Привет други! Уважаемые коты и кошечки! В этой статье хочу познакомить вас с моей новой разработкой которую готовлю ко дню рождения нашего кота.
В нашем быту прочное место заняли люминесцентные лампы КЛЛ. Само собой разумеется, что их, великое множество имеется сгоревших т.е. выбывших из строя по той или иной причине. Выбрасывать их это кощунство. Одно, что их можно отремонтировать, другое, уж если из строя вышла колба лампы, электронный балласт можно использовать для изготовления электронного трансформатора, блока питания какого либо устройства.
Сама эта мысль не новая. Радиолюбители предложили много вариантов их использования. Есть даже с плавной регулировкой выходного напряжения. Давайте рассмотрим такую схему. (Балласт лампы КЛЛ, принцип работы, мало чем отличается от схемы электронного трансформатора).

При подачи напряжения на схему, диоды VD1 – VD4 выпрямляют переменное напряжение сети. Резистор R1 выполняет роль предохранителя. Возрастающее, по синусоиде, напряжение начинает, через резисторы R4 и R5, заряжать конденсатор С1. Т.к. изначально напряжение синусоиды низкое (начало полупериода начинается с напряжения равном нулю), заряд конденсатора С1 происходит сравнительно долго, даже при выведенным в нуль резисторе R5. Напряжение питания, приходящее на коллектор VT1, емкостным делителем С2, С3, в их средней точке, делится на 2. Так каждое мгновенное значение напряжения на коллекторе VT2 и средней точке С2, С3 будет равно U пит/2.
При достижении напряжения на конденсаторе С1 напряжение пробоя динистора Т2, последний пробивается и конденсатор С1 разряжается по цепи: Верхняя обкладка конденсатора (+), пробитый динистор, база - эмиттер транзистора VT2, минус ИП. Транзистор VT2 открывается т.к. по его база - эмиттер пошел открывающий его ток. Начинает заряжаться конденсатор С2 по цепи: Нижняя обкладка конденсатора С2 (-), первичная обмотка выходного трансформатора L4, катушка L3 трансформатора связи, коллектор - эмиттер транзистора VT2, (-)ИП. Одновременно с ним разряжается конденсатор С3 по той-же цепи. В это время напряжение коллектор - эмиттер VT2 близко к нулю.
Ток катушки L3 наводит в катушке L2 ток, который поддерживает транзистор VT2 в открытом состоянии.Открывающий транзистор VT2 импульс разряда С1, к этому времени, уже закончился. Катушка L1 наоборот, закрывает транзистор VT1 т.к. эти катушки включены синфазно.
По мере заряда С2 и разряда С3 ток в катушке связи L3 уменьшается и катушка L2 уже не в состоянии удерживать транзистор VT2 в открытом состоянии. Транзистор закрывается. Здесь нужно заметить одно интересное свойство индуктивности. Хотя и цепь тока прервалась, но ток, из-за индуктивности, будет, какое то время, продолжать идти в том-же направлении, создав на коллекторе VT2 приличное напряжение. Электроны, собравшиеся на коллекторе и посмотрев друг на друга - “А чего это мы тут делаем?!” сразу-же, всем скопом, ломанутся обратно в катушку L4 чем создадут обратный импульс тока в катушках L3 и L4. Катушка L3, т.к. ток пошел в ней в обратном направлении, создаст в катушках L1 и L2 так-же обратные (предыдущим) импульсы, которые откроют транзистор VT1 и ещё более надёжно закроют VT2. Через открытый транзистор VT1 начнут разряжаться С2 и заряжаться С3 по цепи: Верхняя обкладка конденсатора С2 (+), коллектор - эмиттер VT1, катушки L3 и L4. Далее всё повторится, только для VT1, так-же как и с VT2. В это время конденсатор С1 попытается зарядиться, но когда вновь откроется VT2 обратным импульсом катушек L3 и L4, он через диод VD5 разрядит его до первоначального состояния.
Первичная катушка выходного трансформатора L4 наводит в катушке L5 напряжение. Если есть нагрузка, значит и ток, который уменьшает индуктивное сопротивление L4 чем увеличивает ток по катушке связи L3. До величины необходимой для поддержания транзисторов в открытом состоянии. По этой причине этот импульсный преобразователь без нагрузки, или с очень малой нагрузкой, работать не будет.
В конце каждого полупериода сетевого напряжения, приблизительно при 60 - 70 В. произходит затухающий срыв генерации из-за недостаточного напряжения питания. С приходом нового полупериода сети процесс запуска повторяется с самого начала. Резистором R5 можно установить время заряда конденсатора С1, от максимального (для данной схемы), до минимального.Соответственно выходной ток (напряжение) будет минимальным или максимальным. Этим и регулируется выходное напряжение, ток или мощность.
Чем, на мой взгляд, хорош такой преобразователь. Это простота конструкции. Низкие требования к параметрам выходного трансформатора (в пределах разумного конечно) схема сама настраивается по частоте соответствующей вашему трансформатору. И главное это то, что переключение транзисторов происходит в моменты когда напряжение и ток транзистора минимальный. Значит и минимальная рассеиваемая транзистором мощность, отсутствие сквозных токов.
К недостаткам нужно отнести низкие возможности использования мощности элементов схемы, отсутствие стабилизации выходного напряжения. Если параметры трансформатора, транзисторов, диодов позволяют получить, в этой схеме, 100 Вт (условно). Тогда при одном только добавлении конденсатора по питанию, выходная мощность возрастет более чем в 2 раза. Но, пропадёт возможность регулировать выходное напряжение.
Очень удачно зашел в интернет! Попался видео ролик где автор снял переделку электронного трансформатора простого на регулируемый. И что особенно хорошо это то, что на видео снят осциллограф с картинкой максимального выходного напряжения и тока. https://www.youtube.com/watch?v=Xwds7zOzVdI

Коты, измерения производил 2 раза. 1й раз в градусах, 2й раз, через некоторое время, в mсекундах. В измерениях явно присутствует погрешность. В каком измерении она больше не знаю (доступа к ручкам управления осциллографа не имею).Так-же загадка для меня - расстояние осциллограммы “В” это что? Вхождение в насыщение или малый ток баз ключевых транзисторов или что-то ещё? Считаю, что осциллограмма должна походить на эту

Время "С" это отключение преобразователя из-за отсутствия нагрузки которая имеет сглаживающую ёмкость в которой напряжение будет больше, чем напряжение с выпрямительных диодов преобразователя. Ток нагрузки, от преобразователя, будет отсутствовать, преобразователь отключится. Чёрным цветом указано напряжение на конденсаторе С1
Буду рад если укажите на возможные недочеты и ошибки.
Продолжение следует.

Изначально целью было изготовление зарядного устройства автомобильных аккумуляторов на основе балласта лампы КЛЛ. При этом, схема должна быть регулируемой по выходному напряжению, току, с максимальной возможной мощностью (с установкой конденсатора по питанию) и по возможности несложной и надёжной в техническом решении. На сколько это удалось, судить вам. Первое включение производил с использованием такого балласта. Было важно проверить будет ли работать вообще. Выходной трансформатор, на схеме L5, изготовил методом намотки вторичной обмотки на существующий дроссель КЛЛ.

Рис 4
Питание схемы управления от балласта КЛЛ через ограничительные резисторы R9, R10. Стабилизацию питающего напряжения обеспечивают стабилитрон VD8, конденсаторы С9, С10. Схема сохраняет работоспособность от 8 до 12 В. Больше 12 В подать на схему не пробовал - жалко микросхему.
На элементах микросхемы DD1,1 и DD1,2, диодах VD9, VD10, резисторе R11 собран мультивтбратор с регулируемой скважностью и частотой немного более 100 Гц. С выхода мультивибратора (11 нога м.схемы) сигнал поступает на триггер Шмидта - резисторы R15, R16, элементы микросхемы DD1,3 и DD1,4. Триггер исключает возможность линейного переключения транзисторов при работе мультивиьратора. (Между нами, котами, можно сказать, что триггер там не особо нужен. Фронты переключения мультивибратора и без того довольно крутые. Но, раз уж элементы есть, пусть работают с пользой а не стоят в статическом режиме).
При установке триггера в состояние “0”, открывается транзистор VT3 который открывает транзисторы VT4, VT5. Транзистор VT4 замыкает базу транзистора VT2 на “-” ИП, чем срывает генерацию преобразователя. Транзистор VT5 разряжает конденсатор С1, препятствуя запуску преобразователя. Резистор R1, на плате КЛЛ, возможно установить номиналом от 100 кОм. Поставил 200 кОм. Время, в котором преобразователь будет в не рабочем состоянии, зависит от скважности импульсов, которые, в свою очередь, зависят от положения движка резистора R11. Так, перемещая движок резистора, мы можем изменять выходное напряжение, ток.
На графике максимально возможная мощность преобразователя будет выглядеть так:

Рис 5
Из графика видно отсутствие времени “С” по сравнению с графиком Рис 3. Так-же, время “А” будет меньше т.к. С1 заряжается от более высокого напряжения, мгновенная мощность преобразователя, практически в любой точке работы преобразователя по Рис 5, больше, чем в преобразователе Рис 3 (без конденсатора по питанию). Чёрным цветом показано напряжение на конденсаторе С1.
При отсутствии ошибок в монтаже, наладка не требуется.
Продолжение следует.

В каком то журнале радио уже описывалась схема регулируемого преобразователя из такой лампочки. Там был реализован фазовый метод регулирования, типа как у симисторного регулятора мощности.
Делалось это очень просто, последовательно с R1 ставился переменный резистор на несколько МОм. Чем больше резистор тем позже запускался преобразователь от начала полуволны. В результате преобразователь работал только часть полуволны. Сопротивление этого резистора можно было регулировать длительность работы преобразователя в течении полуволны.
Всё просто и надёжно.

PCBWay - всего $5 за 10 печатных плат, первый заказ для новых клиентов БЕСПЛАТЕН

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Онлайн просмотровщик Gerber-файлов от PCBWay + Услуги 3D печати

Просто и надёжно это да. Но, при таком регулировании как там, теряется значительная часть мощности схемы. Элементов схемы. Более сильные пульсации выходного напряжения. Что бы их снизить придётся ставить сглаживающие ёмкости значительно большего номинала, особенно при максимальных нагрузках. Несколько выше писал про это.
Если провести аналогию, то это если бы мы поставили на легковой автомобиль двигатель от тяжолого грузовика но, топливо бы подавали ему маленькими частичками, что бы он не развивал мощность более 70 л/сил.

Выбираем схему BMS для заряда литий-железофосфатных (LiFePO4) аккумуляторов

Обязательным условием долгой и стабильной работы Li-FePO4-аккумуляторов, в том числе и производства EVE Energy, является применение специализированных BMS-микросхем. Литий-железофосфатные АКБ отличаются такими характеристиками, как высокая многократность циклов заряда-разряда, безопасность, возможность быстрой зарядки, устойчивость к буферному режиму работы и приемлемая стоимость. Но для этих АКБ очень важен контроль процесса заряда и разряда для избегания воздействия внешнего зарядного напряжения после достижения 100% заряда. Инженеры КОМПЭЛ подготовили список таких решений от разных производителей.

Подробнее>>

В чём разница? что у тебя пульсации немного больше 100Гц, что там ровно 100Гц.

Новый аккумулятор EVE серии PLM для GSM-трекеров, работающих в жёстких условиях (до -40°С)

Компания EVE выпустила новый аккумулятор серии PLM, сочетающий в себе высокую безопасность, длительный срок службы, широкий температурный диапазон и высокую токоотдачу даже при отрицательной температуре. Эти аккумуляторы поддерживают заряд при температуре от -40/-20°С (сниженным значением тока), безопасны (не воспламеняются и не взрываются) при механическом повреждении (протыкание и сдавливание), устойчивы к вибрации. Они могут применяться как для автотранспорта (трекеры, маячки, сигнализация), так и для промышленных устройств мониторинга, IoT-устройств.

Подробнее>>

В моей схеме отсутствует время "С", время "А" меньше. Провалы напряжения, тока, пока преобразователь не работает - меньше. Следовательно и нужна меньшая ёмкость для сглаживания прорехи в работе преобразователя. Соответственно и большая выходная мощность моего преобразователя при тех-же номиналах комплектующих. Посмотрите где у меня и у преобразователя, без ёмкости по питанию, будет действующее значение напряжения/тока. Кроме того. Если вывести резистор R11 в крайнее левое положение, преобразователь будет работать без каких-либо перерывов, что невозможно у указанного вами преобразователя.

Знакомьтесь, это моя помощница ворона Каркуша. Она пошла перематывать импульсный трансформатор, помогает мне в ремонте и особенно в разработке новых схем - подаёт нужные детали устройств. Очевидно, что она отлично разбирается в схемах. Иначе как бы она знала какая именно деталь мне нужна?!



Но, вернёмся к нашей схеме. Мы установили, что чем меньше время “А” (рис.5) тем большую мощность можно получить с преобразователя. Чтобы максимально сократить это время разработана новая схема управления Рис 6, которая не многим сложнее предыдущей. Но, из схемы лампочки НЕОБХОДИМО УДАЛИТЬ диод VD8 или диод VD5 из электронного трансформатора Рис1. В схему электронного трансформатора нужно добавить ёмкость по питанию.
С выхода мультивибратора (11 нога м.схемы) сигнал “0” поступает на транзистор VT3, который открывается и открывает VT4, чем блокирует генерацию преобразователя. (Транзистор VT5 открыт, т.к. на его базу приходит “1” с выхода DD1.4. Напряжение на С1= 22 - 24 В. (Рис 4), что недостаточно для пробития динистора VD2. Напряжение С1 ограничивается стабилитронами VD11, VD12 Рис 6).
При поступлении, с мультивибратора, “1” на VT3, он закрывается и закрывается VT4. Преобразователь готов к работе. Напряжение коллектора VT3 становится равно 0 В., что соответствует логическому “0”, который и запускает формирователь длительности импульсов (ждущий мультивибратор) выполненный на элементах DD1.3, DD1.4, резисторе R15, конденсаторе С12. Длительность сформированного импульса “0”, на выходе формирователя, зависит от номиналов R15, С12. Импульс “0” закрывает транзистор VT5, стабилитроны теряют возможность ограничивать напряжение С1. которое, сравнительно быстро, возрастёт до пробития динистора VD2. С1 разрядится на базу VT2, преобразователь запустится. Элемент DD1.4 переключится в состояние “1”, чем откроет транзистор VD5. Стабилитроны VD11, VD12 вновь будут ограничивать напряжение на С1 до величины недостаточной для пробития динистора.

Рис 6
Стабилитроны VD11, VD12 возможно заменить одним стабилитроном с напряжением стабилизации 22-24 В., или супрессором 1,5КЕ22СА (Применил такой). Лучше стабилитронов в схеме работает супрессор, но и стабилитроны дают возможность сохранять схему работоспособной. Выключатель обеспечивает включение или отключение преобразователя по мере необходимости.
График максимально возможной мощности теперь будет выглядеть так:


Рис 7
Это даёт нам возможность увеличить частоту мультивибратора со 100 Гц до 400 Гц (может и более - не пробовал) с потерей мощности менее, чем у схемы по рис 4. Это, в свою очередь, позволит сократить, по номиналу, сглаживающие ёмкости в несколько раз.
В то-же время схема по рис 6 позволяет получить ещё более бОльшую выходную мощность чем в схеме по рис 4. Схема по рис 1 не конкурентно способная этим схемам по выходной мощности.
Наладка заключается в установке длительности логического нуля с выхода ждущего мультивибратора. Для чего. Резистор R15 берём номиналом в 24 - 51 кОм, последовательно ему включить переменный резистор 510 кОм, движок которого, изначально, устанавливаем в нулевое сопротивление. Резистор R11 устанавливаем близко к максимальной мощности (влево по схеме), преобразователь нагружаем %20 - 40 от номинальной мощности. Вместе с нагрузкой неплохо бы включить лампу накаливания соответствующего напряжения.
Включаем (естественно через лампочку 40 - 60 Вт 220 В.) преобразователь и медленно увеличиваем сопротивление резистора 510 кОм до пуска и надёжной работы преобразователя (отсутствие каких либо подергиваний напряжения в нагрузке). Проверяем работу преобразователя на всех режимах. Измеряем общее сопротивление R15 и 510 кОм, устанавливаем на плату резистор полученного номинала. Или предусматриваем на плате место для установки подстроечного резистора.
Ну вот, вроде и всё... Хотя нет! Каркуша настойчиво предлагает рассмотреть её вариант регулировки преобразователя. Придётся изучить, чего это там она нацарапала как “курица лапой”. Быть может, действительно, что - нибудь путнее у неё получилось? Иногда она даёт очень даже неплохие советы. Правда, это бывает редко. Вот и сейчас думаю, что это маловероятно но, ради справедливости, посмотреть нужно. С другой стороны, с помощью этих, уже готовых схем, можно переделывать и электронные трансформаторы, да и наверное все ранее не регулируемые, такого типа, преобразователи. Так что куда уж ещё лучше?! Но, всё-же нужно будет посмотреть, что это она там нарисовала.
Так, что может быть, продолжение следует!