RadioRadar - Радиоэлектроника, даташиты, схемы

//www.radioradar.net/radiofan/power_supply/power_supply_12_volt_soldering_iron_electronic_transformer.html

Питание 12-вольтного паяльника от электронного трансформатора

Десять-двадцать лет назад были популярны точечные светильники с низковольтными галогенными лампами накаливания. Сейчас такие источники света заменяются более экономичными светодиодными, которые более экономичны, чем миниатюрные галогенные лампы. Оставшиеся невостребованными источники питания, называемые электронными трансформаторами (ЭТ), от таких ламп можно использовать для других целей.

В наличии оказались несколько исправных электронных трансформаторов Rio, рассчитанных на выходное напряжение переменного тока 12 В и мощность нагрузки 20...50 Вт. Все детали устройства размещены на односторонней печатной плате размерами 56x26 мм (рис. 1), помещённой в стальной корпус размерами 60x43x30 мм, служащий теплоотводом для мощных высоковольтных биполярных транзисторов.

Плата устройства и размещение элементов на ней

Рис. 1. Плата устройства и размещение элементов на ней

 

По печатной плате устройства была составлена принципиальная схема, которая показана на рис. 2. Сохранена заводская нумерация элементов. Напряжение сети 230 В поступает на контакты Lи N. Варистор RU защищает устройство от сетевых импульсных помех. Резистор R1 - предохранительный. Далее напряжение поступает на мостовой диодный выпрямитель D1-D4. На элементах C1, C2, D6, R2, D5 выполнен узел запуска. Двухтактный преобразователь напряжения реализован на транзисторах Q1, Q2. В других аналогичных простейших электронных трансформаторах могут отсутствовать защитные диоды D7, D8 и по другому может быть реализован узел запуска.

Принципиальная схема устройства

Рис. 2. Принципиальная схема устройства

 

Для этого ЭТ выбрана задача - питание низковольтного 12-вольтного электропаяльника. При испытаниях устройства были получены следующие параметры. Минимальная потребляемая нагрузкой мощность, при которой ЭТ работает устойчиво, - 12 Вт (паяльник - 12 В, 12 Вт). Максимальная выходная мощность - 45...47 Вт (лампа накаливания - 12 В, 60 Вт). При увеличении потребляемой нагрузкой мощности от 12 до 45 Вт выходное напряжение уменьшается на 1 В. Рабочая частота преобразователя - около 29 кГц, размах напряжения на выходе - около 60 В. Огибающая выходного напряжения - искажённая синусоида частотой 100 Гц, промодулированная частотой 29 кГц (рис. 3). Ёмкость между обмотками трансформатора L2 - около 7 пФ.

Огибающая выходного напряжения

Рис. 3. Огибающая выходного напряжения

 

При длительной работе ЭТ с максимальной выходной мощностью температура корпусов транзисторов превысила комнатную примерно на 20 оС. Учитывая простоту схемы, ожидался намного худший КПД, но устанавливать дополнительный теплоотвод для транзисторов не потребовалось. При отсутствии подключённой нагрузки ЭТ делает попытки запуска два раза в секунду, в этом режиме потребляемая от сети мощность не превышает 0,4 Вт.

Этот ЭТ можно эксплуатировать с паяльником без каких-либо доработок. Но если вы предполагаете пользоваться таким источником питания регулярно, его рекомендуется подключить к сети питания и нагрузке в соответствии со схемой на рис. 4 (нумерация элементов продолжена). Поскольку ЭТ является источником интенсивных помех, распространяемых по сети питания 230 В, на входе установлен LC-фильтр C5L3C6. Выключателем SA1 можно отключить питание устройства. FU1 - плавкий предохранитель. Поскольку на выходе выпрямителя в ЭТ отсутствует конденсатор большой ёмкости, для его питания можно использовать только один полупериод сетевого напряжения, для чего установлен диод VD9. Тогда при разомкнутых контактах выключателя SA2 подключённый паяльник будет работать на половину мощности. Этот режим можно использовать как дежурный. Учтите, что у большинства 12-вольтных паяльников температура жала в таком режиме будет менее 180оС. Светодиод HL1 светит при работающем преобразователе.

Схема подключения источника питания к сети и нагрузке

Рис. 4. Схема подключения источника питания к сети и нагрузке

 

Применены резисторы МЛТ, С2-23, держатель плавкой вставки ДВП4-1. Выключатели SA1 и SA2 - рокерные HF-606, их можно заменить аналогичными MR21, SWA206A, OR-L или другими, рассчитанными на коммутацию сетевого напряжения и ток до 2 А. Двухобмоточный дроссель L3 - промышленного изготовления от компьютерного БП. Дроссель можно заменить аналогичным с общим сопротивлением обмоток не более 2 Ом, чем больше индуктивность, тем лучше. Подойдут, например, дроссели от импульсных БП телевизоров, компьютерных мониторов. Конденсаторы C5 и C6 - плёночные, рассчитанные на работу в сети 230 В, подойдут, например, конденсаторы К73-17, К73-24 с номинальным напря-жением не менее 630 В. Конденсатор C7 - оксидный любого типа. Диод PR3005 можно заменить диодами FR306, SRP300J, 31DF4, 1N5407. На место диодов D5, D7, D8 в ЭТжелатель-но установить быстродействующие диоды UF4007 или 1N4937GP, RGP15M, BYT52M. Вместо диодов КД522Б могут работать любые из серий КД510, КД521, 1 N4148, PMLL4148. Светодиод L-44YD - жёлтого свечения, его можно заменить любым общего применения без встроенных резисторов, например, из серий КИПД21, КИПД40, АЛ336, L-63.

Автор: А. Бутов, с. Курба Ярославской обл.