Применение трансформаторов и дросселей из люминесцентных ламп

На страницах журнала Радио и в Интернете опубликовано немало статей, в которых описаны радиолюбительские конструкции с использованием деталей вышедших из строя компактных люминесцентных ламп (КЛЛ). Чаще всего это транзисторы, динисторы, диоды, конденсаторы. Мало востребованными были и остаются трансформаторы и дроссели с ферритовыми магнитопроводами.

На мысль о возможности их повторного применения (в неизменном или доработанном виде) наталкивают и стандартные типоразмеры магнитопроводов (ряды ЕЕ19, ЕЕ20, ЕЕ22 и т. д. [1]), и тот факт, что в основном устройстве (лампе) они работают на высокой частоте и в относительно сильных магнитных полях.

Можно также предположить, что ферритовый магнитопровод окажется вполне пригодным для изготовления трансформаторов маломощных (до 20 Вт) импульсных источников питания (ИИП).

Проектирование в программе PI Expert, изготовление и испытание самодельного ИИП мощностью 5 Вт на микросхеме TNY268P подтвердили эти предположения: микросхема и импульсный трансформатор, намотанный на магнитопроводе от трансформатора КЛЛ, работали устойчиво и их нагрев не превысил расчётного.

Программу PI Expert можно скачать с сайта разработчика [2]. Распространяется она бесплатно и русифицирована. С её помощью легко рассчитать блок питания на любое выходное напряжение, но не выше предельного для TL431 (до 30 В).

Схема

За основу ИИП взята типовая схема разработчика микросхем для ряда TinySwitch-ll (рис. 1), особенностей она не имеет. Чертёж возможного варианта печатной платы устройства показан на рис. 2. Она изготовлена из фольгированного с одной стороны стеклотекстолита и рассчитана на установку как диодов 1N4007, так и диодного моста DB107.

П� инципиальная схема источника питания

Рис. 1. ПРинципиальная схема источника питания.

Из-за необходимости минимизации размеров платы (для установки в корпус неисправного ЗУ от сотового телефона) в качестве R4-R7 применены резисторы для повехностного монтажа, резисторы R1 и R2 заменены одним (МЛТ или подобным сопротивлением 4,7 МОм и мощностью рассеяния 0,5 Вт), а вместо двухобмоточного дросселя L1 во входной цепи применён обычный малогабаритный L1 (изображён на схеме штриховыми линиями), включённый в плюсовую цепь. Даже без подбора резисторов делителя выходное напряжение составило 4,98 В, и при токе до 1 А какой-либо существенной просадки напряжения не наблюдалось.

Включение выпрямительного диода VD7 в минусовую цепь оказалось оправданным, упростив разводку проводников на печатной плате. Цепи, аналогичные R3C5, в любительских разработках встречаются редко, но рекомендую её установить, так как она повышает надёжность работы выпрямительного диода.

Детали и печатная плата

Предохранитель FU1, диоды VD1 - VD4, конденсаторы С1, С2 и дроссель L1 (с гантелеобразным магнитопроводом) взяты из КЛЛ мощностью 11 Вт. Из неё же извлечён ещё один дроссель, кольцевой магнитопровод которого стал основой L2 (новая обмотка содержит три витка провода ПЭВ-2 0,5). Диод-супрессор Р6КЕ200А заменим на 1.5КЕ200А.

Для трансформатора выбран магнитопровод ЕЕ19. По расчётам программы первичная обмотка должна содержать 96 витков провода ПЭВ-2 0,227 в три слоя, вторичная - четыре витка сложенных вместе трёх проводов диаметром 0,455 мм в один слой. Для получения необходимой индуктивности первичной обмотки и выходных параметров в магнитопроводе необходим зазор 0,329 мм.

Печатная плата блока питания

Рис. 2. Печатная плата блока питания.

Начинающих радиолюбителей могут отпугнуть трудности по разборке трансформатора от КЛЛ и наличие огромного (по меркам требований к трансформаторам маломощных ИИП) зазора на центральном керне - около 1 мм. На практике всё решается очень просто. Начнём с разборки трансформатора. Первым делом сматываем ленту, скрепляющую половинки магнитопровода.

Далее опускаем трансформатор на 10 мин в кипящую воду, после чего аккуратно разделяем его на части руками. Если это вызывает затруднения, можно слегка поддеть одну из половин магнитопровода ножом. Как показывает опыт автора, результат положительный почти в 100% случаев (плюс сохраняется каркас).

Стачивать боковые керны для уменьшения центрального зазора нет необходимости. Достаточно взять ещё один точно такой же трансформатор, разобрать и использовать для сборки нового трансформатора те половины магнитопроводов, у которых средние керны не подвергались доработке на заводе.

Зазор в этом случае формируют подкладыванием диэлектрических прокладок между боковыми кернами (в рассмотренном выше ИИП - по 0,165 мм) или стачиванием одного из центральных до требуемого размера. Намотка нового трансформатора пояснений не требует, необходимо лишь все обмотки наматывать в одну сторону (не важно, по часовой стрелке или против).

Внешний вид готовой платы блока питания

Рис. 3. Внешний вид готовой платы блока питания.

Точками на схеме обозначены выводы начала обмоток. Первичную и вторичную обмотки необходимо надёжно изолировать одну от другой (как минимум тремя слоями изоляционной плёнки). Для исключения высокочастотного шума трансформатор можно пропитать лаком.

В первоначальном варианте ИИП испытан трансформатор с зазором на центральном керне магнитопровода 1 мм. При токе более 1 А наблюдались перегрев микросхемы и срабатывание её цепей тепловой защиты.

С трансформатором, магнитопровод которого составлен из половинок магнитопрово-дов двух трансформаторов КЛЛ, а зазор равен расчётному, характеристики ИИП пришли в норму. Вид на монтаж действующего образца устройства со снятой верхней крышкой представлен на рис. 3.

Д. Захаров, г. Оренбур. Р-12-2016.

Литература:

  1. Типоразмеры сердечников и аксессуаров. Ш-образные типы ферритовых сердечников с прямоугольным сечением центрального стержня. - URL: www.coretech. com.ua/coretypes/-ee-ef .
  2. PI Expert Suite. - URL: ac-dc. power.com/design-support/pi-expert/ pi-expert-suite/ .
0 38 Блок питания
блок питания
pcbway
х (мм)
Получи купон на $5.00!
Написать комментарий:

cashback