Spínaný zdroj z energeticky úsporné žárovky. Charakteristické rysy zářivek od běžných žárovek

Dobrý den, přátelé. V éře LED technologie mnozí stále preferují použití zářivek (aka hospodyně) pro osvětlení. Jedná se o typ plynových výbojek, které mnozí považují mírně řečeno za nepříliš bezpečný typ osvětlení.

Ale navzdory všem pochybnostem úspěšně visí v našich domovech po celá desetiletí, a proto mají mnozí stále nefunkční ekonomické lampy.

Jak víme, provoz mnoha plynových výbojek vyžaduje vysoké napětí, někdy i několikanásobně vyšší než napětí v síti, a obyčejná hospodyně není výjimkou.

Takové lampy mají vestavěné pulzní měniče nebo předřadníky. V rozpočtových možnostech se zpravidla používá polomůstkový samokmitný převodník podle velmi populárního obvodu. Obvody takového zdroje fungují poměrně spolehlivě, a to i přes naprostou absenci jakékoli jiné ochrany než pojistky. Není zde ani normální hlavní oscilátor. Spouštěcí obvod je postaven na bázi symetrického diaku.

Obvod je stejný jako u, jen místo snižovacího transformátoru je odtud použita akumulační tlumivka. Mám v úmyslu vám rychle a názorně ukázat, jak lze takové zdroje proměnit v plnohodnotný spínaný zdroj a navíc zajistit galvanické oddělení od sítě pro bezpečný provoz.

Na úvod chci říci, že přestavěnou jednotku lze použít jako základ pro nabíječky a zdroje pro zesilovače. Obecně může být implementován tam, kde je potřeba zdroj energie.

Jen je potřeba upravit výstup diodovým usměrňovačem a vyhlazovacím kondenzátorem.

K přestavbě je vhodná jakákoli hospodyně jakékoli síly. V mém případě se jedná o plně funkční 125W lampu. Nejprve musíte otevřít lampu, vytáhnout zdroj a žárovku již nepotřebujeme. Ani nepřemýšlejte o jeho rozbití, protože obsahuje velmi toxické výpary rtuti, které jsou pro živé organismy smrtící.

Nejprve se podíváme na předřadný okruh.

Všechny jsou stejné, ale mohou se lišit v počtu přídavných komponent. Na desce je hned patrná poměrně masivní tlumivka. Pájku nahřejeme a zapájíme.

Na desce máme také malý kroužek.

Jedná se o zpětnovazební transformátor a skládá se ze tří vinutí, z nichž dvě jsou hlavní vinutí,

a třetí je vinutí zpětné vazby toku a obsahuje pouze jeden závit.

Nyní potřebujeme připojit transformátor od napájení počítače, jak je znázorněno na schématu.

To znamená, že jedna ze svorek vinutí sítě je připojena k vinutí zpětné vazby.

Druhý kolík je připojen ke spojovacímu bodu dvou polomůstkových kondenzátorů.

Ano, přátelé, tento proces je dokončen. Podívejte se, jak je to jednoduché.

Nyní zatížím výstupní vinutí transformátoru, abych se ujistil, že je tam napětí.

Nezapomeňte, že počáteční spuštění předřadníku se provádí bezpečnostním světlem. Pokud je pro nízký výkon potřeba napájecí zdroj, můžete se obejít bez transformátoru a sekundární vinutí navinout přímo na samotný induktor.

Nebylo by na škodu nainstalovat výkonové tranzistory na radiátory. Při provozu pod zátěží je jejich zahřívání přirozeným jevem.

Sekundární vinutí transformátoru lze vyrobit pro libovolné napětí.

K tomu je potřeba ho převinout, ale pokud je blok potřeba například pro nabíječku autobaterie, pak se obejdete bez jakéhokoli převíjení. Pro usměrňovač se opět vyplatí použít pulzní diody, optimálním řešením je naše KD213 s libovolným písmenem;

Na závěr chci říci, že je to pouze jedna z možností, jak takové bloky předělat. Samozřejmě existuje mnoho dalších způsobů. To je vše, přátelé. No, jako vždy, KASYAN AKA byl s vámi. Do příště. Sbohem!

Leptání DPS Domácí miniaturní nízkonapěťová páječka Hodiny na indikátorech výboje - leptání desek plošných spojů

Jedním z nejjednodušších způsobů, jak vyrobit spínací zdroj vlastníma rukama z „improvizovaných prostředků“, je přeměnit energeticky úspornou žárovku na takový zdroj. Vzhledem k tomu, že hlavním důvodem selhání kompaktních zářivek je spálení jednoho z vláken žárovky, lze téměř všechny přeměnit na spínaný zdroj s požadovaným napětím. V tomto konkrétním případě jsem převedl obvod elektronického předřadníku 15wattové žárovky na 12voltový spínaný zdroj 1ampér. Taková úprava nevyžaduje enormní úsilí a velké množství dílů, protože odhadovaný zatížený výkon je menší než výkon energeticky nejúspornější žárovky.
Každý výrobce žárovek má v obvodech vyráběných elektronických předřadníků své vlastní sady dílů s určitými jmenovitými hodnotami, ale všechny obvody jsou standardní. Proto jsem ve svém schématu neukázal celé schéma lampy, ale uvedl pouze její typický začátek a potrubí žárovky lampy. Obvod elektronického předřadníku je nakreslen černou a červenou barvou. Žárovka a kondenzátor připojené ke dvěma vláknům jsou zvýrazněny červeně. Měly by být odstraněny. Prvky, které je třeba přidat, jsou na schématu označeny zeleně. Kondenzátor C1 - měl by být nahrazen větší kapacitou, například 10-20u 400v.
Na levé straně obvodu je přidána pojistka a vstupní filtr. L2 je vyroben na kroužku ze základní desky, má dvě vinutí po 15 závitech kroucené dvoulinky Ø – 0,5 mm. Prsten má vnější průměr 16 mm, vnitřní průměr 8,5 mm a šířku 6,3 mm. Tlumivka L3 má 10 závitů Ø – 1 mm, vyrobených na prstenci z transformátoru jiné energeticky úsporné žárovky. Měli byste zvolit lampu s větší prázdnotou tlumivky Tr1, protože ji bude nutné přeměnit na transformátor. Na každou polovinu sekundárního vinutí se mi podařilo navinout 26 závitů Ø – 0,5 mm. Tento typ vinutí vyžaduje dokonale symetrické poloviny vinutí. Abyste toho dosáhli, doporučuji navinout sekundární vinutí ve dvou vodičích najednou, z nichž každý bude sloužit jako symetrická polovina druhého. Tranzistory jsem nechal bez radiátorů, protože... očekávaná spotřeba obvodu je menší než výkon spotřebovaný lampou. Zkušebně bylo připojeno 5 metrů RGB LED pásku se spotřebou 12v 1A pro maximální svícení po dobu 2 hodin.

Jak převést domovní měnič na spínaný zdroj?

Pokud se vám povaluje hospodyňská lampa s vadnou žárovkou, nespěchejte ji vyhodit. Uvnitř základny je obvod vysokofrekvenčního měniče, který nahrazuje velkou a těžkou předřadnou tlumivku jako v připojovacích obvodech běžných LDS. Na základě tohoto měniče si uděláte 20wattový spínaný zdroj a při opatrnějším přístupu jich vymáčknete více než sto.

Níže je uvedena jedna z nejběžnějších možností pro obvody měniče hospodyně:

Toto je schéma 25wattové úsporné žárovky Vitoone. Červená barva na něm označuje prvky, které nepotřebujeme, takže je z diagramu vyloučíme a mezi body A a A‘ vložíme propojku. Zbývá už jen přišroubovat na výstup pulzní transformátor a usměrňovač.

Verze již převedeného „úsporného“ obvodu na spínaný zdroj je znázorněna na obrázku níže:

Jak je vidět z diagramu, R0 byl nastaven na 2x menší než jmenovitá hodnota, ale byl zvýšen jeho výkon, C0 nahrazen 100,0 mF a na výstupu byl přidán TV2 s usměrňovačem pro VD14, VD15, C9 a C10. Rezistor R0 slouží při zapnutí jako pojistka a omezovač nabíjecího proudu. Zvolte jmenovitou kapacitu C0 tak, aby se (přibližně) číselně rovnala výkonu vámi vyráběného napájecího zdroje.

Ohledně kondenzátoru C0: lze jej „vytrhnout“ ze staré kinofilmové kamery typu Kodak nebo jakékoli jiné filmové mýdlové misky v okruhu zábleskové lampy je přesně ta, kterou potřebujeme, 100 mF při 350 V;

TV2 je pulzní transformátor samotný výkon napájecího zdroje závisí na jeho celkovém výkonu a také na maximálním přípustném proudu klíčových tranzistorů. Pro vytvoření pulzního napájecího zdroje s nízkým výkonem stačí namotat sekundární vinutí kolem stávajícího induktoru, jak je znázorněno na následujícím schématu:

Pro napájení jakékoli nízkonapěťové nabíječky nebo nepříliš výkonného zesilovače naviňte 20 závitů na stávající vinutí L5, to bude stačit.

Na obrázku výše je pracovní verze zdroje bez 20wattového usměrňovače. Při volnoběhu je frekvence vlastních kmitů 26 kHz, při zatížení 20W 32 kHz, transformátor se zahřívá na 60 ºС, tranzistory až 42 ºС.

Důležité!!! Když je měnič v provozu, na primárním vinutí je síťové napětí, takže nezapomeňte položit vrstvu papírové izolace, která oddělí primární a sekundární vinutí, i když je na primárním vinutí již syntetická ochranná fólie.

Stává se ale také, že v okénku stávající tlumivky není dostatek místa pro vinutí sekundárního vinutí, nebo v případě, kdy musíme vytvořit zdroj s mnohem větším výkonem, než je výkon převáděné „úspory energie“ - zde se neobejdeme bez použití dodatečného pulzního transu (viz druhá osnova článku).

Vyrábíme například spínaný zdroj s výkonem více než 100W a používáme předřadník z 20wattové žárovky. V tomto případě budete muset vyměnit VD1 - VD4 za více „aktuálních“ diod a navinout induktor L0 silnějším drátem. Pokud je proudové zesílení VT1 a VT2 nedostatečné, zvyšte základní proud tranzistorů snížením jmenovitých hodnot R5 a R6 a také zvýšením výkonu odporů v obvodu báze a emitoru.

Pokud je generovací frekvence nedostatečná, zvyšte jmenovité hodnoty kondenzátorů C4 a C6.

Praktické testy ukázaly, že polomůstkové pulzní zdroje nejsou pro parametry výstupního transformátoru kritické, protože jím neprochází obvod OS, proto jsou povoleny chyby ve výpočtu až 150 procent.

Spínaný zdroj 100 Watt.

Jak již bylo napsáno výše, pro získání výkonného zdroje je navinut přídavný pulzní transformátor TV2, R0 je nahrazeno, C0 je nahrazeno 100 mF, je vhodné vyměnit tranzistory 13003 za 13007, jsou určeny pro vyšší proud, a je lepší je dát na malé radiátory přes izolační těsnění (například slída).

Řez zapojením tranzistorů s radiátory je znázorněn na obrázku níže:

Aktuální model spínaného zdroje pracujícího při zátěži 100 W je na obrázku níže:

Transformátor je navinut na kroužku 2000HM, vnější průměr 28mm, vnitřní průměr 16mm, výška kroužku 9mm.
Kvůli nedostatečnému výkonu zatěžovacích odporů jsou umístěny v talířku s vodou.
Generování bez zátěže 29 kHz, pod zátěží 100 W - 90 kHz.

Ohledně usměrňovače.

Aby se magnetický obvod transformátoru TV2 nedostal do saturace, proveďte usměrňovače v pulzních zdrojích s polovičním můstkem na celou vlnu, to znamená, že musí být přemostěny (1) nebo s nulovým bodem (2). Viz obrázek níže.

U můstkového obvodu je potřeba o něco méně drátu na vinutí, ale současně je na VD1-VD4 rozptýleno 2krát více energie. Druhý fragment obrázku ukazuje verzi usměrňovacího obvodu s nulovým bodem, je to ekonomičtější, ale vinutí v tomto případě musí být absolutně symetrické, jinak dojde k nasycení magnetického obvodu. Druhá možnost se používá, když s malým výstupním napětím potřebujete mít významný proud. Pro minimalizaci ztrát jsou křemíkové diody nahrazeny Schottkyho diodami, napětí na nich klesne méně než 2-3krát.

Podívejme se na příklad:

Při P=100W, U=5V, TV1 se středem, 100 / 5 * 0,4 = 8 , tj. Schottkyho diody rozptylují 8 W výkonu.
Při P=100W, U=5V, TV1 s můstkovým usměrňovačem a konvenčními diodami, 100 / 5 * 0,8 * 2 = 32 , tj. energie bude na VD1-VD4 rozptýlena asi 32 W.

Mějte to na paměti a nehledejte později polovinu chybějící síly.

Nastavení pulzního napájení.

Připojte UPS k síti podle níže uvedeného schématu (fragment 1). Zde bude HL1 fungovat jako předřadník, který má nelineární charakteristiku a ochrání vaše zařízení v případě nouzové situace. Výkon HL1 by měl být přibližně stejný jako výkon napájecího zdroje, který testujete.

Když je zdroj zapnutý bez zátěže nebo pracuje s nízkou zátěží, vlákno HL1 má malý odpor, takže nemá žádný vliv na provoz zdroje. Když nastanou nějaké problémy, proudy VT1 a VT2 se zvýší, lampa začne svítit, zvýší se odpor vlákna, čímž se sníží proud v obvodu.

Pokud neustále opravujete a seřizujete spínané zdroje, bylo by dobré sestavit speciální stojan (obrázek výše, fragment 2). Jak vidíte, je zde izolační transformátor (galvanické oddělení mezi napájecím zdrojem a domácí sítí) a je zde také přepínač, který umožňuje přivádět napětí do napájecího zdroje a obcházet lampu. To je nezbytné pro testování měniče při provozu při vysoké zátěži.

Jako zátěž lze použít výkonné sklokeramické odpory, obvykle jsou zelené (viz obrázek níže). Červená čísla na obrázku označují jejich sílu.

Při dlouhodobých testech, kdy potřebujete zkontrolovat tepelné podmínky prvků napájecího obvodu a zatěžovací odpory nemají dostatečný výkon, je možné je spustit do talíře s vodou. Během provozu se ekvivalentní zátěž velmi zahřívá, proto nechytejte rezistory rukama, abyste se nepopálili.

Pokud jste vše udělali pečlivě a správně a zároveň jste použili dobře známý předřadník z energeticky úsporné žárovky, není třeba nic zvláštního upravovat. Schéma by mělo fungovat okamžitě. Připojte zátěž, napájecí zdroj a zjistěte, zda je váš napájecí zdroj schopen dodávat požadovaný výkon. Sledujte teploty VT1, VT2 (neměly by být vyšší než 80-85 ºС) a výstupního transformátoru (neměly by být vyšší než 60-65 ºС).

Pokud se transformátor zahřívá vysoko, zvětšete průřez vodiče nebo naviňte transformátor na magnetické jádro s větším celkovým výkonem, nebo možná budete muset udělat první i druhý.

Při zahřívání tranzistorů je umístěte na radiátor (přes izolační těsnění).

Pokud jste vymysleli nízkopříkonovou UPS a přitom jste namotali stávající tlumivku a ta se při provozu zahřívá nad povolenou normu, vyzkoušejte, jak funguje na zátěži s nižším výkonem.

Programy pro výpočet pulzních transformátorů si můžete stáhnout v článku:

Šťastnou přestavbu.

Velmi často je příčinou poruchy elektrického spotřebiče vadná baterie. V důsledku toho jsou nutné opravy nebo nákup nového vybavení. Vysokým nákladům se však můžete vyhnout tím, že si sami vyrobíte zdroj energie z energeticky úsporné žárovky. Všechny potřebné díly lze odebrat z běžné zářivky, jejíž náklady jsou nízké.

Každá energeticky úsporná žárovka obsahuje malý obvod, který zabraňuje blikání při rozsvícení a také pomáhá postupně zahřívat cívky zařízení. Jeho název je elektronický balast. S jeho pomocí může plyn vydávat záři (frekvence 30-100 kHz a někdy 105 kHz).

Vzhledem k tomu, že zařízení může mít tak vysoké frekvence, koeficient spotřeby energie se zvyšuje na jednu, a to zase činí energeticky úsporné žárovky ekonomicky výhodnými.

Významnou výhodou takových zařízení je absence jakéhokoli hluku během provozu a také absence elektromagnetického pole, které negativně ovlivňuje lidské tělo.

Důležitá role v předřadném obvodu energeticky úsporné žárovky elektronický plyn hraje. Je to on, kdo určuje, zda se zařízení rozsvítí okamžitě plnou silou, nebo se zahřeje postupně během několika minut. Stojí za zmínku, že výrobce na obalu nikdy neuvádí dobu ohřevu. To lze zkontrolovat pouze za provozu zařízení.

Ty předřadné obvody, které plní funkci převodu napětí (a většina z nich), jsou sestaveny na polovodičových tranzistorech. V drahých zařízeních je obvod složitější než u levných žárovek.

Z vyhořelé energeticky úsporné žárovky můžete vyrobit zářezy pro budoucí spínaný zdroj. K tomu si můžete vzít i funkční zařízení.

Jako součást kompaktní fluorescenční žárovky (CFL) k dispozici jsou následující prvky:

1. Bipolární tranzistory s ochrannými diodami. Zpravidla snesou napětí 700 V a proudy do 4 A.
2. Pulzní proudový transformátor.
3. Elektronický plyn.
4. Kondenzátor (10/50 V, stejně jako 18 V).
5. Obousměrná spouštěcí neřízená dioda (dinistor).
6. Velmi zřídka zařízení obsahuje unipolární tranzistor.

Při výrobě napájení z energeticky úsporné lampy vlastníma rukama pomocí drahých hospodyně stačí doplnit zdroj o některé detaily. Jako základ pro budoucí blok můžete také použít ovladač pro LED, které jsou často instalovány v baterkách.

Je důležité si uvědomit, že pro implementaci UPS se nedoporučuje používat obvod s elektrolytickým kondenzátorem. Je to dáno tím, že v zařízení jako zdroj dlouho nevydrží. Také elektronické předřadníky, které obsahují speciální malé desky, nejsou pro tento účel vhodné.

UPS je invertorový systém, ve kterém je vstupní napětí usměrněno a poté převedeno na impulsy. Hlavním rysem UPS je výrazné zvýšení frekvence proudu přenášeného do transformátoru. Za pozornost také stojí malé rozměry takového zařízení. Další výhodou je, že zdroj nemá při provozu žádné energetické ztráty, na rozdíl od lineárních, které při přestavbě na transformátor ztrácejí značnou část.

Princip činnosti spínaného zdroje z energeticky úsporné žárovky je následující:

V moderních obvodech se zpravidla používají tranzistory MOSFET. Jejich hlavní předností je velmi rychlá spínací rychlost. V souladu s tím by měly být v takových předřadnících použity vysokorychlostní diody. Jsou umístěny ve výstupním usměrňovači.

Při výrobě UPS je lepší používat Schottkyho diody, protože při provozu na vysokých frekvencích ztrácejí nejmenší množství energie (na rozdíl od křemíkových diod, u kterých je toto číslo mnohem vyšší).

Pokud je výstupní napětí velmi nízké, může funkci usměrňovače vykonávat tranzistor. Případně můžete místo toho použít plyn. Takové jednoduché proudové měniče se nacházejí v obvodech 20W úsporných žárovek.

Nejčastěji je při výrobě spínaného zdroje nutné mírně změnit strukturu induktoru, pokud je pro tento účel použit dvoutranzistorový obvod. Některé prvky v zařízení bude samozřejmě nutné odstranit.

Pokud se vyrábí zdroj, který bude mít výkon 3,7-20 Wattů, pak není transformátor hlavní komponentou. Místo toho je nejlepší udělat několik závitů drátu, které jsou připojeny k magnetickému obvodu. K tomu není nutné zbavit se starého vinutí mohou být provedeny nahoře;

Pro tento účel se doporučuje použít drát značky MGTF s fluoroplastovou izolací. Bude potřeba malé množství. Navzdory tomu bude vinutí zcela zakryto, protože většina je přidělena na izolaci. Z tohoto důvodu mají taková zařízení nízkou spotřebu energie. Chcete-li jej zvýšit, musíte použít střídavý transformátor.

Hlavní výhodou výroby napájecího zdroje vlastníma rukama je to je možné přizpůsobit výkonu transformátoru. Navíc není potřeba zpětnovazební obvod, který je nejčastěji nedílnou součástí provozu zařízení. I když se při montáži udělaly nějaké chyby, nejčastěji takový blok bude fungovat.

Abyste si mohli vyrobit transformátor vlastníma rukama, budete potřebovat tlumivku, izolaci mezi vinutími a vinutí. Ten je nejlépe vyroben z lakovaného měděného drátu. Nemělo by se zapomínat, že tlumivka bude pracovat pod napětím.

Vinutí musí být pečlivě izolováno, i když má továrně vyrobenou speciální ochrannou fólii ze syntetického materiálu. Jako izolaci můžete použít buď elektro lepenku nebo obyčejnou papírovou pásku, jejíž tloušťka by měla být alespoň 0,1 mm. Až po zhotovení izolace lze na ni navinout měděný drát.

Pokud jde o vinutí, je nejlepší vybrat drát co nejtlustší, ale počet požadovaných závitů lze zvolit na základě požadovaných ukazatelů výkonu budoucího zařízení.

Je tedy možné vyrobit UPS, která bude mít výkon více než 20 W.

Účel usměrňovače

Aby se zabránilo saturaci magnetického obvodu v pulzní jednotce, je nutné použít pouze celovlnný výstupní usměrňovač. V případě, že transformátor musí snížit napětí, doporučuje se použít obvod s nulovým bodem. Chcete-li implementovat takový obvod, musíte mít dvě absolutně identická sekundární vinutí. Můžete si je vyrobit sami.

Je třeba vzít v úvahu, že pro tento účel není vhodný usměrňovač typu diodový můstek. To je způsobeno skutečností, že během přenosu dojde ke ztrátě značného množství energie a hodnota elektrického napětí bude minimální (méně než 12 V). Ale pokud vyrobíte usměrňovač ze speciálních pulzních diod, pak náklady na takové zařízení budou mnohem dražší.

Po sestavení napájecího zdroje je třeba zkontrolovat jeho provoz na maximální výkon. To je nezbytné pro měření teploty ohřevu transformátoru a tranzistoru, jejichž hodnoty by neměly překročit 65 a 40 stupňů. Aby nedošlo k přehřátí těchto prvků, stačí zvětšit průřez drátu vinutí. Často také pomáhá změna výkonu magnetického obvodu směrem nahoru (započítává se ESR). Pokud byla tlumivka odebrána z předřadníku LED žárovky, nebude možné zvětšit průřez. Jedinou možností je ovládání zátěže zařízení.

Připojení k shu

k horndriveru

Chcete-li nainstalovat spínaný zdroj do šroubováku, elektrické nářadí bude nutné rozebrat. Jeho vnější část se zpravidla skládá ze dvou prvků. Dalším krokem je najít vodiče, které spojují motor s baterií. Jsou to ty, které je třeba připojit k napájení (podomácku vyrobené) pomocí smršťovacích bužírek. Můžete také připájet dráty. Důrazně se nedoporučuje je kroutit.

Chcete-li kabel vytáhnout, musíte v těle šroubováku vytvořit otvor. Doporučuje se také nainstalovat pojistku, která ochrání drát před poškozením na základně. K tomu můžete vyrobit speciální klip z tenkého hliníkového drátu.

Přeměna předřadníku na pulzní jednotku tedy pomůže vyměnit poškozenou baterii ve šroubováku. Kromě toho, pokud vezmeme v úvahu všechny nuance z oblasti ekonomiky během výroby, můžeme říci, že výroba UPS vlastníma rukama je zisková.

V současné době se stále více rozšiřují takzvané energeticky úsporné zářivky. Na rozdíl od běžných zářivek s elektromagnetickým předřadníkem využívají energeticky úsporné zářivky s elektronickým předřadníkem speciální obvod.

Díky tomu lze takové lampy snadno nainstalovat do objímky místo klasické žárovky se standardní paticí E27 a E14. O domácích zářivkách s elektronickým předřadníkem bude řeč dále.

Charakteristické rysy zářivek od běžných žárovek.

Ne nadarmo se zářivkám říká energeticky úsporné, protože jejich použití může snížit spotřebu energie o 20–25 %. Jejich emisní spektrum více odpovídá přirozenému dennímu světlu. Podle složení použitého luminoforu je možné vyrábět lampy s různými odstíny záře, a to jak v teplejších tónech, tak i v chladnějších. Je třeba poznamenat, že zářivky jsou odolnější než žárovky. Samozřejmě hodně záleží na kvalitě provedení a technologii výroby.

Zařízení kompaktní zářivky (CFL).

Kompaktní zářivka s elektronickým předřadníkem (zkráceně CFL) se skládá z žárovky, elektronické desky a patice E27 (E14), se kterou se instaluje do standardní patice.

Uvnitř pouzdra je kruhový plošný spoj, na kterém je osazen vysokofrekvenční měnič. Převodník při jmenovité zátěži má frekvenci 40 - 60 kHz. V důsledku toho, že se používá poměrně vysoká konverzní frekvence, odpadá „blikající“ charakteristika zářivek s elektromagnetickým předřadníkem (na bázi tlumivky), které pracují s frekvencí napájení 50 Hz. Schéma CFL je znázorněno na obrázku.

Podle této koncepce se montují většinou docela levné modely, například ty vyráběné pod značkou Navigátor A ÉRA. Pokud používáte kompaktní zářivky, pak jsou s největší pravděpodobností sestaveny podle výše uvedeného schématu. Rozpětí hodnot parametrů rezistorů a kondenzátorů uvedených na diagramu skutečně existuje. Je to dáno tím, že výbojky různých příkonů využívají prvky s různými parametry. Jinak se obvodová konstrukce takových lamp příliš neliší.

Podívejme se blíže na účel radioprvků znázorněných ve schématu. Na tranzistorech VT1 A VT2 byl sestaven vysokofrekvenční generátor. Jako tranzistory VT1 a VT2 se používají křemíkové vysokonapěťové tranzistory n-p-n Tranzistory řady MJE13003 v pouzdře TO-126. Typicky je na těle těchto tranzistorů uveden pouze digitální index 13003. Lze použít i tranzistory MPSA42 v menším balení formátu TO-92 nebo podobné vysokonapěťové tranzistory.

Miniaturní symetrický dinistor DB3 (VS1) slouží k automatickému spuštění převodníku v okamžiku napájení. Navenek DB3 dinistor vypadá jako miniaturní dioda. Obvod autostartu je nutný, protože převodník je sestaven podle obvodu s proudovou zpětnou vazbou, a proto se sám nespustí. V lampách s nízkým výkonem může dinistor zcela chybět.

Diodový můstek vyrobený na prvcích VD1 – VD4 slouží k usměrnění střídavého proudu. Elektrolytický kondenzátor C2 vyhlazuje vlnění usměrněného napětí. Diodový můstek a kondenzátor C2 jsou nejjednodušším síťovým usměrňovačem. Z kondenzátoru C2 je do převodníku přiváděno konstantní napětí. Diodový můstek lze vyrobit pomocí samostatných prvků (4 diody), nebo lze použít sestavu diod.

Převodník při své činnosti generuje vysokofrekvenční rušení, které je nežádoucí. Kondenzátor C1, tlumivka (induktor) L1 a odpor R1 zabránit šíření vysokofrekvenčního rušení elektrickou sítí. V některých lampách, zřejmě kvůli úspoře peněz :) je místo L1 instalována drátěná propojka. Mnoho modelů také nemá pojistku FU1, která je vyznačena ve schématu. V takových případech vypínací rezistor R1 také hraje roli jednoduché pojistky. Pokud dojde k poruše elektronického obvodu, spotřeba proudu překročí určitou hodnotu a odpor se spálí, čímž se obvod přeruší.

Plyn L2 obvykle se shromažďují na Sh-tvarovaná feritové magnetické jádro a vypadá jako miniaturní obrněný transformátor. Na desce s plošnými spoji zabírá tento induktor docela působivé množství místa. Vinutí induktoru L2 obsahuje 200 - 400 závitů drátu o průměru 0,2 mm. Na desce plošných spojů najdete také transformátor, který je na schématu označen jako T1. Transformátor T1 je namontován na prstencovém magnetickém jádru o vnějším průměru asi 10 mm. Transformátor má 3 vinutí navinutá montážním nebo navíjecím drátem o průměru 0,3 - 0,4 mm. Počet závitů každého vinutí se pohybuje od 2 - 3 do 6 - 10.

Žárovka zářivky má 4 vývody ze 2 spirál. Vývody spirálek jsou připojeny k elektronické desce metodou cold twist, tedy bez pájení, a jsou našroubovány na kolíky tuhého drátu, které jsou zapájeny do desky. U nízkopříkonových lamp s malými rozměry jsou vývody spirálek připájeny přímo do elektronické desky.

Oprava domácích zářivek s elektronickým předřadníkem.

Výrobci kompaktních zářivek tvrdí, že jejich životnost je několikanásobně delší než u klasických žárovek. Navzdory tomu však domácí zářivky s elektronickým předřadníkem poměrně často selhávají.

To je způsobeno tím, že používají elektronické součástky, které nejsou navrženy tak, aby vydržely přetížení. Za zmínku také stojí vysoké procento vadných výrobků a nízká kvalita zpracování. Ve srovnání s žárovkami jsou náklady na zářivky poměrně vysoké, takže oprava takových žárovek je oprávněná alespoň pro osobní účely. Praxe ukazuje, že příčinou poruchy je především porucha elektronické části (převodníku). Po jednoduché opravě je výkon CFL zcela obnoven a to umožňuje snížit finanční náklady.

Než začneme mluvit o opravách CFL, dotkněme se tématu ekologie a bezpečnosti.

Přes své pozitivní vlastnosti jsou zářivky škodlivé jak pro životní prostředí, tak pro lidské zdraví. Faktem je, že v baňce jsou páry rtuti. Při jejím rozbití se nebezpečné rtuťové páry dostanou do životního prostředí a případně i do lidského těla. Rtuť je klasifikována jako látka 1. třída nebezpečnosti .

Pokud je baňka poškozena, musíte opustit místnost na 15–20 minut a okamžitě místnost násilně vyvětrat. Při použití jakýchkoli zářivek musíte být opatrní. Je třeba mít na paměti, že sloučeniny rtuti používané v energeticky úsporných zářivkách jsou nebezpečnější než běžná kovová rtuť. Rtuť může zůstat v lidském těle a poškodit zdraví.

Kromě této nevýhody je třeba poznamenat, že emisní spektrum zářivky obsahuje škodlivé ultrafialové záření. Při dlouhodobém pobytu v blízkosti zářivky je možné podráždění pokožky, protože je citlivá na ultrafialové záření.

Přítomnost vysoce toxických sloučenin rtuti v žárovce je hlavním motivem ekologů, kteří volají po omezení výroby zářivek a přechodu na bezpečnější LED svítidla.

Demontáž zářivky s elektronickým předřadníkem.

I přes snadnou demontáž kompaktní zářivky byste měli být opatrní, abyste žárovku nerozbili. Jak již bylo zmíněno, uvnitř baňky jsou páry rtuti, které jsou zdraví nebezpečné. Bohužel pevnost skleněných baněk je nízká a zanechává mnoho přání.

Pro otevření pouzdra, kde je umístěn elektronický obvod převodníku, je nutné ostrým předmětem (úzkým šroubovákem) uvolnit plastovou západku, která drží obě plastové části pouzdra pohromadě.

Dále byste měli odpojit vodiče spirál od hlavního elektronického obvodu. Je lepší to udělat úzkými kleštěmi, zvednutím konce spirálového drátového výstupu a odvinutím závitů z drátěných kolíků. Poté je lepší umístit skleněnou baňku na bezpečné místo, aby nedošlo k jejímu rozbití.

Zbývající elektronická deska je připojena dvěma vodiči k druhé části pouzdra, na které je namontována standardní patice E27 (E14).

Obnovení funkčnosti svítilen s elektronickým předřadníkem.

Při obnově CFL byste měli nejprve zkontrolovat integritu vláken (spirál) uvnitř skleněné baňky. Neporušenost vláken lze snadno zkontrolovat pomocí běžného ohmmetru. Pokud je odpor závitů nízký (několik ohmů), závit je funkční. Pokud je během měření odpor nekonečně vysoký, pak vlákno vyhořelo a v tomto případě není možné baňku použít.

Nejzranitelnějšími součástmi elektronického měniče vyrobeného na základě již popsaného obvodu (viz schéma zapojení) jsou kondenzátory.

Pokud se zářivka nerozsvítí, je třeba zkontrolovat kondenzátory C3, C4, C5 na poruchu. Při přetížení tyto kondenzátory selhávají, protože použité napětí převyšuje napětí, pro které jsou určeny. Pokud se lampa nerozsvítí, ale žárovka svítí v oblasti elektrod, může dojít k rozbití kondenzátoru C5.

V tomto případě převodník funguje správně, ale protože je kondenzátor rozbitý, nedochází k výboji v žárovce. Kondenzátor C5 je součástí oscilačního obvodu, ve kterém v okamžiku spuštění dochází k vysokonapěťovému impulsu, který vede ke vzniku výboje. Pokud je tedy kondenzátor rozbitý, lampa se nebude moci normálně přepnout do provozního režimu a v oblasti spirál bude pozorována záře způsobená zahříváním spirál.

Studený A horký režimu startování zářivek.

Existují dva typy zářivek pro domácnost:

Se studeným startem

S teplým startem

Pokud se CFL rozsvítí ihned po zapnutí, pak má studený start. Tento režim je špatný, protože v tomto režimu nejsou katody lampy předehřívány. To může vést k vyhoření vláken v důsledku toku proudového impulsu.

U zářivek je vhodnější horký start. Během horkého startu se lampa plynule rozsvítí během 1-3 sekund. Během těchto několika sekund se vlákna zahřejí. Je známo, že studené vlákno má menší odpor než zahřáté vlákno. Proto při studeném startu prochází vláknem výrazný proudový impuls, který může nakonec způsobit jeho spálení.

U klasických žárovek je standardem studený start, takže mnoho lidí ví, že shoří právě ve chvíli, kdy se rozsvítí.

Pro realizaci horkého startu ve výbojkách s elektronickým předřadníkem se používá následující obvod. Pozistor (PTC - termistor) je zapojen do série s vlákny. Ve schématu zapojení bude tento posistor zapojen paralelně s kondenzátorem C5.

V okamžiku zapnutí se v důsledku rezonance objeví vysoké napětí na kondenzátoru C5 a následně na elektrodách lampy, nezbytné pro její zapálení. Ale v tomto případě jsou vlákna špatně zahřátá. Lampa se okamžitě rozsvítí. V tomto případě je posistor zapojen paralelně s C5. V okamžiku spuštění má posistor nízký odpor a faktor kvality obvodu L2C5 je výrazně nižší.

V důsledku toho je rezonanční napětí pod prahem zapalování. Pozistor se během několika sekund zahřeje a zvýší se jeho odpor. Současně se také zahřívají vlákna. Zvyšuje se činitel jakosti obvodu a následně se zvyšuje napětí na elektrodách. Dojde k hladkému horkému startu lampy. V provozním režimu má posistor vysoký odpor a neovlivňuje provozní režim.

Není neobvyklé, že tento konkrétní posistor selže a lampa se jednoduše nerozsvítí. Proto při opravách lamp s předřadníkem byste tomu měli věnovat pozornost.

Poměrně často vyhoří nízkoodporový odpor R1, který, jak již bylo zmíněno, hraje roli pojistky.

Za kontrolu stojí i aktivní prvky jako tranzistory VT1, VT2, usměrňovací můstkové diody VD1 - VD4. Příčinou jejich poruchy je zpravidla elektrická porucha. p-n přechody. Dinistor VS1 a elektrolytický kondenzátor C2 v praxi selhávají jen zřídka.