C2 служит фильтром сетевых
пульсаций, дроссель L1 ограничивает пусковой ток и фильтрует
ВЧ помехи. Дроссель L2 и конденсатор C3 являются элементами
резонансного контура, напряжение в котором "зажигает"
лампу. Конденсатор C4 - пусковой. Понятно, что при обрыве
одной из нитей лампа уже не загорится.
Очень важный элемент схемы - предохранитель F1. Если в схеме электронного балласта что-то случится (например, "выгорят" транзисторы полумоста, создав "сквозной" ток, или пробьется конденсатор C1, С2, или пробьется диодный мост), предохранитель защитит сеть от короткого замыкания и возможного пожара. На фото 5 этот предохранитель показан.
Он представляет собой колбочку без классического
держателя с длинными выводами, один из которых припаян к цоколю,
а другой, к печатной плате балласта. Так что если предохранитель
перегорел, скорее всего, что-то случилось в схеме балласта,
и нужно проверять его элементы. А если нет, балласт наверняка
цел.
Самое интересное, что такую энергосберегающую лампу можно отремонтировать,
и обойдется это дешевле, чем приобрести новую лампу. Она будет
выглядеть, конечно, не так красиво, как промышленная, но вполне
прилично (если все делать аккуратно). Итак, нужно приобрести
сменный элемент для настольной лампы, например, такой, как
показан на фото 6. Производителем этой лампы является итальянская
фирма Osram, мощность лампы - 11 Вт, что соответствует 75
Вт лампы накаливания.
На коробочке лампы есть интересная информация о потребляемой мощности других ламп, а также по надежности. Данная лампа мощностью 9 Вт заменит 60-Ваттную лампу накаливания, 9 Вт - 40- Ваттную, а 5 Вт - 25-Ваттную. Гарантированное время наработки на отказ - 10000 часов, что соответствует 10 лампам накаливания. Это - примерно 13 месяцев непрерывной работы. Цоколь дампы должен содержать четыре вывода, то есть две спирали (фото 7). У данной лампы правые два вывода относятся к одной спирали, левые два - к другой спирали. Если расположение спиралей неочевидно, всегда можно разыскать нужные выводы с помощью мультиметра - спирали имеют низкое сопротивление порядка нескольким Ом.
Выводы лампы необходимо осторожно, не допуская перегрева, облудить припоем.
Теперь займемся подготовкой основания, к которому будем крепить лампу. Кружок, похожий на имеющийся, залитый белой массой (фото 8), нужно изготовить новый и напильником подготовить площадку, к которой будет приклеена лампа (фото 9). Колбу лампы разбивать категорически не рекомендуется.
Дальше лучше проверить, как зажигается лампа. Подпаиваем выводы лампы к балласту (фото 11) и включаем балласт в сеть. Для приработки стоит его потренировать, включая-отключая несколько раз и выдержав во включенном состоянии несколько часов. Лампа светится достаточно ярким светом, и при этом греется, поэтому ее лучше положить на дощечку и накрыть несгораемым листом. Когда тренировка проведена, разбираем эту конструкцию и начинаем монтаж лампы.
Берем тюбик суперклея "Момент" и наносим на сопрягаемые поверхности несколько капель. Потом вставляем выводы в отверстия и плотно прижимаем детали друг другу, выдерживая полчаса в таком виде. Клей надежно "схватит" детали (фото 10). Лучше использовать этот клей, или дихлорэтан, поскольку для надежного крепления пластмасса в сопрягаемом месте должна немного расплавиться.
Осталось собрать лампу. Впаиваем балласт в цоколь, не забыв о предохранителе. Заранее (до впайки) нужно припаять четыре провода, которыми лампа будет связана с балластом. Подойдет любой провод, ну лучше, чтобы это был провод типа МГТФ во фторопластовой термостойкой изоляции (фото 12). Собирается лампа тоже просто - достаточно уложить провода внутри цоколя, или скрутить их жгутиком, и затем защелкнуть фиксаторы. Отверстия от прошлого баллона в целях электробезопасности лучше заклеить кружочками, ввырезанными из упаковки от молочных продуктов.
Отремонтированная лампа готова (фото 13). Ее
можно ввернуть в патрон.
В заключение отмечу, что можно достаточно просторно
фантазировать на тему электронных балластов. К примеру, вставить
лампу в красивый светильник и подвесить его к потолку, используя
части от сгоревшей лампы.
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:
- Преобразование переменного тока из электросети в постоянный. При этом напряжение не меняется (то есть остается 220 В).
- Трансформация постоянного напряжения в прямоугольные импульсы за счет работы широтного импульсного преобразователя. Частота импульсов составляет от 20 до 40 кГц.
- Подача напряжения на светильник посредством дросселя.
Источник бесперебойного питания (ИБП) состоит из целого ряда компонентов, каждый из которых в схеме имеет свою маркировку:
- R0 - выполняет ограничивающую и предохраняющую роль в блоке питания. Устройство предотвращает и стабилизирует чрезмерный ток, идущий по диодам в момент подключения.
- VD1, VD2, VD3, VD4 - выступают в качестве мостов-выпрямителей.
- L0, C0 - являются фильтрами передачи электрического тока и защищают от перепадов напряжения.
- 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.
- R2, C11, C8 - облегчают начало работы преобразователей.
- R7, R8 - оптимизируют закрытие транзисторов.
- R6, R5 - образуют границы для электротока на транзисторах.
- R4, R3 - используются в качестве предохранителей при скачках напряжения в транзисторах.
- VD7 VD6 - защищают транзисторы БП от возвратного тока.
- TV1 - является обратным коммуникативным трансформатором.
- L5 - балластный дроссель.
- C4, C6 - выступают как разделительные конденсаторы. Делят все напряжение на две части.
- TV2 - трансформатор импульсного типа.
- VD14, VD15 - импульсные диоды.
- 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
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:
- Временно наносим обмотку на дроссель (приблизительно 10 витков провода).
- Стыкуем обмотку с сопротивлением нагрузки (мощность от 30 Вт и сопротивление 5-6 Ом).
- Подключаемся к сети и делаем замер напряжения при нагрузочном сопротивлении.
- Полученный результат делим на число витков и узнаем, сколько вольт приходится на каждый виток.
- 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.
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
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.
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.