Світильники з батарейним живленням

Д. СИРОТА, м. Дальнеречемск Приморського краю

Відключень електричної мережі в останні роки стали звичайним явищем у багатьох регіонах країни. Не залишатися в подібних ситуаціях без світла допоможе пропонований світильник, в якому одну-дві лампи денного світла невеликої потужності живить автомобільна або мотоциклетна акумуляторна батарея напругою 12 В. Пристрій складається з широко поширених деталей, його збірка не займе багато часу.

Основа світильника, схема якого показана на рис. 1, – блокінг-генератор на транзисторі VT3, подібний до описаного в [1] на с. 76. Резистор R7 обмежує струм бази транзистора. Діод VD1 захищає пристрій від підключення до джерела живлення (акумуляторної батареї) в неправильній полярності. Джерелами освітлення служать дві з'єднані послідовно лампи денного світла (ЛДС) EL1 і EL2 потужністю по 6 Вт від китайського ліхтаря "ROBO". Світильник перевірений і з поодинокими ЛДС потужністю 6 і 20 Вт. За співвідношенням яскравості і споживаного струму вибір був зроблений на користь двох шестіваттних.

Індикатор розрядки батареї не обов'язковий (всі вхідні в нього елементи можна на плату не встановлювати), але він дуже корисний особливо при використанні акумуляторної батареї порівняно невеликої ємності (Наприклад, мотоциклетної). Індикатор складається з світлодіода HL1, транзисторів VT1, VT2. резисторів R1-R5, конденсатора С1 і являє собою тригер Шмітта, подібний до того, про який розказано в [2]. Щоб досягти досить малої ширини петлі гістерезису тригера, номінали резисторів R1 і R3 довелося збільшити, а резистора позитивного зворотного зв'язку R5 зменшити. Резистор R4 обмежує струм через світлодіод HL1. Конденсатор С1 – протизавадний.

Поки акумуляторна батарея заряджена в достатній мірі, транзистор VT1 відкритий, так як на його базі напруга більше порога відкривання. Транзистор VT2 закритий – його ділянку база-емітер зашунтірован відкритим транзистором VT1. Світлодіод HL1 погашений. У міру розрядки батареї напруга на базі транзистора VT1 знижується, транзистор VT1 почне закриватися. За рахунок позитивного зворотного зв'язку процес протікає лавиноподібно. У результаті транзистор VT1 закривається повністю, VT2 відкривається, світлодіод HL1 запалюється. У черговому режимі індикатор споживає не більше 1 мА, а після спрацьовування – приблизно 5 мА.

Весь вузол харчування ЛДС змонтований на друкованій платі з односторонньо фольгованого склотекстоліти (рис. 2) У ньому використані постійні резистори МЛТ зазначеної на схемі потужності. Підлаштування резистор R2 – багатооборотні СП5-3. Конденсатор С2 – К73-9, як С1 підійде будь-який малогабаритний. Транзистори VT1, VT2 – серій КТ315, КТЗЮ2 з будь-якими буквеними індексами. Діод VD1 повинен бути розрахований на струм, не менший споживаного світильником від батареї, а він, у свою чергу, залежить від потужності встановлених ЛДС. При одній шестіваттной лампі тут можна застосувати діод із серії КД226. Світлодіод HL1 – Будь-якого кольору світіння, але краще червоного, найбільш підходящого для сигналізації про ситуацію, що вимагає втручання.

З декількох транзисторів серій КТ815. КТ817, КТ819, випробуваних у якості VT3, вказаний на схемі КТ819Г забезпечив надійне включення ЛДС. Крім того, у нього достатньо великий запас по граничних струму і напрузі. Останній особливо необхідний при випадковому відключення навантаження від працюючого генератора (про причини цього розказано в [3]). Наприклад, транзистор КТ815Б з максимальною напругою колектор- емітер 25 В справно працював, поки не обірвався один з проводів, з'єдную-

щіх ЛДС з обмоткою III трансформатора Т1. Транзистор був негайно пробитий. Магнітолровод трансформатора Т1 – Б22 з фериту 2000НМ1 Обмотки I (9 витків дроту ПЕВ-2 0.45) і II (10 витків дроту ПЕВ-2 0,3) починають намотувати одночасно двома проводами виток до витка. Після дев'ятого кінець обмотки I закріплюють у прорізи каркасу, потім домативают останній виток обмотки II. Каркас з готовими обмотками I і II ретельно просочують парафіном і обертають тонкої папером у два шари, проглажівая кожен жалом розігрітого паяльника. У результаті папір вбирає надлишки парафіну і щільно прилягає до проводів обмоток, фіксуючи їх і забезпечуючи необхідну ізоляцію.

Далі намотують високовольтну обмотку. Для однієї ЛДС вона повинна містити 180, для двох, з'єднаних послідовно, – 240 … 250 витків дроту ПЕВ-2 0,16. Витки укладають внавал, намагаючись розподілити їх як можна рівномірніше. Потрібно стежити, щоб ті з них. які знаходяться на початку і в кінці обмотки, не торкалися одне одного. Наприклад, дуже небажано поміщати обидва виведення обмотки III в одну й ту ж проріз каркаса. Котушку ще раз просочують парафіном і вставляють у магнітопровода, який збирають з зазором 0,2 мм між "чашками", використовуючи для цього прокладку з паперу або тонкого пластмаси.

Трансформатор Т1 кріплять до плати гвинтом з немагнітного матеріалу, пропущеним через центральний отвір магнітопровода. Такий спосіб, на відміну від складання на клею, забезпечує надійну фіксацію трансформатора на платі, а при необхідності – швидкий демонтаж.

Світильник збирають на дерев'яному (фанерному) підставі розмірами 280x75x6 мм. У верхній частині основи паралельно один одному мають у своєму розпорядженні дві ЛДС, в нижній – друковану плату, накриту кожухом з алюмінієвого аркуша. У кожусі передбачають отвори для світлодіода HL1 і сполучних проводів, у тому числі двох багатожильних з зажимами "крокодил" для підключення до акумуляторної батареї. Транзистор VT3 кріплять до кожуха, використовуючи останній в якості тепловідводу.

ЛДС встановлюють на два приклеєних до основи дерев'яних бруска перетином 15×10 мм. Один з них розташовують у верхньої кромки підстави, другий – нижче, на відстані, рівній довжині ЛДС без висновків (215 мм). Під висновками ламп на брусках встановлюють контакти з жерсті. Контакт на верхньому бруску служить одночасно перемичкою між двома ЛДС, а до двох на нижньому підключають висновки обмотки III трансформатора Т1. ЛДС кріплять чотирма Угвинчені між їхніми висновками шурупами. У контактах необхідно заздалегідь просвердлити отвори під шурупи, а під головки останніх обов'язково підкласти шайби. Такий спосіб кріплення забезпечує надійне з'єднання ЛДС з трансформатором і дозволяє замінювати лампи, не вдаючись до паяльнику. Для кращої світловіддачі основа під лампами обклеюють світловідбиваючої плівкою або фольгою.

Перед першим включенням світильника обов'язково перевіряють якість з'єднання ЛДС з обмоткою III трансформатора Т1. Поганий контакт може привести до пробою не тільки транзистора VT3, але і трансформатора. Якщо після подачі напруги живлення відсутній навіть слабке світіння ЛДС, слід поміняти місцями висновки однієї з обмоток I або II трансформатора Т1. Потім підбирають резистор R6, домагаючись необхідної яскравості світла і враховуючи, що разом з нею зростає струм, споживаний від акумуляторної батареї. Зазвичай достатньої яскравості вдається досягти при струмі 600 … 650 мА. Якщо яскравість необхідно регулювати плавно, резистор R6 можна замінити двома, з'єднаними послідовно, – постійним 680 Ом і змінним 3,3 кОм. При регулюванні споживаний струм буде змінюватися приблизно від 0,2 до 1.4 А.

Щоб налаштувати індикатор розрядки батареї, останню тимчасово замінюють регульованим джерелом постійної напруги з максимальним його значенням не менше 12 В. Якщо джерело малопотужний, слід попередньо вимкнути блокінг-генератор. отпаяв від контактної площадки один з висновків обмотки I трансформатора Т1. Обертаючи движок підлаштування резистора R2, домагаються, щоб світлодіод HL1 запалювали при зменшенні напруги джерела з 12 до 10,8 … 11 В. Поріг спрацьовування індикатора вибирають кілька великим мінімальної напруги, до якого можна розряджати акумуляторну батарею (10,5 В), з тим, щоб після запалювання світлодіода світильник не було потрібно вимикати негайно.

Подібний світильник з одного ЛДС потужністю 6 … 10 Вт можна встановити і в салоні автомобіля замість стандартного плафона з лампами розжарювання. У цьому випадку необхідність в індикаторі розряду акумуляторної батареї відпадає, але живити генератор прямує через протизавадний фільтр.

ЛІТЕРАТУРА

1.Шелестов І. радіоаматорам: корисні схеми. Книга 1 – М: СОЛОН. 1996.

2.Конструкціі І. Бакомчева – Радіо, 2000. № 6. з. 58-60

3.Власов Ю. Стабілізований однотактний перетворювач напруги. – Радіо. 1999. N9 3. з. 37-39.

Радіо № 11, 2001, с.22, 23.