В современных настольных светильниках широко применяются низковольтные галогенные лампы на 12 В. Для их питания от сети 220 В часто используют понижающие (220/12 В) трансформаторы, которые одновременно служат грузом, повышающим устойчивость конструкции к опрокидыванию. Мощность галогенных ламп настольных светильников обычно не выходит за пределы 20...50 Вт, на такую же мощность рассчитаны и понижающие трансформаторы. Очень важно, что их первичная и вторичная обмотки намотаны, как правило, в отдельных секциях, что повышает электробезопасность.
О блоках питания на основе такого трансформатора, выполненных в виде самостоятельной конструкции, рассказано в статьях автора [1, 2]. Но если размеры основания (подставки) настольной лампы позволяют, то блок питания можно встроить в него. Такой источник пригодится для питания плейеров (3 В), носимых радиоприемников (6 и 9 В), зарядки сотовых телефонов (5 В). Его также можно использовать как лабораторный источник стабилизированного напряжения нескольких фиксированных значений. Отказ от плавной регулировки обусловлен желанием максимально упростить пользование прибором.
Рис. 1
Схема встраиваемого в настольную лампу источника питания с набором указанных выше значений выходного напряжения представлена на рис. 1. Он содержит мостовой выпрямитель на диодах VD1-VD4, конденсатор С1, сглаживающий пульсации выпрямленного напряжения, и стабилизатор напряжения на основе микросхемы DA1. Нужное напряжение выбирают переключателем SA2, подключающим параллельно резистору R3 шунтирующие его резисторы R4-R6. Светодиоды HL1-HL4 разного цвета свечения - индикаторы включения источника и выбранного значения выходного напряжения. Кнопка SB1 - штатный выключатель лампы, выключатель SA1 служит для ее выключения (например, если в освещении нет необходимости).
Рис. 2
Большинство деталей источника монтируют на печатной плате (рис. 2) из односторонне фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5...2 мм. Плата рассчитана на применение постоянных резисторов Р1-4, С2-23 и импортных оксидных конденсаторов (например, серии ТК фирмы Jamicon). Выключатель SA1 - П1Т или другой малогабаритный, переключатель SA2 - любой малогабаритный галетный, например ПГ2-9-6П2Н, гнездо XS1 - малогабаритное, применяемое для подключения головных телефонов в монофонической аппаратуре. Светодиод HL1 - сверхъяркий белого цвета свечения, остальные - обычные (HL2 - желтого цвета свечения, HL3 - зеленого, HL4 - красного). Микросхему DA1 необходимо снабдить теплоотводом с охлаждающей поверхностью 15.. .20 см2 в виде пластины толщиной 2...3 мм из алюминиевого сплава.
Авторский вариант источника смонтирован в светильнике модели KD117N фирмы Camelion (рис. 3). Плата приклеена к трансформатору, светодиоды закреплены с помощью клея в отверстиях, просверленных в левой боковой части основания, переключатель установлен в его задней части, выключатель - в верхней, гнездо XS1 - в правой. Светильник рассчитан на применение галогенной лампы мощностью до 35 Вт. Если ее заменить 20-ваттной, то останется запас по мощности, который можно использовать для источника питания. Если же необходим максимальный выходной ток (до 1,5 А), то лампу придется отключить во избежание перегрузки трансформатора. Для подсоединения питаемых от источника устройств используют двухпроводные шнуры с соответствующими разъемами на концах.
Микросхему LM337T можно заменить интегральным стабилизатором LM317T, однако у него иная цоколевка (вход - вывод 3, выход - вывод 2), поэтому придется изменить конфигурацию соответствующих печатных проводников на плате. Кроме того, в этом случае необходимо поменять на обратную полярность включения диодов, светодиодов и конденсаторов. Полярность выходного напряжения будет положительной относительно общего провода.
Для того чтобы получить стабилизированное выходное напряжение 12 В, диоды 1N4004 необходимо заменить диодами Шотки (например, 1N5819) и подобрать резистор, шунтирующий R3. Следует учесть, что максимальный выходной ток при таком напряжении не должен превышать 0,5 А (при большем значении возможно появление больших пульсаций)
В заключение - еще об одной полезной функции описанного источника питания в настольной лампе. Применение сверхъяркого светодиода белого цвета свечения (HL1) позволяет использовать его в качестве ночника. Для этого достаточно, не подключая нагрузку, установить переключатель SA2 в положение "9 В".
Литература
1. Нечаев И. Блок питания на основе понижающего трансформатора галогенных ламп. - Радио, 2008, № 12, с. 28, 29.
2. Нечаев И. Малогабаритный лабораторный ИП. - Радио, 2009, № 5, с. 21-23.
Автор: И. Нечаев, г. Москва