Obecnie coraz częściej korzysta się z transformatorów impulsowych ze względu na ich niewielkie rozmiary i wagę, niskie ceny oraz duży wybór modeli. Dzięki masowej produkcji są one o wiele tańsze niż zwykłe transformatory indukcyjne o podobnej mocy. Chociaż transformatory różnych producentów mogą się różnić pod względem konstrukcyjnym, ich układy są praktycznie takie same.
Weźmy jako przykład standardowy transformator elektroniczny oznaczony 12V, 50W, który jest wykorzystywany jako zasilanie lampki na biurko. Zasadniczy schemat wygląda tak:
Transformator elektroniczny pracuje w następujący sposób: napięcie sieci jest prostowane za pomocą mostka prostowniczego do półsinusoidalnego z podwojoną częstotliwością. Element D6 to diak typu DB3. W tym przypadku jest wykorzystywany do startu przetwornicy po włączeniu napięcia sieciowego. Tranzystory pracują naprzemiennie w czasie każdego cyklu pracy półmostka. Częstotliwość generacji zależy od parametrów rdzenia transformatora sprzężenia zwrotnego oraz parametrów tranzystorów. Zazwyczaj wynosi ona od 30 do 50kHz.
Obecnie na rynku pojawiło się sporo zaawansowanych transformatorów elektronicznych na układach IR2161, które zapewniają zarówno prostotę konstrukcji przetwornicy, jak i zmniejszenie ilości wykorzystywanych elementów. Cechują je również dobre charakterystyki elektryczne. Wykorzystanie tego układu znacząco zwiększa użyteczność transformatora w celu zasilania lamp halogenowych. Schemat został przedstawiony na poniższym rysunku:
Właściwości transformatora na IR2161:
- Inteligentny sterownik półmostka;
- Ochrona przed zwarciem wraz z automatycznym restartem;
- Ochrona przed przeciążeniem z automatycznym restartem;
- Zmiany (rozproszenie widma) częstotliwości roboczej w celu obniżenia zakłóceń elektromagnetycznych;
- Niewielka wartość prądu jałowego: 150µA;
- Możliwość wykorzystania z fazowym regulatorem jasności w układzie sterowania przednim i tylnym zboczem impulsu;
- Kompensacja dryftu napięcia wyjściowego zwiększająca długowieczność lamp;
Łagodny start uniemożliwiający przeciążenie lamp.
Rezystor wejściowy R1 (0,25W) to zwykły bezpiecznik. Tranzystory typy MJE13003 są przyłączone do obudowy za pośrednictwem podkładki izolacyjnej. Nawet w momencie pracy przy pełnym obciążeniu tranzystory słabo się grzeją. Ponieważ przy prostowniku sieciowym nie ma kondensatora filtrującego, który wyrównuje wahania, napięcie wyjściowe transformatora w momencie pracy przy obciążeniu przybiera formę drgań prostokątnych 40kHz, modulowanych pulsacjami napięcia sieciowego 50Hz. Transformator T1 (transformator sprzężenia zwrotnego) znajduje się na ferrytowym pierścieniu, uzwojenie podłączone do baz tranzystorów składa się z kilku zwoi. Uzwojenie jest podłączone w punkcie połączenia emitera i kolektora tranzystorów mocy i ma formę jednożyłowego izolowanego przewodu. W transformatorach elektrycznych zazwyczaj używa się tranzystorów MJE13003, MJE13005, MJE13007. Transformator wyjściowy znajduje się na ferrytowym rdzeniu typu E.
Aby transformator elektryczny mógł działać jako zasilacz impulsowy, na wyjściu należy podłączyć mostek prostowniczy na szybkich diodach (zwykłe 1N4001 - 4007 nie nadają się) oraz kondensator najlepiej Low ESR. Jako diody można użyć 1N5821, 1N5822. Krótko mówiąc potrzebujemy diod z małym spadkiem napięcia w kierunku przewodzenia, które będą w stanie pracować na częstotliwościach rzędu kilkudziesięciu kHz.
Przetwornica transformatora elektrycznego nie jest w stanie pracować bez obciążenia, dlatego należy ją używać przy stałym obciążeniu, kiedy jest pobierana odpowiednia ilość prądu, potrzebna do normalnego startu przetwornicy. Przy eksploatacji układu należy pamiętać, że transformatory elektryczne są źródłem zakłóceń elektromagnetycznych, dlatego powinno się wykorzystywać filtr LC, który zapobiega przenikaniu zakłóceń w samą sieć i obciążenie.
Osobiście wykorzystałem transformator elektryczny w projekcie impulsowego źródła zasilania wzmacniacza lampowego.
Również można nim zasilać wzmacniacze mocy małej częstotliwości klasy A lub taśmy LED, przeznaczone dla źródeł o napięciu 12V i z dużym prądem na wyjściu. Oczywiście podłączenie takiej taśmy nie jest robione bezpośrednio, a za pośrednictwem rezystora ograniczającego prąd lub za pomocą korekcji mocy wyjściowej transformatora elektrycznego.
Źródło: http://radioskot.ru/publ/skhema_ehlektronnogo_transformatora_dlja_galogennykh_lamp/1-1-0-110
Cool! Ranking DIY
