Електронний транформатор є сучасною альтернативою стандартному 50Гц трансформатора із залізним сердечником. У порівнянні з класичним трансформатором, електронний має ряд переваг:
- Вихідна потужність електронного трансформатора може регулюватися, таким чином може бути легко додана регулювання яскравості ламп;
- Може бути реалізований захист від короткого замикання;
- Низький вага і більш компактне виконання пристрою;
- Відсутність шуму з частотою мережі.
Схема електронного трансформатора для галогенових ламп є класичним півмилі. Схема управління може бути реалізована на мікросхемі (задає генератор робочої частоти), але існує більш просте рішення, яке складається з генератора на двох транзисторах, що працюють в протифазі.
Схема працює в такий спосіб. Напруга мережі випрямляється за допомогою випрямного моста до напів-сінусоідаьльного, з подвоєною частотою. Діак спрацьовує під час кожного циклу, запускаючи генерацію напівмоста. Відкриття Діака можна регулювати ланцюжком RC1. Це можна використовувати для реалізації функції диммера (регулювання яскравості лампи).
Після початку циклу, діод D підтримує напругу на C1 меншим порога провідності Діака, що забезпечує можливість закриття транзистора.
Чатоти генерації залежить в основному від розміру і магнітної провідності сердечника трансформатора зворотного зв'язку і параметрів транзисторів. Після початку циклу, ток в цьому трансформаторі збільшується до насичення сердечника. У цей момент зворотний зв'язок відкритих транзисторів зникає і після деякого времни, що визначається параметрами транзистора, він закривається. Частота коливань в подібних схемах становить приблизно 35кГц.
Наявність RC-ланцюжків в базах транзисторів зводить до мінімуму залежність від параметрів транзисторів і предоствращает їх помилкові спрацьовування.
Діоди дозволяють протікати току при виключенні пристрою.
Захист від короткого замикання
На цьому малюнку показана схема електронного трансформатора для харчування галогенних ламп із захистом від короткого замикання навантаження (деякі компоненти на ній не показані).
Схема працює в такий спосіб. Коротке замикання в лампі призведе до значного підвищення струму через транзистори, що призведе до їх перегріву і виходу з ладу. Однак, цей струм призведе до зростання напруги на Re. Це призведе до відкриття транзистора TRs. що запобігатиме спрацьовування Діака на початку кожного циклу. Rs і Cs потрібні для затримки включення транзистора, запобігаючи спрацьовування захисту при запалювання лампи (коли нитка лампи холодна, вона має маленький опір, що призводить до протікання великого струму через транзистори. Її опір збільшується з прогріванням лампи і струм через транзистори нормалізується). Діод Ds забезпечує нормальну роботу даного фільтра.
Через деякий час (кілька циклів роботи) конденсатор Cs розряджається і буде не в змозі утримувати TRs у відкритому стані і буде зроблена спроба рестарту. Якщо несправність не усунуто, захист знову спрацює. Таким чином обмежується розсіюється транзисторами енергія.
Слід зазначити, що транзистори повинні бути досить надійними, щоб витримати роботу захисту від короткого замикання.
вибір транзисторів
З причини особливостей даного устойства, звичайним вибором є біполярні транзистори. Напруга і струм вибираються в залежності від напруги живлення і потужності схеми. Як правило, використовуються транзистори MJE13003, MJE13005, MJE13007.
Як зазначалося вище, при включенні схеми нитка розжарення лампи має низький опір, що є причиною протікання великого струму через транзистори. Цей струм може перевищувати в 10 раз струм роботи в звичайному стані. Тому рекомендується вибирати біполярні транзистори на 450В, 7А. Можливе застосування транзисторів з вбудованим діодом колектор-емітер.
Параметр транзистора tfall впливає на втрати схеми, в той час як ts впливає на частоту генерації. Особливістю біполярних транзисторів є те, що ts у різних партій транзисторів може значно відрізнятися. Тому транзистори слід підбирати.
Транзистори з дуже великою ts можуть привести до частоти коливань нижче тієї, на яку розрахований вихідний трансформатор, в результаті чого його сердечник буде насичуватися в кінці кожного циклу. Це призведе до стрибка струму колектора транзисторів в кожному циклі, що в кінцевому підсумку призведе до перегріву і виходу з ладу.
Корекція коефіцієнта потужності
З причини того, що ємність конденсатора на вході схеми досить невелика, має місце невелика деформація форми вхідного струму.
Такого роду схеми є джерелами електромагнітних завад через наявність коливань високої частоти, тому в схемі випрямляча перед мостом повинен стояти фільтр, що запобігає проникненню перешкоди в мережу.
Ремонт електронного трансформатора
Так як пристрій і принцип роботи, а також схема електронного трансформатора для галогенових ламп ідентичні електронного баласту енергозберігаючих ламп (з тією різницею, що в останніх відсутня вихідний понижуючий трансформатор, замість нього присутні резонансні ланцюга), то для тут справедливі поради по ремонту та модернізації енергозберігаючих ламп. Також дивіться їх схеми.