Речь в статье пойдет о появившихся сравнительно недавно лампах дневного света с обычным резьбовым цоколем, так называемых энергосберегающих. Если у вас найдется такая лампа, отработавшая свой срок или неисправная, содержимое ее цоколя поможет решить часто встречающуюся проблему - где взять малогабаритный, экономичный и дешевый сетевой источник питания. Попыток решения этой проблемы было немало - можно вспомнить несколько публикаций на страницах журнала "Радио" под общим условным названием "Сетевая "Крона". В электронном блоке энергосберегающей лампы содержится большая часть деталей такого источника питания, необходимо лишь добавить выходную цепь.
В резьбовом цоколе лампы дневного света, пришедшей на смену обычной лампе накаливания, находится круглая печатная плата, на которой собран преобразователь для ее питания. Схема подобной лампы показана на рис. 1. Из особенностей можно отметить специфическую выходную цепь с дросселем L2, узел автозапуска на симметричном динисторе VS1 и токовое управление коммутацией силовых транзисторов. Цепь автозапуска необходима, поскольку генератор с обратной связью по току сам не запускается. Элементы С1, R1 и L1 предотвращают распространение по электросети радиопомех, возникающих при работе генератора.
Не стоит удивляться разбросу номиналов элементов, указанных на схеме, - он реально существует для ламп различной мощности и разных производителей, конечно, с учетом того, что парные элементы (например, резисторы R2 и R3) имеют одинаковые номиналы. Это же касается и диодов с транзисторами - на схеме указаны лишь наиболее часто встречающиеся типы. Дроссель L2 собран на миниатюрном Ш-образном магнитопроводе из феррита с наружными размерами 10...15 мм, иногда с небольшим зазором. Его обмотка содержит 240...350 витков обмоточного провода диаметром 0,2 мм.
Трансформатор Т1 выполнен на кольцевом ферритовом магнитопроводе наружным диаметром 8... 10 мм и высотой 3...5 мм, первичная обмотка (I) содержит 6...10 витков, обмотки II и III - по 2...3 витка, причем провод может быть как обмоточный диаметром 0,3...0,4 мм, так и обычный монтажный. Дроссель L1 - полтора-два десятка витков обмоточного провода диаметром 0,5 мм, намотанных на небольшом ферритовом стержне. Рабочая частота генератора определяется в основном параметрами трансформатора Т1 и при номинальной нагрузке равна 40...60 кГц.
Существует еще один вариант преобразователя, применяемый чаще всего в самых маломощных лампах. Его схема показана на рис. 2. Главное отличие от предыдущего варианта - отсутствие цепи автозапуска. Режим мягкого самовозбуждения создается здесь вследствие приоткрывания транзистора VT2 током через резисторы R2 и R3. Запуску также способствует конденсатор С5, создающий добавочный импульс базового тока транзистора VT2 в момент включения питания. Кроме того, в маломощных лампах обычно отсутствуют помехоподавляющие цепи и даже предохранитель.
Как же использовать подобное изделие? Вариантов может быть много. Автору, например, с помощью такого преобразователя удалось превратить аккумуляторную электробритву "Хитачи" в питаемую от сети 220 В. Для этого использована плата, на которой размещены транзисторы MPSA42 в корпусах ТО-92, а большинство остальных элементов - для поверхностного монтажа. В основном схема устройства соответствует рис. 1. Доработка показана на рис. 3. Прежде всего с платы необходимо демонтировать выводы лампы, конденсатор С5 и дроссель L2, а также выпаять выводы первичной обмотки трансформатора Т1.
Дроссель L2 следует аккуратно разобрать и удалить прежнюю обмотку и прокладки, создающие зазор, если они есть. Необходимо напомнить, что во время разборки очень легко поломать Ш-образный магнитопровод. Поэтому, если он склеен, может не помочь даже нагревание феррита, и тогда рекомендую сразу удалить каркас с обмоткой, а потом изготовить новый из картона. Магнитопровод с каркасом используют для изготовления трансформатора 12. Параметры его обмоток следующие: первичная I - 400 витков провода ПЭВ-2 0,12, вторичная II (при выходном напряжении 2 В) - 9+9 витков провода ПЭВ-2 0,6. Наматывать вторичную обмотку следует, как обычно, проводом, сложенным вдвое, и не забывать о хорошей межобмоточной изоляции (минимум 2-3 слоя лакоткани). Сборку трансформатора Т2 проще всего осуществить с помощью полоски лакоткани или даже изоленты, упруго натянутой по наружному контуру прижатых друг к другу половин магнитопровода. Склеивать их нежелательно, а вдруг потребуется снова разбирать? Можно попробовать намотать трансформатор, не разбирая магнитопровод, с помощью челнока. Готовый трансформатор запаивают в плату на прежнее место или располагают произвольно. Дроссель L3 наматывают на любом ферритовом подстроечнике. Его обмотка содержит 15...20 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,6...0,7 мм.
Изменения в цепи первичной обмотки трансформатора Т1 вызваны желанием перейти от токовой обратной связи, которая весьма чувствительна к нагрузке, к обратной связи по выходному напряжению. Генератор с обратной связью по напряжению устойчив в работе, независимо от изменения выходного тока. Если генератор не запускается (возможна неправильная фазировка), просто поменяйте местами концы первичной обмотки любого трансформатора. Поскольку диоды выходного выпрямителя VD8, VD9 работают при токе, близком к предельному, желательно для лучшего охлаждения установить их на дюралюминиевую пластину максимально возможной в выбранном корпусе площади. Предпоследняя операция - подбор наибольшего номинала резистора R8, при котором обеспечиваются надежный запуск преобразователя при любой нагрузке и номинальная рабочая частота (50...60 кГц). Сопротивление резистора R8 подбирают в пределах от 1 до 30 Ом. И наконец, измеряют выходные параметры получившегося источника питания, контролируя степень нагрева его элементов. В авторском варианте удалось получить выходную мощность примерно 2...3 Вт (выходное напряжение 2 В при токе нагрузки 1...1.5 А).
Остается лишь смонтировать налаженный источник в корпусе питаемого устройства. Вышеописанный блок удалось разместить в корпусе электробритвы на месте аккумулятора типоразмера АА и его зарядного устройства.
Аналогичный блок питания можно сделать и на основе преобразователя, собранного по схеме рис. 2. За последнее время появились лампы с преобразователями, схемы которых отличаются от показанных на рис. 1 и 2, - на полевых транзисторах и даже интегральных микросхемах. Их также можно использовать для создания источника питания - следует просто включить трансформатор Т2 (рис. 3) вместо лампы EL1, ничего более не удаляя и не переделывая. Правда, при этом останется обратная связь по току, из-за чего такой преобразователь сможет нормально работать лишь с постоянной нагрузкой. Если необходимо использовать преобразователь на предельной мощности, желательно коммутирующие транзисторы установить на подходящий теплоотвод.
Автор: В.Стрюков, г.Калининград