Пошаговая инструкция изготовления трансформаторов своими руками

Трансформатор представляет собой прибор, изменяющий характеристики напряжения. Изготовление трансформаторов требует большого объема знаний. Данные аппараты могут служить как для повышения, так и для уменьшения вольтажа. Приборы обладают достаточно высокой эффективностью и широко применяются в различных сферах.

Сфера применения

Устройства используются не только в производственных отраслях, но и в повседневной жизни. Основные направления их промышленного применения:

• передача и распределение электроэнергии в отдаленные точки;
• подача электропитания на различные виды оборудования;
• организация процесса электросварки;
• подача питания на электротермические установки.

К последним относятся плавильные печи, плазменные реакторы. Широко трансформаторы используются в телерадиотехнике: телевизорах, радиоприемниках, DVD-плейерах, магнитофонах, усилителях. Зачастую их используют в бытовых приборах: в электро и СВЧ-печках, вытяжных шкафах, кондиционерах. Невозможно обойтись без преобразователя в зарядных устройствах ноутбуков, мобильных телефонов и прочих гаджетов.

Преобразователь своими руками

Чтобы собственноручно изготовить аппарат понадобятся определенные знания. Работа требует изучения всей технологической цепочки. Но прежде надо определиться:

• Какой нужен преобразователь: повышающий / понижающий.
• Напряжение, подаваемое на входную обмотку.

Определившись с целью, надо приобрести необходимые материалы. Вам потребуются:

• Электроизолирующая лента высокого качества.
• Сердечник из специального металла. При необходимости изымается из вышедших из употребления усилителя, телевизора, радиоприемника.
• Провода, покрытые термостойким лаком / эмалью.

Для навивания проволоки надо сделать несложный механизм.

Изготовление механизма

Приготовьте деревянное / металлическое / пластиковое полотно 10 х 40 см. Шурупами зафиксируйте на нем 2 бруска 6 х 6 см на расстоянии друг от друга в 30 см. Дрелью сделайте 2 отверстия по 0,8 см, вставьте в них стержни для размещения катушки. На одном конце необходимо наличие резьбы. Закрепите гайкой Г-образный элемент. Ручка механизма готова.

При изготовлении механизма для наматывания надо учитывать размеры катушек. Тороидальные устройства наматываются вручную. В зависимости от требуемой мощности преобразователя мотаем необходимое число витков. Когда нужен аппарат для повышения вольтажа с 12 до 220, соответственно, мощность увеличится с 90 до 150 Вт. Ферромагнитный тороидальный сердечник извлекается из вышедшей из употребления телерадиоаппаратуры.

Число витков на 1 В в приведенном примере равно 5. Параметры обмоток вычисляются таким образом: N1 = U1 Х 5 = 60 и N2 = U2 Х 5 = 1100.

Рассчитываем силу тока: I1 = P_max : U1 = 12,5 А и I2 = P_max : U2 = 0,7 А.

Изготовление каркаса

Этот элемент изготавливается из любого диэлектрика. Если сердечник тороидальный, то понадобятся 2 катушки. Для Ш – образного достаточно одной. Стержнеобразный сердечник надо обмотать диэлектриком. Следом приступайте к намотке. По завершении – изолируйте ее так называемым «сэндвичем» из спецленты и 2-х слоев бумаги. Далее наматывается следующая обмотка. Контакты выводятся за ограничители катушек.

Если используется ферромагнитный сердечник, для тела катушки изготовьте трубки с закраинами. Из картона или пластика вырежьте ограничители, наденьте их на трубку. Тело катушки выполняется в виде трубки.

Изготовление обмоток

Фиксируем каркас в намоточном механизме и начинаем процесс:

• Изолируем тело катушки, используя ткань с особой пропиткой.
• Начало провода выводим за ограничитель каркаса, аккуратно производим намотку.
• Второй конец выводим за ограничитель на расстояние 5 мм от первого вывода.

На оба конца надевается диэлектрическая трубка.

Сборка повышающего трансформатора

Первым делом собираем сердечник. Для этого рассчитываем толщину пакета Ш-образных пластин. Надеваем катушки на сердечник. Изготовление трансформатора завершено. Для тестирования подключается ИП 12 В. На вторичной обмотке должно появиться напряжение 220 В.

Важно! После подачи напряжения надо оставить трансформатор включенным на несколько часов. Это необходимо для того, чтобы узнать, не перегревается ли он.

Электронный прибор для преобразования напряжения

Газоразрядным источникам света люди все чаще предпочитают светодиодные. В устаревших приборах остались электронные трансформаторы. Они предназначались для розжига.

Из таких преобразователей можно изготовить блоки питания (далее – БП) высокой мощности, которые пригодятся для питания светодиодных сборок, дрели, перфоратора, шуруповерта, электролобзика.

Устройство электронного преобразователя

Уже довольно давно привычные массивные приборы для трансформирования электроэнергии стали меняться на электронные. Устройства обладают следующими достоинствами:

• надежность;
• компактность;
• простота;
• невысокая стоимость.

Кроме того, они легко поддаются доработке и усовершенствованию. Эти характеристики значительно расширяют область их применения. Все такие преобразователи имеют единую базовую схему, отличия малозначительны. За основу взят симметричный автогенератор. Главные составляющие схемы: выпрямитель, силовой и согласующий транзистор, сопротивления, конденсаторы.

Рассматривая схему преобразователя, следует отметить, что однонаправленный ток из выпрямителя попадает на транзисторы автогенератора. Эти элементы синтезируют энергию в силовой преобразователь. Все радиодетали подобраны таким образом, чтобы получить на выходе необходимый параметр. Если запустить такой прибор без нагрузки, автогенератор не заработает, напряжение на выходе будет нулевым.

Сборка прибора

Электронный преобразователь можно приобрести или извлечь из имеющихся галогенных или люминесцентных светильников. Но прибор можно легко сделать своими рукам. Рассмотрим процесс изготовления электронных трансформаторов.

Требуемые комплектующие

Вам понадобятся такие элементы:

• Модельная пластина.
• Выпрямитель с обратным напряжением не ниже 400 В и током не менее 3 А.
• Плавкая вставка, рассчитанная на силу тока до 5 А.
• Симметричный триггерный диод DB3.
• Элемент сопротивления 500 кОм.
• Сопротивления 2,4 Ом, 0,5 Вт – 2 шт.
• Двухполярные транзисторы MJE13009 – 2 шт.
• Пленочные конденсаторы 600 В, 100 нФ – 3 шт.
• Тороидальные элементы из феррометалла – 2 шт.
• Проволока с диэлектрическим покрытием сечением 0,5 мм².
• Кабель в ПВХ трубке 2,5 мм².
• Элемент охлаждения транзисторов.

Большинство из перечисленных компонентов каждый начинающий электронщик легко извлечет из сломанных БП и из энергосберегающих светильников. Собирается электронный трансформатор довольно просто.

Последовательность действий

Вначале следует приобрести монтажную плату, на которой будут располагаться все компоненты. Лучше купить зеленую, с двусторонней металлизацией. Детали следует выбирать с длинными выводами, чтобы не возникло проблем при сборке. Если использовать элементы б/у, надо сделать визуальный осмотр на предмет выявления внешних повреждений, проверить их работоспособность.

Согласующий и силовой трансформаторы надо сделать самостоятельно. Первый тип преобразователя следует наматывать тонким проводом. Чтобы обмотки не разъединились, их надо фиксировать скотчем. Число витков в обмотках такое:

• I – 7;
• II – 7;
• III – 3.

Силовой трансформатор имеет 2 обмотки. Для первичной понадобится сделать 90 витков проволокой 0,5 мм². Для вторичной – 12 витков проводом 2,5 мм².

Пользуйтесь для пайки паяльниками нового поколения с регулируемой мощностью. Это сведет к минимуму вероятность сжечь термочувствительные элементы.

Сбор схемы надо вести от мелких компонентов к более крупным. Если первым делом установить большие элементы, они станут помехой при пайке маленьких.

Все соединения компонентов должны соответствовать электросхеме. Ножки полупроводниковых приборов направьте в отверстия на модельной пластине, сформируйте в требуемую сторону. Когда не достает длины контакта, напаивается недостающий кусок проволоки.

По окончанию работ трансформаторы зафиксируйте на плате специальным клеем или эпоксидной смолой, либо с помощью хомута. Завершив сборку, подсоедините к выходным клеммам прибор с активным сопротивлением и удостоверьтесь, что изделие функционирует.

Изготовление адаптера

Довольно часто источник питания электроинструмента ломается. Можно приобрести новый аккумулятор, который стоит недешево. Сделанный на основе трансформатора адаптер в виде блока питания поможет сэкономить.

Необходимые компоненты

Для переделки электронного преобразователя в БП надо купить детали:

• Монтажная плата.
• Элемент для предохранения от перегрева NTC 4 Ом.
• Сопротивление 6,8 Ом, 5 Вт – 2шт.
• Сопротивление 500 Ом, 2 Вт.
• Емкость с параметрами 100 мкФ, 400 В.
• Емкость с параметрами 100 мкФ, 63В.
• Пленочный конденсатор 100 нФ.
• Выпрямительный прибор КД213Б – 4 шт.
• Металлическая пластина для охлаждения диодов.
• Тороидальный элемент из феррометалла.
• Медная проволока 1,2 мм².

Подготовив все необходимые компоненты можно приступать к переделке электронного трансформатора в БП.

Алгоритм действий

Необходимо последовательно выполнить следующие шаги:

• Выход выпрямителя шунтируйте емкостью 400 В, 100 мкФ. Для снижения тока зарядки емкости добавьте элемент для предохранения от перегрева NTC 4 Ом в разрыв цепи. Если этим пренебречь, при подсоединении к сети выпрямитель выйдет из строя.
• Замените вторичную обмотку согласующего трансформатора шунтом. Домотайте на силовой трансформатор 2 витка, на согласующий – 1. Для соединения витков впаяйте два параллельно соединенных сопротивления на 6,8 Ом.
• Накрутите на ферромагнитный стержень 24 витка медной проволоки, зафиксируйте его термоусадочной трубкой или скотчем. Получился дроссель.
• На монтажной пластине оставшиеся элементы соберите соответственно схеме, присоедините путем пайки сборку к соответствующим выводам трансформатора. Подберите корпус и зафиксируйте в нем конструкцию. Блок питания готов к эксплуатации.

После завершения процесса включите БП в сеть и протестируйте. Прибор должен выдавать 12 В.