Вторая жизнь трансформаторов и дросселей из деталей ком­пактных люминесцентных ламп

На страницах журнала “Радио” и в Интернете опубликовано немало статей, в которых описаны радиолюбительские конструкции с использовани­ем деталей вышедших из строя ком­пактных люминесцентных ламп (КЛЛ), Чаще всего это транзисторы, динисторы, диоды, конденсаторы. Мало вос­требованными были и остаются трансформаторы и дроссели с ферритовыми магнитопроводами. На мысль о возможности их повторного применения (в неизменном или доработанном виде) наталкивают и стандартные типоразмеры магнитопроводов (ряды ЕЕ19, ЕЕ20, ЕЕ22 и т. д. [1]), и тот факт, что в основном устройстве (лампе) они работают на высокой частоте и в относи­тельно сильных магнитных полях. Можно также предпо­ложить, что ферритовый магнитопровод окажется впол­не пригодным для изготов­ления трансформаторов маломощных (до 20 Вт) им­пульсных источников пита­ния (ИИП).

Проектирование в про­грамме PI Expert, изготовле­ние и испытание самодель­ного ИИП мощностью 5 Вт на микросхе­ме TNY268P подтвердили эти предполо­жения: микросхема и импульсный трансформатор, намотанный на магнитопроводе от трансформатора КЛЛ, работали устойчиво и их нагрев не пре­высил расчётного. Программу PI Expert можно скачать с сайта разработчика [2]. Распространяется она бесплатно и ру­сифицирована. С её помощью легко рассчитать блок питания на любое выходное напряжение, но не выше пре­дельного для TL431 (до 30 В).

Figure. 1

За основу ИИП взята типовая схема разработчика микросхем для ряда TinySwitch-II (Figure. 1), особенностей она не имеет. Чертёж возможного вари­анта печатной платы устройства пока­зан на Figure. 2. Она изготовлена из фольгированного с одной стороны стек­лотекстолита и рассчитана на установку как диодов 1N4007, так и диодного моста DB107.

Fig. 2

Из-за необходимости минимизации размеров платы (для установки в корпус неисправного ЗУ от сотового телефона) в качестве R4—R7 применены резисто­ры для поверхностного монтажа, резис­торы R1 и R2 заменены одним (МЛТ или подобным сопротивлением 4,7 МОм и мощностью рассеяния 0,5 Вт), а вместо двухобмоточного дросселя L1 во входной цепи применён обычный малогаба­ритный L’ (изображён на схеме штри­ховыми линиями), включённый в плю­совую цепь. Даже без подбора резисто­ров делителя выходное напряжение составило 4,98 В, и при токе до 1 А какой-либо существенной просадки напряжения не наблюдалось.

Включение выпрямитель­ного диода VD7 в минусовую цепь оказалось оправданным, упростив разводку проводни­ков на печатной плате. Цепи, аналогичные R3C5, в люби­тельских разработках встре­чаются редко, но рекомендую её установить, так как она повышает надёжность работы выпрямительного диода.

Предохранитель FU1, диоды VD1 — VD4, конденсаторы С1, С2 и дроссель L1 (с гантелеобразным магнитопроводом) взяты из КЛЛ мощностью 11 Вт. Из неё же извлечён ещё один дроссель, кольцевой магнитопровод которого стал основой L2 (новая обмотка содер­жит три витка провода ПЭВ-2 0,5). Диод-супрессор Р6КЕ200А заменим на 1.5КЕ200А.

Для трансформатора выбран магни­топровод ЕЕ19. По расчётам програм­мы первичная обмотка должна содер­жать 96 витков провода ПЭВ-2 0,227 в три слоя, вторичная — четыре витка сложенных вместе трёх проводов диа­метром 0,455 мм в один слой. Для полу­чения необходимой индуктивности пер­вичной обмотки и выходных парамет­ров в магнитопроводе необходим зазор 0,329 мм.

Начинающих радиолюбителей могут отпугнуть трудности по разборке транс­форматора от КЛЛ и наличие огромного (по меркам требований к трансформа­торам маломощных ИИП) зазора на центральном керне — около 1 мм. На практике всё решается очень просто. Начнём с разборки трансформатора. Первым делом сматываем ленту, скрепляющую половинки магнитопро­вода. Далее опускаем трансформатор на 10 мин в кипящую воду, после чего аккуратно разделяем его на части руками. Если это вызывает затруд­нения, можно слегка поддеть одну из половин магнитопровода но­жом. Как показывает опыт автора, результат положительный почти в 100% случаев (плюс сохраняется каркас).

Стачивать боковые керны для уменьшения центрального зазора нет необходимости. Достаточно взять ещё один точно такой же трансформатор, разобрать и ис­пользовать для сборки нового трансформатора те половины магнитопроводов, у которых средние керны не подвергались доработке на заводе. Зазор в этом случае формируют подкладыванием ди­электрических прокладок между боковыми кернами (в рассмотрен­ном выше ИИП — по 0,165 мм) или стачиванием одного из централь­ных до требуемого размера.

Намотка нового трансформато­ра пояснений не требует, необхо­димо лишь все обмотки наматы­вать в одну сторону (не важно, по часовой стрелке или против). Точками на схеме обозначены выводы начала обмоток. Первичную и вторич­ную обмотки необходимо надёжно изо­лировать одну от другой (как минимум тремя слоями изоляционной плёнки). Для исключения высокочастотного шума трансформатор можно пропитать лаком.

В первоначальном варианте ИИП испытан трансформатор с зазором на центральном керне магнитопровода 1 мм. При токе более 1 А наблюдались перегрев микросхемы и срабатывание её цепей тепловой защиты. С транс­форматором, магнитопровод которого составлен из половинок магнитопроводов двух трансформаторов КЛЛ, а зазор равен расчётному, характеристи­ки ИИП пришли в норму. Вид на монтаж действующего образца устройства со снятой верхней крышкой представлен на Fig. 3.

Fig. 3

LITERATURE

1. Типоразмеры сердечников и аксессуа­ров. Ш-образные типы ферритовых сердеч­ников с прямоугольным сечением централь­ного стержня. — URL: http://www.coretech.com.ua/coretypes/-ee-ef (24.05.2016).
2. PI Expert Suite. — URL: https://ac-dc.power.com/design-support/pi-expert/pi-expert-suite/ (24.05.2016).

Author: Д. ЗАХАРОВ, г. Оренбург
Source: Radio No. 12, 2016