zasilacz świetlówki 4W.pdf

Zasilacz świetlówki 4W

− minilampka

2461

Do czego to służy?

Świetlówki mają znacznie wyższą sprawność

przetwarzania energii elektrycznej w światło

niż zwykłe żarówki. Przyjmuje się, że świe−

tlówka o mocy znamionowej 20W świeci

z jasnością zbliżoną do żarówki o mocy

60...75W. Różnica w zużyciu prądu jest zna−

cząca. Trwałość świetlówek jest kilkukrotnie

wyższa i wynosi około 6000...10000 godzin,

w zależności od typu.

Na rynku są dwie podstawowe odmiany

świetlówek: kompaktowa − wkręcana wprost

w oprawę zwykłej żarówki, tradycyjna −

w postaci szklanej rury. Wersja pierwsza jest

wygodna w użyciu. Druga nie bardzo, gdyż

trzeba się zaopatrzyć w specjalną oprawę

oświetleniową, zawierającą osprzęt, czyli

dławik i starter.

W niniejszym artykule chciałbym zapre−

zentować nieskomplikowany układ służący

do zasilania najmniejszej z tradycyjnych

świetlówek. Jej moc znamionowa jest nie−

wielka − zaledwie 4W. Jest jednak wystar−

czająca, aby ze świetlówki wykonać małą

lampę wtykaną wprost w gniazdko sieciowe

w ścianie czy na przedłużaczu. Może pełnić

rolę lampki nocnej.

W prezentowanym na rysunku 1 układzie

można wykorzystać świetlówki sprawne

i z przepalonymi żarnikami. Diody prostow−

nicze D1−D4 pracują w klasycznym układzie

Graetza, czyli prostują pełnookresowo napię−

cie sieci. Po wyprostowaniu napięcie jest po−

dawane na końce świetlówki. Na każdym

z końców świetlówki osadzone są dwa bolce.

Należy je ze sobą zewrzeć, w przeciwnym

wypadku niektóre z uszkodzonych świe−

tlówek mogą nie zadziałać. Świetlówki nowe

nie wymagają zwierania.

Kondensatory C1, C2 gromadzą energię

w momencie włączania napięcia. Jest ona

niezbędna do uruchomienia świetlówki.

Kondensatory C3 i C4 ograniczają prąd pły−

nący w obwodzie układu do kilkudziesięciu

miliamperów. Bez tych elementów świe−

tlówka uległaby przeciążeniu i trwałemu

uszkodzeniu.

Opornik R5 zmniejsza impuls prądowy

w momencie włączania zasilania. Bez niego

nienaładowane jeszcze kondensatory C3+C4

prędzej czy później zostałyby uszkodzone.

Rezystory R1−R4, R8, R9 rozładowywują

wszystkie kondensatory po odłączeniu napię−

cia sieci.

Dioda świecąca D5 oraz rezystory ograni−

czające jej prąd (R6 i R7) nie są niezbędne.

D5 pełni rolę kontrolną. Umieszczona w po−

bliżu przełącznika S1 pozwoli go odnaleźć

w ciemnościach.

Bezpiecznik B1 nie powinien nigdy za−

działać. Został dodany „na wszelki wypa−

dek“, gdyby w obwodzie nastąpiło przeciąże−

nie wywołane uszkodzeniem któregoś z ele−

mentów. Jest to mało prawdopodobne, nie−

mniej możliwe, np. jeśli wlutowaliśmy

podzespół niesprawny lub o niewłaściwych

(zbyt niskich) parametrach pracy.

Prawie wszystkie rezystory łączone są

szeregowo. Powód jest jeden − są one małej

mocy i zastosowane pojedynczo nie mają do−

statecznie wysokiego napięcia przebicia.

Rys. 1

Jak to działa?

Tradycyjna świetlówka wymaga do swego

działania ciężkiego i dużego dławika oraz star−

tera, z wyglądu przypominającego większy

kondensator elektrolityczny. Podłączona do

tych elementów świetlówka pracuje w trybie

tzw. gorącego zapłonu. Oznacza to, że przy

każdorazowym włączeniu zasilania najpierw

starter włącza żarniki świetlówki umieszczo−

ne po obu jej końcach. Dopiero potem nastę−

puje zapłon − żarniki są odłączane. Z czasem

żarniki lub jeden z nich ulegają przepaleniu

i świetlówka przestaje działać. Tymczasem

nadaje się ona jeszcze do użycia. Pod warun−

kiem, że nie uległa rozszczelnieniu.

Elektronika dla Wszystkich

Montaż i uruchomienie

Na wszystkich elementach układu wy−

stępują wysokie napięcia groźne dla

zdrowia i życia! Układu tego nie mogą

montować osoby początkujące i niewy−

kwalifikowane!

Płytkę drukowaną układu przedstawiono na

rysunku 2 . Została ona zaprojektowana tak,

aby mieściła się w obudowie na zasilacz

wtyczkowy o oznaczeniu handlowym KM −

48. W płytce znajdują się trzy otwory pasują−

ce do tego typu obudowy. Uniemożliwią one

przesuwanie się płytki.

Przystępujemy do wlutowania elementów

w płytkę drukowaną. Najpierw montujemy

rezystory R1−R4, R8 i R9. Ze względu na

ograniczoną ilość miejsca znajdować się bę−

dą pod kondensatorami. Jeśli chcemy, może−

my wlutować też R6, R7 (oba pionowo), wte−

dy także LED D5, ale za pośrednictwem

dwużyłowego, izolowanego przewodu.

Umożliwi to wyprowadzenie LED na górną

część obudowy w pobliżu przełącznika S1.

Diody D1¸D4 oraz rezystor R5 lutujemy

pionowo w płytkę. Przystępujemy do wluto−

wania bezpiecznika B1. Ma on formę szkla−

nej rurki. Do obu końców trzeba przylutować

dwa centymetrowe odcinki drutu pochodzą−

cego ze skróconych wyprowadzeń wlutowa−

nych już elementów. Tak przygotowany bez−

piecznik lutujemy w płytkę.

Pozostaje jeszcze umieścić w otworach

płytki kondensatory. Zamiast dwóch konden−

satorów C3 i C4 można wlutować jeden o po−

jemności 1

Teraz przystępujemy do osadzenia świe−

tlówki 4W. Ważne jest tutaj przede wszyst−

kim odizolowanie jej końcówek, aby użyt−

kownik nie uległ porażeniu. Autor poradził

sobie z tym problemem w niżej opisany spo−

sób. Zastosowano dwa typowe plastykowe

korki po szampanie. Pasują one idealnie do

świetlówki. Pośrodku korków wywiercono

niewielkie otwory, przez które przeciągnięto

izolowane, pojedyncze przewody sieciowe.

Zostały one przylutowane do końcówek

świetlówki. Następnie w odległości około

centymetra od końców świetlówki zawinięto

pojedynczy węzeł. Uniemożliwi on wyrwa−

nie przewodu po nasunięciu korka na koniec

świetlówki. Jeden z korków został osadzony

"na wcisk" w otworze (

rozwijaniu, rurkę można owinąć dodatkowo

taśmą samoprzylepną (koniec zgrzać lutow−

nicą, aby uniemożliwić samorozwijanie się

po upływie pewnego czasu. Inny sposób po−

lega na sklejeniu klejem cyjanoakrylowym

(np. typu "SuperGlue"). Możliwe jest także

zastosowanie gotowej, plastykowej, przezro−

czystej lub półprzezroczystej rurki, ale jest

ona trudniejsza do zdobycia.

Pozostałe dwa końce przewodów łączą−

cych się z drugiej strony ze świetlówką lutu−

jemy w punkty oznaczone jako "S1" oraz

"S2".

Na obudowie osadzamy też przełącznik

sieciowy. W prototypie zastosowano mały

przełącznik w czarnej plastykowej obudowie

na obciążalność styków do 3A. Jest produko−

wany także w formie zwykłego włącznika

(ten sam wygląd, ale tylko dwa wyprowadze−

nia). W praktyce można zastosować dowolny

inny, byle tylko był przystosowany do napię−

cia pracy 250V i miał obciążalność nie

mniejszą niż 1A. Do przełącznika lutujemy

trzy, niezbyt długie, izolowane, pojedyncze

odcinki przewodów sieciowych. Lutowanie

powinno trwać krótko, aby nie uszkodzić

przełącznika. Może nie być potrzebne, jeśli

posiada on śrubki zaciskowe. Drugie końce

przewodów doprowadzających umieszczamy

w otworach na płytce oznaczonych, podob−

nie jak na schemacie, jako "A" i "B", "C".

Najpierw trzeba sprawdzić rozkład koń−

cówek przełącznika (zdarzają się niespo−

dzianki), np. w prostym obwodzie z baterią

i dwiema żarówkami latarkowymi.

Na koniec od strony druku lutujemy dwa

izolowane odcinki przewodów − w punkty

lutownicze oznaczone jako "~". Są one

umieszczone nad metalowymi bolcami

osadzonymi w dolnej części obudowy

KM −48. Drugie końce przewodów trzeba

przylutować do tych bolców. Obudowę skrę−

camy trzema śrubami załączonymi przez

producenta obudowy.

Świetlówka jest gotowa do użytku. Układ

prototypowy pracuje już od prawie roku bez

zastrzeżeń. Świetlówka uruchamia się nadal,

pomimo przepalonego żarnika.

W przypadku elementów umieszczonych

pionowo na odsłonięte części wyprowadzeń

nasuwamy (jeszcze przed przylutowaniem)

odcinki izolacji, np. zdjętej z końcówek

przewodów.

Wykaz elementów

R1−R4,,R8,,R9 .. . . . . . . . . . 560k Ω (150k Ω ......560k Ω )

R6,,R7 .. . . . . . . . . . . . . . . . . 91k

Rys. 2 Schemat montażowy

Ω

(91k

Ω

......110k

Ω

)

Ω

C1,,C2 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 470nF/400......630V

C3,,C4 .. . . . 470nF/400......630V lub 1x1

Ω

/1......2

F/400......630V

D1−D4 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1N4007

D5 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . LED dowollna

B1 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . bezpiieczniik 0,,15A/250V

S1 .. . . . . . . . małły przełłączniik siieciiowy 1......3A/250V

Obudowa KM−48

płłyttka drukowana

Świiettllówka 4W

IIzollowane odciinkii pojjedynczych przewodów

siieciiowych ( ∅ 1......1,,5mm)

Płłyttka drukowana modułłu

jjestt dosttępna jako kiitt szkollny

AVT−2461

Dariusz Knul

Elektronika dla Wszystkich

18mm) wywierco−

nym w górnej części obudowy KM − 48.

Dzięki temu świetlówka jest dobrze zamoco−

wana, a jeden jej koniec schowany. Drugi ko−

niec z nasuniętym korkiem jest widoczny na

zewnątrz. Na oba korki warto nasunąć zawi−

nięty w rurkę kawałek przezroczystego two−

rzywa sztucznego, np. pochodzący z niepo−

trzebnej plastykowej okładki na kartki A4.

Usztywni to dodatkowo konstrukcję i uchro−

ni świetlówkę przed uszkodzeniami mecha−

nicznymi. Pod tworzywo można włożyć

większość przewodu dołączonego do wi−

docznego końca świetlówki. Aby zapobiec

∅

R5 .. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 130

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: