Преобразователь напряжения 9 В - 400 В
Простой, но высокоэффективный преобразователь постоянного напряжения (рис. 4.6) содержит минимум элементов, но обеспе­чивает несколько миллиампер тока напряжением 400...425 В при потребляемом токе 80...90 мА от источника 9 В. На таймере типа 555 выполнен мультивибратор на частоту 14 кГц. КПД устройства сильно зависит от добротности катушки индуктивностью 1 мГн.

Преобразователь напряжения 9 В - 400 В

Преобразователь напряжения 12 В-220 В

На рис. 4.34 приведена схема преобразователя напряжения 12 В постоянного тока в 220 В переменного. Предлагаемый вариант преобразователя можно использовать для питания магнитолы, телевизионного приемника и других радиоэлектронных устройств с мощностью до 100 Вт.

Преобразователь напряжения 12 В-220 В

Преобразователь состоит из задающего генератора, выполненного по схеме симметричного мультивибратора на транзисторах VTl, VT2 и усилителя мощности на транзисторах VT3...VT8. Он рабо­тает следующим образом. При подаче питания выключателем SA1 мультивибратор начинает генерировать симметричные импульсы (меандр). С коллекторов транзисторов мультивибратора импульсы через цепочки R5, СЗ и R6, С4 поступают на транзисторы двух­тактного усилителя мощности. Когда на коллекторе транзистора VT1 высокий уровень напряже­ния, на коллекторе транзистора VT2 — низкий. В течение полу­периода транзисторы VT4, VT6 и VT8 открыты — через них и обмотку трансформатора Tl протекает ток от источника питания 12 В. Транзисторы верхнего плеча усилителя мощности закрыты.

В течение второго полупериода открыты транзисторы VT3, VT5 и VT7 — и ток протекает через соответствующую обмотку. Таким образом, на первичной обмотке трансформатора Т1 формируется переменное напряжение прямоугольной формы с амплитудой, примерно равной напряжению источника.

Переменный магнитный поток в магнитопроводе трансформатора индуцирует во вторичной обмотке напряжение, амплитуда которого зависит от соотношения витков вторичной и первичной обмоток. Диоды VD1 и VD2 слу­жат для устранения импульсов отрицательной полярности, воз­никающих при работе задающего генератора в моменты переход­ных процессов. Диоды VD3 и VD4 защищают транзисторы выходной ступени усилителя мощности от напряжений обратной полярности, возникающих за счет самоиндукции.

Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе ШЗбхЗб. Каждая из половин первичной обмотки имеет по 21 витку, намотанных проводом ПЭЛ-2,1, вторичная обмотка имеет 600 витков провода ПЭЛ-0,59. Вторичная обмотка при выполнении трансформатора укладывается первой, а поверх нее — первичная обмотка, которую для лучшей симметрии следует выполнять одновременно в два провода. При выполнении преобразователя транзисторы VT5 и VT7, VT6 и VT8 следует попарно расположить на теплоотводах.

Теплоотводы должны быть изолированы друг от друга и от общей шины цепи питания. Для измерения тока потребления от источ­ника постоянного тока (он не должен превышать 10 А) в разрыв провода, идущего от средней точки первичной обмотки транс­форматора Т1 к плавкой вставке FU1, желательно включить ам­перметр с током полного отклонения 10 А (на схеме не показан). Это облегчит визуальный контроль при работе с мощными пот­ребителями.

Настройка преобразователя состоит в установке частоты задаю­щего генератора переменным резистором R9. Для настройки следует подключить осциллограф или частотомер к коллектору одного из транзисторов мультивибратора и включить питание преобразователя.

Регулировкой переменного резистора добиться частоты генерируемых колебаний 50 Гц. Смонтированное и отрегулированное устройство следует разместить в корпусе, на передней панели которого располагают клеммы для подключения внешне­го источника тока (аккумулятора) и нагрузки, держатели плавких вставок, выключатель напряжения задающего генератора, свето-диоды индикаторов рабочего состояния — красный (HL2). сиг­нализирующий подключение внешнего источника тока, и зеленый (HL1) — включение задающего генератора.

При изготовлении преобразователя допустимы следующие замены элементов: 2Т6551 - КТ601А, 2Т7531 - КТ801А, 2N3055 -КТ819ГМ, 2D5607 — Д226А. В качестве индикаторов можно при­менить светодиоды АЛ307В (зеленый) и АЛ307Б (красный).

 

Импульсный преобразователь с 12 В на 220 В 50 Гц

Иногда, при отсутствии сетевой проводки, возникает необходимость питать бытовые электроприборы от бортовой сети автомобиля. В литературе описано немало простейших преобразователей с 12 на 220 В, но работающих на повышенной частоте питающего напря­жения. Для осветительной лампы или электронной удочки это еще допустимо, но не все бытовые приборы, рассчитанные на частоту сети 50 Гц, могут работать на более высоких частотах.

Импульсный преобразователь с 12 В на 220 В 50 Гц

Кроме того, многие из опубликованных схем не имеют защиты от перегрузки на выходе. К данному преобразователю могут подклю­чаться любые бытовые приборы мощностью до 100 Вт (при ис­пользовании более мощного трансформатора ее можно увеличить). Предложенная схема преобразователя (рис. 4.43) работает на час­тоте 50 Гц и имеет защиту от перегрузки по току. Кроме того, данный преобразователь дает на выходе форму сигнала, более приближенную к синусоиде, что снижает уровень высокочастотных гармоник (помех). Устройство собрано на специально предназна­ченной для импульсных источников питания микросхеме 1114ЕУ4 (импортный аналог TL494CN). Это позволяет уменьшить число применяемых деталей и сделать схему довольно простой.
Внутри микросхемы имеется автогенератор со схемой для полу­чения выходных импульсов с широтно-импульсной модуляцией, а также ряд дополнительных узлов, обеспечивающих ее расши­ренные возможности. Выходные ключи микросхемы рассчитаны на ток не более 200 мА, и, чтобы управлять большей мощностью, выходные импульсы поступают на базы ключевых транзисторов VT1, VT2. Диод VD1 предотвращает повреждение схемы при оши­бочной полярности подключения питания (перегорит только входной предохранитель FU1). Защита по току на 1 А устанавли­вается резистором R10. Это позволяет предотвратить повреждение преобразователя в случае перегрузки или короткого замыкания по выходу, так как схема начинает снижать выходное напряжение, переходя в режим стабилизации тока. Преобразователь не имеет обратной связи по выходному напряжению, так как опыт прак­тической эксплуатации показывает, что оно незначительно меня­ется при изменении мощности подключенной нагрузки и не выходит за рамки допустимого диапазона 190...240 В.
Налаживание устройства начинается при отключенном трансфор­маторе с установки частоты задающего генератор 100 Гц с помощью времязадающей цепи из резистора R1 и конденсатора С4. Так как микросхема имеет двухтактный выход, выходная частота равна половине частоты автогенератора (50 Гц на выходах 8 и 11).
Резистором R7 настраивается форма выходных импульсов микро­схемы в соответствии с диаграммой, приведенной на рис. 4.44. После этого подключается трансформатор, и при напряжении питания схемы от 12-вольтового источника резистором R7 выстав­ляется номинальное напряжение во вторичной цепи 220 В (изме­рять стрелочным измерительным прибором). Это делается при подключенной нагрузке мощностью 25...60 Вт. Цепь из резистора R12 и конденсатора С9 может потребовать подбора номиналов, для того чтобы убрать выбросы в трансформаторе по фронтам сигнала в момент переходных процессов при коммутации тока.
Преобразователь потребляет на холостом ходу не более 1 А, а с нагрузкой — ток увеличивается пропорционально мощности.
Транзисторы устанавливаются на радиатор с площадью поверхности не менее 300 см2. Трансформатор Т1 придется изготовить само­стоятельно. Использован магнитопровод типа ПЛМ27х40-73 или аналогичный. Обмотки I и II содержат по 14 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 2 мм; обмотка III содержит 700 витков прово­да диаметром 0,5 мм. Обмотки I и II должны быть симметрич­ными — это условие легко выполняется при их одновременной намотке (сразу двумя проводами). Предохранитель на 10 А можно сделать из медного провода диаметром 0,25 мм.

 



По этой теме читайте на сайте :

Эта запись защищена паролем. Введите пароль, чтобы посмотреть комментарии.