Стабилизированный преобразователь напряжения 12 в 220 в
Ранее я уже писал о преобразователе напряжения. В данной статье вашему вниманию предлагается более усовершенствованный вариант схемы преобразователя. Основное её достоинство – это стабилизация выходного напряжения. Представьте ситуацию, после длительной работы уровень заряда аккумуляторной батареи понижается, большая часть преобразователей напряжения 12 220 по полосы 220 также начнут понижать напряжение, а это может очень неблагоприятно сказаться на потребителе. Описываемая ниже схема преобразователя напряжения лишена этого недочета, и нагрузка получает размеренное питание фактически до полной разрядки авто аккума.
Преобразователь напряжения 12 220 – это устройство позволяющее из 12 В неизменного напряжения авто аккумуляторной батареи получить переменное 220 В частотой 50 ГЦ. Такие приборы имеют довольно большой спрос. Кто-то берет с собой в поездку авто преобразователь напряжения, кто-то в поход, а кто-то употребляет преобразователь дома для питания телека в моменты отключения электроэнергии в сети.
При разработке схемы встал вопрос, какой преобразователь напряжения взять за базу. Было решено применить схему массивного преобразователя, но с задающим генератором на микросхеме К561ТМ2. Таковой генератор обладает подходящей стабильностью частоты, что позволяет получить схожую амплитуду и продолжительность импульсов. Налаживания не просит в отличие от генератора на транзисторах. Также схема преобразователя была дополнена блоком стабилизации выходного напряжения.
Предлагаю посмотреть на схему преобразователя напряжения 12 220 В:
На элементах DD1.1, VD2, VD3, C1, C2, R1, R2 выполнен задающий генератор, а задает он фактически импульсы с точной частотой следования 100 Гц. Дальше импульсы поступают на вход D-триггера (11 вывод) DD1.2, который разделяет на два их частоту следования, и на выходе получаем два прямоугольных сигнала обратных по фазе и с двойной скважностью. Эти сигналы являются управляющими двухтактного выходного каскада преобразователя напряжения. С прямого выхода (13 вывод) сигнал проходит составляющие 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 неизменной составляющей сигналов, для ее восстановления служат диоды VD6 и VD7.
Давайте сейчас подробней разглядим схему двухтактного выходного каскада преобразователя напряжения. Он представляет собой два составных транзистора. Каждый таковой транзистор собран по схеме Дарлингтона и содержит по три транзистора VT2, VT4, VT6 и VT3, VT5, VT7 соответственно. Чтоб избежать в выходном каскаде непостоянности термического режима и уменьшить воздействие разброса характеристик транзисторов на его свойства, в схему преобразователя введены резисторы R9 – R12. Для защиты транзисторов от выбросов напряжения самоиндукции использованы диоды VD8 и VD9. Балансировка каскада осуществляется подстроечным резистором R6.
Посмотрите снова 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, чтоб форма выходного напряжения была близкой к синусоидальной нужно сгладить ее прямоугольный профиль, эту роль делают конденсаторы С10, С11 и С12.
Нам осталось разглядеть последний узел схемы преобразователя напряжения. Я упоминал о нем сначала статьи и выделил его как достоинство данной конструкции. Вправду, переоценить вносимую этим блоком многофункциональную составляющую трудно. Идет речь о блоке стабилизации выходного напряжения. Он состоит из частей VT1, VD4, VD5, VD10, VD11, C9, R6, R7, R8. Метод работы последующий. 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 лицезреем, находится в зависимости от выходного напряжения. При увеличении выходного напряжения вырастает и напряжение на базе VT1. Вырастает оно до отметки 0,6 В, далее происходит открытие транзистора и амплитуда импульсов на базах транзисторов VT2 и VT3 благодаря диодикам VD4 и VD5 уменьшится, и предстоящее повышение выходного напряжения остановится.
Ну что ж со схемой преобразователя напряжения с питанием от авто аккумуляторной батареи мы разобрались, предлагаю перейти к печатной плате.
Интегральная схема авто преобразователя напряжения 12 220 В, вид со стороны частей:
А это вид печатной платы авто преобразователя напряжения со стороны выводов:
Скачать интегральную схему преобразователя в формате .lay можно по ссылке в конце статьи.
Детали. Транзистор VT1 можно брать с хоть каким буквенным индексом из серий КТ315, КТ3102, КТ503. Транзисторы VT2 и VT3 – КТ315 с буквенным индексом Б, Г, Е либо КТ342 с буквенным индексом А, Б, Г. VT4, VT5 – КТ815 либо КТ817 без ограничений. В качестве выходных транзисторов VT6 и VT7 подходят любые из серии КТ819. Направьте внимание VT6 и VT7 должны быть установлены на теплоотводе с площадью рассеивания более 200 см2 на каждый транзистор. Диоды VD2 – VD7 любые из серий КД103, КД521, КД522. Под VD8, VD9 подходят диоды КД208А либо КД226А. Конденсаторы С1, С2, С4, С10, С11 глиняние, но подходят и пленочные, к примеру К73-17. Конденсаторы С3, С5 – С9 – электролитические, с номинальным напряжением не ниже обозначенного на схеме. С12 пленочный неполярный на напряжение не ниже 630 В. Резистор R6 подстроечный, типа СП3-38а.
Под трансформатор Т1 подойдет с маленькими переделками ТП-100-7. Переделки касаются обмоток, а конкретно нужно их все не считая сетевой удалить. Сетевая это обмотка II по схеме. Обмотку I необходимо намотать проводом ПЭВ-2 1,6, а число витков подбирается экспериментальным методом, делается это последующим образом: при подключении к электросети обмотки II на половинах обмотки I должно быть напряжение в границах 8,5 – 10,5 В.
Update. Сетевая обмотка II, которую оставляем как есть, по дефлоту намотана проводом ПЭВ-1 0,55, и содержит 572 + 572 витка. Более подробная информация по обмоткам трансформатора ТП-100-7.
С деталями как бы разобрались, перебегаем к наладке преобразователя напряжения 12 220 В. Начинаем с отключения блока стабилизация, для этого отпаиваем один вывод резистора R7 либо провод идущий к VD10, VD11 (смотрите набросок с печатной платой преобразователя напряжения). Потом движок резистора R6 выставляем в среднее положение, к выходу подключаем вольтметр, настроенный на переменное напряжение и наибольший спектр не ниже 400 В, подключаем питание к преобразователю напряжения от авто аккума. Вольтметр должен индицировать выходное напряжение в спектре 250 – 320 В.
Подключаем назад блок стабилизации и подбираем сопротивление резистора R7 таким, чтоб выходное напряжение было 220 В. Сейчас необходимо настроить выходной каскад преобразователя напряжения. В разрыв каждого (не считая среднего) вывода первичной обмотки включаем лампу накаливания 12 В 10 Вт, подаем питание на преобразователь и, попеременно подключая вольтметр к каждой лампе, при помощи резистора R6 выставляем однообразное напряжение на каждой лампе.
В заключении хотелось бы отметить, что данный преобразователь напряжения от авто аккумуляторной батареи 12 В отлично себя зарекомендовал и уже пару лет выручает в моменты отключения электроэнергии, также в авто походах когда есть необходимость в питании сетевых устройств.
Скачать
