Spannungswandler für LED-Lampe. Schema, Beschreibung

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Spannungswandler für LED-Lampe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Beleuchtung

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Gelegentlich kaufte ich eine tragbare, in China hergestellte LED-Taschenlampe mit einer eingebauten Batterie. Die Taschenlampe verfügt über die Möglichkeit, zwischen einer Gruppe von acht ultrahellen LEDs und einer 5,4-V-Krypton-Glühlampe umzuschalten. Im Inneren befindet sich auch ein Batterieladegerät. Darüber hinaus ist die Laterne mit einer Lampe kombiniert – einer Leuchtstofflampe mit einer Leistung von 6 W, die von einem speziellen Spannungswandler 150 – 6 V gespeist wird.

Die in dieser Ausführung realisierte Hinterleuchtung mit einer Energiesparlampe (im Folgenden EL genannt) vom Typ Osram Dulux S7W ist für viele Zwecke sehr praktisch. Damit können Sie im Zelt, auf einem Campingausflug oder unter Feldbedingungen sechs Stunden lang ununterbrochen lesen – aufgrund des geringen Stromverbrauchs der Lampe, vorausgesetzt, der eingebaute Akku ist vollständig aufgeladen. Ich habe die Laterne und ihre Lampe ein Jahr lang mit einer Energiesparlampe „auf Stärke“ im Grünen getestet. Das Schaltungsdesign des Spannungswandlers scheint mir sehr gelungen und wertvoll für die Wiederholung in anderen Designs und für den Einsatz einer vorgefertigten Wandlerplatine zur Stromversorgung von EL mit einer Leistung von bis zu 8 W – in einer Aquarienlampe. Der Stromkreis des Konvertergeräts ist von der Leiterplatte kopiert und in der Abbildung dargestellt.

Das Funktionsprinzip des Geräts. Das nach dem Schema eines Gegentakt-Schaltspannungswandlers realisierte Gerät arbeitet mit einer Frequenz von ca. 112 kHz. Der TL494-Chip basiert auf einem vorgefertigten Pulsweitenmodulator von Signalen, daher sind die Schaltung und das Gerät als Ganzes sehr einfach. Am Ausgang der Schaltung sind Hochspannungsgleichrichterdioden verbaut, die die umgewandelte Spannung verdoppeln. Im Konverter kommt als T1 ein vorgefertigter Hochfrequenztransformator der Marke EL33-ASH aus dem Netzteil des „veralteten“ Canon BJC-2000-Druckers zum Einsatz. Nach Messung des Widerstandes der Wicklungen zueinander stellte sich heraus, dass ihr Verhältnis (I zu II) 1:20 beträgt.

Die Anzapfung in der Primärwicklung erfolgt genau aus deren Mitte (d. h. diese Wicklung besteht in diesem Fall aus zwei Hälften). Da ich mehrere Transformatoren vom Typ EL33-ASH aus alten Netzteildruckern angesammelt habe, habe ich einen davon zerlegt und kann sagen, dass seine Sekundärwicklung aus 220 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm besteht.

Spannungswandler für LED-Lampe
Taschenlampenakku mit Konverter

Festwiderstände R1 und R2 stellen die Pulsweite am Wandlerausgang ein. Die Schaltung kann vereinfacht werden (und R1, R2 nicht verwendet werden), während der 4. Ausgang von DA1 an einen gemeinsamen Draht (Minusstrom) angeschlossen werden muss.

Der Widerstand R3 (zusammen mit dem Kondensator C1) legt die Betriebsfrequenz fest, die in kleinen Grenzen eingestellt werden kann: Wenn der Widerstand des Widerstands R1 abnimmt, erhöht sich die Frequenz des Wandlergenerators; Wenn die Kapazität des Kondensators C1 zunimmt, nimmt die Frequenz ab und umgekehrt.

Zu den Details. Der TL494-Chip kann durch 1114EU4 ersetzt werden – dies ist ein komplettes Analogon. Die leistungsstarken MOSFETs VT1, VT2 zeichnen sich durch kurze Schaltzeiten und eine einfache Steuerschaltung aus. Sie können durch IRFZ46N, IRFZ48N ersetzt werden (je größer die Zahl in der Markierung, desto leistungsstärker ist das Analogon in Bezug auf den Strom).

Spannungswandler für LED-Lampe
Der Stromkreis des Spannungswandlers 150 - 6 V

Anstelle der Gleichrichter-Pulsdioden HER307 eignen sich HER304 - HER306 oder KD213 mit beliebigem Buchstabenindex.

Oxid-Hochspannungskondensatoren C3 und C4 mit einer Betriebsspannung von mindestens 200 V – Typ KX, SarHop, HSY CD11GN, ASN-ELB043.

Der Konverter wird von einem tragbaren Akku mit einer Spannung von 6 V und einer Kapazität von 1,2 A/h betrieben.

Der Schutz der Schaltung vor Überlastung und Rückwärtseinschaltung (bei Verwendung der fertigen Platine in anderen Ausführungen) kann durch eine Sicherung und eine in Durchlassrichtung am Eingang angeschlossene Diode erfolgen.

Autor: A.Kashkarov

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