Spannungswandler für tragbare Taschenlampe. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

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Zu diesem Anlass kaufte ich eine tragbare LED-Taschenlampe (hergestellt in China) mit einer Batterie im Inneren und der Möglichkeit, eine Glühlampe einzuschalten (die Möglichkeit, zwischen einer Gruppe von 8 superhellen LEDs und einer 5,4-V-Kryptonlampe umzuschalten).

Im Inneren befindet sich auch ein Batterieladegerät. Darüber hinaus ist die Taschenlampe mit einer Leuchte mit einer 6-W-Leuchtstofflampe kombiniert, die von einem speziellen Spannungswandler 6...150 V gespeist wird.

Das Aussehen einer Mehrzwecklampe

Die in dieser Ausführung realisierte Beleuchtung mit einer Energiesparlampe (im Folgenden EL genannt) vom Typ Osram Dulux S7W ist für viele Zwecke sehr praktisch. Mit ihrer Hilfe können Sie im Zelt, auf einem Campingausflug oder unter Campingbedingungen 6 Stunden lang ununterbrochen lesen – dank des geringen Stromverbrauchs der Lampe, sofern der eingebaute Akku vollständig aufgeladen ist.

Ich habe die Laterne und ihre Lampe das ganze Jahr über mit einer Energiesparlampe „auf Haltbarkeit“ in ländlichen Gebieten getestet.

Mir scheint, dass das Schaltungsdesign des Spannungswandlers sehr gelungen und wertvoll für die Wiederholung in anderen Designs und für den Einsatz einer vorgefertigten Wandlerplatine zur Stromversorgung von bis zu 8 W elektrischer Leistung – in einer Aquarienlampe – ist.

Schaltplan des Geräts

Funktionsprinzip des Geräts

Das mit einer Push-Pull-Pulsspannungswandlerschaltung realisierte Gerät arbeitet mit einer Frequenz von ca. 112 kHz. Die Mikroschaltung TL494 basiert auf einem vorgefertigten Pulsweitensignalmodulator, daher sind die Schaltung und das Gerät insgesamt sehr einfach.

Am Ausgang der Schaltung sind Hochspannungsgleichrichterdioden eingebaut, die die umgewandelte Spannung verdoppeln. Der Konverter nutzt einen vorgefertigten Hochfrequenztransformator als T1 aus der Stromversorgung eines „veralteten“ Canon BJC-2000-Druckers der Marke EL33-ASH.

Nach der Messung des Widerstands der Wicklungen zueinander ist klar, dass ihr Verhältnis (I zu II) 1:20 beträgt. Die Anzapfung der Primärwicklung erfolgt genau aus deren Mitte (d. h. die Primärwicklung besteht in diesem Fall aus zwei Hälften). Da ich mehrere solcher Transformatoren vom Typ EL33-ASH aus alten Druckernetzteilen habe, habe ich einen davon zerlegt und kann sagen, dass seine Sekundärwicklung aus 220 Drahtwindungen mit einem Durchmesser von 0,3 mm besteht.

Die Festwiderstände R1 und R2 stellen die Pulsweite am Wandlerausgang ein.

Die Schaltung kann vereinfacht werden und R1, R2 nicht verwendet werden, während Pin 4 von DA1 mit dem gemeinsamen Kabel (Minusstrom) verbunden werden muss. Der Widerstand R3 (zusammen mit dem Kondensator C1) legt die Betriebsfrequenz fest. Sie kann in kleinen Grenzen angepasst werden. Wenn der Widerstandswert des Widerstands R1 abnimmt, erhöht sich die Frequenz des Wandlergenerators. Wenn die Kapazität des Kondensators C1 zunimmt, nimmt die Frequenz ab und umgekehrt.

Über Details

Der TL4 94-Chip kann durch 1114EU4 ersetzt werden; das ist ein komplettes Analogon. Die leistungsstarken MOSFETs VT1, VT2 zeichnen sich durch kurze Schaltzeiten und eine einfache Ansteuerschaltung aus. Sie können durch IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N ersetzt werden (je größer die Zahl in der Markierung, desto aktueller ist das Analogon). Anstelle der Impulsgleichrichterdioden HER307 eignen sich HER304-HER306 oder KD213 mit beliebigem Buchstabenindex.

Oxid-Hochspannungskondensatoren C3 und C4 – mit einer Betriebsspannung von mindestens 200 V, Typ KX, CapXon, HCY CD11GH, ASH-ELB043.

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

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

Der Ausgang zeichnet sich, wie aus dem Diagramm ersichtlich ist, durch eine hohe Potentialdifferenz aus; und es wird nicht durch einen Widerstand umgangen. Daher empfehle ich beim Anschließen und Betreiben des Stromkreises, Sicherheitsmaßnahmen zu beachten, da die Hochspannungsladung einen Tag lang aufrechterhalten bleibt.

Schalten Sie diesen Konverter nicht ohne Last ein - EL-Lampen.

Tragbarer Akku

Andere Anwendungen

Mit dem betrachteten Konverter gesteuerte ELs können für die lokale Beleuchtung einer Garage, eines Aquariums, eines Autoinnenraums und in vielen ähnlichen Fällen verwendet werden.

Autor: Shelestov I.P.

Siehe andere Artikel Abschnitt Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter.

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