Ремонт трансформатора 12 вольт для светодиодов

Электронный трансформатор — сетевой импульсный блок питания, который предназначен для питания галогенных ламп 12 Вольт. Подробнее о данном устройстве в статье «Электронный трансформатор (ознакомление)». Устройство имеет достаточно простую схему. Простой двухтактный автогенератор, который выполнен по полумостовой схеме, рабочая частота порядка 30кГц, но этот показатель сильно зависит от выходной нагрузки. Схема такого блока питания очень не стабильна, не имеет никаких защит от КЗ на выходе трансформатора, пожалуй именно из-за этого, схема пока не нашла широкого применения в радиолюбительских кругах. Хотя в последнее время на разных форумах наблюдается продвижение данной темы. Люди предлагают различные варианты доработки таких трансформаторов. Я сегодня попытаюсь все эти доработки совместить в одной статье и предложить варианты не только доработки, но и умощнения ЭТ.

В основу работы схемы углубляться не будем, а сразу приступим к делу. Мы попытаемся доработать и увеличить мощность китайского ЭТ Taschibra на 105 Ватт.

Для начала хочу пояснить, по какой причине я решил взяться за умощнение и переделку таких трансформаторов. Дело в том, что недавно сосед попросил сделать ему на заказ зарядное устройство для автомобильного аккумулятора, который был бы компактным и легким. Собирать не хотелось, но позже я наткнулся на интересные статьи в которых рассматривалась переделка электронного трансформатора. Это натолкнуло на мысль — почему бы не попробовать?

Таким образом, были приобретены несколько ЭТ от 50 до 150 Ватт, но опыты с переделкой не всегда завершались успешно, из всех выжил только ЭТ на 105 Ватт. Недостатком такого блока является то, что трансформатор у него не кольцевой, в связи с чем неудобно отмотать или домотать витки. Но другого выбора не было и пришлось переделать именно этот блок.

Как нам известно, эти блоки не включаются без нагрузки, это не всегда является достоинством. Я планирую получить надежное устройство, которое можно свободно применять в любых целях, не боясь, что блок питания может перегореть или выйти из строя при КЗ.

Доработка №1

Суть идеи заключается в добавлении защиты от КЗ, также устранения вышеуказанного недостатка (активация схемы без выходной нагрузки или с маломощной нагрузкой).

Глядя на сам блок, мы можем увидеть простейшую схему ИБП, я бы сказал, что схема не до конца отработана производителем. Как мы знаем, если замкнуть вторичную обмотку трансформатора, то меньше, чем за секунду схема выйдет из строя. Ток в схеме резко возрастает, ключи в миг выходят из строя, иногда и базовые ограничители. Таким образом, ремонт схемы обойдется дороже стоимости (цена такого ЭТ порядка 2,5$).

Трансформатор обратной связи состоит из трех отдельных обмоток. Две из этих обмоток питают базовые цепи ключей.

Для начала удаляем обмотку связи на трансформаторе ОС и ставим перемычку. Эта обмотка включена последовательно с первичной обмоткой импульсного трансформатора. Затем на силовом трансформаторе мотаем всего 2 витка и один виток на кольце (трансформаторе ОС). Для намотки можно использовать провод с диаметром 0,4-0,8мм.

Далее нужно подобрать резистор для ОС, в моем случае он на 6,2 ОМ, но резистор можно подобрать с сопротивлением 3-12 Ом, чем выше сопротивление этого резистора, тем меньше ток защиты от КЗ. Резистор в моем случае использован проволочный, чего делать не советую. Мощность этого резистора подбираем 3-5 ватт (можно использовать от 1 до 10 ватт).

Во время КЗ на выходной обмотке импульсного трансформатора ток во вторичной обмотке падает (в стандартных схемах ЭТ при КЗ ток возрастает, выводя из строя ключи). Это приводит к уменьшению тока на обмотке ОС. Таким образом, прекращается генерация, сами ключи запираются.

Единственным недостатком такого решение является то, что при долговременном КЗ на выходе, схема выходит из строя, поскольку ключи греются и достаточно сильно. Не стоит подвергать выходную обмотку КЗ с длительностью более 5-8 секунд.

Схема теперь будет заводиться без нагрузки, одним словом мы получили полноценный ИБП с защитой от КЗ.

Доработка №2

Теперь постараемся, в какой-то мере сгладить сетевое напряжение от выпрямителя. Для этого будем использовать дроссели и сглаживающий конденсатор. В моем случае использован готовый дроссель с двумя независимыми обмотками. Данный дроссель был снят от ИБП DVD проигрывателя, хотя можно использовать и самодельные дросселя.

После моста следует подключить электролит с емкостью 200мкФ с напряжением не менее 400 Вольт. Емкость конденсатора подбирается исходя из мощности блока питания 1мкФ на 1 ватт мощности. Но как вы помните, наш БП рассчитан на 105 Ватт, почему же конденсатор использован на 200мкФ? Это поймете уже совсем скоро.

Доработка №3

Теперь о главном — умощнение электронного трансформатора и реально ли это? На самом деле есть только один надежный способ умощнения без особых переделок.

Для умощнения удобно использовать ЭТ с кольцевым трансформатором, поскольку нужно будет перемотать вторичную обмотку, именно по этой причине мы заменим наш трансформатор.

Сетевая обмотка растянута по всему кольцу и содержит 90 витков провода 0,5-0,65мм. Обмотка мотается на двух сложенных ферритовых кольцах, которые были сняты от ЭТ с мощностью 150 Ватт. Вторичная обмотка мотается исходя от нужд, в нашем случае она рассчитана на 12 Вольт.

Планируется увеличить мощность до 200 Ватт. Именно поэтому и нужен был электролит с запасом, о котором говорилось выше.

Конденсаторы полумоста заменяем на 0,5мкФ, в штатной схеме они имеют емкость 0,22 мкФ. Биполярные ключи MJE13007 заменяем на MJE13009.

Силовая обмотка трансформатора содержит 8 витков, намотка делалась 5-ю жилами провода 0,7мм, таким образом, имеем в первичке провод с общим сечением 3,5мм.

Идем дальше. Перед и после дросселей ставим пленочные конденсаторы с емкостью 0,22-0,47мкФ с напряжением не менее 400 Вольт (я использовал именно те конденсаторы, которые были на плате ЭТ и которые пришлось заменить для увеличения мощности).

Далее заменяем диодный выпрямитель. В стандартных схемах применяются обычные выпрямительные диоды серии 1N4007. Ток диодов составляет 1 Ампер, наша схема потребляет немало тока, поэтому диоды стоит заменить на более мощные, во избежание неприятных результатов после первого включения схемы. Можно использовать буквально любые выпрямительные диоды с током 1,5-2 Ампер, обратное напряжение не менее 400 Вольт.

Все компоненты, кроме платы с генератором смонтированы на макетной плате. Ключи были укреплены на теплоотвод через изоляционные прокладки.

Продолжаем нашу переделку электронного трансформатора, дополнив схему выпрямителем и фильтром.

Дросселя намотаны на кольцах из порошкового железа (сняты от компьютерного БП), состоят из 5-8 витков. Намотку удобно сделать сразу 5-ю жилами провода с диаметром 0,4-0,6мм каждая жила.

Сглаживающий конденсатор подбираем с напряжением 25-35 Вольт, в качестве выпрямителя применен один мощный диод шоттки (диодные сборки из компьютерного блока питания). Можно использовать любые быстрые диоды с током 15-20 Ампер.

Источник

Как найти неисправность в блоке питания светодиодной ленты и сделать ремонт своими руками

Светодиодные ленты, будучи очень эффективными и практичными осветительными приборами, все прочнее стали входить в нашу жизнь. С их помощью можно создать невероятную по красоте подсветку, как дома, так и на улице. Но для того, чтобы работа светодиодной ленты была возможна, нужно подключить к ней блок питания (БП). Но именно этот компонент является слабым звеном всей схемы подключения, так как из-за того, что БП преобразует напряжение сети 220 В в 12 В он часто перегорает.

Блок питания для светодиодной ленты

Чтобы не тратиться на покупку нового устройства, его можно починить своими руками. О том, как проводится ремонт данного приспособления, вам расскажет данная статья.

Особенность светодиодных лент и виды БП

Для светодиодных лент характерно небольшое напряжение (24 или 12В). В связи с этим для их работы необходим блок питания. Создавая своими руками подсветку с помощью светодиодных лент необходимо помнить о том, что нужно правильно подобрать блок питания.

Обратите внимание! Самым важным параметром выбора блока питания для светодиодных лент является их мощностью. Для расчета мощности блока питания нужно знать плотность расположение диодов на одном метре ленты, а также общую длину подсветки.

От того, насколько правильно была рассчитана мощность блока питания для конкретной светодиодной ленты, будет зависеть срок эксплуатации преобразователя.
Чтобы уменьшить риск преждевременной поломки блока питания, подходящего для светодиодной ленты, нужно выбирать его по соответствующим параметрам:

Обратите внимание! Наибольшей популярностью пользуются ленты, рассчитанные на 12 В.

Светодиодная лента на 12 В

способ охлаждения. Он может быть активным (блок оснащен вентилятором) и пассивным (блок имеет верху корпуса решетку). Более выгодными считаются преобразователи с активной системой охлаждения;
материал, из которого изготовлен корпус. Для БП корпус может быть выполнен из алюминия, металла или пластика. Более качественными считаются модели, сделанные из алюминия или металла.

Кроме этого нужно помнить о том, что дешевые китайские преобразователи проработают недолго. Их ремонт может уже понадобиться всего через пару месяцев работы. А вот продукция известных производителей прослужит все отведенный для нее срок эксплуатации.

Причины поломок преобразователей

Поскольку через блок питания к сети в 220 В подключаются светодиодные ленты на 12 В и 24 В, то они очень часто перегорают по причине быстрого износа. Ведь через преобразователь проходит большое напряжение, и некачественные радиодетали от высокой нагрузки часто перегорают.

Светодиодная подсветка в доме

Кроме этого привести к преждевременной поломке БП для светодиодных лент может неправильная эксплуатация осветительной продукции.

Обратите внимание! В 70 % случаях причиной поломки и необходимости делать ремонт преобразователя является вина людей, которые нарушают условия эксплуатации, как ленты, так и блока питания.

К поломке преобразователя данного типа могут привести следующие моменты:

попадание на корпус устройства влаги;
накопление внутри блока питания пыли и грязи;
неправильный расчет общей мощности ленты;
неправильный подбор БП по мощности. Например, не был взят запас в 20-30 % от общей мощности подсветки.

Кроме этого привести к поломке БП могут некачественные компоненты электросхемы. Такая ситуация часто характерна для преобразователей китайского производства, которые активно сегодня продаются на любом радиорынке.
От того, какой была причина поломки, зависит ремонт, проводимый своими руками. Поэтому, прежде чем приступать к нему, необходимо провести визуальный осмотр перегоревшего блока питания.

Поиск причин неисправности

Чтобы обнаружить причину того, почему блок питания для светодиодных лент не работает, нужно вскрыть его корпус. Вскрыв преобразователь можно визуально оценить его работоспособность. О том, что он явно перегорел, будут свидетельствовать следующие моменты:

горелый запах, который при вскрытии корпуса усилиться;
наличие обгоревших и почерневших деталей;

Перегоревшая деталь в блоке питания

некоторые детали могут вздуваться. Очень часто вздуваются конденсаторы;
между элементами электросхемы произошел обрыв контактов и дорожек.

Обратите внимание! Если после вскрытия корпуса обнаружена дыра в перегоревшей плате, а некоторые детали вообще разорваны, то ремонт своими руками такого преобразователя будет нерентабельным. Проще купить новый блок питания и подключить его к подсветке.

В тоже время, если была обнаружена всего пара перегоревших деталей, то самостоятельный ремонт позволит вам сэкономить достаточно денег. Ведь отдельные детали стоят гораздо дешевле, чем полноценное устройство.

Схема нужна для починки

Когда была обнаружен причина поломки, то можно начинать ремонт. Чтобы обойтись для этого своими руками, нужна схема работы преобразователя. В БП, предназначенных для подключения светодиодных лент, часто используется типовая схема.

Схема блока питания

В таких устройствах наиболее часто приходят в негодность следующие компоненты:

TL494 или микросхема ШИМ контроллера. Его аналогами являются М1114ЕУ, IR3M02, МВ3759, KA7500 и т.д.;
транзисторы ключевого плана Т10 и Т11;
конденсаторы С22 и С23, а также С30-С33;
сдвоенный диод D33.

Все остальные элементы данной схемы сгорают очень редко. Но при поиске неисправностей их также нужно проверять. Ведь если включить блок питания с хотя бы одной неисправной деталью, то он снова перегорит. При этом выгореть могут и ранее дееспособные компоненты электросхемы.

Этапы проверки работоспособности БП

Чтобы выявить неполадки в БП, которые визуально не определяются, необходимо проделать следующие манипуляции:

вскрываем блок;
осматриваем предохраниться и подаем напряжение на конденсаторы С22 и С23. В норме оно будет в районе 310 В. Такое напряжение свидетельствует об исправности выпрямителя и сетевого фильтра;

далее при номинальной нагрузке проверяем конденсаторы. Их напряжение должно быть примерно по 150 вольт;
после этого проверяем микросхему TL494 (аналог KA7500).

Чтобы проверить TL494 своими руками делаем следующее:

отключаем напряжение в 220 В;
на БП подаем напряжение в 12-15 В на вывод 12 (+) и 12 В — на вывод 7 (–). Далее все напряжения будут приводиться относительно вывода 7;

Обратите внимание! Для проверки напряжения следует использовать вольтметр.

после этого проверяем напряжение на выходе 14. В норме оно должно показывать около +5В(-5%) и быть стабильным при изменении значения напряжения от +9В до +15В на выводе 12. Если это условие не выполняется, то значит сгорел внутренний стабилизатор и микросхема подлежит замене;
с помощью осциллографа проверяется пилообразное напряжение, которое должно быть на выводе 5. Если оно имеется в искаженном виде или вообще отсутствует, то значит повреждены времязадающие элементы C35 и R39 или встроенный генератор. Опять-таки такую микросхему нужно заменить;
далее проверяем наличие на выводах 8 и 11 прямоугольных импульсов. Они появиться только в ситуации, включения или выключения БП. Если они присутствуют, то микросхема считается исправной;
чтобы увидеть увеличение ширины импульсов на выводе 8 и 11, необходимо соединить вывод 7 с проводником 4-ого вывода. Если вывод 4 соединить с 14-м, то импульсы должны исчезнуть. Если этого не произошло, то микросхему нужно менять;
если понизить до 5В напряжение внешнего источника, то импульсы должны исчезнуть. При поднятии напряжения +9В…+15В – они должны появиться. Если это не случилось, тогда можно считать реле напряжения неисправным. Это опять приводит к замене микросхемы.

Таким образом можно своими руками проверить работоспособность данной микросхемы.

Строение блока питания

Если при включении блока питания, предназначено для светодиодных лент, он начинает «стрекотать», то это явные проблемы в ШИМ-модулятором. В такой ситуации он вообще не запускается.
Если при проверке был выявлен перегоревший предохранитель, то не спешите его заменять. Вместо него можно подключить простую лампочку накаливания примерно на 60-100 Ватт. После этого на блок следует подать напряжение в 220 В. Таким образом можно проверить исправность сетевого фильтра и выпрямления. Если лампочка вспыхивает и сразу же гаснет, то они исправны. При этом ключевые транзисторы не пробиты.

Завершающий этап ремонта

После того, как были выявлены пробитые элементы, ремонт, проводимый своими руками, можно считать практически завершенным. Осталось только выпаять все неисправные элементы и припаять на их место новые и работоспособные детали.

Готовый к проверке блок питания

После этого закрываем корпус преобразователя и проверяем его на работоспособность. После того, как вы убедились в его исправности, можно к нему подключать светодиодную подсветку.

Заключение

Для того чтобы отремонтировать БП для светодиодных лент, нужно вскрыть его корпус и проверить на исправность все элементы электросхемы. Замена нескольких деталей обойдется в разы дешевле, чем покупка нового преобразователя. Главное – правильно выявить все неисправности устройства и одновременно их устранить.

Источник