Evasamara.ru

Авто журнал
10 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Мощность преобразователя напряжения

Преобразователи напряжения, инверторы 12 – 220 вольт

Для работы практически всей бытовой электроаппаратуры необходимо напряжения уровнем 220 В. В случае отсутствия стационарной электросети или же в условиях напряжения слишком низкого качества удобно использовать электроэнергию от аккумуляторных батарей. Такими батареями могут быть широкодоступные автомобильные аккумуляторы. Для согласования низкого постоянного напряжения аккумулятора 12 (24) В и переменного напряжения 220 В, требуемого для питания электроаппаратуры, используют специальные DC/AC преобразователи напряжения или инверторы.

Устройство инвертора

Простейший однофазный инвертор 12 220 В состоит из силовых электронных ключей (минимум два), повышающего трансформатора и системы управления, представленной в виде генератора импульсов (рис. 1). Такой преобразователь легко собрать своими руками.

Рис.1 Принципиальная схема преобразователя напряжения 12 220 В

На рис. 1 резистор R1 и конденсатор С1 являются задающей цепочкой, от которой зависит частота выходных импульсов. N-канальные полевые транзисторы, работающие в противофазе, поочерёдно коммутируют трансформатор Tr2 с источником питания, создавая на выходе положительную и отрицательную полуволны. В качестве силовых транзисторов можно использовать, например, управляемые логическим уровнем IRL2505 с допустимым максимальным током 104 А или другие аналогичные ключи. Трансформатор можно использовать из блока бесперебойного питания или намотать самостоятельно.
Более сложные инверторы содержат один или несколько повышающих импульсных DC/DC преобразователей, которые поднимают уровень напряжения от 12 В до

450 В. Далее повышенное постоянное напряжение преобразуется в переменное с последующей фильтрацией. В серийных инверторах обязательной является функция защиты от перегрузки, короткого замыкания, тепловая защита.

Выбор автомобильного инвертора

Мощность. Основная характеристика инвертора – максимальная мощность в длительном режиме работы. Маломощные инверторы до 300 Вт можно питать от прикуривателя. Например, инвертор Astra 150W-USB мощностью 150 Вт конструктивно имеет всего один разъём упомянутого типа (рис. 2).

Рис.2 Инвертор Astra 150W-USB

Более мощные инверторы кроме разъёма прикуривателя обычно снабжаются клеммами для подключения непосредственно к аккумулятору (рис. 3). Прямое подключение необходимо для сохранности проводки автомобиля, которая будет значительно перегружена при питании мощной нагрузки.

Рис.3 Инвертор EnerGenie EG-PWC-034 мощностью 800 Вт

Следует напомнить, что при мощности инвертора свыше 300 Вт (например, 1 кВт) и подключенной к нему маломощной нагрузке (например, ноутбук 60 Вт) такая система будет вполне нормально работать от прикуривателя. Прямое подключение к аккумулятору требуется только в случае нагрузки, превышающей предел 300 ВТ.
Мощность инвертора следует выбирать с запасом 20%÷30%. Также следует учитывать 5÷7 кратное повышение потребляемого тока устройствами с электродвигателями в момент пуска (холодильник, электродрель).
Особое внимание следует обращать на заявленную мощность самого инвертора. Зачастую на инверторах китайского производства указывается пиковая мощность, которую преобразователь может выдержать в течении нескольких секунд.
КПД. Чем выше КПД, тем меньше потери, а значит и больше время работы устройств, подключенных через инвертор. Величину времени работы можно посчитать по формуле:
Т=U*Ih*η/P
где Т – время работы от батареи; U – напряжение аккумулятора (например 12 В); Ih ёмкость в А*час; η – КПД, P – мощность нагрузки.
При питании одинаковой нагрузки от одинаковой батареи разными инверторами с КПД 0,95 и 0,85 в первом случае время работы будет почти на 12% больше. Заявленный КПД современных инверторов не ниже 90%.
Форма выходного сигнала. Более простые инверторы имеют прямоугольную форму выходного сигнала или же форму в виде так называемой аппроксимированной синусоиды (рис. 4). Наилучшей для нагрузки является форма практически неискажённой синусоиды – сигнал с уровнем коэффициента гармоник

Итак, инвертор – необходимый элемент для построения простой системы автономного электропитания с использованием широко распространённых автомобильных аккумуляторов. Основные характеристики инвертора: мощность, КПД, форма выходного сигнала, наличие защит и сигнализация. Кроме подробно рассмотренных параметров немаловажным является гарантийный срок эксплуатации (1÷3 года) и популярность бренда на рынке электротехники.

Радиотехника

Ваш браузер не поддерживает технологию iframes. Для навигации используйте верхнее меню

Преобразователи напряжения (инверторы) 12/24 В в 220 В.
Мощность от 100 до 1000Вт.
Собственное производство. Гарантия на инверторы 5 лет.

• Преобразователи напряжения — прайс-лист
• Электрические схемы преобразователей напряжения
— на биполярных транзисторах;
— на полевых транзисторах;
— гибридные схемы.
• Преобразователи напряжения — гарантии и ремонт
• Основные типы преобразователей напряжения
• Настройка преобразователя напряжения
• Преобразователи напряжения — частые вопросы
• Зарядные устройства автомобильных аккумуляторов
• Преобразователи напряжения 12/24 и 24/12
• Источники бесперебойного питания
• Преобразователи напряжения для автообогревателей
• О светодиодных фонариках
• Выбор ИБП для газовых котлов
• Аккумуляторы для систем автономного электроснабжения
• Зарядные устройства для AGM аккумуляторов

Преобразователи напряжения.
Особенности эксплуатации — частые вопросы

При питании от преобразователей напряжения некоторых электро- и радиоприборов существуют особенности, связанные с ограниченной выходной мощностью преобразователей и формой выходного напряжения. В связи с этим рассмотрим некоторые частые вопросы эксплуатации инверторов.

1. Что означают номинальная и максимальная мощность преобразователя напряжения?

Номинальная мощность — суммарная мощность подключенной к преобразователю напряжения нагрузки, которую он обеспечивает при непрерывном длительном режиме работы.
Максимальная мощность — кратковременная, не более одной минуты, выходная мощность преобразователя. Работа на максимальной мощности обеспечивает питание от преобразователя напряжения электроинструментов с прерывистым режимом работы, например, электродрелей и «болгарок».

2. Можно ли питать от преобразователя напряжения бытовой холодильник?

Особенности работы бытовых компрессорных холодильников — большой пусковой ток, иногда превышающий 1КВт при номинальной мощности 70 — 150 Вт. Кроме того, компрессор холодильника представляет собой индуктивную нагрузку, для эффективной работы на которую требуется синусоидальное напряжение. Два эти момента во многом взаимоисключающие: большие перегрузки допускают преобразователи напряжения с прямоугольной формой сигнала (аналогично и с «модифицированной синусоидой»), а преобразователи с «чистым синусом», наоборот, не любят перегрузок.

Поэтому для питания холодильника необходимо использовать мощные преобразователи напряжения с «синусом» на выходе, которые значительно дороже обычных с «прямоугольным» выходным сигналом. Кроме того, следует помнить, что бытовой холодильник не допускается эксплуатировать при вибрациях и тряске, которые могут разрушить трубки охладителя холодильного агрегата.

С учетом этого, на автотранспорте, особенно в движении, использование бытовых холодильников совершенно не оправдано, тем более, что сейчас предлагаются специальные автохолодильники достоточно больших объёмов. Экономически это значительно выгоднее.

Правда, есть особый тип холодильников — абсорбционные. Они не содержат компрессора, а следовательно, не имеют вышеописанных «нюансов». Например, выпускаемые ранее модели «Морозко» и «Кристалл». Кроме того, есть модели холодильников, построенные на термопреобразовательных пластинах, которые также не имеют больших пусковых токов и не боятся тряски. Эти холодильники можно питать от обычных преобразователей напряжения.

3. Как избавиться от фона при питании аудиоаппаратуры от преобразователя напряжения?

В некоторых случаях при питании от преобразователя напряжения аудиоаппаратуры возникает фон частотой 50Гц. Он может появляться как от наводок от проводов питания преобразователя, так и по причине плохой фильтрации в блоке питания аудиоустройства.

Избавиться от этих наводок можно только опытным путем, постепенно уменьшая фон следующими способами:

  • попробовать изменить включение одного из аудиоустройств, перевернув вилку сетевого провода питания в розетке преобразователя,
  • максимально уменьшить длину проводов, подводящих постоянное напряжения 12 (24)В от аккумулятора автомобиля к преобразователю напряжения, и увеличить их сечение,
  • иногда помогает изменение расположения проводов питания преобразователя относительно сигнальных аудиокабелей, а также удаление их друг от друга,
  • минусовой провод питания преобразователя необходимо соединить с «массой» недалеко от клеммы, а не тянуть его к аккумулятору через весь автомобиль,
  • попробовать соединить с «массой» корпус аудиоустройства, если, конечно, он металлический,
  • подключить непосредственно к клеммам + и — преобразователя напряжения электролитический конденсатор большой емкости (примерно, 4700 мкФ на напряжение 35В). Этот способ особенно эффективен, когда невозможно уменьшить длину проводов питания преобразователя.
Читать еще:  Преобразователь напряжения с 12 на 220 отзывы

4. Как обеспечить работу от преобразователя напряжения насосов и другой техники с индуктивным характером нагрузки?

Для питания насосов и электроинструментов с индуктивным характером нагрузки для повышения КПД необходимо использовать преобразователи напряжения с формой сигнала, наиболее близкой к синусоиде. Однако для небольших мощностей, например, вентилятор, можно использовать и «прямоугольник», но, в данном случае, необходимо иметь запас по мощности преобразователя в 3-4 раза. Иногда это оправдано ввиду высокой цены преобразователей с «синусом».

Для работы большинства электроинструментов «прямоугольник» вполне допустим, так как в них используются коллекторные электродвигатели, имеющие небольшую индуктивную составляющую, например, электродрели и насосы типа «Кама».

5. Какие бытовые приборы работают от любых преобразователей напряжения?

Несомненно, этот вопрос касается простых недорогих преобразователей напряжения с «модифицированным синусом» на выходе. Из опыта работы могу сказать, что с учетом мощности преобразователя, неприхотливы к форме выходного сигнала следующие бытовые приборы: зарядные устройства мобильных телефонов, фото и видео камер, DVD проигрыватели, телевизоры, ноутбуки, компьютеры, нагревательные приборы (кипятильники), электродрели, осветительные приборы (лампы накаливания и энергосберегающие, кроме люминесцентных «ламп дневного света»). Из этого списка видно, что для работы от преобразователей напряжения лучше использовать устройства с импульсными блоками питания.

6. Почему от преобразователя напряжения в автобусе иногда не включается телевизор, хотя от обычной сети 220В он работает нормально?

Эта проблема возникает только с моделями телевизоров на электронно-лучевой трубке (не ЖК). Она связана с работой петли размагничивания кинескопа в телевизоре, которая потребляет от 200 до 1000Вт в момент включения в течение 2-3 сек. Такое превышение мощности вызывает снижение выходного напряжения преобразователя и блок питания телевизора не запускается. Кстати, возникающая в этом случае перегрузка часто является причиной выхода из строя преобразователя напряжения. Радикальный способ решения проблемы — отключить петлю размагничивания. Для этого необходимо снять заднюю стенку телевизора и отсоединить петлю, которая подключена через разъем.

Конечно, отключение петли размагничивания может вызвать неравномерность цветов по экрану телевизора, но в большинстве случаев это мало заметно и не мешает просмотру.

Применение электрических инверторов 12-220. Обзор популярных моделей

Инверторами называют электрические приборы, совмещающие в себе функционал источника бесперебойного питания и стабилизатора напряжения. В зависимости от мощности, они могут обеспечивать питание одного или нескольких потребителей. Наибольшее распространение получили устройства для преобразования постоянного тока 12В в переменный 220В.

Сферы применения

Инверторы используются в различных ситуациях:

  • В дальних поездках обеспечивают возможность подключения к аккумулятору автомобиля
    необходимых приборов (холодильника, электрических инструментов и т.д.).
  • Преобразование энергии, полученной от альтернативных источников (например, от солнечных батарей).
  • Резервное энергоснабжение дома на случай неожиданного отключения электричества.
  • Источник энергии на загородных участках при отсутствии централизованной электрификации и т.д.

Для выполнения каждой из этих задач выбирают соответствующие модели преобразователей. Чаще всего инверторы 12/220 используются автомобилистами.

Классификация

Основными критериями классификации этих приборов являются мощность, форма тока и входное напряжение. Выбор конкретной модели зависит от целей, с которыми приобретается устройство.

Для подключения к автомобильному прикуривателю используются простейшие компактные преобразователи небольшой мощности. От них могут получать питание гаджеты с низким потреблением электроэнергии (телефоны, ноутбуки, вентиляторы, фонарики).

Преобразователи для питания приборов мощностью от 150 Вт присоединяют напрямую к клеммам аккумулятора. Чтобы снизить потери КПД, не рекомендуется использовать «крокодильчики», которые входят в комплектацию некоторых моделей. Для стабильного и надёжного подключения больше подойдут медные клеммы с винтовым соединением.

Номинальная и пиковая мощность

При выборе преобразователя следует суммировать мощность всех потребителей, которые будут к нему подключены. К полученному результату прибавляют ещё 20%, так как прибор не сможет долго работать на пределе возможностей. Кроме того, возможны потери вследствие плохого контакта в соединениях или низкого качества кабеля. Также нужно учитывать ёмкость аккумулятора.

Рассчитывать мощность инвертора необходимо по двум характеристикам: номинальной и пиковой. Первая из них определяет нагрузку, под которой прибор может работать длительное время. У бытовых моделей она обычно составляет от 60 до 1000 Вт. Однако существуют модификации, у которых этот показатель превышает 1 кВт. С их помощью можно обустроить мобильную мини-электростанцию. Их целесообразно покупать, например, для подключения электроинструментов.

Пиковая мощность характеризует максимальную нагрузку, которую инвертор может выдержать в течение короткого промежутка времени. Она варьируется в пределах 150 – 10000 Вт. Ток, потребляемый некоторыми электроприборами при начале работы, в несколько раз превышает номинальное значение. Выбирая преобразователь, нужно обязательно обратить внимание на этот момент, иначе подключенное к нему оборудование может не запуститься.

Для бытовых нужд (например, путешествий на автомобиле) обычно бывает достаточно инвертора мощностью до 600 Вт. Этого хватит, чтобы включить холодильник, зарядить телефон, ноутбук или фонарик. Ток нагрузки такого прибора составляет примерно 50 А, что значительно меньше показателей современных автомобильных генераторов.

Форма тока

Важным критерием выбора преобразователя является форма тока, получаемая на выходе. От этого параметра зависит, какие приборы к нему можно подключить.

Существует два вида формы:

  1. Чистая (непрерывная) синусоида. Диаграмма тока представляет собой ровную синусоиду. Такие приборы обеспечивают безопасное подключение любого оборудования. В схему этих устройств входят дорогостоящие комплектующие, поэтому цена на них достаточно высока.
  2. Модифицированная (изменённая) синусоида. Диаграмма тока – ступенчатая. Такие инверторы нельзя использовать для подключения электроинструмента с асинхронными двигателями, компрессоров и приборов, восприимчивых к помехам. Оборудование либо вообще не запустится, либо будет работать в экстремальном режиме, что приводит к снижению КПД и сокращению срока службы. Преобразователи с модифицированной синусоидой подходят для питания ламп, обогревателей, коллекторных двигателей, телефонов, ноутбуков, телевизоров. Повысить качество работы можно за счёт дополнительной установки устройства плавного пуска.

Защита

Инверторы оснащаются различными видами защиты, которые при достижении критических значений отключают прибор или подают звуковой сигнал, при следующих ситуациях:

  • Слишком высокое или слишком
    низкое напряжение на входе.
  • Короткое замыкание.
  • Перегрев.
  • Превышение допустимой нагрузки.
  • Неправильное подключение.

Чем выше стоимость устройства, тем больше внимания уделяется защитным мерам.

Выходы

Преобразователи могут оснащаться различными типами выходов для подключения потребителей:

  • Электрическая розетка (обычная, европейского стандарта или универсальная).
  • Разъём USB.
  • Специальные разъёмы DC напряжением от 12 до 28 В (к ним подключается автомобильное
    оборудование: магнитолы, телевизоры, подогрев сидений и т.д.).
Читать еще:  Gps трекер для машины в прикуриватель

Количество выходов каждого типа зависит от конкретной модели.

Кабель

В комплектацию инвертора входит кабель для подключения. Его длина может достигать 100 м. Это обеспечивает мобильность устройства, однако приводит к дополнительным потерям мощности. Рекомендуется обращать внимание не на длину, а на качество кабеля: он должен иметь достаточно большое сечение и быть гибким.

Материал

Для изготовления корпуса преобразователя могут использоваться разные материалы:

Также существуют комбинированные варианты (алюминий с пластиком и сталь с пластиком).

Алюминиевый корпус лучше других обеспечивает пассивное охлаждение. Изделия из стали обладают повышенной прочностью. Вариант из пластика подходит только для маломощных инверторов.

Стоимость

Наиболее значимое влияние на стоимость преобразователя оказывает его мощность.

Выделяют три основных ценовых сегмента:

  • Начальный. Сюда входят маломощные устройства (до 200 Вт) для питания мелких приборов. Включаются в прикуриватель. Выдают модифицированную синусоиду. Стоимость – до 1400 руб.
  • Средний. Инверторы мощностью до 800 Вт с модифицированной синусоидой. Подключаются напрямую к аккумулятору. Стоимость – 1400 – 5000 руб.
  • Высший. Мощные устройства (до 5 кВт) с модифицированным или чистым синусом. Стоимость – от 5000 руб.

Популярные модели

Из всего многообразия инверторов потребители отдают предпочтение следующим моделям:

STURM AW98A03

Номинальная мощность прибора – 240 Вт. Отключение происходит при нагрузке более 360 Вт (30 А). Оснащается прочным корпусом и защитой от перегрева, перенапряжения и короткого замыкания. Прост в обращении, управление осуществляется одной кнопкой. Выдаёт изменённую синусоиду. Стоимость – около 2500 руб.

МАП «ЭНЕРГИЯ» 900

Мощность – 900 Вт (отключение происходит при достижении 1300 Вт). Оснащается цифровым дисплеем и большим набором разнообразных настроек и функций. Может использоваться в качестве ЗУ для автомобильного АКБ. Средняя стоимость – 28000 руб.

TBS POWERSINE PS600-12

Прибор с пультом ДУ, активным охлаждением и высоким КПД (92%). Корпус выполнен из стали. Нагрузка – до 500 Вт. Чистая синусоида. Защита от слишком высокого и слишком низкого входного напряжения. Стоимость – около 26000 руб.

MEANWELL 12/220V 1500W

Может работать от прикуривателя, аккумулятора или солнечных батарей. Отличается высокой мощностью и небольшими габаритами. Стоит порядка 7000 руб. Выдаёт чистую синусоиду.

RITMIX RPI-6010 CHARGER

Сочетает в себе функции выпрямителя, зарядного устройства для автомобильной АКБ и автономного источника питания. Стоит порядка 5000 руб.

MOBILEN SP-150

Мощность – 150 Вт. На выходе оснащается разъёмом USB и обычной розеткой. Имеется защита от перегрузки. Включается в прикуриватель. Стоимость – около 1000 руб.

LUXEON IPS-2000S

Мощность – до 1 кВт. Чистая синусоида. Высокий уровень защиты. КПД – 90%. Ремонтопригодность. Стоимость – от 8000 руб.

ШТИЛЬ PS12/300

Мощность – 300 Вт. Истая синусоида. Подключается к аккумулятору или прикуривателю. Средняя стоимость – 7500 руб.

Рекомендации по установке

Чтобы продлить срок службы преобразователя, следует тщательно выбрать место для его установки.

Противопоказаниями являются:

  • Высокая влажность.
  • Попадание солнечных лучей.
  • Наличие поблизости отопительных
    приборов и легковоспламеняющихся предметов.

Вывод

Высокая мощность не является приоритетом при выборе инвертора. Основное внимание следует уделить качеству сборки и комплектующих, а также соблюдению правил установки и подключения.

Видео-обзор электрического инвертора Luxeon IPS 2000s 12В на 220В

Мощные повышающие инверторы напряжения

Повышающие трансформаторные преобразователи напряжения на транзисторах широко используются в нестационарных и полевых условиях для замены сети 220 В 50 Гц для питания сетевой аппаратуры и приборов.

Такие преобразователи должны обеспечивать выходную мощность от единиц до сотен ватт при питании от аккумуляторов или генераторов постоянного тока напряжением от 6 до 24 В.

Обычно в качестве преобразователей напряжения повышенного напряжения используют автогенераторные преобразователи или трансформаторные преобразователи с внешним возбуждением.

Пример двухтактного трансформаторного автогенератора, преобразующего постоянное напряжение 12 6 в переменное 220 В, показан на рис. 10.1. Преобразователь работает на повышенной частоте преобразования — 500 Гц (под нагрузкой) и 700 Гц на холостом ходу. КПД преобразователя около 75%. Такой преобразователь можно использовать, преимущественно, для питания активной нагрузки, например, паяльника, осветительной лампы. Его выходная мощность — до 40 Вт.

Резистор R1 является ограничителем базового тока. Цепь R2, С1 создает запускающий импульс тока в момент включения питания генератора. Дроссель L1 ДПМ-0,4 снижает вероятность самовозбуждения преобразователя на повышенной частоте (более 10 кГц).

Для трансформатора Т1 использован магнитопровод трансформатора кадровой развертки (ТВК). Все его обмотки перемотаны. Обмотки I и II содержат по 30 витков провода ПЭВ 0,6. 0,8. Обмотка III содержит 20 витков провода ПЭВ 0,16. 0,2; обмотка IV — 1000 витков такого же провода. Намотка обмоток I и II ведется одновременно в два провода виток к витку.

Рис. 10.1. Схема преобразователя напряжения средней мощности.

Рис. 10.2. Схема мощного преобразователя напряжения.

Обмотка III наматывается также виток к витку. Обмотка IV — внавал равномерно по каркасу. Повышающий трансформаторный преобразователь напряжения аккумулятора (рис. 10.2) позволяет получить на выходе напряжение 220 В 50 Гц, потребляя при напряжении 12 В ток 5 А.

В основе устройства — задающий генератор прямоугольных импульсов, выполненный по схеме мультивибратора, типовая схема которого была приведена ранее на рис. 1.1. Рабочая частота этого генератора должна быть 50 Гц. Поскольку выходная мощность задающего генератора невелика, к выходам мультивибратора подключены двухкаскадные усилители мощности, позволяющие получить усиление по мощности до 1000 раз.

На выходе усилителя включен повышающий низкочастотный трансформатор Т1. Диоды VD1 и VD2 защищают выходные транзисторы преобразователя при их работе на индуктивную нагрузку.

В качестве трансформатора Т1 можно использовать унифицированные трансформаторы типа ТАН или ТПП. Транзисторы VT1 и VT4 допустимо заменить на КТ819ГМ (с радиаторами); VT2 и ѴТЗ — КТ814, КТ816, КТ837; диоды VD1 и VD2 — Д226.

Преобразователь постоянного напряжения 12 6 в переменное 220 В (рис. 10.3) может обеспечить выходную мощность 100 Вт.

Рис. 10.3. Схема преобразователя напряжения мощностью 100 Вт.

На преобразователь подается постоянное напряжение 12 В от аккумулятора. Его задающий генератор формирует два пара-фазных напряжения с частотой 50 Гц (частота промышленной сети). Напряжения с задающего генератора подаются на два однотипных импульсных усилителя, которые коммутируют напряжение на первичной обмотке трансформатора Т1. Со вторичной обмотки трансформатора Т1 переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц поступает в нагрузку.

Задающий генератор (см. типовую схему узла на рис. 1.1) на основе симметричного мультивибратора отличается использованием диодов, включенных в базовые цепи транзисторов. За счет нелинейности ВАХ диодов выходные импульсы мультивибратора имеют незначительные выбросы.

К выходам задающего генератора подключены два однотипных трехкаскадных усилителя. На вторичной обмотке Т1 получается переменное напряжение 220 В.

Силовой трансформатор Т1 намотан на Ш-образном магнитопроводе сечением 12 см2. Первичная обмотка содержит две половины по 240 витков провода ПЭЛ 0,65 мм. Вторичная обмотка имеет 4400 витков провода ПЭЛ 0,25 мм.

Выходные транзисторы ѴТ1 и ѴТ6 установлены на радиаторы площадью по 100 см2.

Для защиты выходных транзисторов следует использовать высокочастотные диоды VD1 и VD2 типа КД213, КД2997. Транзисторы ѴТ1 и ѴТ6 можно заменить на КТ819ГМ (с радиаторами); ѴТ2 и ѴТ5 — КТ805 ѴТЗ и ѴТ4 — КТ208.

Читать еще:  Преобразовать напряжение 12 в 220 вольт

Схема простого преобразователя напряжения, позволяющего при питании от автомобильного аккумулятора 12 В получить на выходе напряжение 220 В 50 Гц, показана на рис. 10.4. [10.4]. Максимальная выходная мощность преобразователя — 100 Вт, КПД — до 50%.

Рис. 10.4. Схема простого преобразователя напряжения.

Задающий генератор выполнен по схеме традиционного симметричного мультивибратора, выполненного на транзисторах ѴТ2 и ѴТЗ (КТ815). Выходные каскады преобразователя собраны на составных транзисторах ѴТ1 и ѴТ4 (КТ825). Эти транзисторы установлены без изолирующих прокладок на общий радиатор.

Устройство потребляет от аккумулятора ток до 20 А. В качестве силового использован готовый сетевой трансформатор на 100 Вт (сечение центральной части железного сердечника — около 10 см2). У него должны быть две вторичные обмотки, рассчитанные на 8В/10 А каждая.

Для того, чтобы частота работы задающего генератора была равна 50 Гц, подбирают номиналы резисторов R3 и R4.

Преобразователь напряжения повышенной мощности работает от аккумуляторной батареи (рис. 10.5) и позволяет получить на выходе переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц. Мощность нагрузки может достигать 200 Вт.

Трансформатор Т1 намотан на ленточном магнитопроводе ШЛ12х20. Первичная обмотка содержит 500 витков ПЭВ-2 0,21, отвод от середины. Обмотки управления имеют по 30 витков того же провода диаметром 0,4 мм.

Трансформатор Т2 — также на ленточном магнитопроводе ШЛ32х38. Первичная обмотка содержит 96 витков провода ПЭВ-2 2,5, отвод от середины. Вторичная обмотка имеет 920 витков провода ПЭВ-2 диаметром 0,56 мм.

Выходные транзисторы устанавливаются на радиаторах площадью по 200 см2. Сильноточные токовводы должны иметь сечение не менее 4 мм2. Работа преобразователя проверялась от аккумулятора 6СТ60.

Для питания электробритвы от автомобильной бортовой сети с постоянным напряжением 12 В предназначено следующее устройство (рис. 10.6). Оно потребляет под нагрузкой ток около 2,5 А.

В преобразователе задающий генератор на триггере DD1.1 вырабатывает частоту 100 Гц. Потом делитель частоты на триггере DD1.2 уменьшает ее в 2 раза, а предварительный усилитель на транзисторах VT1, VT2 раскачивает усилитель мощности на транзисторах ѴТЗ, ѴТ4, нагруженный на трансформатор Т1. Задающий генератор обладает стабильностью частоты не хуже 5% при изменении питающего напряжения от 6 до 15 Б. Делитель частоты одновременно играет роль симметрирующей ступени, позволяя улучшить форму выходного напряжения преобразователя. Микросхема DD1 К561ТМ2 (564ТМ2) и транзисторы предварительного усилителя питаются через фильтр R9, СЗ и С4. Вторичная обмотка трансформатора Т1 с конденсатором С5 и нагрузкой образуют колебательный контур с резонансной частотой около 50 Гц.

Рис. 10.5. Схема преобразователя напряжения повышенной мощности.

Рис. 10.6. Схема преобразователя напряжения для питания электробритвы.

Трансформатор Т1 можно изготовить на основе любого сетевого трансформатора мощностью 30. 50 Вт. Все ранее существовавшие вторичные обмотки с трансформатора удаляют (сетевая будет служить новой вторичной обмоткой), а вместо них наматывают проводом ПЭЛ или ПЭВ-2 диаметром 1,25 мм две полуобмотки, каждая с числом витков, соответствующим коэффициенту трансформации около 20 по отношению к оставленной обмотке на 220 В. Если число витков высоковольтной обмотки неизвестно, количество витков низковольтной обмотки определяют экспериментально, подбором числа витков до получения на выходе преобразователя напряжения 220 В.

Емкость конденсатора С5 подбирают из условия получения максимального выходного напряжения при подключенной нагрузке.

Схема преобразователя (рис. 10.6) была упрощена В. Каравкиным . Усовершенствования коснулись только задающего генератора, схема которого показана на рис. 10.7. Этот генератор работает на частоте 50 Гц.

Преобразователь постоянного напряжения 12 6 в переменное 220 В (рис. 10.8) при подключении к автомобильному аккумулятору емкостью 44 А-ч может питать 100-ваттную нагрузку в течение 2. 3 часов.

Рис. 10.7. Вариант схемы задающего генератора для преобразователя напряжения.

Рис. 10.8. Схема преобразователя напряжения на 100 Вт.

Задающий генератор на симметричном мультивибраторе (VT1 и VT2) нагружен на мощные парафазные ключи (ѴТЗ — ѴТ8), коммутирующие ток в первичной обмотке повышающего трансформатора Т1. Мощные транзисторы ѴТ5 и ѴТ8 защищены от перенапряжений при работе без нагрузки диодами VD3 и VD4.

Трансформатор выполнен на магнитопроводе ШЗбхЗб, низковольтные обмотки I’ и I” имеют по 28 витков провода ПЭЛ диаметром 2,1 мм, а повышающая обмотка II — 600 витков ПЭЛ диаметром 0,6 мм, причем сначала наматывают W2, а поверх нее двойным проводом (с целью достижения симметрии полуобмоток) W1. При налаживании с помощью резистора R5 добиваются минимальных искажений формы выходного напряжения.

Схема преобразователя напряжения на 300 Вт показана на рис. 10.9. Задающий генератор преобразователя собран на однопереходном транзисторе VT1, резисторах R1 — R3 и конденсаторе С2. Частоту генерируемых им импульсов, равную 100 Гц, D-триггер на микросхеме DD1 К561ТМ2 делит на 2. При этом на выходах триггера формируются парафазные импульсы, следующие с частотой 50 Гц. Они через буферные элементы — инверторы КМОП-микросхемы К561ЛН2 управляют ключевыми транзисторами (блок 1), включенными по схеме двухтактного усилителя мощности. Нагрузкой этого каскада служит трансформатор Т1, повышающий импульсное напряжение до 220 В.

Рис. 10.9. Схема преобразователя напряжения на 300 Вт.

Трансформатор Т1 выполнен на магнитопроводе ПЛ25х100х20. Обмотки I и II содержат по 11 витков из алюминиевой шины сечением 3×2 мм, обмотка III выполнена проводом ПБД диаметром 1,2 мм и имеет 704 витка.

Приступая к налаживанию устройства плюсовой проводник источника питания отключают от точки соединения обмоток I и II трансформатора Т1 и, пользуясь осциллографом, проверяют частоту и амплитуду импульсов на базах транзисторов. Амплитуда импульсов должна быть около 2 Б, а их частоту следования, равную 50 Гц, устанавливают резистором R1.

Каждый из выходных транзисторов установлен на теплоотводе с площадью около 200 см2 Резисторы в коллекторных цепях транзисторов изготовлены из нихромового провода диаметром 1,2 мм (10 витков на оправке диаметром 4 мм). Если их включить

в эмиттерные цепи транзисторов, то транзисторы каждого п/іеча можно будет установить на общий теплоотвод. Нагрузку к преобразователю допускается подключать только после того, как на схему будет подано питание.

Все рассмотренные ранее повышающие преобразователи имели нерегулируемое и нестабилизированное выходное напряжение.

На рис. 10.10 показан простой повышающий преобразователь, к достоинствам которого можно отнести:

  • стабилизированное выходное напряжение;
  • возможность регулировки величины выходного напряжения в значительных пределах;
  • применение широко распространенных элементов;
  • использование в качестве Т1 типового трансформатора ТН-46-127/220-50 без каких-либо переделок.

Рис. 10.10. Схема повышающего преобразователя 9. 12,6 В/220 В, 18 Вт с регулируемым стабилизированным выходным напряжением переменного тока.

Преобразователь выполнен на транзисторах ѴТ4 и ѴТ5 по классической схеме Ройера. Его питание осуществляется от регулируемого стабилизатора напряжения на транзисторах ѴТ1 — ѴТЗ. Следует иметь в виду, что транзисторы ѴТЗ — ѴТ5 обязательно должны быть установлены на теплоотводящих пластинах. Составной стабилитрон VD1 — VD2 (КС147А и КС133А) можно заменить на КС182. Максимальный ток нагрузки — до 100 мА.

Источник: Шустов М. А. Практическая схемотехника. Преобразователи напряжения.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector