8-900-374-94-44
[email protected]
Slide Image
Меню

Импульсный блок питания из энергосберегающей лампы своими руками: Блок питания из энергосберегающей лампы своими руками: схема

Содержание

Импульсный источник питания из лампочки КЛЛ своими руками

Как за час сделать импульсный блок питания из сгоревшей лампочки?

В этой статье Вы найдёте подробное описание процесса изготовления импульсных блоков питания разной мощности на базе электронного балласта компактной люминесцентной лампы.

Импульсный блок питания на 5… 20 Ватт вы сможете изготовить менее чем за час. На изготовление 100-ваттного блока питания понадобится несколько часов. https://oldoctober.com/

Построить блок питания будет ненамного сложнее, чем прочитать эту статью. И уж точно, это будет проще, чем найти низкочастотный трансформатор подходящей мощности и перемотать его вторичные обмотки под свои нужды.


Самые интересные ролики на Youtube


Близкие темы.

Как намотать импульсный трансформатор для сетевого блока питания?

Самодельный импульсный преобразователь напряжения из 1,5 в 9 Вольт для мультиметра.

Как разобрать энергосберегающую лампу (КЛЛ)?

Энергосберегающие лампы “Vitoone” — технические данные и схема.

Схема и техническая информация по энергосберегающим лампам Osram.


Оглавление статьи.

  1. Вступление.
  2. Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.
  3. Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?
  4. Импульсный трансформатор для блока питания.
  5. Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.
  6. Блок питания мощностю 20 Ватт.
  7. Блок питания мощностью 100 ватт
  8. Выпрямитель.
  9. Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?
  10. Как наладить импульсный блок питания?
  11. Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

Вступление.

В настоящее время получили широкое распространение Компактные Люминесцентные Лампы (КЛЛ).

Для уменьшения размеров балластного дросселя в них используется схема высокочастотного преобразователя напряжения, которая позволяет значительно снизить размер дросселя.

В случае выхода из строя электронного балласта, его можно легко отремонтировать. Но, когда выходит из строя сама колба, то лампочку обычно выбрасывают.


Однако электронный балласт такой лампочки, это почти готовый импульсный Блок Питания (БП). Единственное, чем схема электронного балласта отличается от настоящего импульсного БП, это отсутствием разделительного трансформатора и выпрямителя, если он необходим.https://oldoctober.com/


В то же время, современные радиолюбители испытывают большие трудности при поиске силовых трансформаторов для питания своих самоделок. Если даже трансформатор найден, то его перемотка требует использования большого количества медного провода, да и массо-габаритные параметры изделий, собранных на основе силовых трансформаторов не радуют. А ведь в подавляющем большинстве случаев силовой трансформатор можно заменить импульсным блоком питания.

Если же для этих целей использовать балласт от неисправных КЛЛ, то экономия составит значительную сумму, особенно, если речь идёт о трансформаторах на 100 Ватт и больше.


Вернуться наверх к меню


Отличие схемы КЛЛ от импульсного БП.

Это одна из самых распространённых электрических схем энергосберегающих ламп. Для преобразования схемы КЛЛ в импульсный блок питания достаточно установить всего одну перемычку между точками А – А’ и добавить импульсный трансформатор с выпрямителем. Красным цветом отмечены элементы, которые можно удалить.

А это уже законченная схема импульсного блока питания, собранная на основе КЛЛ с использованием дополнительного импульсного трансформатора.

Для упрощения, удалена люминесцентная лампа и несколько деталей, которые были заменены перемычкой.

Как видите, схема КЛЛ не требует больших изменений. Красным цветом отмечены дополнительные элементы, привнесённые в схему.


Вернуться наверх к меню


Какой мощности блок питания можно изготовить из КЛЛ?

Мощность блока питания ограничивается габаритной мощностью импульсного трансформатора, максимально допустимым током ключевых транзисторов и величиной радиатора охлаждения, если он используется.

Блок питания небольшой мощности можно построить, намотав вторичную обмотку прямо на каркас уже имеющегося дросселя.

В случае если окно дросселя не позволяет намотать вторичную обмотку или если требуется построить блок питания мощностью, значительно превышающей мощность КЛЛ, то понадобится дополнительный импульсный трансформатор.

Если требуется получить блок питания мощностью свыше 100 Ватт, а используется балласт от лампы на 20-30 Ватт, то, скорее всего, придётся внести небольшие изменения и в схему электронного балласта.

В частности, может понадобиться установить более мощные диоды VD1-VD4 во входной мостовой выпрямитель и перемотать входной дроссель L0 более толстым проводом. Если коэффициент усиления транзисторов по току окажется недостаточным, то придётся увеличить базовый ток транзисторов, уменьшив номиналы резисторов R5, R6. Кроме этого придётся увеличить мощность резисторов в базовых и эмиттерных цепях.

Если частота генерации окажется не очень высокой, то возможно придётся увеличить емкость разделительных конденсаторов C4, C6.

Вернуться наверх к меню


Импульсный трансформатор для блока питания.

Особенностью полумостовых импульсных блоков питания с самовозбуждением является способность адаптироваться к параметрам используемого трансформатора. А тот факт, что цепь обратной связи не будет проходить через наш самодельный трансформатор и вовсе упрощает задачу расчёта трансформатора и наладки блока. Блоки питания, собранные по этим схемам прощают ошибки в расчётах до 150% и выше. Проверено на практике.

Здесь подробно рассказано, как произвести самые простые расчёты импульсного трансформатора, а так же, как его правильно намотать… чтобы не пришлось подсчитывать витки.

Не пугайтесь! Намотать импульсный трансформатор можно в течение просмотра одного фильма или даже быстрее, если Вы собираетесь выполнять эту монотонную работу сосредоточенно.

Вернуться наверх к меню


Ёмкость входного фильтра и пульсации напряжения.

Во входных фильтрах электронных балластов, из-за экономии места, используются конденсаторы небольшой ёмкости, от которых зависит величина пульсаций напряжения с частотой 100 Hz.

Чтобы снизить уровень пульсаций напряжения на выходе БП, нужно увеличить ёмкость конденсатора входного фильтра. Желательно, чтобы на каждый Ватт мощности БП приходилось по одной микрофараде или около того. Увеличение ёмкости С0 повлечёт за собой рост пикового тока, протекающего через диоды выпрямителя в момент включения БП. Чтобы ограничить этот ток, необходим резистор R0. Но, мощность исходного резистора КЛЛ мала для таких токов и его следует заменить на более мощный.


Если требуется построить компактный блок питания, то можно использовать электролитические конденсаторы, применяющиеся в лампах вспышках плёночных «мыльниц». Например, в одноразовых фотоаппаратах Kodak установлены миниатюрные конденсаторы без опознавательных знаков, но их ёмкость аж целых 100µF при напряжении 350 Вольт.


Вернуться наверх к меню


Блок питания мощностью 20 Ватт.

Блок питания мощностью, близкой к мощности исходной КЛЛ, можно собрать, даже не мотая отдельный трансформатор.

Если у оригинального дросселя есть достаточно свободного места в окне магнитопровода, то можно намотать пару десятков витков провода и получить, например, блок питания для зарядного устройства или небольшого усилителя мощности.


На картинке видно, что поверх имеющейся обмотки был намотан один слой изолированного провода. Я использовал провод МГТФ (многожильный провод во фторопластовой изоляции). Однако таким способом можно получить мощность всего в несколько Ватт, так как большую часть окна будет занимать изоляция провода, а сечение самой меди будет невелико.

Если требуется бо’льшая мощность, то можно использовать обыкновенный медный лакированный обмоточный провод.


Внимание! Оригинальная обмотка дросселя находится под напряжением сети! При описанной выше доработке, обязательно побеспокойтесь о надёжной межобмоточной изоляции, особенно, если вторичная обмотка мотается обычным лакированным обмоточным проводом. Даже если первичная обмотка покрыта синтетической защитной плёнкой, дополнительная бумажная прокладка необходима!


Как видите, обмотка дросселя покрыта синтетической плёнкой, хотя часто обмотка этих дросселей вообще ничем не защищена.


Наматываем поверх плёнки два слоя электрокартона толщиной 0,05мм или один слой толщиной 0,1мм. Если нет электрокартона, используем любую подходящую по толщине бумагу.


Поверх изолирующей прокладки мотаем вторичную обмотку будущего трансформатора. Сечение провода следует выбирать максимально возможное. Количество витков подбирается экспериментальным путём, благо их будет немного.

Мне, таким образом, удалось получить мощность на нагрузке 20 Ватт при температуре трансформатора 60ºC, а транзисторов – 42ºC. Получить ещё большую мощность, при разумной температуре трансформатора, не позволила слишком малая площадь окна магнитопровода и обусловленное этим сечение провода.


На картинке действующая модель БП.

Мощность, подводимая к нагрузке – 20 Ватт. Частота автоколебаний без нагрузки – 26 кГц. Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 32 кГц Температура трансформатора – 60ºС Температура транзисторов – 42ºС


Вернуться наверх к меню


Блок питания мощностью 100 Ватт.

Для увеличения мощности блока питания пришлось намотать импульсный трансформатор TV2. Кроме этого, я увеличил ёмкость конденсатора фильтра сетевого напряжения C0 до 100µF.

Так как КПД блока питания вовсе не равен 100%, пришлось прикрутить к транзисторам какие-то радиаторы.

Ведь если КПД блока будет даже 90%, рассеять 10 Ватт мощности всё равно придётся.


Мне не повезло, в моём электроном балласте были установлены транзисторы 13003 поз.1 такой конструкции, которая, видимо, рассчитана на крепление к радиатору при помощи фасонных пружин. Эти транзисторы не нуждаются в прокладках, так как не снабжены металлической площадкой, но и тепло отдают намного хуже. Я их заменил транзисторами 13007 поз.2 с отверстиями, чтобы их можно было прикрутить к радиаторам обычными винтами. Кроме того, 13007 имеют в несколько раз бо’льшие предельно-допустимые токи.

Если пожелаете, можете смело прикручивать оба транзистора на один радиатор. Я проверил, это работает.


Только, корпуса обоих транзисторов должны быть изолированы от корпуса радиатора, даже если радиатор находится внутри корпуса электронного устройства.

Крепление удобно осуществлять винтами М2,5, на которые нужно предварительно надеть изоляционные шайбы и отрезки изоляционной трубки (кембрика). Допускается использование теплопроводной пасты КПТ-8, так как она не проводит ток.


Внимание! Транзисторы находятся под напряжением сети, поэтому изоляционные прокладки должны обеспечивать условия электробезопасности!

На чертеже изображено соединение транзистора с радиатором охлаждения в разрезе.


  1. Винт М2,5.
  2. Шайба М2,5.
  3. Шайба изоляционная М2,5 – стеклотекстолит, текстолит, гетинакс.
  4. Корпус транзистора.
  5. Прокладка – отрезок трубки (кембрика).
  6. Прокладка – слюда, керамика, фторопласт и т. д.
  7. Радиатор охлаждения.

А это действующий стоваттный импульсный блок питания.

Резисторы эквивалента нагрузки помещены в воду, так как их мощность недостаточна.


Мощность, выделяемая на нагрузке – 100 Ватт.

Частота автоколебаний при максимальной нагрузке – 90 кГц.

Частота автоколебаний без нагрузки – 28,5 кГц.

Температура транзисторов – 75ºC.

Площадь радиаторов каждого транзистора – 27см².

Температура дросселя TV1 – 45ºC.

TV2 – 2000НМ (Ø28 х Ø16 х 9мм)

Вернуться наверх к меню


Выпрямитель.

Все вторичные выпрямители полумостового импульсного блока питания должны быть обязательно двухполупериодным. Если не соблюсти это условие, то магинтопровод может войти в насыщение.

Существуют две широко распространённые схемы двухполупериодных выпрямителей.

1. Мостовая схема.

2. Схема со средней (нулевой) точкой.


Мостовая схема позволяет сэкономить метр провода, но рассеивает в два раза больше энергии на диодах.

Схема со средней (нулевой) точкой более экономична, но требует наличия двух совершенно симметричных вторичных обмоток. Асимметрия по количеству витков или расположению может привести к насыщению магнитопровода.

Однако именно схемы со средней (нулевой) точкой используются, когда требуется получить большие токи при малом выходном напряжении. Тогда, для дополнительной минимизации потерь, вместо обычных кремниевых диодов, используют диоды Шоттки, на которых падение напряжения в два-три раза меньше.

Пример.

Выпрямители компьютерных блоков питания выполнены по схеме с нулевой точкой. При отдаваемой в нагрузку мощности 100 Ватт и напряжении 5 Вольт даже на диодах Шоттки может рассеяться 8 Ватт.

100 / 5 * 0,4 = 8(Ватт)

Если же применить мостовой выпрямитель, да ещё и обычные диоды, то рассеиваемая на диодах мощность может достигнуть 32 Ватт или даже больше.

100 / 5 * 0,8 * 2 = 32(Ватт).

Обратите внимание на это, когда будете проектировать блок питания, чтобы потом не искать, куда исчезла половина мощности.

В низковольтных выпрямителях лучше использовать именно схему с нулевой точкой. Тем более что при ручной намотке можно просто намотать обмотку в два провода. Кроме этого, мощные импульсные диоды недёшевы.


Вернуться наверх к меню


Как правильно подключить импульсный блок питания к сети?

Для наладки импульсных блоков питания обычно используют вот такую схему включения. Здесь лампа накаливания используется в качестве балласта с нелинейной характеристикой и защищает ИБП от выхода из строя при нештатных ситуациях. Мощность лампы обычно выбирают близкой к мощности испытываемого импульсного БП.

При работе импульсного БП на холостом ходу или при небольшой нагрузке, сопротивление нити какала лампы невелико и оно не влияет на работу блока. Когда же, по каким-либо причинам, ток ключевых транзисторов возрастает, спираль лампы накаливается и её сопротивление увеличивается, что приводит к ограничению тока до безопасной величины.

На этом чертеже изображена схема стенда для тестирования и наладки импульсных БП, отвечающая нормам электробезопасности. Отличие этой схемы от предыдущей в том, что она снабжена разделительным трансформатором, который обеспечивает гальваническую развязку между исследуемым ИБП и осветительной сети. Выключатель SA2 позволяет блокировать лампу, когда блок питания отдаёт большую мощность.


А это уже изображение реального стенда для ремонта и наладки импульсных БП, который я изготовил много лет назад по схеме, расположенной выше.


Важной операцией при тестировании БП является испытание на эквиваленте нагрузки. В качестве нагрузки удобно использовать мощные резисторы типа ПЭВ, ППБ, ПСБ и т.д. Эти «стекло-керамические» резисторы легко найти на радиорынке по зелёной раскраске. Красные цифры – рассеиваемая мощность.

Из опыта известно, что мощности эквивалента нагрузки почему-то всегда не хватает. Перечисленные же выше резисторы могут ограниченное время рассеивать мощность в два-три раза превышающую номинальную. Когда БП включается на длительное время для проверки теплового режима, а мощность эквивалента нагрузки недостаточна, то резисторы можно просто опустить в воду.

Будьте осторожны, берегитесь ожога!

Нагрузочные резисторы этого типа могут нагреться до температуры в несколько сотен градусов без каких-либо внешних проявлений!

То есть, ни дыма, ни изменения окраски Вы не заметите и можете попытаться тронуть резистор пальцами.

Вернуться наверх к меню


Как наладить импульсный блок питания?

Собственно, блок питания, собранный на основе исправного электронного балласта, особой наладки не требует.

Его нужно подключить к эквиваленту нагрузки и убедиться, что БП способен отдать расчетную мощность.

Во время прогона под максимальной нагрузкой, нужно проследить за динамикой роста температуры транзисторов и трансформатора. Если слишком сильно греется трансформатор, то нужно, либо увеличить сечение провода, либо увеличить габаритную мощность магнитопровода, либо и то и другое.

Если сильно греются транзисторы, то нужно установить их на радиаторы.

Если в качестве импульсного трансформатора используется домотанный дроссель от КЛЛ, а его температура превышает 60… 65ºС, то нужно уменьшить мощность нагрузки.

Не рекомендуется доводить температуру трансформатора выше 60… 65ºС, а транзисторов выше 80… 85ºС.

Вернуться наверх к меню


Каково назначение элементов схемы импульсного блока питания?

R0 – ограничивает пиковый ток, протекающий через диоды выпрямителя, в момент включения. В КЛЛ также часто выполняет функцию предохранителя.

VD1… VD4 – мостовой выпрямитель.

L0, C0 – фильтр питания.

R1, C1, VD2, VD8 – цепь запуска преобразователя.

Работает узел запуска следующим образом. Конденсатор C1 заряжается от источника через резистор R1. Когда напряжения на конденсаторе C1 достигает напряжения пробоя динистора VD2, динистор отпирается сам и отпирает транзистор VT2, вызывая автоколебания. После возникновения генерации, прямоугольные импульсы прикладываются к катоду диода VD8 и отрицательный потенциал надёжно запирает динистор VD2.

R2, C11, C8 – облегчают запуск преобразователя.

R7, R8 – улучшают запирание транзисторов.

R5, R6 – ограничивают ток баз транзисторов.

R3, R4 – предотвращают насыщение транзисторов и исполняют роль предохранителей при пробое транзисторов.

VD7, VD6 – защищают транзисторы от обратного напряжения.

TV1 – трансформатор обратной связи.

L5 – балластный дроссель.

C4, C6 – разделительные конденсаторы, на которых напряжение питания делится пополам.

TV2 – импульсный трансформатор.

VD14, VD15 – импульсные диоды.

C9, C10 – конденсаторы фильтра.

Вернуться наверх к меню

15 Март, 2011 (18:25) в Источники питания, Сделай сам

Интернет живёт ссылками. Только от Вас зависит, на какую ссылку кликнуть. Все ссылки на этом сайте я проверяю сам, и по ним Вы можете кликать без опаски. Если конечно, вас интересует что-то за пределами темы «Сделай сам». Если ничего ценного не нашли, то учтите: мопэд не мой, я только дал объяву. (с)

Как сделать блок питания из энергосберегающей лампы своими руками

Энергосберегающие лампочки нашли широкое применение, как в бытовых, так и в производственных целях. Со временем любая лампа приходит в неисправное состояние. Однако при желании светильник можно реанимировать, если собрать блок питания из энергосберегающей лампы. При этом в качестве составляющих блока используется начинка вышедшей из строя лампочки.

Содержание

  • Импульсный блок и его назначение
    • Отличия лампы от импульсного блока
  • Переделка блока
    • Определение мощности
    • Новые компоненты
  • Самостоятельное изготовление блока питания
    • Импульсный трансформатор
    • Выпрямитель
    • Наладка источника бесперебойного питания
    • ИБП высокой мощности
  • Потенциальные ошибки

Импульсный блок и его назначение

На обоих концах трубки люминесцентной лампы имеются электроды, анод и катод. В результате подачи электропитания компоненты лампы разогреваются. После нагрева происходит выделение электронов, которые сталкиваются со ртутными молекулами. Следствием происходящего становится ультрафиолетовое излучение.

За счет наличия в трубке люминофора осуществляется конвертация люминофора в видимое свечение лампочки. Свет появляется не сразу, а спустя определенный промежуток времени после подключения к электросети. Чем более выработан светильник, тем длительнее интервал.

Работа импульсного блока питания основывается на следующих принципах:

  1. Преобразование переменного тока из электросети в постоянный. При этом напряжение не меняется (то есть остается 220 В).
  2. Трансформация постоянного напряжения в прямоугольные импульсы за счет работы широтного импульсного преобразователя. Частота импульсов составляет от 20 до 40 кГц.
  3. Подача напряжения на светильник посредством дросселя.

Далее представлена схема функционирования балласта люминесцентной лампочки.

Источник бесперебойного питания (ИБП) состоит из целого ряда компонентов, каждый из которых в схеме имеет свою маркировку:

  1. R0 — выполняет ограничивающую и предохраняющую роль в блоке питания. Устройство предотвращает и стабилизирует чрезмерный ток, идущий по диодам в момент подключения.
  2. VD1, VD2, VD3, VD4 — выступают в качестве мостов-выпрямителей.
  3. L0, C0 — являются фильтрами передачи электрического тока и защищают от перепадов напряжения.
  4. R1, C1, VD8 и VD2 — представляют собой цепь преобразователей, использующихся при запуске. В качестве зарядки конденсатора C1 используется первый резистор (R1). Как только конденсатор пробивает динистор (VD2), он и транзистор раскрываются, в результате чего начинается автоколебание в схеме. Далее прямоугольный импульс посылается на диодный катод (VD8). Возникает минусовой показатель, перекрывающий второй динистор.
  5. R2, C11, C8 — облегчают начало работы преобразователей.
  6. R7, R8 — оптимизируют закрытие транзисторов.
  7. R6, R5 — образуют границы для электротока на транзисторах.
  8. R4, R3 — используются в качестве предохранителей при скачках напряжения в транзисторах.
  9. VD7 VD6 — защищают транзисторы БП от возвратного тока.
  10. TV1 — является обратным коммуникативным трансформатором.
  11. L5 — балластный дроссель.
  12. C4, C6 — выступают как разделительные конденсаторы. Делят все напряжение на две части.
  13. TV2 — трансформатор импульсного типа.
  14. VD14, VD15 — импульсные диоды.
  15. C9, C10 — фильтры-конденсаторы.

Обратите внимание! На схеме ниже красным цветом отмечены компоненты, которые нужно удалить при переделывании блока. Точки А-А объединяют перемычкой.

Только продуманный подбор отдельных элементов и правильная их установка позволит создать эффективно и надежно работающий блок питания.

Отличия лампы от импульсного блока

Схема лампы-экономки во многом напоминает строение импульсного блока питания. Именно поэтому изготовить импульсный БП несложно. Чтобы переделать устройство, понадобятся перемычка и дополнительный трансформатор, который станет выдавать импульсы. Трансформатор должен иметь выпрямитель.

Чтобы сделать БП более легким, удаляется стеклянная люминесцентная лампочка. Параметр мощности ограничивается наибольшей пропускной способностью транзисторов и размерами охлаждающих элементов. Для повышения мощности необходимо намотать дополнительную обмотку на дроссель.

Переделка блока

Прежде чем начинать переделку БП, необходимо выбрать выходную мощность тока. От этого показателя зависит степень модернизации системы. Если мощность будет находиться в пределах 20-30 Вт, не понадобятся глубокие изменения в схеме. Если же запланирована мощность свыше 50 Вт, модернизация нужна более системная.

Обратите внимание! На выходе из БП будет постоянное напряжение. Получение переменного напряжения на частоте 50 Гц не представляется возможным.

Определение мощности

Вычисление мощности осуществляется согласно формуле:

В качестве примера рассмотрим ситуацию с блоком питания, имеющим следующие характеристики:

  • напряжение — 12 В;
  • сила тока — 2 А.

Вычисляем мощность:

P = 2 × 12 = 24 Вт.

Конечный параметр мощности будет больше — примерно 26 Вт, что позволяет учесть возможные перегрузки. Таким образом, для создания блока питания потребуется достаточно незначительное вмешательство в схему стандартной эконом-лампы на 25 Вт.

Новые компоненты

На схеме, представленной далее, показан порядок добавления новых деталей. Все они обозначены красным цветом.

В число новых электронных компонентов входят:

  • диодный мост VD14-VD17;
  • 2 конденсатора C9 и C10;
  • обмотка на балластном дросселе (L5), количество витков которой определяется эмпирически.

Дополнительная обмотка выполняет еще одну важную функцию — является разделяющим трансформатором и защищает от проникновения напряжения на выходы ИБП.

Чтобы вычислить нужное количество витков в дополнительной обмотке, выполняются такие действия:

  1. Временно наносим обмотку на дроссель (приблизительно 10 витков провода).
  2. Стыкуем обмотку с сопротивлением нагрузки (мощность от 30 Вт и сопротивление 5-6 Ом).
  3. Подключаемся к сети и делаем замер напряжения при нагрузочном сопротивлении.
  4. Полученный результат делим на число витков и узнаем, сколько вольт приходится на каждый виток.
  5. Выясняем нужное количество витков для постоянной обмотки.

Более подробно порядок расчета показан ниже.

Для вычисления нужного количества витков планируемое напряжение для блока делим на напряжение одного витка. В результате получаем число витков. К итоговому результату рекомендуется прибавить 5-10 %, что позволит иметь определенный запас.

Не стоит забывать, что оригинальная дроссельная обмотка находится под сетевым напряжением. Если нужно намотать на нее новый слой обмотки, позаботьтесь о межобмоточном изоляционном слое. Особенно важно соблюдать данное правило, когда наносится провод типа ПЭЛ в эмалевой изоляции. В качестве межобмоточного изоляционного слоя подойдет политетрафторэтиленовая лента (толщина 0,2 миллиметра), которая позволит повысить плотность резьбовых соединений. Такую ленту используют сантехники.

Обратите внимание! Мощность в блоке ограничивается габаритной мощностью задействованного трансформатора, а также максимально возможным током транзисторов.

Самостоятельное изготовление блока питания

ИБП можно изготовить своими руками. Для этого понадобятся небольшие изменения в перемычке электронного дросселя. Далее выполняется подключение к импульсному трансформатору и выпрямителю. Отдельные элементы схемы удаляются ввиду их ненужности.

Если блок питания не слишком высокомощный (до 20 Вт), трансформатор устанавливать необязательно. Хватит нескольких витков проводника, намотанных на магнитопровод, расположенный на балласте лампочки. Однако осуществить эту операцию можно только при наличии достаточного места под обмотку. Для нее подходит, к примеру, проводник типа МГТФ с фторопластовым изоляционным слоем.

Провода обычно нужно не так много, поскольку практически весь просвет магнитопровода отдается изоляции. Именно этот фактор ограничивает мощность таких блоков. Для увеличения мощности потребуется трансформатор импульсного типа.

Импульсный трансформатор

Отличительной характеристикой такой разновидности ИИП (импульсного источника питания) считается возможность его подстраивания под характеристики трансформатора. Кроме того, в системе нет цепи обратной связи. Схема подключения такова, что в особенно точных подсчетах параметров трансформатора нет необходимости. Даже если будет допущена грубая ошибка при расчетах, источник бесперебойного питания скорее всего будет функционировать.

Импульсный трансформатор создается на основе дросселя, на который накладывается вторичная обмотка. В качестве таковой используется лакированный медный провод.

Межобмоточный изоляционный слой чаще всего выполнен из бумаги. В некоторых случаях на обмотку нанесена синтетическая пленка. Однако даже в этом случае следует дополнительно обезопаситься и намотать 3-4 слоя специального электрозащитного картона. В крайнем случае используется бумага толщиной от 0,1 миллиметра. Медный провод накладывается только после того, как предусмотрена данная мера безопасности.

Что касается диаметра проводника, он должен быть максимально возможным. Количество витков во вторичной обмотке невелико, поэтому подходящий диаметр обычно выбирают методом проб и ошибок.

Выпрямитель

Чтобы не допустить насыщения магнитопровода в источнике бесперебойного питания, используют исключительно двухполупериодные выходные выпрямители. Для импульсного трансформатора, работающего на уменьшение напряжения, оптимальной считается схема с нулевой отметкой. Однако для нее нужно изготовить две абсолютно симметричные вторичные обмотки.

Для импульсного источника бесперебойного питания не подойдет обычный выпрямитель, функционирующий согласно схеме диодного моста (на кремниевых диодах). Дело в том, что на каждые 100 Вт транспортируемой мощности потери составят не менее 32 Вт. Если же изготавливать выпрямитель из мощных импульсных диодов, затраты будут велики.

Наладка источника бесперебойного питания

Когда собран блок питания, остается присоединить его к наибольшей нагрузке, чтобы проверить — не перегреваются ли транзисторы и трансформатор. Температурный максимум для трансформатора — 65 градусов, а для транзисторов — 40 градусов. Если трансформатор чересчур нагревается, нужно взять проводник с большим сечением или же увеличить габаритную мощность магнитопровода.

Перечисленные действия можно выполнить одновременно. Для трансформаторов из дроссельных балансов нарастить сечение проводника вероятнее всего не удастся. В этом случае единственный вариант — сокращение нагрузки.

ИБП высокой мощности

В некоторых случаях стандартной мощности балласта не хватает. В качестве примера приведем такую ситуацию: есть лампа мощностью 24 Вт и необходим ИБП для зарядки с характеристиками 12 B/8 A.

Для реализации схемы понадобится неиспользуемый компьютерный БП. Из блока достаем силовой трансформатор вместе с цепью R4C8. Данная цепочка защищает силовые транзисторы от чрезмерного напряжения. Силовой трансформатор соединяем с электронным балластом. В этой ситуации трансформатор заменяет дроссель. Ниже изображена схема сборки источника бесперебойного питания, основанная на лампочке-экономке.

Из практики известно, что данная разновидность блоков дает возможность получать до 45 Вт мощности. Нагревание транзисторов находится в рамках нормы, не превышая 50 градусов. Чтобы полностью исключить перегревание, рекомендуется вмонтировать в транзисторные базы трансформатор с большим сечением сердечника. Транзисторы ставят непосредственно на радиатор.

Потенциальные ошибки

Не рекомендуется использовать как выходной выпрямитель стандартный диодный мост на низких частотах. Особенно нежелательно это делать, если источник бесперебойного питания отличается высокой мощностью.

Нет смысла упрощать схему, накладывая базовые обмотки непосредственно на силовой трансформатор. В случае отсутствия нагрузки возникнут немалые потери, поскольку в транзисторные базы станет поступать ток большой величины.

Если используется трансформатор с возрастанием тока нагрузки, повысится и ток в транзисторных базах. Эмпирически установлено, что после того, как показатель нагрузки доходит до 75 Вт, в магнитопроводе наступает насыщение. Результатом этого является снижение качества транзисторов и их чрезмерный нагрев. Чтобы не допустить такого развития событий, рекомендуется самостоятельно обмотать трансформатор, используя большее сечение сердечника. Также допускается складывание вместе двух колец. Еще один вариант состоит в использовании большего диаметра проводника.

Базовый трансформатор, выступающий в качестве промежуточного звена, можно удалить из схемы. С этой целью токовый трансформатор присоединяют к выделенной обмотке силового трансформатора. Делается это с использованием высокомощного резистора на основе схемы обратной коммуникации. Минусом такого подхода является постоянное функционирование трансформатора тока в условиях насыщения.

Недопустимо подключение трансформатора вместе с дросселем (находится в преобразователе балласта). В противном случае из-за снижения общей индуктивности возрастет частота ИБП. Следствием этого станут потери в трансформаторе и чрезмерный нагрев транзистора выпрямителя на выходе.

Нельзя забывать о высокой отзывчивости диодов к повышенным показателям обратного напряжения и тока. К примеру, если поставить в схему на 12 вольт 6-вольтовый диод, данный элемент быстро придет в негодность.

Не следует менять транзисторы и диоды на низкокачественные электронные компоненты. Рабочие характеристики элементной базы российского производства оставляют желать лучшего, и результатом замены станет снижение функциональности источника бесперебойного питания.

Питание лампочки от батарейки | Физика Фургон

Категория Выберите категориюО фургоне физикиЭлектричество и магнитыВсе остальноеСвет и звукДвижение вещейНовая и захватывающая физикаСостояния материи и энергииКосмосПод водой и в воздухе

Подкатегория

Поиск

Задайте вопрос

Последний ответ: 22. 10.2007

В:

Как я могу запитать лампочку от батарейки?
— Марси а
Д. А. Дорси Эд. Center, Miami, FL

A:

Просто соедините положительную клемму аккумулятора с одним электрическим контактом лампочки, а отрицательную клемму с другим электрическим контактом лампочки. Многие лампочки имеют один электрический контакт с резьбой на нем, а другой контакт в виде круглой точки на конце цоколя. У других ламп торчат металлические штыри. Общеизвестно, что добиться хорошего электрического контакта на батареях и лампочках путем пайки проводов очень сложно. Пружинные контакты в фонариках работают гораздо лучше (но и они время от времени доставляют неудобства).

Важно выбрать лампочку, которая соответствует мощности вашей батареи. Если батарея имеет слишком низкое напряжение, ток, протекающий через лампочку, будет небольшим, и нить накала лампочки не станет достаточно горячей, чтобы светиться. Если батарея имеет слишком высокое напряжение, будет течь такой большой ток, что нить накала станет слишком горячей и испарится.

Стандартные лампы рассчитаны на работу при напряжении около 120 В, что является необычным диапазоном для батарей. Обычные лампы для фонарей рассчитаны на работу с напряжением около 3 В, что легко получить с помощью двух последовательных батарей. Лампы от автомобилей обычно рассчитаны на работу с напряжением около 12 В, выходом автомобильного аккумулятора или восьми стандартных аккумуляторных элементов, соединенных последовательно.

Вы можете подумать, что использование более низкого напряжения лишь немного приглушит свет, но на самом деле эффект намного сильнее. Во-первых, мощность нагрева в лампочке пропорциональна квадрату напряжения, по крайней мере, до тех пор, пока напряжение не станет достаточно большим, чтобы лампочка нагрелась и увеличила свое сопротивление. Во-вторых, количество видимого света, производимого лампой, практически равно нулю, пока температура нити накаливания не приблизится к стандартной рабочей температуре. Таким образом, использование одной четверти мощности даст гораздо меньше одной четверти светоотдачи. Если вы используете слишком низкое напряжение, лампочка будет светиться оранжевым цветом, потому что она все еще может излучать некоторые цвета света, но не синюю часть спектра.

Вы сами производите около 60 Вт тепла, столько же, сколько 60-ваттная лампочка, но держу пари, что вы не очень сильно светитесь. Это потому, что ваша температура слишком низкая, чтобы излучать видимый свет. Свет, который вы испускаете, является инфракрасным, и его можно обнаружить, но не непосредственно нашими глазами.

Том и Майк

(опубликовано 22.10.2007)

Дополнение №1: лампы на батарейках , батарея какого размера (или сколько батарей) мне понадобится?? Делалось ли это раньше, и будет ли это работать??


— Райан (8 лет)
Форт-Уэрт, Техас, США

A:

Конечно, подойдет любое расположение батарей, обеспечивающее нужное напряжение (около 120 В, если это обычная бытовая лампочка). Батареи будут обеспечивать постоянное напряжение, а не переменное, обеспечиваемое настенными розетками, но эффект нагрева нити накала лампы будет таким же. Однако вот в чем проблема. Соединение вместе 120-вольтовых аккумуляторов (скажем, 9 или 10 автомобильных аккумуляторов последовательно) оставляет очень опасное напряжение, достаточно легкое, чтобы убить кого-то, без относительной безопасности, обеспечиваемой стандартными розетками и вилками. Вместо этого я бы нашел лампочку, которая работает при более низком напряжении, скажем, 15 В или 25 В.

Mike W.

Автомобильные фары имеют именно те параметры, которые вам нужны — около 50 ватт на каждую, и их две, подключенных параллельно к автомобильному аккумулятору на 12 В.

Галогенные лампы мощностью 40 Вт легко найти в большинстве хозяйственных магазинов, которые работают от сети 12 вольт (переменного или постоянного тока). Они также могут иметь более высокую мощность.

Обычные щелочные элементы могут не обеспечивать мощность 75 Вт в течение очень долгого времени — хороший автомобильный аккумулятор прослужит гораздо дольше.

Том

(опубликовано 22. 10.2007)

Дополнение #2: Выключатели и батареи

В:

Если я подключу лампочку фонарика к выключателю на 220, а затем к батарее, будет ли это работать?
— Джонни Макгимак
Ла, Калифорния, США

A:

Коммутатор — это просто устройство «го-го-го». Это прерывает текущий поток. Пока выключатель не подключен к источнику питания 220 Вольт, а также к аккумулятору, все в порядке. Он должен работать.

LeeH

(опубликовано 23.02.2008)

Дополнение №3: КЛЛ на батарейках?

Q:

Теперь у меня есть проект, над которым я работаю, и я искал питание для одной из тех новых люминесцентных ламп, которые потребляют всего 13 Вт и производят такой же свет, как стандартная лампа мощностью 60 Вт. Мой вопрос в том, возможно ли и безопасно ли использовать несколько батарей типа C для питания лампочки, так как мне нужно, чтобы она была подвижной на конце столба/трубы. Есть ли вероятность, что это сработает?
— Крис (18 лет)
Виндзор, Онтарио, Канада

А:

Эти компактные люминесцентные лампы предназначены для использования с питанием от сети переменного тока, а не постоянного тока, питаемого батареями. Преобразователь постоянного тока в переменный (инвертор) значительно увеличил бы вес.

Возможно, вам лучше использовать светодиодные фонари. Светодиоды по своей природе работают от постоянного тока. Вы можете напрямую получить обычные светодиоды и питать их от батарей. Это безопасно, потому что ни в одной точке цепи нет высокого напряжения.

Согласно статье в Википедии, новые светодиоды белого света примерно так же эффективны, как люминесцентные лампы. Важно, чтобы напряжение питания соответствовало оптимальному рабочему напряжению светодиодов. Напряжение щелочного элемента зависит от того, сколько тока он подает, поэтому напряжение можно немного отрегулировать в зависимости от того, сколько параллельно подключенных светодиодов. Регулируя количество светодиодов, соединенных последовательно и параллельно, и количество батарей, соединенных последовательно, вы сможете получить эффективную комбинацию. Может быть удобно начать с имеющейся в продаже лампы с питанием от 12 В постоянного тока, которая может питаться примерно от 8-10 щелочных элементов. Вы можете измерить фактическое напряжение, чтобы проверить.

Майк В.

(опубликовано 01.06.2009)

Дополнение № 4: эффективное освещение

Вопрос:

У нас есть кроличий сарай размером 12 на 12 на заднем дворе. Каждую ночь она выходит кормить и поить их в темноте с фонариком. Я хочу подключить автомобильный аккумулятор к компактной люминесцентной лампочке — или к двум. Мне нужен инвертор или купить определенный вид лампы? Могу ли я просто подключить их к выключателю и розетке?
— Тайлер (23 года)
Lynchburg, VA

A:

Вы можете использовать инвертор, но это будет неэффективно. Возможно, имеет смысл приобрести светодиодную лампочку, предназначенную для работы напрямую от 12 В, и обойтись без инвертора. Я просто погуглил и обнаружил, что пару таких ламп можно купить за 10 долларов. Как ни странно, розетки (просто стандартные автозапчасти) тоже стоят 10 долларов.

Компактные люминесцентные лампы будут работать нормально, если вы проложите проводку на 115 В переменного тока. Однако аккумуляторная система позволяет избежать каких-либо проблем с безопасностью.

Майк В.

(опубликовано 08.06.2009)

Дополнение №5: Сколько батарей требуется, чтобы…?

Вопрос:

Привет! Мне было интересно, сколько батарей потребуется для питания лампочки на 120 или 230 вольт? Кроме того, как бы вы подключили питание, а также установили переключатель для его включения и выключения?????? Спасибо вам за помощь!
— Грегори Ф. (16 лет)
Bay Area, Калифорния, США

A:

Если вы настаиваете на использовании лампочки на 120 вольт, вам потребуется 10 12-вольтовых батарей, соединенных последовательно, чтобы зажечь ее. Лучше и проще использовать одну 12-вольтовую батарею и подключить ее к 12-вольтовой лампочке. Например, электрическая система большинства автомобилей рассчитана на 12 вольт. Автомобильные фары также рассчитаны на 12 вольт и довольно яркие. Простой двухпозиционный выключатель, доступный в хозяйственном магазине или в магазине Radio Shack, должен быть подключен последовательно со схемой.

LeeH

(опубликовано 10.06.2009)

Дополнение №6: батарея и светодиод

Q:

Hello! Мне было интересно, как подключить схему из 12-вольтовой светодиодной лампы и 12-вольтовой батареи с выключателем?? Спасибо!
— Райан В. (17 лет)
Сан-Диего, Калифорния, США

Ответ:

Странно, мы внезапно получили кучу вопросов по этому поводу. Во всяком случае, это довольно просто. Провод идет от одной клеммы аккумулятора к одной стороне одноклавишного однополюсного выключателя. Провод с другой стороны переключателя идет на один вывод от светодиода. Другой провод светодиода идет к аккумулятору. Имеет значение, какой провод на светодиоде. Один должен быть отмечен + и один -. + идет к + стороне батареи (возможно, через переключатель), а — идет к — стороне батареи.

Вот и все.

Майк В.

(опубликовано 11.06.2009)

Дополнение № 7: провода

Вопрос:

Я просматривал продолжение № 7 и мне было интересно, что вы имеете в виду под вести???? Кроме того, совместима ли эта формула со светодиодной лампой, используемой в домашнем освещении??? Если да, то как? спасибо
— Энди С. (19 лет)
Портленд, Орегон, США

Ответ:

Упс, здесь «провод» — это просто провод, идущий от устройства — коммутатора и т. д.
Я думаю, что большинство светодиодов, продаваемых для домашнего использования, имеют какой-либо вид выпрямителя и т. д., чтобы адаптироваться к домашней электросети 115 В переменного тока. Существуют лампы, предназначенные для использования в автомобилях, которые хорошо работают с автомобильными аккумуляторами на 12 В. Для них не нужен внутренний преобразователь, так как этого достаточно примерно для 5 последовательных светодиодов.

Mike W.

(опубликовано 12.06.2009)

Дополнение №8: Размер батареи для автолампы?

Q:

Я люблю разбивать лагерь, так что ради удовольствия я хочу сделать свой собственный фонарь. Если бы я использовал автомобильную лампу накаливания, батарея какого размера мне понадобилась бы для ее питания?
— Энтони (27 лет)
Нью-Йорк

A:

Большинство автомобилей работают от 12-вольтовой системы, поэтому большинство лампочек рассчитаны на то же самое.
Итак, вам нужна батарея на 12 В или две батареи на 6 В, соединенные последовательно.

LeeH

Это сработает, но для кемпинга я бы порекомендовал светодиодный фонарь, потому что он более эффективен и позволяет использовать менее громоздкие батареи. Майк В.

(опубликовано 24.07.2009)

Дополнение №9: свет для сноуборда

В:

Я пытаюсь подключить рабочий фонарь мощностью 250 Вт к автомобильному аккумулятору для ночного катания на сноуборде. хватит ли мне мощности, если автомобильные фары всего 50 Вт? если нет, как я могу это сделать?
— Адам
Каламазу, Мичиган, США

A:

Наша лучшая рекомендация здесь, чтобы получить некоторые из 12-вольтовых светодиодов, предназначенных для работы от автомобильных аккумуляторов. Таким образом, вы получаете что-то легкое, простое, прочное и эффективное, и все это полезные свойства для этих портативных устройств на открытом воздухе.

Майк В.

(опубликовано 08.02.2010)

Дополнение №10: освещение для картинга

Вопрос:

ралли, и мне нужно поставить на него фары, мне было интересно, что мне следует использовать, я понятия не имею, что делаю, и мне нужно включить переключатель, спасибо Graham
— Graham Stoughton
mason oh

A:

Вы, вероятно, хотите что-то легкое. Возможно, небольшая батарея со светодиодными фарами подойдет лучше всего. Фары могут включаться параллельно друг другу в цепи, в которой выключатель и аккумулятор включены последовательно.

Сложно использовать нашу систему для рисования схемы.

Майк В.

(опубликовано 10.05.2010)

Продолжение #11: Осветить тело?

Q:

хотел бы зажечь несколько светодиодов на теле человека. Мне было интересно, могу ли я использовать батарею и какой-нибудь проводящий гель? Нанесите гель на каждую сторону светодиода, чтобы подать на него питание. (Художественный проект.)
— Александр (22 года)
VA

A:

Интересная идея! Это может сработать, а может и нет. Убедитесь, что сначала попробуйте это на чем-то другом, кроме реального тела, и убедитесь, что не используете напряжение выше, чем у батареи.

LeeH

(опубликовано 30.10.2010)

Дополнение №12: 6,3-вольтовая лампа на 9-вольтовой батарее

Q:

Как мА лампочки вписывается в уравнение? У меня есть лампочка на 6,3 вольта, которую я пытаюсь зажечь с помощью разомкнутой цепи, подключенной к 9-вольтовой батарее. Он будет работать нормально в течение дня или около того, но после этого он загорится, но затем быстро потухнет. Я не видел 9-вольтовой лампочки. Лучше иметь лампочку немного выше напряжения вашей батареи или немного ниже? Спасибо
— Эмбер (31 год)
Шривпорт, Луизиана

A:

Посмотрите на это так: если вы подключите лампочку с сопротивлением R к батарее с напряжением V 1 , то потребляемая мощность составит P 1 = V 1 2 /R. Подключите его к другой батарее с напряжением В 2 , потребляемая мощность будет P 2 = В 2 2 /R. Соотношение в вашем случае равно (9/6,3) 2 ~ 2. Таким образом, эта наивная модель предсказывает, что 9Вольтовая батарея прослужила бы вдвое меньше, если бы две батареи имели одинаковое количество накопленной энергии. Теперь это, вероятно, неправильно, потому что сопротивление лампочки, вероятно, немного увеличится, поскольку она нагреется с 9-вольтовой батареей. Возможно, имеет смысл подключить небольшое сопротивление последовательно с лампочкой. Лампа немного тускнеет, но батарея продержится немного дольше.

LeeH

(опубликовано 28.06.2011)

Дополнение №13: светодиод 12 В

Q:

Я купил светодиодную подсветку колесных арок, и там написано, что она подключается к источнику питания на 12 вольт.. смогу ли я также подключить ее к 12-вольтовой батарее, и если да, то как.. блок управления фарами имеет положительный красный провод и черный провод заземления. Также, если я подключу его к более высокому напряжению, не сгорит ли он внутри? Спасибо
— Крис (20 лет)
Статен-Айленд Нью-Йорк

Ответ:

Я не вижу никаких проблем с прямым подключением светодиодов к вашей батарее, пока вы осторожны с плюсом и минусом . Я бы не стал использовать значительно более высокое напряжение, так как оно действительно может сжечь светодиоды.

Mike W.

(опубликовано 11.12.2011)

Дополнение №14: Как подключить светодиод мне придется подключить его к батарее с более высоким напряжением, скажем, 6 В, и добавить резисторы, или я могу подключить его к батарее с более низким напряжением, скажем, 3 В. У меня очень мало места для переключателя светодиода и батарей


— Джим Бучан (42 года)
uk

A:

Маловероятно, что при 3 В вы получите достаточно света, чтобы им можно было пользоваться. Переход на 6 В является излишним, так как вам понадобится достаточно большой последовательный резистор, чтобы около 1/3 падения напряжения (и, следовательно, 1/3 мощности) тратилось впустую на нагрев резистора. Почему бы не использовать 4,5 В и небольшой последовательный резистор?

Mike W.

(опубликовано 18.08.2012)

Дополнение №15: перегорание лампочек

Q:

Можно ли взорвать лампочку батарейками?
— Фрэнк (12 лет)
Броктон, Массачусетс, США

A:

Конечно. Если вы используете высоковольтную батарею, вы можете сжечь лампочку, рассчитанную на низкое напряжение. Вы также можете взорвать лампочку, бросив в нее батарейку, но, вероятно, вы не это имели в виду.

Майк В.

(опубликовано 16.05.2013)

Дополнение №16: Использование синих ламп T5

Вопрос:

Я купил эти синие лампы для ландшафтного дизайна (не уверен, что это светодиоды), но хотел использовать их для проекта: Phillips 4w/12volt Blue T5 с клиновидным основанием. Мой вопрос в том, какие батареи я могу использовать для их освещения, а также включать переключатель для включения и выключения. Пожалуйста, помогите… Если можете, не могли бы вы предоставить рисунки из-за моей дислексии, которую мне трудно понять.
— Джульетта (26 лет)
Хьюстон, Техас, США

A:

Я искал эти лампы. На картинке, прилагаемой к рекламе на Amazon, отчетливо видна нить накала внутри лампы, значит, это не светодиод. Это обычная лампа накаливания. Похоже, вы могли бы получить несколько синих светодиодных ламп с тем же цоколем, которые потребляют всего 0,5 Вт, что намного эффективнее.

С вашими лампочками подойдет любая батарея на 12 В. Автомобильный аккумулятор прослужит долго. Вы можете приобрести аккумуляторы меньшего размера на 12 В для мотоциклов и т. д. Простой переключатель на одном из проводов, идущих к аккумулятору, будет работать нормально. Здесь есть хорошее изображение трассы: http://www.school-for-champions.com/science/dc_circuits.htm.

Если вы решите заменить их светодиодными фонарями, вы должны убедиться, что положительный вывод аккумулятора подключен к положительному выводу светодиода. Лампы накаливания можно подключать любым способом.

Mike W.

(опубликовано 10.09.2013)

Дополнение №17: фонари на батареях . Судя по предыдущему ответу (Райан, 8 лет), мне понадобится автомобильный аккумулятор. Майк говорил о 120 В, а Том о 12 В. Как мне понять, сколько вольт мне нужно? Спасибо!! (Вперёд, Иллини! : ))


— Сьюзи (35 лет!)
Лисбург, Вирджиния, США

A:

Если это стандартная старомодная ввинчиваемая лампа накаливания, то она рассчитана на питание от напряжения около 120 В. собрать аккумулятор для его питания. Я бы порекомендовал приобрести светодиодный фонарь на 12 В и питать его от одного автомобильного аккумулятора. Это безопаснее и удобнее. Я только что проверил в Интернете, и вы можете получить такую ​​​​уличную светодиодную лампу за 14 долларов, которая излучает более половины света 100-ваттной лампы накаливания и потребляет всего 10 Вт. Если вы купите две таких лампы, вы получите больше света, меньше затрат. (считая батареи), более длительное время работы, более легкие батареи и отсутствие опасного напряжения.

Майк В. 

(опубликовано 02.07.2014)

Дополнение №18: Батарея или сеть?

В:

Я хочу подключить 4 лампочки по 60 Вт к механизму, который я делаю. Должен ли я использовать питание от сети, чтобы сделать это, или я мог бы использовать аккумулятор меньшего размера? Я предпочитаю аккумулятор (но не автомобильный аккумулятор). Если 60 Вт слишком много для аккумулятора, что было бы идеальной мощностью для небольшого механизма (скажем, светового короба или чего-то еще), который работает на 4 лампочках. Я бы предпочел на батарейках. Заранее спасибо Друзья
— Бред (27 лет)
Англия

A:

Теоретически можно устроить аккумуляторную систему; но я не думаю, что вы нашли бы это практичным. В зависимости от вашего местоположения, сеть 230 В переменного тока; типичный автомобильный аккумулятор — 12 В постоянного тока. Вам потребуется около 19 аккумуляторов, соединенных последовательно (или разработать некоторую электронику), чтобы достичь такой же яркости. Но самое худшее — это необходимость их замены/зарядки. С некоторым завышением, автомобильный аккумулятор будет 100 Ач, это соответствует 1200 ВАч = 1200 Втч. Но у вас есть мощность 4 * 60 = 240 Вт в схеме, поэтому, что бы вы ни делали, батарею нужно будет заменять каждые 5 часов. Меньшие батареи потребуют еще более частой замены. Все это предполагалось, что у вас была лампа накаливания, как предполагает ее высокое энергопотребление. Переход на светодиод значительно увеличит вашу производительность. Вы можете приобрести светодиодные лампы, специально предназначенные для работы от 12-вольтовых батарей, примерно такие же яркие, как лампы накаливания, которые потребляют в 5 раз больше энергии.

Tunc

(опубликовано 02.02.2015)

Дополнение №19: Понижение потенциала 250В до 10В?

Q:

Привет! Я пытаюсь включить лампочку, но не хочу просто вкрутить ее в розетку и сжечь. Розетка работает на 250 вольт, потребляя 75 ватт, но специальной лампочке нужно только 10 вольт и 3 ватта. У меня есть светильник, вырванный из старой лавовой лампы. Есть ли способ подключить его к батарее или припаять к нему резисторы, чтобы он не разрушил лампочку, как только выключатель будет включен? Или мне лучше получить версию CFL того, что мне нужно?
— Майкл Пакетт (41 год)
Челси, штат Мэн

A:

Во-первых, мощность (#W, обозначает Вт) на оборудовании не будет иметь прямого отношения к вашей проблеме, потому что напряжение и мощность связаны друг с другом соотношением P=I 2 R в цепи с батареями. Эта номинальная мощность, вероятно, является максимальной, которую может выдержать розетка. Точно так же номинальное напряжение 250 В, вероятно, является максимальным, которое может выдержать розетка. Ваша электрическая мощность, скорее всего, соответствует стандарту США 115 В или около того. Вашу маленькую лампочку можно легко заменить на КЛЛ или светодиодную лампочку.

Tunc +Mike W.

(опубликовано 05.02.2015)

Дополнение №20: Что насчет светодиода с батарейками?

Q:

Я хочу запитать декоративную настольную лампу от батареи, так как шнуры представляют опасность, где она будет использоваться. Я считаю, что новые светодиодные фонари могут работать с батареями AA или 9V. Вы можете помочь?
— Линда (старше 65 лет)
Тайлер

A:

Сравните и сопоставьте: светодиод — это настолько эффективная технология, что использование батарей в этом случае гораздо более целесообразно, чем в случаях с лампами накаливания выше! Для этого, вероятно, будет достаточно маломощной светодиодной системы мощностью около 5 Вт. Однако у одной батарейки АА будет недостаточно энергии. Емкость высококачественной перезаряжаемой батареи составляет около 2,5 Ач (= 2500 мАч). Поскольку выходное напряжение составляет около 1,5 В (на самом деле немного ниже этого), у вас есть 3,75 Втч (1,5 В * 2,5 Ач), поэтому у вас есть 45 минут удовольствия на AA. Но хорошая новость заключается в том, что цоколь лампы G4 предназначен для ламп, работающих от напряжения 12 В, поэтому вы можете избавить себя от необходимости создавать схему, купив замену светодиоду G4 мощностью 5 Вт и подключив ее напрямую к батарее 12 В. Если положить автомобильный аккумулятор (80 Ач и 12 В) под стол, это будет означать 8 полных дней работы (80 Ач * 12 В/5 Вт = 192 часа). Но еще одна хорошая новость заключается в том, что потенциал батареи зависит от типов электродов и раствора внутри, а не от размера системы. Таким образом, вы также можете использовать батарею меньшего размера, скажем, на 8 Ач, если под столом зарезервировано место для вашей собаки.

Tunc

шт. Вы также можете купить светодиодные лампы, которые вкручиваются прямо в обычные патроны для ламп, если они есть в вашей лампе. Некоторые из этих ввинчиваемых ламп также рассчитаны на питание 12 В. Затем вы должны подключить шнур питания лампы к батареям, убедившись, что соединения + и — правильные. /мВт

(опубликовано 15.02.2015)

Дополнение № 21: Почему от ячейки поступает больше энергии, чем от лампочки?

Q:

Почему от ячейки поступает больше энергии, чем от лампочки?
— Даниэль (18 лет)

A:

В схеме сохраняется энергия. То есть любая рассеиваемая энергия должна обеспечиваться аккумулятором. Лампа накаливания представляет собой резистор, рассеивающая энергию, прямо пропорциональную протекающему через него току. В идеальном случае это будет единственная выходная мощность. Но кабели и сама ячейка не являются идеальными проводниками, они также имеют несколько небольшое сопротивление, вызывающее дополнительные потери энергии. Аналогичные потери существуют и для других элементов схемы, таких как конденсаторы или катушки индуктивности.

Tunc

(опубликовано 14.05.2015)

Дополнение № 22: аккумулятор для светодиода

Q:

Насколько реально питать 17-ваттную светодиодную лампочку с помощью батареек и чего? какое напряжение необходимо?
— Крис (38 лет)
Питтсбург, Канзас, США

A:

Привет, Крис,

Кажется, мы ответили на этот вопрос здесь: https://van.physics.illinois.edu/qa/listing. php?id=574. Как вы прочтете о его деталях, мощность лампы не зависит от напряжения, но указывается производителем отдельно. Мы не можем судить о его осуществимости по предоставленной информации, но ранее делали некоторые оценки для корпуса автомобильного аккумулятора.

Благодарим вас за интерес к фургону физики.

TUNC

(опубликовано 14.05.2015)

Последующее наблюдение на этом ответе

Связанные вопросы

  • Конденсации и плата

  • .

  • магниты и светодиод параллельно

  • светодиод с длительным сроком службы

  • слишком много батарей для лампы

  • Питание двух гирлянд гирлянд

  • Батарейки и лампочки

  • Питание светодиода

  • Мемристоры 90711

004

004 Любопытно?

Вопросы и ответы по Expore в связанных категориях

  • Схемы и батареи

Умные выключатели света (DIY) | Семейный мастер на все руки

Обновлено: 08 февраля 2023 г.

Простые в установке интеллектуальные выключатели освещения обеспечивают большую безопасность, удобство и могут сократить ваши счета за электроэнергию.

Следующий проект›

Семейный мастер на все руки

Купите умные выключатели света для удобства, безопасности и экономии денег. Некоторые загораются для легкого переключения ночью, некоторые включаются и выключаются автоматически, некоторые по времени, а другие тусклее. В большинстве ситуаций вы можете легко установить умные выключатели света самостоятельно.

Фото предоставлено Getty/Artpartner Images

Эксперты DIY журнала The Family Handyman Magazine

Выключатели с подсветкой

Тумблер с подсветкой

Тумблер с подсветкой

Звучит как шутка: как найти выключатель в темноте? Подсветить, конечно. Эти замечательные маленькие изобретения используют крошечную часть электричества от цепи, на которой они находятся, чтобы зажечь небольшой светодиод или неоновую лампочку. Выключатель с подсветкой устанавливается так же легко, как и обычные выключатели, но имейте в виду, что эти интеллектуальные выключатели хорошо работают с некоторыми компактными люминесцентными лампами, но не так хорошо с другими.

Чтобы ознакомиться с широким выбором тумблеров и клавишных переключателей с подсветкой, посетите сайт kyledesigns.com. Вы найдете прозрачные, белые и красные переключатели, а также переключатели черного, белого, цвета слоновой кости и других цветов. Цены варьируются от 7 до 40 долларов благодаря нашей связи с amazon.com. На веб-сайте также представлен огромный выбор низковольтного освещения, распределительных щитов и других товаров по разумным ценам.

Варианты выключателей с подсветкой

Существует множество типов выключателей с подсветкой, выпускаемых многими производителями. Здесь мы показываем два типа тумблеров и тумблер подсветки.

Датчики присутствия и отсутствия

Датчики присутствия и отсутствия жилых помещений достигли совершеннолетия. Большинство бытовых датчиков используют пассивную инфракрасную (PIR) технологию для обнаружения тепла и движения и соответственно включают и выключают свет. Они могут сократить расходы на освещение на 50 процентов в комнатах, где свет часто остается включенным, когда в них никого нет. Настенные датчики устанавливаются так же, как выключатель света, и доступны в виде выключателей или диммеров. Большинству требуется нейтральный провод, но есть несколько моделей, в которых его нет. Самые интеллектуальные датчики предназначены для фильтрации фоновых помех и обнаружения небольших движений и естественного освещения. Они также работают со светодиодами, компактными люминесцентными лампами, лампами накаливания, галогенными лампами и другими типами ламп и нагрузок.

Датчик присутствия и датчик отсутствия — в чем разница?

Датчик присутствия автоматически включает и выключает свет. Отлично подходит для мест, где свет случайно оставлен включенным, например, в детской комнате, или где у вас заняты руки, например, в прачечной. Датчик вакансий имеет ручное включение и автоматическое выключение (вы можете задать разное время). Хорошо подходит для спален, так что свет не включается автоматически, если супруг входит, пока вы спите, или в коридоре, поэтому ваш питомец не включает свет.

Датчики присутствия и отсутствия

Датчик присутствия/отсутствия Lutron Maestro работает в обоих режимах в зависимости от того, как он запрограммирован. Доступны две модели: одна для небольших комнат (MS-OPS2; около 20 долларов) и одна для больших комнат (MS-OPS5; около 40 долларов). Он включает в себя кнопочный переключатель ручного управления, а также доступен в качестве датчика затемнения. Не требует нейтрального провода. Узнайте больше на lutron.com. Они доступны благодаря нашей связи с amazon.com.

Универсальный датчик диммирования Leviton (IPSD6-1LZ) представляет собой датчик присутствия и диммер в одном устройстве. Он имеет 180-градусное поле зрения на площади до 900 кв. Футов и включает ручные предустановки для настроек времени отсрочки (около 40 долларов США благодаря нашей связи с amazon.com). Совместим с диммируемыми светодиодами, КЛЛ и лампами накаливания. Не требует нейтрали. Посетите leviton. com.

Таймер вентилятора для ванны

Таймер для ванной

Lutron’s Maestro MA-T51 Таймер обратного отсчета (около 31 доллара благодаря нашей связи с amazon.com). Этот таймер можно настроить на работу вентилятора или освещения в течение 5–60 минут перед автоматическим отключением. Он также имеет ручное управление двойным касанием. Оранжевые светодиоды показывают время, оставшееся до выключения устройства. Этот единственный таймер не требует нейтрали. Он также доступен в виде двойного таймера для управления освещением и вентилятором. Узнайте больше на lutron.com.

Вентилятор для ванны с контролем влажности

Вентилятор для ванны Broan UltraSense (от 250 до 550 долларов США) автоматически включаются, когда обнаруживают влажность на потолке, и выключаются, когда уровень влажности падает. Эти вентиляторы доступны в одно- и многоскоростных версиях. Последние автоматически увеличивают скорость, чтобы как можно быстрее удалить пар из душа. Модели с датчиками движения автоматически увеличивают скорость вращения вентилятора для контроля влажности и запаха, когда кто-то входит в комнату. Посетите broanultra.com.

Таймеры для вентиляторов ванны важны, потому что избыточная влажность может привести ко всему: от конденсата на окнах и плесени до сырости и гниения внутри стен. Таймеры, подключенные к вытяжным вентиляторам, должны быть рассчитаны на работу с электродвигателями, что делает их более дорогими, чем те, которые работают с лампами накаливания. Некоторые новые настенные таймеры имеют двойное управление для выключения света и вентиляторов по истечении заданного времени. Чтобы получить максимальную отдачу от интеллектуальных таймеров вентилятора для ванны, купите вентилятор с датчиком влажности, который автоматически включается и выключается по мере того, как уровень влажности на потолке поднимается и падает.

Таймеры наружного освещения

Встраиваемый таймер Instamatic серии E1600

Таймер Leviton Vezia VPT24-1PZ

Автоматическое наружное освещение удобно, но самые умные таймеры — это астрономические версии, которые выключают и включают свет на основе памяти о 365 днях время восхода и захода солнца в зависимости от местоположения вашего дома. Эта функция особенно полезна, если вы живете в северном климате с большим диапазоном светового дня от лета до зимы. Просто найдите долготу и широту вашего дома на http://www.worldatlas.com и введите их в таймер. Таймер автоматически рассчитывает время «включения» заката. Затем выберите установленное время работы или дайте таймеру выключить свет на рассвете. К таким таймерам относятся:

  • Левитон ВПТ24-1ПЗ (показан здесь)
  • Интерматик EI600WC
  • Торк SS721ZA
  • Pass & Seymour RT24W — доступен в вашем местном домашнем центре.

У устройств со случайными настройками время включения и выключения может варьироваться, что повышает уровень безопасности, обманывая грабителей, заставляя их думать, что кто-то дома, когда вас нет. Новейшие (и самые дорогие) астрономические таймеры совместимы с КЛЛ и светодиодными лампами в дополнение к лампам накаливания и галогенным лампам. Несовместимые таймеры могут вызвать мерцание компактных люминесцентных ламп и сократить срок их службы.

Таймеры наружного освещения

Существует множество типов таймеров наружного освещения, но лучшие из них запрограммированы на включение света в зависимости от времени дня и наступления темноты.

Встраиваемые в стену таймеры Intermatic серии EI600 (около 40 долларов благодаря нашей связи с amazon.com). Эти таймеры не требуют нейтрального провода. Эту серию таймеров настоятельно рекомендуют профессионалы в области освещения, и пользователи сообщают, что их легко установить и запрограммировать. Узнайте больше на intermatic.com.

Программируемый таймер Leviton Vizia VPT24-1PZ для внутреннего и наружного использования (около 40 долларов благодаря нашей связи с amazon.com). Этот таймер поставляется с лицевой панелью трех разных цветов и имеет пятилетнюю гарантию. Нужен нулевой провод. Узнайте больше на leviton.com.

Диммеры для компактных люминесцентных ламп и светодиодов

Вы можете сэкономить до 55 долларов в год, заменив лампу накаливания на диммируемую светодиодную лампу и регулярно используя ее при низких уровнях мощности. Помимо экономии энергии, диммеры обеспечивают комфорт и удобство. Тем не менее, технология затемнения с трудом поспевает за достижениями в области компактных люминесцентных ламп и светодиодных ламп. Проблемы включают в себя:

  • Уменьшенный диапазон диммирования. В отличие от ламп накаливания, большинство КЛЛ и светодиодных ламп не тускнеют до очень низких уровней. Некоторые диммируемые светодиодные лампы могут приблизиться, но это зависит от схемы конкретной лампы.
  • Отключение света. КЛЛ и светодиодные лампы иногда выключаются до того, как ползунок достигает дна.
  • Свет не включается. После того, как вы приглушите яркость КЛЛ или светодиодной лампы, она иногда не включится, пока вы не переместите ползунок диммера вверх. Этот эффект «всплывания» может действительно разочаровать в трехсторонней ситуации, когда светом можно управлять с нескольких выключателей, а не только с помощью диммера.
  • Неожиданно выключается свет. На диммируемые КЛЛ и светодиодные лампы могут влиять колебания сетевого напряжения, и они могут выключаться (а не просто тускнеть или мерцать, как лампы накаливания) при использовании фена или пылесоса.

Хорошая новость заключается в том, что технология диммерных переключателей совершенствуется. Новейшие выключатели работают хорошо и могут эффективно регулировать яркость смешанных источников света в одной цепи. Плохая новость заключается в том, что эти выключатели дорогие, и для них требуются дорогие диммируемые светодиодные лампы и лампы CFL (они также отлично работают с лампами накаливания и галогенными лампами). Список совместимых ламп можно найти на веб-сайтах производителей. Некоторым требуется нейтраль, а некоторым нет, поэтому внимательно проверяйте упаковку. Узнайте, как установить диммер.

Диммеры для компактных люминесцентных ламп и светодиодов

Универсальный диммер Leviton SureSlide 6674 (около 25 долларов США благодаря нашему сотрудничеству с amazon.com) -тарелки. Нужен нейтрал. Узнайте больше на leviton.com.

Коллекция Lutron C-L Dimmer Collection включает Skylark Contour (около 26 долларов США) и Maestro (около 35 долларов США) среди других моделей. Эти диммеры включают в себя регулируемые циферблаты, которые подходят для широкого диапазона диммируемых ламп. Доступно благодаря нашей связи с amazon.com. Посетите lutron.com для получения списка совместимых ламп.

Диммер Lutron Credenza C-L Lamp (около 15 долларов США благодаря нашему сотрудничеству с amazon.com) подключается к любой розетке для затемнения настольных и напольных ламп с лампами накаливания и галогенными, а также диммируемых КЛЛ и светодиодных ламп. Обычный диммер Credenza (около 15 долларов) позволяет использовать стандартную галогенную лампочку или лампу накаливания вместо более дорогой трехходовой лампы, а также подключается к стандартным розеткам. Узнайте больше на lutron.com.

Проверьте электропроводку перед покупкой

Выключатель без нулевого провода

Если ваш переключатель подключен так, как этот — подключен к проводу, обмотанному черной лентой, и к черному проводу — оба провода горячие, и ни один из них не может служить нейтралью.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *