При відключенні напруги, скажімо, на дачі, нерідко користуються малогабаритними і малопотужними лампами денного світла (ЛДС), що харчуються від акумуляторної батареї або батареї гальванічних елементів. Пропонований перетворювач дозволяє регулювати яскравість лампи і встановлювати її такою, щоб енергія батареї витрачалась економніше.
Перетворювач складається з задаючого генератора і однотактного підсилювача потужності (рис. 1).
Генератор виконаний на елементах DD1.1 - DD1.3 за схемою, запропонована в книзі С. А. Бірюкова "Цифрові пристрої на МОП-інтегральних мікросхемах" (М.: Радіо і зв'язок, 1990). Такий генератор дозволяє змінювати шпаруватість імпульсів (тобто відношення періоду слідування імпульсів до їх тривалості) змінним резистором R1, що визначає яскравість ЛДС. До генератора підключений буферний елемент DD1.4.
Сигнал з DD1.4 подається на підсилювач потужності, виконаний на транзисторах VT1, VT2. Навантаження підсилювача - ЛДС (EL1), підключена через підвищувальний трансформатор Т1. Припустимо підключати лампу як з замкнутими висновками ниток розжарення (показано на схемі), так і з розімкнутими. Інакше кажучи, цілісність ниток лампи не грає ролі.
Живиться перетворювач від джерела постійного струму напругою 6... 12 В, здатного віддавати в навантаження струм до декількох ампер (в залежності від потужності лампи і встановленою яскравості). Харчування на мікросхему надходить через параметричний стабілізатор, в якому працюють баластний резистор R4 і стабілітрон VD3. При мінімальному напрузі живлення стабілізатор практично не діє, але це не позначається на роботі перетворювача.
Крім зазначених на схемі, допустимо використовувати транзистори КТ3117А, КТ630Б, КТ603Б (VT1), КТ926А, КТ903Б (VT2), діоди серії КД503 (VD1, VD2). стабілітрон Д814А (VD3). Конденсатор С1 - КТ, KM, К10-17, інші - К50-16, К52-1, К53-1. Змінний резистор - будь-якої конструкції (наприклад, СП2, СП3), постійні - ОМЛТ-0,125. Лампа потужністю від 4 до 20 Вт.
Трансформатор намотаний на броневом магнітопроводі з фериту зовнішнім 2000НМ1 діаметром 30 мм. Обмотка I містить 35 витків дроту ПЕВ-2 діаметром 0,45 мм, обмотка II - 1000 витків ПЕВ-2 0,16. Обмотки розділені декількома шарами лакотканини. Для підвищення надійності обмотку II необхідно розділити на кілька шарів, прокладаючи між ними лакотканини. Чашки магнітопровода збирають з зазором 0,2 мм і стягують гвинтом і гайкою з немагнітного матеріалу. З кілька гіршими результатами (співвідношенням яскравість - споживаний струм) буде працювати трансформатор, виконаний на магнітопроводі від рядкового трансформатора телевізора.
Налагодження перетворювача починають з перевірки задаючого генератора при відключеному вихідному каскаді підсилювача. До висновку 11 мікросхеми підключають осцилограф і спостерігають імпульси, показані на верхній діаграмі рис. 2. Потім встановлюють движок змінного резистора в ліве по схемі положення (опір введено). Вимірюють тривалість імпульсів і період їх проходження. Підбором резистора R3 домагаються тривалості імпульсів приблизно 20 мкс, а підбором резистора R2 - періоду прямування, рівного приблизно 50 мкс. Переміщаючи після цього движок з одного крайнього положення в інше, переконуються в зміну періоду прямування імпульсів при незмінній їх тривалості.
Далі підключають вихідний каскад, осцилограф з'єднують з колектором його транзистора, а в ланцюг живлення ставлять амперметр з шкалою на 2-3 А. Переміщенням движка домагаються "пробою" (різкого збільшення яскравості) лампи і контролюють діапазон зміни яскравості і споживаного струму при різних положеннях движка резистора. Спостерігають форму імпульсів на колекторі транзистора VT2 - на рис. 2 внизу така форма вийшла при роботі перетворювача з лампою ЛБ18. Можливо, доведеться точніше підібрати резистори R2, R7, а в деяких випадках встановити змінний резистор іншого номіналу, щоб досягти необхідних меж зміни яскравості і прийнятного споживаного струму.
У режимі мінімальної яскравості, якій відповідає залежно від живлячої напруги і потужності лампи струм 250...400 мА, запуск генератора, а отже, включення лампи, зручніше здійснювати натисканням на кнопку SB1. Іноді зайве спробувати змінити полярність включення лампи і перевірити надійність її запалювання в цьому режимі.
Оцінити ефективність роботи перетворювача з різними транзисторами, трансформаторами, змінами режимів і т. д. можна так. На відстані приблизно 0,5 м від лампи зміцнюють фотодіод або фоторезистор і підключають до нього омметр. Вимірюють його опір при палаючої лампою і фіксованому струмі споживання перетворювача. Далі проводять заміну деталі, резистором R1 встановлюють колишній струм і вимірюють опір фотоелемента. Якщо воно зменшилося, значить, яскравість лампи зросла, результат експерименту можна.
Автор: Ст. Кобець, р. Феодосія, Україна