Электротехнический интернет-журнал Electrik.info

 
 

Сайт электрика

Электрик Инфо » Электромастерская

Как сделать блок питания из электронного трансформатора

Как сделать блок питания из электронного трансформатора?После всего сказанного в предыдущей статье (смотрите Как устроен электронный трансформатор?), кажется, что сделать импульсный блок питания из электронного трансформатора достаточно просто: поставить на выход выпрямительный мост, сглаживающий конденсатор, при необходимости стабилизатор напряжения и подключить нагрузку. Однако это не совсем так.

Дело в том, что преобразователь не запускается без нагрузки или нагрузка не достаточна: если к выходу выпрямителя подключить светодиод, разумеется, с ограничительным резистором, то удастся увидеть, лишь только одну вспышку светодиода при включении.

Чтобы увидеть еще одну вспышку, потребуется выключить и включить преобразователь в сеть. Чтобы вспышка превратилась в постоянное свечение надо подключить к выпрямителю дополнительную нагрузку, которая будет просто отбирать полезную мощность, превращая ее в тепло. Поэтому такая схема применяется в том случае, когда нагрузка постоянна, например, двигатель постоянного тока или электромагнит, управление которыми будет возможно только по первичной цепи.

Если для нагрузки необходимо напряжение более, чем 12В, которое выдают электронные трансформаторы потребуется перемотка выходного трансформатора, хотя есть и менее трудоемкий вариант.

Вариант изготовления импульсного блока питания без разборки электронного трансформатора

Схема такого блока питания показана на рисунке 1.

Двухполярный блок питания для усилителя

Рисунок 1. Двухполярный блок питания для усилителя

Блок питания изготовлен на основе электронного трансформатора мощностью 105Вт. Для изготовления такого блока питания понадобится изготовить несколько дополнительных элементов: сетевой фильтр, согласующий трансформатор Т1, выходной дроссель L2, выпрямительный мост VD1-VD4.

Блок питания в течение нескольких лет эксплуатируется с УНЧ мощностью 2х20Вт без нареканий. При номинальном напряжении сети 220В и токе нагрузки 0,1А выходное напряжение блока 2х25В, а при увеличении тока до 2А напряжение падает до 2х20В, что вполне достаточно для нормальной работы усилителя.

Согласующий трансформатор Т1 выполнен на кольце К30х18х7 из феррита марки М2000НМ. Первичная обмотка содержит 10 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,8мм, сложенного вдвое и свитого жгутом. Вторичная обмотка содержит 2х22 витка со средней точкой, тем же проводом, также сложенным вдвое. Чтобы обмотка получилась симметричной, мотать следует сразу в два провода – жгута. После обмотки для получения средней точки соединить начало одной обмотки с концом другой.

Также самостоятельно придется изготовить дроссель L2 для его изготовления понадобится такое же ферритовое кольцо, как и для трансформатора Т1. Обе обмотки намотаны проводом ПЭВ-2 диаметром 0,8мм и содержат по 10 витков.

Выпрямительный мост собран на диодах КД213, можно применить также КД2997 или импортные, важно лишь, чтобы диоды были рассчитаны на рабочую частоту не менее 100КГц. Если вместо них поставить, например, КД242, то они будут только греться, а требуемого напряжения получить от них не удастся. Диоды следует установить на радиатор площадью не менее 60 - 70см2, используя при этом изолирующие слюдяные прокладки.

Электролитические конденсаторы C4, C5 составлены из трех параллельно соединенных конденсаторов емкостью по 2200 микрофарад каждый. Обычно так делается во всех импульсных источниках питания для того, чтобы снизить общую индуктивность электролитических конденсаторов. Кроме этого полезно также параллельно им установить керамические конденсаторы емкостью 0.33 - 0,5мкФ, которые будут сглаживать высокочастотные колебания.

На входе блока питания полезно установить входной сетевой фильтр, хотя будет работать и без него. В качестве дросселя входного фильтра использован готовый дроссель ДФ50ГЦ, применявшийся в телевизорах 3УСЦТ.

Все узлы блока монтируют на плате из изоляционного материала навесным монтажом, используя для этого выводы деталей. Всю конструкцию следует поместить в экранирующий корпус из латуни или жести, предусмотрев в нем отверстия для охлаждения.

Правильно собранный источник питания в наладке не нуждается, начинает работать сразу. Хотя, прежде чем ставить блок в готовую конструкцию следует его проверить. Для этого на выход блока подключается нагрузка – резисторы сопротивлением 240Ом, мощностью не менее 5Вт. Включать блок без нагрузки не рекомендуется.

Еще один способ доработки электронного трансформатора

Случаются ситуации, что хочется применить подобный импульсный блок питания, но нагрузка оказывается очень «вредной». Потребление тока либо очень мало, либо меняется в широких пределах, и блок питания не запускается.

Подобная ситуация возникла, когда попытались в светильник или люстру со встроенными электронными трансформаторами, вместо галогенных ламп поставить светодиодные. Люстра просто отказалась с ними работать. Что же делать в таком случае, как заставить все это работать?

Чтобы разобраться с этим вопросом давайте, посмотрим на рисунок 2, на котором показана упрощенная схема электронного трансформатора.

Упрощенная схема электронного трансформатора

Рисунок 2. Упрощенная схема электронного трансформатора

Обратим внимание на обмотку управляющего трансформатора Т1, подчеркнутую красной полосой. Эта обмотка обеспечивает обратную связь по току: если тока через нагрузку нет, или он просто мал, то трансформатор просто не заводится. Некоторые граждане, купившие это устройство, подключают к нему лампочку мощностью 2,5Вт, а потом несут обратно в магазин, мол, не работает.

И все же достаточно простым способом можно не только заставить работать устройство практически без нагрузки, да еще и сделать в нем защиту от короткого замыкания. Способ подобной доработки показан на рисунке 3.

Доработка электронного трансформатора. Упрощенная схема

Рисунок 3. Доработка электронного трансформатора. Упрощенная схема.

Для того, чтобы электронный трансформатор мог работать без нагрузки или с минимальной нагрузкой следует обратную связь по току заменить обратной связью по напряжению. Для этого следует убрать обмотку обратной связи по току (подчеркнутую красным на рисунке 2), а вместо нее запаять в плату проволочную перемычку, естественно, помимо ферритового кольца.

Далее на управляющий трансформатор Тр1, это тот, который на маленьком кольце, наматывается обмотка из 2 - 3 витков. А на выходной трансформатор один виток, и далее получившиеся дополнительные обмотки соединяется, как указано на схеме. Если преобразователь не заведется, то надо поменять фазировку одной из обмоток.

Резистор в цепи обратной связи подбирается в пределах 3 - 10Ом, мощностью не менее 1Вт. Он определяет глубину обратной связи, которая определяет ток, при котором произойдет срыв генерации. Собственно это и есть ток срабатывания защиты от КЗ. Чем больше сопротивление этого резистора, тем при меньшем токе нагрузки будет происходить срыв генерации, т.е. срабатывание защиты от КЗ.

Из всех приведенных доработок, эта, пожалуй, самая лучшая. Но это не помешает дополнить ее еще одним трансформатором как в схеме по рисунку 1.

Борис Аладышкин


Сейчас самое время поделиться статьей и добавить ее в закладки!


Тематические разделы: Электрик Инфо » Электромастерская

Другие статьи:

  • Как устроен электронный трансформатор
  • Электрическая схема блока питания для гаража
  • Как запитать аккумуляторный шуроповерт от электрической сети
  • Простой источник аварийного освещения
  • Как определить параметры неизвестного трансформатора
  • Блоки питания электронных устройств


  •  
      Комментарии:

    #1 написал: sergei | [цитировать]

     
     

    Отличная полезная статья.

      Комментарии:

    #2 написал: Muchitel | [цитировать]

     
     

    Уважаемый Борис.
    Трансформатор ЕК105С, изготовитель СВЕТОКОМПЛЕКТ (FOSHAN GEDI ELEKTRONIK CO.LTD)
    Ситуация: при подключении на выход эл.транса нагрузки даже с незначительной индуктивностью -( провод  свернут 3-4 витка в кольцо без сердечника ) блок не запускается. Мне нужно нагрузить ЭлТр повышающим трансом.
    С уважением, Валерий Никитович. 

      Комментарии:

    #3 написал: дима | [цитировать]

     
     

    а почему и чем зашунтированы резисторы базы и коллектор-эммитер транзисторов?

      Комментарии:

    #4 написал: Андрей | [цитировать]

     
     

    Спасибо за статью, сейчас как раз занимаюсь доработкой своего транса, только у меня Camellion. Однако было бы полезно дополнить статью графиком зависимости предельного тока от сопротивления в цепи обратной связи, хотя бы для идеальных условий. Все таки не у всех хватает нужных знаний для его расчета, а руки чешутся, экспериментальный подбор при этом может кончиться фейерверком. Цена вопроса - копейки, но все таки хотелось бы опираться на более-менее точные данные при переделке.

      Комментарии:

    #5 написал: Владислав | [цитировать]

     
     

    После такой доработки ( трансформатор Ферон 200 Вт ) схема всё равно не запускается с малой нагрузкой. Но самый неприятный "сюрприз " появился в том, что с 5(!)- ваттной лампой не по детски стали греться выходные транзисторы. Объясните, если Вас не затруднит. К слову, вместо резистора в обмотке обратной связи использован конденсатор 0,22 мкФ.

      Комментарии:

    #6 написал: Борис Аладышкин | [цитировать]

     
     

    Muchitel, проще всего подобную схему собрать с использованием выходного трансформатора от такого же блока: вторичная обмотка подключается к выходу электронного трансформатора, а первичная (теперь она будет вторичной) используется по своему усмотрению. При необходимости может потребоваться перемотка. На выходе, конечно, должна быть подключена нагрузка. Такие схемы люди делали, проблем с запуском из-за индуктивности не наблюдалось.

    Дима, это стандартные схемотехнические решения. Резисторы базы зашунтированы так называемыми ускоряющими конденсаторами. За счет них транзисторы включаются быстрее, увеличивается крутизна фронтов выходных импульсов, поэтому транзисторы нагреваются менее активно. Коллектор – эмиттер зашунтированы диодами, включенными в обратном направлении. Их назначение защитить транзисторы от выбросов ЭДС самоиндукции при выключении транзисторов. Для этой цели существуют специальные защитные диоды – супрессоры, отличающиеся высокой частотой и нормированным напряжением срабатывания. Вместо них вполне возможно применение выпрямительных диодов, предназначенных для работы на высоких частотах, например КД226Г.

    Владислав, трансформаторы «Ферон» наиболее пригодны для таких переделок, поскольку выходной трансформатор намотан на кольце. У «Ташибры», например сердечник этого трансформатора Ш-образный, его можно только расколоть.

    Почему может не запускаться. Случай с неправильной фазировкой обмоток рассматривать не будем, хотя забывать об этом не следует. Если на выходе стоит выпрямитель по мостовой схеме с конденсатором большой емкости, то может и не запуститься. В этом случае поможет включение после моста дросселя индуктивностью около 50 микрогенри. Такой дроссель получится если на ферритовом сердечнике 27*14*12 (такой можно извлечь из старого компьютерного БП) намотать 25 витков провода ПЭЛ 1,2. Можно также использовать жгут из 2…3 сложенных вместе проводов меньшего диаметра.

    Почему может греться. Между обмотками обратной связи обычно устанавливается резистор, лучше 2 соединенных параллельно 6,8Ом по 5 вт, что составит 3,4 Ом. Величиной этих резисторов в некоторых пределах регулируется частота: без нагрузки она должна получиться 30КГц, а под нагрузкой частота будет возрастать.

    Конденсатор емкостью 0,22мкф на частоте 30 КГц имеет реактивное сопротивление 24Ом. Попробуйте сначала с резисторами, подберите сопротивление, при котором будет работать нормально, а потом замените конденсатором подходящей емкости. Очень хорошие результаты получаются при замене штатных транзисторов на мосфеты, например IRF840. При такой переделке блок работает намного стабильней.  

      Комментарии:

    #7 написал: Владислав | [цитировать]

     
     

    Уважаемый Борис, спасибо что ответили. Я не знаю, почему пишут, что ташибровские трансы имеют Ш-образный сердечник. У меня два по 60 Вт в пластмассе и металле-у обоих кольца. Но это между делом. На выходе моста Ферона конденсатора нет, с лампой 40 Вт и более запускается, причём чем больше нагрузка, тем меньше нагрев транзисторов (?). Поставил на обмотку ОС резистор 2 Вт-чуть тёплый, оставлю его. И последнее- вот так просто вместо биполярных ставить полевые? У них же разный метод управления да и принцип работы тоже. Может, хотя бы подобрать резисторы в цепи затвора? А Вы сами так делали? Простите, что отнимаю Ваше время, не могли бы Вы дать ссылку на сайт, если таковая у Вас имеется, где была бы схема трансформатора на полевиках и чтобы с разводкой Ватт на 300. Опять же управляющий транс там не нужен. с уважением, Владислав.

      Комментарии:

    #8 написал: Александр | [цитировать]

     
     

    FERON TRA 110/200W. Люди, сделал все как показано на схеме, за исключением добавил конденсатора после д/моста на 220 uF x 400 В для сглаживания пульсаций, через секунд 10 как полыхнет с треском один из резисторов на плате...ппц... Все 10 раз перепроверил, соответствует схеме, до переделок транс был рабочий. Выключил, разрядил конденсатор, трогаю транзисторы - все 4 кипяток! Неужели из-за напряжения 400 вольт после конденсатора??? Ваше мнение...

      Комментарии:

    #9 написал: Кибог | [цитировать]

     
     

    Люди вы что заморачиваетесь - у нас в энергосфере блоки питания для светодиодных лент не больше 200 рублей стоят.

      Комментарии:

    #10 написал: giorgii | [цитировать]

     
     

    U menia dva meshka plati ot energosberegaiushih 80 watnih lamp.shemi identichni god muchalsia shtob zastavit rabotat na nizkuiu nagruzku. Bolshoe ogromnoe spasibo za statiu....

      Комментарии:

    #11 написал: slaiger | [цитировать]

     
     

    Добрый день! Переделал ЭТ (150Вт). Обмотку ОС по току убрал. Намотан 1 виток (ОС по напряжению) на коммутирующем трансе и 2 - на силовом. Трансы соединены через резистор 3,4Ом. Выпрямительный мост и кондеры на выходе ЭТ пока не вешал. ЭТ заводится, но при попытке подсоединить нагрузку (авто-лампа на 21Вт), я так понимаю, уходит в защиту и не возвращается, пока не перезапустишь. Направление витков, диаметр провода доп. обмоток и номинал резистора менял в обе стороны - ничего не меняется. В чем может быть причина?

      Комментарии:

    #12 написал: Павел Хмелярчук | [цитировать]

     
     

    А если вместо переделки к выходной обмотке, просто добавить метало-пленочный конденсатор, паралельно. Как он будет работать? Поидее будет создавать кратковременные всплески тока при перезарядке, этого хватит для работы генератора?
    Будет ли смещение?  

    Добавление комментария
    Имя:*
    E-Mail:
    Комментарий:
    Введите код: *

    Электрика дома  | Электрообзоры  | Энергосбережение
    Секреты электрика | Источники света | Делимся опытом
    Домашняя автоматика | Электрика для начинающих
    Электромастерская | Электротехнические новинки

    Электрик Инфо - электротехника и электроника, домашняя автоматизация, статьи про устройство и ремонт домашней электропроводки, розетки и выключатели, провода и кабели, источники света, обзоры электротехнических новинок, интересные факты и многое другое для электриков и домашних мастеров.
    Copyright © 2008-2016 electrik.info
    Е-mail: electroby@mail.ru Сайт в Google+
    Вся информация на сайте Электрик Инфо предоставлена в ознакомительных и познавательных целях. За применение этой информации администрация сайта ответственности не несет. Сайт может содержать материалы 12+
    Перепечатка материалов сайта запрещена.

    Полезное

    Светодиодные лампы и светильники IEK