Главная » Питание
Призовой фонд
на октябрь 2017 г.
1. Термометр Relsib WT51
Рэлсиб
2. 1000 руб
PCBWay
3. Регулируемый паяльник 60 Вт
Паяльник
4. 100 руб.
От пользователей

Блок питания радиоприёмника из электронного балласта ЛДС

В настоящее время вероятно у каждого радиолюбителя в загашнике хранятся электронные балласты от вышедших из строя компактных люминесцентных ламп. С одной стороны, это почти готовый, лёгкий и малогабаритный сетевой блок питания, который легко можно поместить в корпус радиоприёмника, с другой – его переделка далеко не всегда приводит к желаемым результатам. В Интернете можно встретить большое количество схем различных электронных балластов и описаний по их переделке. Но они, как правило, рассчитаны на определённую более или менее постоянную нагрузку. Для питания радиоприёмника такие схемы не подходят, т. к. нагрузка на источник питания в радиоприёмнике может колебаться почти от нуля до максимума, в зависимости от громкости.

Дело в том, что электронные балласты изначально спроектированы под конкретный ток, потребляемый лампой. Возьмём типичную схему электронного балласта ЛДС (рис.1).

Типовая схема электронного балласта
Рис.1. Типовая схема электронного балласта

Здесь мы видим, что схема представляет собой простой полумостовой нерегулируемый автогенераторный инвертор с коммутирующим насыщающимся трансформатором Т1. Генератор на транзисторах VT1 и VT2 питается от мостового выпрямителя на диодах D1…D4 со сглаживающим пульсации  конденсатором С1. Элементы R1, R2, C2, C3, D5, D8 служат для запуска генератора, диоды D6, D7 защищают транзисторы от пробоя напряжением самоиндукции дросселя L2. Резисторы R3, R4 ограничивают пиковые значения тока транзисторов, а резисторы R5, R6 ограничивают ток базы соответствующего транзистора. Нагрузкой генератора служит лампа, подключенная через дроссель L2 к диагонали моста, образованного транзисторами VT1, VT2 и конденсаторами С4,С6.

Обмотка w2 положительной обратной связи (ПОС) генератора включена последовательно с нагрузкой и, следовательно, мы имеем ПОС по току. Применение ПОС по току позволяет к моменту выключения автоматически вывести транзистор из насыщения, уменьшить время рассасывания заряда и снизить потери мощности в цепях управления. Однако при большом сопротивлении нагрузки ток через обмотку w2 может оказаться слишком малым для того, чтобы на обмотках w1 и w3 образовались достаточное по величине напряжение для открывания ключевых транзисторов. В результате генератор не запустится.

По этой причине для питания радиоприёмника через данный инвертор недостаточно просто заменить дроссель L2 и лампу EL1 в схеме рис.1 на импульсный трансформатор, как описано во многих статьях. Для самовозбуждения генератора без нагрузки необходимо ввести ПОС по напряжению, в результате получим схему, изображённую на рисунке 2.

Схема переделанного электронного балласта
Рис. 2. Схема переделанного электронного балласта

Чтобы ввести в схему ПОС по напряжению нужно намотать на существующем коммутирующем трансформаторе T1, выполненном на небольшом ферритовом колечке, три витка одножильного провода диаметром 0,15…0,2 мм и соединить его через резистор Rос сопротивлением 2…3 ома с дополнительной обмоткой на силовом трансформаторе содержащей 2 витка провода такого же диаметра.

Т. к. электронные балласты от сгоревших экономок по сути являются бросовыми материалами, то и затраты времени и средств на переделку должны быть минимальными. Иначе, как говорится, овчинка не стоит выделки. При переделке электронного балласта весьма желательно «вписаться» в существующие габариты платы, иначе если например, трансформатор будет помещаться отдельно от платы, придётся протягивать по радиоприёмнику провода к нему. А это очень неудобно и не технологично, особенно если учесть, что по этим проводам проходят импульсы высокого напряжения и частоты. Существующий дроссель L2 для изготовления трансформатора не годится, т. к. изготовлен из феррита с низкой магнитной проницаемостью, поэтому его нужно удалить, а на его место установить силовой трансформатор.

Сердечник с каркасом

Лучше всего, на мой взгляд, для силового трансформатора подходит дешёвый ферритовый сердечник типоразмера ЕЕ16/8/5 и двухсекционный каркас к нему. Такой трансформатор точно подходит по посадочному месту дросселя L2.  Я приобретал для этой цели сердечники из феррита ТР4А (аналоги – EE16G, N97, N53) по цене 9 центов за пару и двухсекционные каркасы к ним BV-EF16-2-6Q по цене 14 центов условных американских денег. Средние выводы каркаса, если они есть, необходимо удалить. Выводы первичной обмотки припаять к тем штырькам каркаса, которые соответствуют печатной плате. Выводы вторичной обмотки после установки трансформатора на своё место, припаять к тем выходам платы, к которым были припаяны выводы люминесцентной лампы. Конденсатор С5 нужно удалить. Выводы обмотки обратной связи можно не припаивать к плате, а через резистор Rос непосредственно соединить с дополнительной обмоткой токового трансформатора Т1. Я для этой цели использовал обрезанные части дорожек, идущих к лампе. После сборки трансформатора нужно прочно стянуть между собой половинки сердечника, например, с помощью ниток с последующей пропиткой их клеем или лаком. Сверху обмотки защитить двумя – тремя слоями лакоткани.

Собранный трансформатор будет выглядеть более аккуратно, если половинки ферритового сердечника скрепить прочной изоляционной полиэстеровой лентой шириной 5 мм и этой же лентой обмотать поверх готовых обмоток. Тип ленты TEA-5K5-05.0mm.

Лента

Упомянутые выше сердечники имеют магнитную проницаемость µ=2300, максимальную индукцию Bmc=0,45 Т. Для этих значений и, исходя из геометрических размеров сердечника, был произведён расчёт числа витков трансформатора. Первичная обмотка содержит 165 витков провода ПЭВ-0,2. Вторичная обмотка была намотана двумя проводами ПЭВ-0,4, сложенными вместе. Число витков вторичной обмотки зависит от величины напряжения питания радиоприёмника, схемы выпрямления и наличия стабилизатора напряжения. Для указанного числа витков первичной обмотки на каждый виток вторичной обмотки приходится около 0,9 В.

Выпрямитель придётся разместить вне платы электронного балласта. В данном случае можно применить как схему выпрямления со средней точкой (Рис. 4), так и мостовую схему выпрямления (Рис. 3).

Наиболее просто применить мостовую схему выпрямления, однако нужно не забывать, что при этом потери мощности на диодах будут в два раза больше, чем в схеме выпрямления со средней точкой. Впрочем, запаса мощности преобразователя вполне хватает для питания большинства транзисторных радиоприёмников.

Мостовая схема выпрямления
Рис.3. Мостовая схема выпрямления

Схема выпрямления со средней точкой имеет всего два выпрямительных диода, следовательно, потери мощности на диодах в ней меньше, однако потребуется три провода для связи с платой преобразователя и, кроме того, необходимо соединить выводы вторичной обмотки последовательно, как показано на рис. 4.

В качестве диодов для выпрямителя подойдут широко распространённые диоды типа 1N4007. Можно, конечно использовать и готовые выпрямительные мостики, например, типа 2W10.

Схема выпрямления со средней точкой
Рис. 4. Схема выпрямления со средней точкой

Необходимо заметить, что указанное число витков вторичной обмотки (пятнадцать) было рассчитано на применение интегрального стабилизатора напряжения L7809, включенного после выпрямителя. Однако практика применения показала, что блок питания хорошо держит нагрузку и устанавливать стабилизатор не обязательно.

Если блок питания будет использоваться без стабилизатора, то число витков вторичной обмотки нужно уменьшить. Так для получения выходного напряжения 9 вольт нужно намотать 12 витков провода. Это значение может измениться в зависимости от конкретной марки феррита и количества витков первичной обмотки.

И в заключение вставляю фотографии моего варианта блока питания.

Преобразователь после переделки
Рис.5. Преобразователь после переделки

Проводом в розовой изоляции намотана обмотка обратной связи по напряжению. Резистор Rос составлен из двух последовательно соединённых резисторов сопротивлением 1 ом и мощностью 0,25 Вт.

 Готовый БП
Рис.6. Блок питания готовый к использованию

Слушаем радио
Рис. 7. Слушаем радио

Список радиоэлементов

Обозначение Тип Номинал Количество ПримечаниеМагазинМой блокнот
Рис.1. Типовая схема электронного балласта.
VT1, VT2 Биполярный транзистор
MJE13003
2 Поиск в LCSCВ блокнот
D1-D4, D6, D7 Выпрямительный диод
1N4007
1 Поиск в LCSCВ блокнот
D5 Диод1 Поиск в LCSCВ блокнот
D8 Динистор
DB3
1 Поиск в LCSCВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор6.8 мкФ 400 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С2 Конденсатор0.022 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С3 Конденсатор1000 пФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С4, С6 Конденсатор0.1 мкФ2 Поиск в LCSCВ блокнот
С5 Конденсатор3900 пФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
R1, R2 Резистор
560 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R3, R4 Резистор
1 Ом
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R5, R6, R Резистор
10 Ом
3 Поиск в LCSCВ блокнот
F1 Предохранитель1 Поиск в LCSCВ блокнот
Т1 Трансформатор1 Поиск в LCSCВ блокнот
L1 Дроссель1 мкГн1 Поиск в LCSCВ блокнот
L2 Дроссель2.5 мкГн1 Поиск в LCSCВ блокнот
EL1 Лампа дневного света20 Вт1 Поиск в LCSCВ блокнот
Рис. 2. Схема переделанного электронного балласта.
VT1, VT2 Биполярный транзистор
MJE13003
2 Поиск в LCSCВ блокнот
D1-D4, D6, D7 Выпрямительный диод
1N4007
1 Поиск в LCSCВ блокнот
D5 Диод1 Поиск в LCSCВ блокнот
D8 Динистор
DB3
1 Поиск в LCSCВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор6.8 мкФ 400 В1 Поиск в LCSCВ блокнот
С2 Конденсатор0.022 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С3 Конденсатор1000 пФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
С4, С6 Конденсатор0.1 мкФ2 Поиск в LCSCВ блокнот
R1, R2 Резистор
560 кОм
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R3, R4 Резистор
1 Ом
2 Поиск в LCSCВ блокнот
R5, R6, R Резистор
10 Ом
3 Поиск в LCSCВ блокнот
Roc Резистор
2 Ом
1 0.5 ВтПоиск в LCSCВ блокнот
F1 Предохранитель1 Поиск в LCSCВ блокнот
Т1, Т2 Трансформатор2 Поиск в LCSCВ блокнот
L1 Дроссель1 мкГн1 Поиск в LCSCВ блокнот
Рис.3. Мостовая схема выпрямления.
VD1-VD4 Диод4 Поиск в LCSCВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор10 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
Т2 Трансформатор1 Поиск в LCSCВ блокнот
Рис. 4. Схема выпрямления со средней точкой.
VD1, VD2 Диод2 Поиск в LCSCВ блокнот
С1 Электролитический конденсатор10 мкФ1 Поиск в LCSCВ блокнот
Т2 Трансформатор1 Поиск в LCSCВ блокнот
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Теги:

Опубликована: 0 4
Я собрал 0 0
x

Оценить статью

  • Техническая грамотность
  • Актуальность материала
  • Изложение материала
  • Полезность устройства
  • Повторяемость устройства
  • Орфография
0

Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.

Комментарии (27) | Я собрал (0) | Подписаться

0
Публикатор #
На форуме автоматически создана тема для обсуждения статьи.
Ответить
0
#
Зачем такие сложности, если БП можно получить путём замены номинала одного резистора в цепи TL431 обычной 5В "зарядке" для телефона?
Чисто из любопытства - на ДВ-СВ диапазонах - какие станции слушаете?
Ответить
+1
Smelter2 #
Где вы видели такие зарядки на TL431? Обычно обратноходовой преобразователь на двух транзисторах. О чём говорить, если мост даже не всегда ставят, - обычно один диод. Ну конечно оригинальные, фирменные зарядные для телефонов может быть и собирают на TL4..., но согласитесь, это не "обычная" зарядка. Поэтому так и пишите: купите дорогую фирменную зарядку, разломайте её и замените номинал резистора. По поводу СВ-ДВ согласен, импульсный БП - источник помех и вообще зло для радиоприёма.
Ответить
0
#
8 из 10 имеют обратную связь по напряжению. Причём "фирмовость", что интересно, её наличие отнюдь не гарантирует. А покупать не надо - у друзей/знакомых можно попросить, этого добра навалом - не девяностые на дворе.
Отредактирован 26.09.2016 13:34
Ответить
0
Smelter2 #
Ну это уже всё риторика, а нужны "железобетонные" методы, доводы, источники. Не факт ещё, что изменив параметры преобразователя, тем самым не изменится его частота, например, а это вероятность загнать трансформатор в насыщение, со всеми вытекающими. Осталось только заводить друзей/знакомых по факту наличия у них лишних зарядных.
Отредактирован 27.09.2016 10:05
Ответить
0
bas #
Нам нужно переделать 5-ти вольтовую зарядку в 9-ти, просто изменить делитель на ТЛ-ке вряд ли получится, нужно будет домотать несколько витков на трансе и последовательно соединись со вторичкой, дальше подстроить делителем. Такой способ работает - проверял. По второму вопросу: скажу только по себе, 4 чел в семье, зарядок от всякой техники и игрушек уже целая коробка на балконе. Практически вся современная мелкая техника имеет внешний БП, стоит она нынче не дорого поэтому и ломается часто и БП он неё совсем не дефицит. Если вдруг у вас не оказадась завалявшегося БП, не нужно заводить новых друзей, спросите у тех что есть.
Ответить
0
#
Это у Вас риторика. Какие там методы, доводы, источники. Перематывать трансформатор под питание приёмника из балласта - кошмар. Со всеми вытекающими. Нормальному человеку нет нужды "заводить" кого либо ради зарядки, у него друзей/знакомых и так в достатке.
И вообще, неужели так дорого потратить денег на батарейки? Это не восьмидесятые, они продаются в любом магазине.
Отредактирован 02.10.2016 20:57
Ответить
0
Smelter2 #
Отслужившая свой срок батарейка (один гальванический элемент AA) способен привести в негодность для с/х один квадратный метр земли. Балласт был переделан в БП, и не выброшен на свалку, это железобетонный довод. Вперёд, в светлое будущее, оставим потомкам свалку бытовых отходов планетарного масштаба. Ещё раз - в китайских ширпотребовских (дешёвых) БП вы не найдёте микросхем, вообще, никаких. Да, нужно перематывать трансформатор, bas прав. Легко и просто "заменив резистор" не получится. Тогда чем балласт хуже? По поводу наличия друзей и зарядок это риторический вопрос. По поводу нормальности это тоже риторический вопрос. Так и вижу, как вы побираетесь по знакомым и клянчите у них ненужную зарядку, на мой взгляд это ненормально. Или друзья так и прут к вам и говорят - "забери у меня ненужную зарядку"? А друзья нормальные?
Ответить
0
Den #
В качестве диодов для выпрямителя подойдут широко распространённые диоды типа 1N4007.
Такое лучше не делать и не советовать никому, так как здесь нужно использовать только высокочастотные диоды типа FR107
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Использовать ВЧ диоды в БП для питания радиоприёмников не обязательно. При токах нагрузки в несколько десятков миллиампер максимум потери в диодах мизерные и они не греются.
Ответить
0
Den #
А при чем здесь ток нагрузки? У них ток пропускания одинаковый. Вы используете импульсный блок питания и поэтому нужно использовать импульсные диоды, которые и созданы для работы в таких устройствах, особенно важен параметр:
Максимальное время обратного восстановления
у FR107 он 500 нс
а в 1N4007 - 2 мкс
Разницу чувствуете?

Тем более для радиоприемников, у меня просто рядом блок питания, такие уже фоны дает на радиоприемник что его не возможно слушать.
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Разницу чувствуете?
Ставил я и высокочастотные диоды и разницы при питании радиоприёмника не почувствовал. Нагружал блок до 2А, разница в нагреве диодов появляется при токе 1А и более и то незначительная. Разница будет зависеть от частоты работы преобразователя. В данном случае при малых токах частота преобразователя составляет около 18 КГц. При увеличении тока нагрузки частота увеличивается.
Ответить
0
Анатолий #
Если ток до 400ма и 1N4148 ( 4нс) пойдут или наши КД522 вполне.
Ответить
0
Григорий #
Какой максимальный ток можно получить?
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Для тех намоточных данных трансформатора, которые приведены в статье, расчётная мощность блока питания около 12 Ватт, соответственно максимальный ток при напряжении 12 В будет около 1 А. Для получения большей мощности необходимо принимать меры для улучшения теплоотвода силовых транзисторов. Кратковременно можно получить и больший ток.
Конечно, если установить транзисторы на радиаторы и применить более мощный трансформатор, то можно получить значительно большую мощность, только вряд ли это целесообразно делать. Впрочем на производстве применяются аналогичные ЛДС большей мощностью, можно поэкспериментировать с ними.
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Да экран при приёме в диапазонах ДВ и СВ конечно не помешает, особенно если блок питания изготовлен не в виде отдельного блока, а устанавливается в отсек для батареи. В этом случае можно порекомендовать оклеить внутренние поверхности фольгой и соединить её с общим проводом питания. Но в настоящее время на этих диапазонах почти нет радиовещания, кроме того в городе практически весь диапазон забит индустриальными помехами вплоть до коротких волн. Слушать такие передачи на фоне сплошных тресков невозможно.

Однако в диапазоне FM (УКВ) этот блок питания никаких помех не создаёт даже внутри радиоприёмника. На фото в статье радиоприёмник "Гиала" переделан для работы в диапазоне FM и прекрасно работает с описанным в статье блоком питания.
Ну и, конечно, этот БП можно использовать не только для питания радиоприёмника, но и для различных других низковольтных потребителей мощностью 10-20 Ватт.
Ответить
0
wdim #
Можно подробнее про расчет трансформатора?
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Расчёт трансформатора я проводил по формулам, приведённым в книге "Теория расчётов импульсных трансформаторов двухтактных ИИП и её подтверждение практикой". Автор Е. МОСКАТОВ,
Ответить
0
wdim #
Я думал все проще... За книжку спасибо, почитаю, как мозгов прикуплю.
Ответить
0
Shida #
Для приёмника ЧМ применение импульсного блока питания не желательно, тем более внутри корпуса. Представляете сколько исходит различных гармоник влияющих на нормальную работу супергетеродина. Низкочастотный 50-ти герцовый трансформатор самый лучший вариант, особенно когда приёмник имеет высокую чувствительность. Можно конечно питать приёмник импульсником, но в отдельном корпусре в защитном алюминиевом экране и с фильтрами по сети и по низковольтному выходу.
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Сейчас у всех в квартирах горят лампочки - экономки, по нескольку штук, а радиоприёмники в диапазоне УКВ и ЧМ почему-то работают. Почти вся современная аппаратура питается от импульсных источников питания, в том числе компьютеры, телевизоры, зарядные устройства и пр., и пр. Так, что если нельзя, но очень хочется - то можно!
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Более просто рассчитать импульсный трансформатор можно, если воспользоваться специальными программами, которых в Интернете немало. Например программы Владимира Денисенко, известного в сети под ником Старичок. Мне, однако, они не подошли, т. к. у него в базе данных нет материала приобретённого мною феррита. А если применить данные приближённого аналога, то количество витков получается завышенным. Другие программы заточены под фирменные микросхемы или материалы.
Конечно материал в указанной выше книге рассчитан на все случаи жизни, применительно к данному случаю можно выделить сравнительно простой порядок расчёта.
Ответить
0
Олег #
Интересует вопрос по стабилизации. Во время эксперимента пробовали подключать ваше устройство к заниженному сетевому напряжению 170в и повышенному 240в? Что происходит на выходе, очень интересно.
Ответить
0

[Автор]
asvetp #
Стабилизации выходного напряжения нет. Поэтому желательно между выпрямителем и нагрузкой поставить интегральный стабилизатор, например L7809.
Ответить
0
Дима #
У нас на работе у продавщицы вышел из строя китайский приёмник. Открыл приёмник, а там первичная обмотка пыхнула. Трансформатор маленький, маломощный...такие часто работают на предельном тепловом режиме вот и часто выходят из строя. Уж больно просила женщина починить приёмник...Питание приёмника 6в - четыре пальчиковые батарейки. Под руками ничего подходящего не оказалось, кроме как зарядного устройства от телефона. Запитал приёмник от него. Подключил провода прямо к клеммам батарейного отсека. Приёмник стал свистеть, шипеть. Удалось кое как поймать самую мощную радиостанцию "РадиоРоссии" да и то с помехами. Продавщица была недовольна. Съездил в магазин и купил трансформатор...
Ответить
0
Григорий #
Вы когда нибудь разбирали зарядки для мобильника? Там места для фильтрации есть, а самих деталей нет. Если добавите по входу дополнительные фильтра на ферите, по образу комп. блоков питания, то результат увидите сразу.
Ответить
0
Дима #
В схеме опубликованной автором нет никаких фильтров.
Ответить
Добавить комментарий
Имя:
E-mail:
не публикуется
Текст:
Защита от спама:
В чем измеряется электрическое сопротивление?
Файлы:
 
Для выбора нескольких файлов использйте CTRL

DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
DC-DC регулируемый преобразователь 1.5-37В 2А с индикатором
Осциллограф DSO138 LC-измеритель LC100-A
вверх