Лампа дневного света от батареи 12 Вольт

Лампа дневного света (ЛДС) работает от сети переменного тока — это знают все. А если такой сети нет или, скажем, на даче отключили свет? Да и в автомобильном путешествии либо туристском походе неплохо бы пользоваться такой лампой — более экономичной по сравнению с лампой накаливания. Как быть?

Ответ простой — нужно собрать преобразователь напряжения по предлагаемой схеме (см. рисунок)

Это — так называемый блокинг-генератор. Возбуждение в нем возникает из-за обратной связи между коллекторной и базовой цепями транзистора благодаря соответствующей фазировке обмоток трансформатора Т1, включенных в указанных цепях. Резистор R1 задает режим работы транзистора.

В результате на верхней по схеме обмотке (выводы 9, 5) появляется импульсное высокое напряжение, поступающее на лампу дневного света EL1. Под воздействием ударной ионизации газа лампа начинает светиться. Причем светиться будет даже лампа с перегоревшей нитью (или нитями) накала, но мощностью не более 20 Вт, и не слишком изношенная.

Трансформатор — строчный ТВС-110ЛА от черно-белого телевизора. Его придется доработать: разобрать, снять высоковольтную обмотку и панельку кенотрона, а чтобы трансформатор не «пищал», перед сборкой смазать концы магнитопровода клеем. Транзистор — практически любой мощный кремниевый структуры n-p-п или p-n-р. В последнем варианте придется изменить полярность включения батареи и конденсатора. Транзистор необходимо закрепить на теплоотводе с площадью поверхности 30…50 см² либо прижать к алюминиевой планке трансформатора с помощью скобы.

Батарея может быть составлена из четырех—шести гальванических элементов 373 для варианта туристического похода. В случае автомобильного путешествия либо в дачных условиях нужно применить автомобильную или мотоциклетную аккумуляторную батарею. Тогда можно обойтись без конденсатора.

Преобразователь начинает работать практически сразу после включения. Желаемую яркость свечения лампы устанавливают подбором резистора. Однако чрезмерно уменьшать его сопротивление для получения большей яркости не имеет смысла, поскольку возрастает ток, потребляемый от источника питания. Особенно это касается варианта питания преобразователя от батареи гальванических элементов.

А. ДМИТРИЕВ, г. Подольск Московской обл.
Журнал Радио, 2000 год, №3

 Лампа дневного света с питанием от батареи и регулировкой яркости

В. КОБЕЦ, г. Феодосия
Радио, 2000 год, №4

В данном варианте рассмотрена возможность не просто подключить ЛДС к батарее 12 Вольт, но и дополнительно иметь возможность регулировки яркости- это поможет уменьшить расход заряда батареи.

Схема состоит из задающего генератора и однотактного усилителя мощности (рис. 1). Генератор выполнен на элементах DD1.1— DD1.3 по схеме, предложенной в книге С. А. Бирюкова «Цифровые устройства на МОП-интегральных микросхемах» (М.: Радио и связь, 1990). Такой генератор позволяет изменять скважность импульсов (т. е. отношение периода следования импульсов к их длительности) переменным резистором R1, что определяет яркость ЛДС. К генератору подключен буферный элемент DD1.4.

Сигнал с DD1.4 подается на усилитель мощности, выполненный на транзисторах VT1, VT2. Нагрузка усилителя — ЛДС (EL1), подключенная через повышающий трансформатор Т1. Допустимо подключать лампу как с замкнутыми выводами нитей накала (показано на схеме), так и с разомкнутыми. Иначе говоря, целостность нитей лампы не играет роли.

Питается преобразователь от источника постоянного тока напряжением 6… 12 В, способного отдавать в нагрузку ток до нескольких ампер (в зависимости от мощности лампы и установленной яркости). Питание на микросхему поступает через параметрический стабилизатор, в котором работают балластный резистор R4 и стабилитрон VD3. При минимальном питающем напряжении стабилизатор практически не действует, но это не сказывается на работе преобразователя.

Кроме указанных на схеме, допустимо использовать транзисторы КТ3117А, КТ630Б, КТ603Б (VT1), КТ926А, КТ903Б (VT2), диоды серии КД503 (VD1, VD2). стабилитрон Д814А (VD3). Конденсатор С1 — КТ, KM, К10-17, остальные — К50-16, К52-1, К53-1. Переменный резистор — любой конструкции (например, СП2, СПЗ), постоянные — ОМЛТ-0,125. Лампа — мощностью от 4 до 20 Вт.

Трансформатор намотан на броневом магнитопроводе из феррита 2000НМ1 наружным диа-метром 30 мм. Обмотка I содержит 35 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,45 мм, обмотка II — 1000 витков ПЭВ-2 0,16. Обмотки разделены несколькими слоями лакоткани. Для повышения надежности обмотку II необходимо разделить на несколько слоев, прокладывая между ними лакоткань. Чашки магнитопровода собирают с зазором 0,2 мм и стягивают винтом и гайкой из немагнитного материала. С несколько худшими результатами (соотношением яркость — потребляемый ток) будет работать трансформатор, выполненный на магнитопроводе от строчного трансформатора телевизора.

Налаживание преобразователя начинают с проверки задающего генератора при отключенном выходном каскаде усилителя. К выводу 11 микросхемы подключают осциллограф и наблюдают импульсы, показанные на верхней диаграмме рис. 2. Затем устанавливают движок переменного резистора в левое по схеме положение (сопротивление введено). Измеряют длительность импульсов и период их следования. Подбором резистора R3 добиваются длительности импульсов примерно 20 мкс, а подбором резистора R2 — периода следования, равного приблизительно 50 мкс. Перемещая после этого движок из одного крайнего положения в другое, убеждаются в изменении периода следования импульсов при неизменной их длительности.

Далее подключают выходной каскад, осциллограф соединяют с коллектором его транзистора, а в цепь питания ставят амперметр со шкалой на 2-3 А. Перемещением движка добиваются «пробоя» (резкого увеличения яркости) лампы и контролируют диапазон изменения яркости и потребляемого тока при различных положениях движка резистора. Наблюдают форму импульсов на коллекторе транзистора VT2 — на рис. 2 внизу такая форма получилась при работе преобразователя с лампой ЛБ18. Возможно, придется точнее подобрать резисторы R2, R7, а в некоторых случаях установить переменный резистор другого номинала, чтобы достигнуть необходимых пределов изменения яркости и приемлемого потребляемого тока.

В режиме минимальной яркости, которой соответствует в зависимости от питающего напряжения и мощности лампы ток 250…400 мА, запуск генератора, а значит, включение лампы, удобнее осуществлять нажатием на кнопку SB1. Иногда нелишне попробовать изменить полярность включения лампы и проверить надежность ее зажигания в этом режиме.

Оценить эффективность работы преобразователя с разными транзисторами, трансформаторами, изменениями режимов и т. д. можно так. На расстоянии примерно 0,5 м от лампы укрепляют фотодиод или фоторезистор и подключают к нему омметр. Измеряют его сопротивление при горящей лампе и фиксированном токе потребления преобразователя. Далее проводят замену детали, резистором R1 устанавливают прежний ток и измеряют сопротивление фотоэлемента. Если оно уменьшилось, значит, яркость лампы возросла, результат эксперимента можно применить на практике.