Преобразователь напряжения 12 220 В

21.09.10
16103 4.38

Из-за многократных отключений электроэнергии неплохо бы иметь запасной источник питания. В качестве источника электропитания подойдет автомобильный аккумулятор. Остается только решить проблему питания маломощных ламп накаливания, рассчитанных на напряжение 220 В переменного тока от автомобильного аккумулятора способного выдать напряжение 12,6 В постоянного тока.

В такой момент пригодится преобразователь напряжения (инвертор) из постоянного 12 В в переменное 220 В, отметим, что используется этот преобразователь под нагрузку некритичную к частоте напряжения питания. Такой преобразователь отлично подойдет для питания от аккумуляторной батареи 12 В ламп накаливания рассчитанных на 220 В мощностью 25 Вт. Например, от аккумулятора емкостью 55 А•ч одна такая лампа будет отлично работать 17-19 часов.

Область применения преобразователя напряжения 12/220 В очень широка, например, в сельской местности для резервного источника питания инкубатора в часы, когда основная линия электроснабжения отключена. Если оборудовать инкубатор резервным источником питания с автоматическим переключением, то появиться возможность существенно повысить процент выхода молодняка. При этом постоянный надзор не нужен. Или использовать инвертор как автомобильный преобразователь напряжения в поездке на природу.

Схема преобразователя показана на рис.1.

Принципиальная схема инвертора

Основа устройства - задающий генератор, который выполнен на микросхеме КР1006ВИ1. Эта ИМС представляет собой таймер, обладающий широкими функциональными возможностями.

Сигнал с выхода генератора проходит через разделительный конденсатор С3 и поступает на усилитель мощности, собранный на VT1-VT4. Выходная частота генератора 5 кГц, обусловлено это минимальными размерами трансформатора. В принципе можно увеличить частоту до 10 кГц, но тогда возрастут сквозные токи транзисторов, и снизится КПД. Благодаря частоте 5 кГц появилась возможность использовать полумостовую схему, выполненную на VT3, VT4 и C5, C6.

Кнопка SB1 предназначена для выключения инвертора (происходит срыв генерации), в таком режиме ток потребления, как правило, составляет 20 мА. В качестве защиты от неправильного подключения преобразователя, перепутать полярность, установлен диод VD5 при этом выйдет из строя предохранитель FU1.

Монтажная схема инвертора

Данный преобразователь напряжения 12 в 220 собран на печатной плате из одностороннего стеклотекстолита с размерами 85х95 мм, толщина 1,5 мм. Плата спроектирована под установку резисторов типа МЛТ-2, см. рис.2. Конденсаторы постоянной применяются К73-17 и КМ-6 или пленочные импортные. Электролитические конденсаторы К50-16 и К50-35 или импортные.

Транзисторы низкочастотные кремниевые, ранее широко применялись в усилителях мощности звуковой частоты. Если подобрать современные транзисторы, то КПД инвертора увеличиться. Обратите внимание, что выходные транзисторы VT3, VT4 установлены на подходящий радиатор с примерными размерами 65х30х6 мм.

Т1 - трансформатор, выполнен на ферритовом магнитопроводе М2000НМ К40х25х11. Первой нужно намотать вторичную обмотку, предварительно изолировав магнитопровод фторопластовой лентой или бумагой. Также необходимо изолировать обмотки между собой фторопластовой лентой или бумагой. Вторичная обмотка, 980 витков, выполнена проводом ПЭВ-2 диаметр 0,31 мм, а первичная проводом ПЭВ-2 диаметр 1 мм, 24 витка. При намотке постарайтесь равномерно распределить обмотки.

Схема со стороны выводов показана на рис.3

Плата со стороны выводов

Трансформатор Т1, предохранитель, кнопка SB1, диод VD5 на печатной плате не устанавливаются. Схема в наладке не нуждается и начинает работать сразу, конечно при условии, что детали исправны. Если есть под рукой осциллограф, подключите его к выводу 1 трансформатора, на экране должен появиться сигнал прямоугольных импульсов с амплитудой примерно 12 В. Обратите внимание потребляемый устройством ток без нагрузки не должен превышать 540-560 мА.

На рис. 4 изображена схема автоматического переключения питания нагрузки с электросети на инвертор.

Схема автоматического переключения питания нагрузки

Рассмотрим подробней эту схему. Конденсатор С1 предназначен для гашения помех. После конденсатора напряжение питания попадает на реле К1, происходит срабатывание реле и нагрузка подключается к сети электропитания. Как только сеть обесточивается, реле переключает потребителя к преобразователю напряжения. Для автоматического запуска инвертора, после появления питания в сети, нужно свободную группу контактов реле подключить вместо кнопки SB1. Тип конденсатор С1 - К73-11 - 1 мкФ х 400 В, реле К1 - РЭС22 (паспорт РС4.523.023-01).

Оцените статью
1 1 1 1 1 Рейтинг 4.38 (13 Голосов)

Добавить комментарий

Оставляя свой комментарий, Вы соглашаетесь с правилами комментирования

  1. Регистрация отключает капчу, разрешает мгновенную публикацию комментариев.
  2. Комментарии гостей проходят премодерацию.
  3. Комментарии должны быть по теме статьи. Малоинформативные и короткие комментарии скорее всего будут удалены.
  4. Комментарии содержащие рекламу запрещены.
  5. Имя комментатора должно быть лаконичным, удобочитаемым, без рекламы.
  6. Хамство, грубость, нецензурные выражения запрещены.

Нажмите на изображение, чтобы обновить код