Преобразователь напряжения для портативного фонаря

August 22, 2012 by admin Комментировать »

По случаю я приобрел портативный светодиодный фонарь (китай­ского производства) с аккумулятором внутри и с возможностью включения лампы накаливания (возможность переключения между кластером из 8-ми сверхъярких светодиодов и криптоновой лампой на напряжение 5.4 В).

Внутри также расположено зарядное устройство для аккумуля­тора. Кроме того, фонарь (см. рис. 4.14) совмещен со светильником с лампой дневного света, мощностью 6 Вт, питающейся с помощью специального преобразователя напряжения 6—150 В.

Рис 4.14. Внешний вид портативного многоцелевого фонаря

Подсветка с помощью энергосберегающей лампы (далее — ЭЛ) типа Osram Dulux S7W, реализованная в данной конструкции, весь­ма удобна для многих целей.

С помощью нее можно читать в палатке, в турпоходе, в поход­ных условиях непрерывно в течении 6-ти часов — благодаря мало­му энергопотреблению лампы при условии полностью заряженного встроенного аккумулятора. Испытания фонаря и его светильника с энергосберегающей лампой «на прочность» проводились мною в сельской местности на протяжении всего 2009 года. Мне пред­ставляется схемное решение преобразователя напряжения весьма удачным и ценным для повторения в других конструкциях, и для применения готовой платы преобразователя для питания ЭЛ мощ­ностью до 8 Вт — в аквариумном светильнике. Электрическая схема устройства преобразователя, скопирована мною с печатной платы и представлена на рис. 4.15.

Принцип работы устройства

Устройство, реализованное по схеме двухтактного импульсного преобразователя напряжения работает с частотой примерно 112 кГц. В основе схемы микросхема TL494 — готовый широтно-импульсный модулятор сигналов, поэтому схема и устройство в целом,получается весьма простым. На выходе схемы установлены высоковольтные вы­прямительные диоды удваивающие преобразованное напряжение. В преобразователе в качестве Т1 используется готовый высокочастот­ный трансформатор марки из блока питания «устаревшего» принте­ра Canon BJC-2000, марки EL33-ASH. После замера сопротивления обмоток относительно друг друга ясно, что соотношение их (I к II) равно 1:20. Отвод в первичной обмотки сделан ровно от ее сере­дины (то есть первичная обмотка в данном случае состоит из двух половинок). Поскольку таких трансформаторов типа EL33-ASH от старых БП принтеров у меня скопилось несколько, я разобрал один из них, и могу констатировать, что вторичная обмотка его состоит из 220 витков провода диаметром 0,3 мм.

Постоянные резисторы R1 и R2 задают ширину импульсов на вы­ходе преобразователя. Схему можно упростить, и не использовать Rl, R2, при этом 4 вывод DA1 надо соединить с общим проводом (минусом питания).

Резистор R3 (совместно с конденсатором С1) задает рабочую частоту. В незначительных пределах ее можно регулировать. При уменьшении сопротивления резистора R1 частота генератора пре-

Рис. 4.15. Электрическая схема устройства

образователя увеличивается. При увеличении емкости конденсатора С1 — частота уменьшается, и наоборот.

О                деталях

Микросхему TL494 можно заменить на 1114ЕУ4; это полный ана­лог. Мощные МОП-полевые транзисторы VT1, VT2 характеризуют­ся малым временем переключения и простой схемой управления. Их можно заменить на IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N (чем больше цифра в маркировке — тем мощнее по току аналог).

Вместо выпрямительных импульсных диодов HER307 подойдут HER304—HER306 или КД213 с любым буквенным индексом.

Оксидные высоковольтные конденсаторы СЗ и С4 — с рабочим напряжением не менее 200 В, типа КХ, СарХоп, HCY CD11GH, ASH-ELB043.

Питание преобразователя осуществляется от портативного акку­мулятора (рис. 4.16) с напряжением 6 В и емкостью 1,2 А/ч.

Рис. 4.16 Портативный аккумулятор

Защиту схемы от перегрузки и обратного включения питания (при примени готовой платы в других конструкциях) можно реа­лизовать через предохранитель и диод, включенный в прямом на­правлении на входе.

Выход, как видно из схемы (рис. 4.15) отличается высокой раз­ницей потенциалов; и он не зашунтирован резистором. Поэтому при подключении схемы, ее эксплуатации рекомендую соблюдать меры безопасности, поскольку высоковольтный заряд напряжения сохра­няется в течении одних суток. Не включайте данный преобразова­тель без нагрузки — ЭЛ лампы.

Иные варианты применения

ЭЛ, управляемые с помощью рассмотренного преобразователя, можно использовать для локальной подсветки гаража, аквариума, салона автомобиля и во многих сходных случаях.

Источник: Кашкаров А. П., Ветрогенераторы, солнечные батареи и другие полезные конструк¬ции. – М.: ДМК Пресс, 2011. – 144 с.

Оставить комментарий

микросхемы мощности Устройство импульсов питания пример приемника провода витков генератора выходе напряжение напряжения нагрузки радоэлектроника работы сигнал сигнала сигналов управления сопротивление усилитель усилителя усиления устройства схема теория транзистора транзисторов частоты