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ENCICLOPEDIA DE RADIOELECTRÓNICA E INGENIERÍA ELÉCTRICA Fuente de alimentación para lámpara LED. Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica.
Enciclopedia de radioelectrónica e ingeniería eléctrica. / Fuentes de alimentación Las fuentes de luz LED están sustituyendo poco a poco no sólo a las habituales lámparas incandescentes, sino también a las denominadas de bajo consumo o CFL. Por lo tanto, cuando fue necesario hacer una pequeña lámpara de mesa, la elección recayó naturalmente en los LED. Resultó que la forma más sencilla es comprar una tira de LED con una tensión de alimentación de 12 V, con un número de LED de 30 unidades/m y una potencia de 4,7 W/m. Desafortunadamente, no puede conectar los LED directamente a la red, ya que fallarán. Se requiere una fuente de alimentación que proporcione 12 VCC. Sin embargo, el precio de dicha fuente de alimentación en la tienda es bastante alto, por lo que no se consideró esta opción. Tuve que hacer una fuente de alimentación yo mismo. Resultó que 18 LED son suficientes para una iluminación cómoda, pero la fuente de alimentación está diseñada con una pequeña reserva de energía. Principales características técnicas
Dado que el LED es un dispositivo con una característica de corriente-voltaje no lineal pronunciada, la lámpara LED es sensible incluso a pequeños cambios en el voltaje de suministro, por lo que el voltaje de suministro de energía debe estabilizarse. Cabe señalar que la lámpara LED no es tan sensible a la amplitud de las pulsaciones, ya que la frecuencia de las pulsaciones es muy alta. Por supuesto, la fuente de alimentación debe tener protección contra cortocircuitos, estar construida sobre piezas comunes y tener una alta eficiencia. Además, también se requería que tuviera una altura pequeña (no más de 15 mm). El más adecuado para construir una fuente de alimentación de este tipo es un convertidor flyback autooscilante (OSC). Su principal ventaja es su sencillez y el hecho de que está protegido contra cortocircuitos en la salida. En comparación con el kit, el convertidor-estabilizador de voltaje push-pull OHP tiene una mayor eficiencia. También es importante que si la unidad falla, reemplazar el transistor sea mucho más fácil que buscar un microcircuito. El diagrama de suministro de energía se muestra en la Fig. 1. La resistencia R1 limita la corriente de carga del condensador de filtro C1 y también se utiliza como fusible. La resistencia R2 establece la corriente de base inicial del transistor de conmutación VT2. El diodo Zener VD9, el optoacoplador U1, el transistor VT1 y las resistencias R3 y R8 forman un circuito de estabilización de voltaje de salida. El funcionamiento del OCP se describe en detalle en [1], por lo que no nos detendremos en él. Debe prestar atención al diodo VD5 en el circuito base del transistor de conmutación VT2, que muchos desarrolladores no instalan. Sin este diodo, es posible que el transistor se rompa por voltaje negativo en la base. Como han demostrado las mediciones con un osciloscopio, los picos de este voltaje pueden superar los 5 V.
Todas las piezas están montadas en una placa de circuito impreso, cuyo dibujo se muestra en la Fig. 2. Para reducir las dimensiones del bloque, algunos de los elementos (R2, R3, R5-R8, C3) se utilizan para montaje en superficie del tamaño estándar 1206. Resistencias R1, R4 - MLT, C2-23, condensadores de óxido - importados . Dado que se aplica una tensión de red rectificada a la resistencia R3, está compuesta por tres resistencias de 1 MΩ conectadas en serie para evitar averías. El transistor MJE13003 se puede sustituir por el transistor ST13003. En lugar del transistor BC847, se puede utilizar un transistor de montaje superficial de baja potencia con una corriente de colector permitida de al menos 50 mA y una relación de transferencia de corriente superior a 50.
Los diodos 1N4007 se pueden reemplazar con diodos KD243 con índices de letras D, E, Z o KD247 con índices G y D. El diodo KD247G se puede reemplazar con diodos KD257G KD257D, el diodo 1N4148 con diodos KD510, KD521, KD522. En lugar del diodo KD226D, puede utilizar el diodo KD226 con cualquier índice de letras. Diodo Zener: con un voltaje de estabilización de aproximadamente 11 V. Si tiene un diodo Zener con un voltaje de estabilización más bajo, puede instalar un diodo o un diodo Zener en serie con él. Para ello, el tablero tiene un asiento en el que se instala un cable de puente. El disipador de calor para el transistor VT2 se corta del disipador de calor de la fuente de alimentación de la computadora. Para el transformador se utiliza un marco de perfil bajo hecho de “balasto electrónico” (CFL), la marca de ferrita se desconoce, su tamaño estándar es EE19/8/5. El núcleo magnético se ensambla con un espacio en el núcleo central de 0,3 mm. Primero se enrolla el devanado I, que contiene 148 vueltas de alambre PEV-2 0,18, luego el devanado II son 18 vueltas del mismo alambre, el último es el devanado III, que contiene 28 vueltas de alambre PEV-2 0,28. Cada capa de devanado I está separada del resto por una capa de papel condensador de 0,1 mm de espesor. Hay dos capas de papel entre los devanados I y II, y tres capas de papel entre los devanados II y III. Después de la comprobación, el transformador se impregna con barniz. El inductor L1 es de una CFL, la inductancia es de 0,2...1 mH, se puede fabricar de forma independiente en un núcleo magnético de ferrita tipo mancuerna con un diámetro de 6 mm. Bobinado - alambre PEV-2 0,18 hasta llenar, luego se barniza. Para configurar la unidad necesitará un multímetro, un osciloscopio, un transformador aislante con una tensión de salida de aproximadamente 150 V (por ejemplo, TAN-17-22050) y LATr. Primero, es recomendable ensamblar la unidad en una placa de pruebas y, después del ajuste, montar las piezas en una placa de circuito impreso. La primera conexión de la unidad al transformador se debe realizar a través de una lámpara incandescente de 40 W. Se debe conectar una carga estándar a la salida de la unidad. Utilice inmediatamente un osciloscopio para comprobar la forma del voltaje en el sensor de corriente - resistencia R7; debe ser aproximadamente el mismo que se muestra en la Fig. 3. Controle el voltaje en la salida de la fuente de alimentación, y si difiere de 12 V, deberá seleccionar un diodo zener (o diodos zener) con el voltaje de estabilización requerido. Después de 5...10 minutos, compruebe cómo se calienta la fuente de alimentación. Si funciona normalmente, aumente el voltaje en su entrada a 250 V. El voltaje de salida debe permanecer estable. Después de un tiempo, verifique nuevamente si la unidad se calienta; durante el funcionamiento prolongado, el disipador de calor del transistor, el transformador y el diodo VD8 no deben calentarse por encima de 50 оC. Luego debe verificar la resistencia de la unidad para cortocircuitar la salida y desconectar la carga. En caso de cortocircuito, puede aparecer un chirrido característico con una frecuencia de 10...15 kHz. Cuando se desconecta la carga, el voltaje puede aumentar entre 0,5...1 V.
Es recomendable comprobar el funcionamiento de la unidad sin circuito de estabilización; para ello cerrar temporalmente los terminales 1 y 2 del optoacoplador U1, y siempre con una carga conectada o su equivalente. El hecho es que cuando funciona el circuito de estabilización de voltaje, la corriente del colector del transistor VT2 generalmente no alcanza su valor máximo, en el que el circuito magnético del transformador puede entrar en saturación. Puede entrar en este modo cuando la tensión de red cae a 150 V o menos. En todos los modos de operación, la forma del voltaje a través de la resistencia R7 debe ser la misma que en la Fig. 3. Pero es mejor comprobar el transformador con un dispositivo cuya descripción se presenta en [2]. Después de comprobar la funcionalidad, es recomendable barnizar todos los elementos del bloque, excepto el disipador de calor. La apariencia de la fuente de alimentación instalada en el cuerpo de la lámpara de mesa se muestra en la Fig. 4.
Literatura
Autor: E. Gerasimov
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02.05.2024 Trampa de aire para insectos.
01.05.2024
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