P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

Dział "Projekty Czytelników" zawiera opisy projektów nadesłanych do redakcji EP przez Czytelników. Redakcja nie bierze odpowiedzialności za prawidłowe działanie opisywanych układów, gdyż nie testujemy ich laboratoryjnie, chociaż sprawdzamy poprawność konstrukcji.

Prosimy o nadsyłanie własnych projektów z modelami (do zwrotu). Do artykułu należy dołączyć podpisane oświadczenie,

że artykuł jest własnym opracowaniem autora i nie był dotychczas nigdzie publikowany. Honorarium za publikację w tym dziale wynosi 250,− zł (brutto) za 1 stronę w EP. Przysyłanych tekstów nie zwracamy. Redakcja zastrzega sobie prawo do dokonywania skrótów.

Przetwornica napięcia do świetlówki Prezentowany projekt

przetwornicy dowodzi, øe

na jednym tranzystorze

moøna zrobiÊ ca³kiem

ìpowaøneî urz¹dzenie.

Projekt

091

WszÍdzie tam, gdzie do-

dziennego (bia³ego), a†przez to stÍp do sieci energetycznej

najmniej mÍczy oczy.

jest utrudniony lub niemoøli-

W†artykule opisujÍ wyko-

wy, stosuje siÍ inne ürÛd³a

nanie przetwornicy napiÍcia

a†wiÍc ma mniejsze wymiary

energii, np. akumulatory.

do úwietlÛwki. Charakteryzuje

i†wyøsz¹ sprawnoúÊ niø odpo-

W†przypadku zastosowania

siÍ prostot¹ wykonania, bra-

wiadaj¹cy mu moc¹ typowy

ich do zasilania ürÛde³ úwiat-

kiem trudno dostÍpnych pod-

transformator sieciowy.

³a wystÍpuj¹ pewne ograni-

zespo³Ûw i bardzo niskim

Transformator TR1 wspÛ³-

czenia. Akumulatory maj¹

kosztem wykonania.

pracuje jedynie z†czterema ele-

znacznie niøsze napiÍcie niø

mentami: T1, C1, R1, R2. Two-

sieÊ energetyczna, do tego jest Opis uk³adu

rz¹ one prosty generator (tzw.

ono biegunowe. To utrudnia

Schemat ideowy przetwor-

samod³awny). G³Ûwnymi ele-

zastosowanie akumulatorÛw

nicy pokazano na rys. 1. Jak mentami, ktÛre wp³ywaj¹ na

do zasilania np. úwietlÛwek.

widaÊ, przetwornica jest zbu-

czÍstotliwoúÊ generatora s¹ R1

Jak wiadomo s¹ one bardzo

dowana z†niewielkiej liczby

i†C1. Poza tym na czÍstotli-

e k o n o m i c z n y m i ü r Û d ³ a m i elementÛw. ìSercemî przewoúÊ pracy przetwornicy ma

úwiat³a, znacznie bardziej

twornicy s¹ cewki z†duø¹

teø wp³yw napiÍcie zasilania,

trwa³ymi w†porÛwnaniu ze

liczb¹ zwojÛw. W†tej roli naj-

wartoúÊ rezystancji rezystora

zwyk³ymi øarÛwkami. Poza

czÍúciej wystÍpuje rÍcznie na-

pomocniczego R2, w†znacznie

tym widmo úwiat³a typowych

wijany (w warunkach amator-

mniejszym stopniu temperatu-

úwietlÛwek jest znacznie bar-

skich) transformator, rzadziej

ra otoczenia. Przetwornica,

dziej zbliøone do úwiat³a

uzwojenia na prÍcie ferryto-

ktÛrej dzia³aj¹cy model przed-

wym. Nawijanie jest bardzo

stawiono na fotografii, zosta³a czaso- i†pracoch³onne. Jedynie

przewidziana do wspÛ³pracy

najbardziej doúwiadczeni elek-

z†typow¹ úwietlÛwk¹ o†mocy

tronicy s¹ w†stanie samodziel-

18W. Zasilanie stanowi dowol-

nie wykonaÊ tÍ czÍúÊ prze-

ny akumulator 12V. PobÛr pr¹-

twornicy. Wykorzystuj¹c to

du po zap³onie úwietlÛwki wy-

utrudnienie wielu producen-

nosi³ oko³o 0,6A.

tÛw tego rodzaju przetwornic

Elementy B1, D1 dodano

oferuje swoje produkty po

w†celu zwiÍkszenia bezpie-

znacznie zawyøonych cenach.

czeÒstwa uk³adu. Dioda D1 ma

Dlatego w†swojej konstrukcji

zabezpieczaÊ przetwornicÍ

postanowi³em wykorzystaÊ go-

w†razie odwrotnej biegunowoú-

towy transformator z†dzielony-

ci zasilania. Sytuacja taka spo-mi uzwojeniami oferowany

woduje przep³yw znacznego

Rys. 1.

w†handlu. Jest on toroidalny,

pr¹du i†zadzia³anie bezpiecz-

Elektronika Praktyczna 10/2001

99

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

ka, wi¹ø¹c koÒce ze sob¹. Na-

mi obwodami øarzenia, o†ile

stÍpnie lutujemy wyprowadze-

nie uleg³y rozszczelnieniu.

nia transformatora w†otworach

Przetwornica nie powinna

na p³ytce drukowanej oznaczo-

pracowaÊ bez obci¹øenia. Jeú-

nych numerami od 1 do 6, po

li úwietlÛwka jest pod³¹czo-

czym skracamy je. Identyfika-

na, w³¹czamy zasilanie - na-

cjÍ wyprowadzeÒ transforma-

³adowany akumulator 12V,

tora u³atwi rys. 3.

np. samochodowy (silnik zga-

W†dwÛch otworach wy-

szony) czy øelowy. Prototyp

prowadzaj¹cych zasilanie dla

przetwornicy testowano przy-

úwietlÛwki lutujemy przewo-

³¹czaj¹c 10 akumulatorkÛw

dy sieciowe o†d³ugoúci ok.

NiCd 1,2V/0,8Ah po³¹czonych

10cm. Do drugiego ich koÒca

szeregowo. Gdy by³y w†pe³ni

przykrÍcamy kostkÍ elektro-

na³adowane, zapewnia³o to

techniczn¹. Naleøy j¹ przymo-

mniej wiÍcej godzinne úwie-

cowaÊ do jednego z†bokÛw

cenie úwietlÛwki. Nawet czÍú-

obudowy przetwornicy.

ciowo roz³adowany akumula-

W†otwory doprowadzaj¹ce

tor samochodowy zapewni

ì+î i†ì-î zasilania do úwiet-

wiÍc przynajmniej kilkudzie-

lÛwki zosta³ wlutowany dwu-

siÍciogodzinne, nieprzerwane

øy³owy przewÛd zakoÒczony

úwiecenie úwietlÛwki.

wtyczk¹ pasuj¹c¹ do gniazda

Jeøeli przetwornica by³a

zapalniczki samochodowej.

zmontowana zgodnie z†zale-

PrzewÛd przechodzi przez 5-

ceniami, to úwietlÛwka po-

milimetrowy otwÛr z†drugiej

winna zaúwieciÊ siÍ niemal

strony obudowy.

natychmiast po w³¹czeniu za-

Ostatni¹ czynnoúci¹, koÒ-

silania. Jedyn¹ czynnoúci¹ re-

cz¹c¹ montaø przetwornicy,

gulacyjn¹ moøe okazaÊ siÍ ko-

jest zamkniÍcie jej w†stosow-niecznoúÊ dok³adniejszego

nej obudowie. WybÛr pad³ na

dobrania rezystora R1. Na

Rys. 2.

plastykow¹ obudowÍ o†ozna-

czas prÛb moøna zamiast nie-

nika B1, ktÛry przerwie obwÛd.

rozmieszczonych otworÛw

czeniu handlowym Z-5. Jej

go przylutowaÊ do p³ytki po-

Bezpiecznik zadzia³a takøe

w†pobliøu miejsca przezna-

w y m i a r y

w y n o s z ¹ :

tencjometr 2,2kΩ wraz z†sze-

w†przypadku (ma³o prawdopo-

czonego do zamontowania

110x90x40mm. P³ytkÍ przy-

regowo do³¹czonym rezysto-

dobnego) zwarcia w†obwodzie

transformatora - 3mm.

krÍcono za pomoc¹ czterech

rem 100Ω. Potencjometrem re-

przetwornicy, co uchroni aku-

Po nawierceniu otworÛw

úrub 3mm zakoÒczonych na-

gulujemy tak, aby nastÍpowa³

mulator przed szybkim, ca³ko-

przystÍpujemy do lutowania

krÍtkami. Za pomoc¹ tych

zap³on úwietlÛwki i†pobiera³a

witym roz³adowaniem.

poszczegÛlnych podzespo³Ûw

úrub przykrÍcono takøe nÛøki

ona moøliwie jak najmniejszy

Przetwornica nie posiada

przetwornicy, w†zalecanej na-

obudowy. Jeden wkrÍt prze-

pr¹d z†akumulatora.

øadnego kondensatora filtru-

stÍpuj¹cej kolejnoúci: R1, R2,

chodz¹cy przez úrodek obu-

Jedynym ubocznym efek-

j¹cego napiÍcie zasilania. Jest D1, C1, B1, T1 - poziomo.

dowy ³¹czy jej dwie czÍúci.

tem pracy przetwornicy jest

on zbÍdny w†przypadku zasi-

ObudowÍ T1 przykrÍciÊ do

Po zmontowaniu prze-

wydobywaj¹cy siÍ z†transfor-

lania z†akumulatora.

p³ytki za pomoc¹ krÛtkiej

twornicy naszed³ czas na jej

matora düwiÍk o†czÍstotliwoú-

úrubki 3mm z†nakrÍtk¹ - obie

uruchomienie. Do kostki elek-

ci kilkunastu kHz. Z†tak¹

Montaø i†uruchomienie

strony úrubki pokryÊ (tj. na

trotechnicznej, przykrÍconej

czÍstotliwoúci¹ pracuje prze-

uk³adu

gÛrze i†od do³u p³ytki druko-

z†boku obudowy przetworni-

twornica. Za pomoc¹ rezysto-

P o m i m o n i e w i e l k i e g o wanej) past¹ silikonow¹ (naj-cy, przykrÍcamy dwa izolo-

ra R1 moøna rÛwnieø dobraÊ

stopnia skomplikowania prze-

lepiej typu H†- o†podwyøszo-

wane przewody po³¹czone

czÍstotliwoúÊ jej pracy tak,

twornicy, naleøy zwrÛciÊ

nej przewodnoúci cieplnej).

z†gniazdami úwietlÛwki. Dla

aby düwiÍk Ûw by³ praktycz-

baczn¹ uwagÍ na prawid³o-

Zapobiegnie to ewentualnemu

bezpieczeÒstwa powinno siÍ

nie nies³yszalny, co wi¹øe siÍ

woúÊ jej montaøu. Pomocny

przegrzaniu tranzystora.

zastosowaÊ w tym celu do-

ze zwiÍkszeniem czÍstotli-

bÍdzie schemat montaøowy

Transformator TR1 umiesz-

stÍpne w†sklepach plastykowe

woúci. Wyøsza czÍstotliwoúÊ

pokazany na rys. 2. SzczegÛl-czamy poúrodku p³ytki. Przy-

oprawki do úwietlÛwki lub

pracy oznacza jednak wiÍkszy

n¹ uwagÍ naleøy zwrÛciÊ na

s t Í p u j e m y d o w y k o n a n i a k o s t k i e l e k t r o t e c h n i c z n e .

pobÛr pr¹du. PobÛr pr¹du

odpowiednie zidentyfikowa-

obejm uniemoøliwiaj¹cych

W†przypadku tej przetworni-

przez przetwornicÍ nie moøe

nie koÒcÛwek elementÛw,

przemieszczanie siÍ transfor-

c y n i e t r z e b a p o d ³ ¹ c z a Ê

przekroczyÊ 0,8...0,9A.

a†zw³aszcza transformatora.

matora po powierzchni p³ytki.

wszystkich czterech wypro-

B³Ídne pod³¹czenie uniemoø-

W†tym celu przez transforma-

wadzeÒ úwietlÛwki - wystar-

Uwagi koÒcowe

liwi dzia³anie przetwornicy.

tor i†osiem 3-milimetrowych

c z y d w a n a p r z e c i w l e g ³ e .

Montowanie elementÛw

Po wytrawieniu p³ytki

otworÛw w†jego pobliøu prze-

Oznacza to moøliwoúÊ wyko-

B1, D1 nie jest bezwzglÍdnie

przystÍpujemy do wiercenia

wlekamy cztery odcinki drat-

rzystania takøe úwietlÛwek

wymagane. W†przypadku zasi-

w†niej otworÛw. Powinny mieÊ

wy lub innego mocnego sznur-

uszkodzonych, z†przepalony-

lania przetwornicy za poúred-

one nastÍpuj¹ce úrednice:

- pod R1, R2, C1, otwory

sklejka (polakierować)

przetwornica

ì3î..î6î - 1mm,

¿ó³ty 3

przewód zasilania 12V

- p o d D 1 , T 1 , B 1 -

ró¿owy

1

4

1,2...1,5mm,

¿ó³ty

- poúrodku p³ytki - 10mm,

ró¿owy

- pod przewody doprowadza-

2

j¹ce zasilanie i†wyjúciowe

5

niebieski

do úwietlÛwki - 2mm,

6

świetlówka

- w†naroønikach p³ytki i†pod

niebieski

T1 (do jego przykrÍcenia)

Tr1

oprawki lub kostki elektrotechniczne oraz osiem symetrycznie

Rys. 3.

Rys. 4.

100

Elektronika

Elektronika

Praktyczna

Praktyczna

2/98

10/2001

P R O J E K T Y C Z Y T E L N I K Ó W

nictwem wtyku o†ustalonej

åwietlÛwka powinna byÊ

toúci elementÛw R1, R2, C1

WYKAZ ELEMENTÓW

biegunowoúci ryzyko odwrot-

zamontowana w†specjalnie do

trzeba dobraÊ doúwiadczalnie.

nego pod³¹czenia zasilania jest Rezystory

niej przeznaczonej oprawie lub

Podczas pracy przetwor-

niemal øadne. D1 moøna wiÍc

przynajmniej przymocowana

nicy, a†zw³aszcza w†mo-

*R1: 1,5kΩ

nie montowaÊ. Bezpiecznik B1

do jakiegoú sztywnego pod³o-

mencie zap³onu úwietlÛwki,

R2: 91Ω

moøna zast¹piÊ zwor¹ lub au-

øa, np. do sklejki o†gruboúci

na jej koÒcach oraz na wy-

Kondensator

tomatycznym bezpiecznikiem

minimum 5mm. Wtedy moøna

prowadzeniach ì1î i†ì2î

C1: 33nF/63V MKT

polimerowym.

przewidzieÊ teø miejsce dla

transformatora TR1 panuje

Półprzewodniki

W†obudowie prototypu

przetwornicy. Najproúciej bÍ-

niebezpiecznie wysokie na-

D1: 1N4001..7

szeregowo z†jednym z†prze-

dzie j¹ przykrÍciÊ do wspo-

piÍcie! W†zwi¹zku z†tym

T1: BD243C lub podobny

wodÛw doprowadzaj¹cych za-

mnianej sklejki za pomoc¹ tych

naleøy bezwzglÍdnie wystrze-

silanie z†akumulatora zamon-

Różne

samych úrub, ktÛre mocuj¹

gaÊ siÍ dotykania tych miejsc towano wy³¹cznik düwigien-TR1: toroidalny TST 20/004

p³ytkÍ drukowan¹ i†nÛøki obu-

w†czasie pracy i†urucha-

kowy. Jego montowanie nie

(220V/2x12V 2x0,8A)

dowy przetwornicy. Wtedy úru-

miania uk³adu. PrzetwornicÍ

jest konieczne. Wy³¹cznik ta-

B1: 1,5A (WTA−T) lub

by te powinny byÊ dostatecz-

moøe zmontowaÊ nawet po-

ki moøe siÍ przydaÊ jedynie

polimerowy

nie d³ugie. Przyk³adowy wy-

cz¹tkuj¹cy elektronik. Jednak w†przypadku, gdy wtyczka za-płytka drukowana

gl¹d tak wykonanej úwietlÛwki

z†uwagi na obecnoúÊ wyso-

silania znajduje siÍ w†sporej

przedstawiono na rys. 4.

kiego napiÍcia w†pewnych

obudowa Z−5 lub podobna

odleg³oúci od przetwornicy

z serii KM−xx

Przetwornica moøe zasilaÊ

miejscach przetwornicy, uru-

(d³ugi przewÛd doprowadza-

nie tylko úwietlÛwkÍ o†mocy

chamianie powinna przepro-

izolowane przewody

j¹cy zasilanie). W†wiÍkszoúci

18W. Dla zastosowanego trans-

wadzaÊ wy³¹cznie osoba do-

połączeniowe, Cu,

przypadkÛw zamiast wy³¹cz-

formatora moøliwe jest zasto-

ros³a. Powinna mieÊ ona do-

φ min. 1mm

nika wystarczaÊ bÍdzie wyjÍ-

sowanie takøe úwietlÛwek

úwiadczenie w†uruchamia-

świetlówka 18W + oprawki

cie wtyczki z†gniazda zasila-

o†mniejszych mocach i†tym sa-

niu uk³adÛw, w†ktÛrych wy-

akumulator 12V

nia doprowadzaj¹cego napiÍ-

mym wymiarach oraz poborze

stÍpuj¹ wysokie napiÍcia.

cie z†akumulatora.

pr¹du. W†takiej sytuacji war-

Dariusz Knull

Elektronika Praktyczna 10/2001

101