Раньше я уже писал о преобразователе напряжения. В данной статье вашему вниманию предлагается более улучшенный вариант схемы преобразователя. Основное её достоинство – это стабилизация выходного напряжения. Представьте ситуацию, после продолжительной работы уровень заряда аккумуляторной батареи снижается, большинство преобразователей напряжения 12 220 по линии 220 также начнут понижать напряжение, а это может крайне неблагоприятно сказаться на потребителе. Описываемая ниже схема преобразователя напряжения лишена этого недостатка, и нагрузка получает стабильное питание практически до полной разрядки автомобильного аккумулятора.
Преобразователь напряжения 12 220 – это устройство позволяющее из 12 В постоянного напряжения автомобильной аккумуляторной батареи получить переменное 220 В частотой 50 ГЦ. Такие приборы имеют достаточно большой спрос. Кто-то берет с собой в поездку автомобильный преобразователь напряжения, кто-то в поход, а кто-то использует преобразователь дома для питания телевизора в моменты отключения электроэнергии в сети.
При разработке схемы встал вопрос, какой преобразователь напряжения взять за основу. Было решено применить схему мощного преобразователя, но с задающим генератором на микросхеме К561ТМ2. Такой генератор обладает нужной стабильностью частоты, что позволяет получить одинаковую амплитуду и длительность импульсов. Налаживания не требует в отличие от генератора на транзисторах. Также схема преобразователя была дополнена блоком стабилизации выходного напряжения.
Предлагаю взглянуть на схему преобразователя напряжения 12 220 В:
На элементах DD1.1, VD2, VD3, C1, C2, R1, R2 выполнен задающий генератор, а задает он собственно импульсы с четкой частотой следования 100 Гц. Далее импульсы поступают на вход D-триггера (11 вывод) DD1.2, который делит на два их частоту следования, и на выходе получаем два прямоугольных сигнала противоположных по фазе и с двойной скважностью. Эти сигналы являются управляющими двухтактного выходного каскада преобразователя напряжения. С прямого выхода (13 вывод) сигнал проходит компоненты C5, C7, R4 и поступает на базу транзистора VT2. Сигнал с инверсного выхода (12 вывод) делает путь через C6, C8, R5 и приходит на базу транзистора VT3. На конденсаторах C5, C7 и C6, C8 происходит утечка постоянной составляющей сигналов, для ее восстановления служат диоды VD6 и VD7.
Давайте теперь подробней рассмотрим схему двухтактного выходного каскада преобразователя напряжения. Он представляет собой два составных транзистора. Каждый такой транзистор собран по схеме Дарлингтона и содержит по три транзистора VT2, VT4, VT6 и VT3, VT5, VT7 соответственно. Чтобы избежать в выходном каскаде нестабильности теплового режима и уменьшить влияние разброса параметров транзисторов на его характеристики, в схему преобразователя введены резисторы R9 – R12. Для защиты транзисторов от выбросов напряжения самоиндукции применены диоды VD8 и VD9. Балансировка каскада осуществляется подстроечным резистором R6.
Взгляните еще раз на схему преобразователя напряжения 12 220 В, первичная обмотка трансформатора T1 подключена к коллекторам составных транзисторов. С вторичной обмотки получаем выходное переменное напряжение 220 В. Для того, чтобы форма выходного напряжения была близкой к синусоидальной необходимо сгладить ее прямоугольный профиль, эту роль выполняют конденсаторы С10, С11 и С12.
Нам осталось рассмотреть последний узел схемы преобразователя напряжения. Я упоминал о нем в начале статьи и выделил его как достоинство данной конструкции. Действительно, переоценить вносимую этим блоком функциональную составляющую сложно. Речь идет о блоке стабилизации выходного напряжения. Он состоит из элементов VT1, VD4, VD5, VD10, VD11, C9, R6, R7, R8. Алгоритм работы следующий. С диодов VD10 и VD11 выпрямленное выходное напряжение через делитель на резисторах R7, R8 проходит сглаживание на конденсаторе С9 и поступает на базу транзистора VT1. Напряжение на базе транзистора VT1, как видим, зависит от выходного напряжения. При увеличении выходного напряжения растет и напряжение на базе VT1. Растет оно до отметки 0,6 В, дальше происходит открытие транзистора и амплитуда импульсов на базах транзисторов VT2 и VT3 благодаря диодам VD4 и VD5 уменьшится, и дальнейшее увеличение выходного напряжения остановится.
Ну что ж со схемой преобразователя напряжения с питанием от автомобильной аккумуляторной батареи мы разобрались, предлагаю перейти к печатной плате.
Печатная плата автомобильного преобразователя напряжения 12 220 В, вид со стороны элементов:
А это вид печатной платы автомобильного преобразователя напряжения со стороны выводов:
Скачать печатную плату преобразователя в формате .lay можно по ссылке в конце статьи.
Детали. Транзистор VT1 можно брать с любым буквенным индексом из серий КТ315, КТ3102, КТ503. Транзисторы VT2 и VT3 – КТ315 с буквенным индексом Б, Г, Е или КТ342 с буквенным индексом А, Б, Г. VT4, VT5 – КТ815 или КТ817 без ограничений. В качестве выходных транзисторов VT6 и VT7 подойдут любые из серии КТ819. Обратите внимание VT6 и VT7 должны быть установлены на теплоотводе с площадью рассеивания не менее 200 см2 на каждый транзистор. Диоды VD2 – VD7 любые из серий КД103, КД521, КД522. Под VD8, VD9 подойдут диоды КД208А или КД226А. Конденсаторы С1, С2, С4, С10, С11 керамические, но подойдут и пленочные, например К73-17. Конденсаторы С3, С5 – С9 – электролитические, с номинальным напряжением не ниже указанного на схеме. С12 пленочный неполярный на напряжение не ниже 630 В. Резистор R6 подстроечный, типа СП3-38а.
Под трансформатор Т1 подойдет с небольшими переделками ТП-100-7. Переделки касаются обмоток, а именно необходимо их все кроме сетевой удалить. Сетевая это обмотка II по схеме. Обмотку I нужно намотать проводом ПЭВ-2 1,6, а число витков подбирается экспериментальным путем, делается это следующим образом: при подключении к электросети обмотки II на половинах обмотки I должно быть напряжение в пределах 8,5 – 10,5 В.
Сетевая обмотка II, которую оставляем как есть, по умолчанию намотана проводом ПЭВ-1 0,55, и содержит 572 + 572 витка.
С деталями вроде бы разобрались, переходим к наладке преобразователя напряжения 12 220 В. Начинаем с отключения блока стабилизация, для этого отпаиваем один вывод резистора R7 или провод идущий к VD10, VD11 (смотрите рисунок с печатной платой преобразователя напряжения). Затем движок резистора R6 выставляем в среднее положение, к выходу подключаем вольтметр, настроенный на переменное напряжение и максимальный диапазон не ниже 400 В, подключаем питание к преобразователю напряжения от автомобильного аккумулятора. Вольтметр должен индицировать выходное напряжение в диапазоне 250 – 320 В.
Подключаем обратно блок стабилизации и подбираем сопротивление резистора R7 таким, чтобы выходное напряжение было 220 В. Теперь нужно настроить выходной каскад преобразователя напряжения. В разрыв каждого (кроме среднего) вывода первичной обмотки включаем лампу накаливания 12 В 10 Вт, подаем питание на преобразователь и, поочередно подключая вольтметр к каждой лампе, с помощью резистора R6 выставляем одинаковое напряжение на каждой лампе.
В заключении хотелось бы отметить, что данный преобразователь напряжения от автомобильной аккумуляторной батареи 12 В отлично себя зарекомендовал и уже несколько лет выручает в моменты отключения электроэнергии, а также в автомобильных походах когда есть необходимость в питании сетевых приборов.
Список файлов
- Загрузок: 2066
- Размер: 78 Kb
Комментарии
29.04.2014 14:33
02.08.2014 03:29
Вместо с7 и с8 впаяйте перемычки, и будет Вам счастье! Заработает!
02.08.2014 12:15
02.08.2014 12:35
02.08.2014 14:23
Разобрал свой посмотрел у меня перемычки стоят в место конденсаторов С5 и С6. Работает стабильно, устройство у меня вмонтировано в автомобиль. Схемка немного измененная задающий у меня собран на к561лн2 дальше к561тм2 делитель, выходной каскад как на этой схеме. Трансформатор выполнен на кольце от стабилизатора времен СССР, по расчету железа 300ВТ, На выходе 6 шт 819г по 3 в плече. 200Вт дает легко! Было собрано много экземпляров.
02.08.2014 21:29
03.08.2014 09:59
25.02.2016 08:20
13.05.2016 20:37
23.11.2016 14:29
"На выходе 6 шт 819г по 3 в плече. 200Вт дает легко!"
Это вы вместо VT2,VT3,VT4,VT5 тоже 819г поставили?
Или вместо VT6 и VT7 какие то сборки из 819г,по три в каждой?
Если сборки,то как они выглядят?