Простейший инвертор из моторчика без транзисторов

Инвертор без транзисторов за 5 мин (с 12 на 220 в, плюс сирена как бонус). Теория и эксперимент (часть 1 из 2)

Дождались наконец-то, именно так, вам не послышалось — инвертор без транзисторов, а еще без двойных, симметричных обмоток трансформатора!

Инверторы, как приборы трансформации постоянного напряжения, нет не вошли, а просто навалились в современную жизнь. Без них не обходится например, солнечная энергетика, автомобилисты без инверторов не смогут лишний раз посмотреть телевизор на 220 в и тд.

Напомню, инвертор — устройство, которое превращает низкое (или высокое) напряжение (преимущественно постоянное) в высокое (или низкое, преимущественно переменное), то есть это устройство трансформации именно постоянного напряжения в любуе другое, как правило, с минимальными потерями мощности.

Преобразователи только переменных напряжений называют — трансформаторами. Просматривая много схем инветоров можно заметить, что у всех есть транзисторы. Причем транзисторы преимущественно еще те, самие дорогие, полевые, которые боятся лишних разрядов, статического электричества, коротких замыканий, их еще надо мазать специальной теплопроводящей пастой (или клеем) и ставить на них не маленький радиатор, или вентилятор.

А та еще морока — разбирать и наматывать на трансформатор двойную симметрическую обмотку в противоположные стороны, тупо — напряжно.
Какой же принцип работы инвертора без транзистора и что я здесь придумал, а?

Начнем с классики:

Вспомните, что повышает напряжение в инверторе, да — трансформатор. Но трансформатор может работать только с переменным током, так как только переменный ток трансформируется внутри инвертора.

А чтобы получить этот переменный ток — именно применяют транзисторные генераторы, преимущественно низкой частоты.
Здесь правда, с одним «но» — не обязательно использовать переменный ток, трансформировать можно и постоянный, но прерывистым ток (импульсный, ток типа: «есть — нету — есть»):

Чтобы понять как работает постоянный, но прерывистый ток с трансформатором, подключите первичную обмотку трансформатора (там где меньше витков) к аккумулятору (12 в), а вторичную (там где больше витков) к вольтметру.

Теперь прерывая питания вручную одним проводом, наблюдаем появление высокого напряжения на вторичной обмотке (там где больше витков) ее фиксирует вольтметр.

Интересно, высокое напряжение на выходе вторичной обмотки трансформатора тоже будет постоянным (очень малое изменение полярности), но прерывистое («плюс» и «минус» на выходе не меняется, а идет постоянное напряжение с прерыванием, что задается частотой ручного прерывания контакта):

Конечно держать аккумулятор в руках и постоянно прерывать контакты, это не дело. Все должно быть автоматическим. Здесь наверное надо вернуться к транзисторам, а нет.

В качестве коммутатора у нас будет выступать реле, но реле не обычное, а очень обычное, хотя качество должно быть высоким.
Реле бывают разные:

Дело в том, что каждое реле содержит железный стержень, обмотку на нем и контакты, которые замыкаются или размыкаются в зависимости от того есть ли напряжение на реле.

Если на реле нет напряжения, замыкается один контакт (например, «нет»), при включении напряжения контакт меняется (например, на «да»).
Скорость реакции контакта реле зависит от многих факторов:

— величины тока на катушке (сопротивление катушки);
— величины напряжения;
— степень сжатия пружины;
— величины зазора между железным сердечником реле и поверхностью подвижного контакта;
— длины плеча контакта (чем короче плечо, тем больше скорость срабатывания реле);
— скорости розмагничивания сердечника при пропадании напряжения;
— плотности среды, в которой находится подвижная часть реле (например, в вакууме нет трения воздуха);
— температуры и тд.

Сведения о факторах влияния на скорость срабатывания реле и регулирования его, необходимые для следующего шага.
А именно, разборки схемы работы реле в режиме «непрерывного переключения»:

При таком подключении реле, буквально «срывается с катушек» это можно не только увидеть, но и услышать. Почему так происходит, частично описано выше.

Короче говоря, здесь дело в пружине реле, когда подается напряжение на реле, оно срабатывает, тем самым размыкает свою цепь, пружина возвращает контакт снова на свое место и цикл продолжается сначала. За 1 с в зависимости от добротности пружины (но не только пружины) может быть 100 и более замыканий и размыканий.

Такую особенность реле я заметил почти случайно во время своих экспериментов.
Соответственно, добавив в схему трансформатор, получаем генератор и инвертор напряжения:

Переносим схему в экспериментальную плоскость, для этого нужно:

Инструменты и приборы:

— мультиметр (меряем напряжение, лучше использовать стрелочный вольтметр, так как цифровые иногда не могут зафиксировать прерывистое напряжение);
— аккумулятор (на 12 в);
— паяльник;
— реле (на 12 в);
— трансформатор (с 12 на 220 в, 10 Вт);
— лампа (220 в, 1 Вт);
— головной телефон (на 50 Ом).

Расходные материалы:

— провода;
— «крокодилы» (4 шт.);
— припой;
— канифоль.

Этап 1.
Подключаем реле к аккумулятору по схеме, сразу услышим работу реле:

Этап 2.
Присоединяем трансформатор к реле и фиксируем высокое напряжение а выходе (здесь иногда лучше использовать стрелочный вольтметр):

Этап 3.
На выходе трансформатора устанавливаем лампу на 220 в, малой мощности, она светит (а при 12 в не светит):

Этап 4.
Если вместо лампы подключить головной телефон (работает как с, так и без трансформатора), то оттуда будет выдаваться звук, чем-то похож на сирену:

Итак, схема работает, выдавая приятное жужжание. В отличие от инвертора на транзисторах, моя схема инвертора на реле содержит меньше деталей. КПД точно не мерил, ну приблизительно 65 % (с учетом КПД трансформатора).

В следующей статье — продолжение данной, я рассмотрю более практические, усовершенствованные и мощные схемы инвертора без транзисторов.

Сверхпростой преобразователь 12-220 Вольт 50Гц 300Ватт

В последнее время очень часто наблюдаю, что все больше и больше людей увлекаются сборкой самодельных инверторов. Поскольку заинтересованы начинающие радиолюбители, я решил вспомнить о схеме, которую опубликовал на нашем сайте год назад. Сегодня я решил переделать схему увеличивая выходную мощность и детально пояснить процесс сборки.

Скажу сразу — это самый простой преобразователь 12-220 с учетом выходной мощности схемы. В качестве задающего генератора задействован старый и добрый мультивибратор. Разумеется, такое решение многим уступает современным высокоточным генераторам на микросхемах, но давайте не забудем, что я стремился максимально упростить схему так, чтобы в итоге получился инвертор, который будет доступен широкой публике. Мультивибратор — не есть плохо, он работает более надежно, чем некоторые микросхемы, не так критичен к входным напряжениям, работает при суровых погодных условиях (вспомним TL494, которую нужно подогревать, при минусовых температурах).

Трансформатор использован готовый, от UPS, габариты сердечника позволяют снять 300 ватт выходной мощности. Трансформатор имеет две первичные обмотки на 7 Вольт (каждое плечо) и сетевую обмотку на 220 Вольт. По идее, подойдут любые трансформаторы от бесперебойников.

Диаметр провода первичной обмотки где-то 2,5мм, как раз то, что нужно.

Читайте также  Роза из салфетки

Основные характеристики схемы

Номинал входного напряжения — 3,5-18 Вольт
Выходное напряжение 220Вольт +/-10%
Частота на выходе — 57 Гц
Форма выходных импульсов — Прямоугольная
Максимальная мощность — 250-300 Ватт.

Недостатки

Долго думал какие у схемы недостатки, на счет КПД, оно на 5-10% ниже аналогичных промышленных устройств.
Схема не имеет никаких защит на входе и на выходе, при КЗ и перегрузке полевые ключи будут перегреваться до тех пор, пока не выйдут из строя.
Из за формы импульсов, трансформатор издает некий шум, но это вполне нормально для таких схем.

Достоинства

Простота, доступность, затраты, 50 Гц на выходе, компактные размеры платы, легкий ремонт, возможность работы в суровых погодных условиях, широкий допуск используемых компонентов — все эти достоинства делают схему универсальной и доступной для самостоятельного повторения.

Китайский инвертор на 250-300 ватт, можно купить где-то за 30-40$, на этот инвертор я потратил 5$ — купил только полевые транзисторы, все остальное найдется на чердаке думаю у каждого.

Элементная база

В обвязке минимальное количество компонентов. Транзисторы IRFZ44 можно с успехом заменить на IRFZ40/46/48 или на более мощные — IRF3205/IRL3705, они не критичны.

Транзисторы мультивибратора TIP41 (КТ819) можно заменить на КТ805, КТ815, КТ817 и т.п.

С успехом подключал к этому инвертору телевизор, пылесос и другие бытовые устройства, работает неплохо, если устройство имеет встроенный импульсный БП, то вы не заметите разницы в работе от сети и от преобразователя, в случае запитки дрели — запускается с неким звуком, но работает довольно хорошо.

Плата была нарисована вручную обыкновенным маникюром

В итоге инвертор понравился на столько, что решил поместить в корпус от компьютерного блока питания.
Реализована также функция REM, для включения схемы нужно всего лишь подключить провод REM на плюсовую шину, тогда поступит питание на генератор и схема начнет работать.


С такой схемы вполне реально снять и большую мощность (500-600 Ватт, может и больше), в дальнейшем попробую увеличить мощность, так, что следующая статья не за горами, до новых встреч.

Автомобильный инвертор 12-220 вольт 1000 Ватт своими руками

Инверторы

Автомобильные инверторы 12-220 достаточно пригодные аппараты. С их помощью можно получить сетевое напряжение 220 Вольт от бортовой сети автомобиля 12 Вольт. Устройство из себя представляет DC-AC повышающий преобразователь напряжения, на выходе которого образуется напряжение 220 Вольт (+/-20 Вольт).

делаем своими руками

12-220 своими руками

Мощные инверторы такого рода стоят порядка 100-150 долларов, но в домашних условиях возможно сконструировать аналогичный преобразователь, который будет работать не хуже заводского.
Итак, давайте рассмотрим схему преобразователя повышенной мощности.

ивертор схема делаем сами

Данная схема может питать мощные нагрузки до 1000 ватт. Схема достаточно распространенная, no была переделана с целью увеличения выходной мощности.
В качестве задающего генератора использован широко-применяемая микросхема TL494.

микросхема фото

микросхема в схеме

Это двухканальный ШИМ контроллер высокой точности без дополнительного драйвера, поэтому для раскачки полевых транзисторов нужно дополнительно усиливать сигнал с микросхемы.
В схеме использовано всего 4 выходных каскада – 4 пары мощных полевых транзисторов серии IRF3205.

полевые транзисторы фото

В ходе работы под нагрузкой, полевые транзисторы будут греться, поэтому возможно, кроме теплоотводов им нужен будет отдув.

блок на фото

Трансформатор – основная (силовая) часть схемы. Трансформатор может быть намотан на кольце 65х50х30. Можно в качестве сердечника использовать сердечники из трансформаторов БП АТ или АТХ
Процесс изготовления трансформатора смотрите ниже…

трансформатор в инвертор
делаем трансформатор

сердечник фото

делаем трансформатор фото

делаем сами тр

Nemo4155

Nemo4156

Nemo4157

Nemo4158

Nemo4159

Nemo4160

Nemo4167

Nemo4168

Nemo4169

Первичная обмотка состоит из 10 витков с отводом от середине. Мотают обмотку так.
Для начала готовим провод для намотки. Провод можно взять с диаметром 0,8-1,2мм, в нашем случае 1мм
Берем 12 жил такого провода с длиной 15см. Скручиваем концы, чтобы жилы держались вместе и мотаем 5 витков по всему каркасу. Стараемся мотать ровно, от намотки зависит многое.

Далее изолируем эту обмотку (желательно тканевой изолентой) и мотаем точно такую же обмотку поверх первой. Намотка делается таким же образом, провод опять состоит из 12 жил миллиметровых проводов, количество витков тоже 5.

Далее нужно фазировать обмотку . В начале нужно снять лак с кончиков жил и залудить концы.
Подключаем трансформатор в схему. Начало первой половины подключаем с концом второй или наоборот – конец первой с началом второго плеча. Таким образом у нас будет одна обмотка с отводом из средней точки.
Позже, первичную обмотку изолируем и мотаем повышающую.

Обмотка содержит 80 витков. Провод мотается по рядам, в моем случае мотал 5-ю жилами провода 0,75мм, но можно взять провод по тоньше. Для того, чтобы витки влезли без особых усилий, желательно мотать на кольце.

На выходе устройства частота повышена, поэтому питать таким преобразователем активные нагрузки не советую, хотя у меня вполне нормально работает телевизор и проигрыватели с импульсным источником питания, а вот музыкальный центр отказался работать, причина – внутри стоит сетевой трансформатор на 50Гц, который не может работать на такой частоте.

Преобразователь может питать утюги, лампы накаливания, обогреватели, паяльник и многое другое. Благодаря импульсной технологии, размеры устройства вполне компактные. Такой преобразователь раньше питал автомобильный усилитель, стоит лишь перемотать повышающую обмотку и у вас будет вполне приличный преобразователь с 12 на 220 Вольт с высокой выходной мощностью.; Полевые ключи можно заменить на аналогичные, выбор большой IRF2505,и IRL3205 , IRFZ44, IRFZ48 (с последними двумя, мощность уменьшится до 700-800 ватт)

Уже планирую собрать преобразователь с выходной мощностью 1800-2000 ватт и мотал трансформатор, ниже приведены фотографии используемого кольца (размеры – 65х50х30). Для наших целей нужно использовать кольца марки 2000 НМ.

Простейший инвертор из моторчика без транзисторов

интересные РАДИОСХЕМЫ самодельные

  • ELWO
  • 2SHEMI
  • БЛОГ
  • СХЕМЫ
    • РАЗНЫЕ
    • ТЕОРИЯ
    • ВИДЕО
    • LED
    • МЕДТЕХНИКА
    • ЗАМЕРЫ
    • ТЕХНОЛОГИИ
    • СПРАВКА
    • РЕМОНТ
    • ТЕЛЕФОНЫ
    • ПК
    • НАЧИНАЮЩИМ
    • АКБ И ЗУ
    • ОХРАНА
    • АУДИО
    • АВТО
    • БП
    • РАДИО
    • МД
    • ПЕРЕДАТЧИКИ
    • МИКРОСХЕМЫ
    • ВОПРОС-ОТВЕТ
    • АКУСТИКА
    • АВТОМАТИКА
    • АВТОЭЛЕКТРОНИКА
    • БЛОКИ ПИТАНИЯ
    • ВИДЕОТЕХНИКА
    • ВЫСОКОВОЛЬТНОЕ
    • ЗАРЯДНЫЕ
    • ЭНЕРГИЯ
    • ИЗМЕРЕНИЯ
    • КОМПЬЮТЕРЫ
    • МЕДИЦИНА
    • МИКРОСХЕМЫ
    • МЕТАЛЛОИСКАТЕЛИ
    • ОХРАННЫЕ
    • ПЕСОЧНИЦА
    • ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ
    • ПЕРЕДАТЧИКИ
    • РАДИОБАЗАР
    • ПРИЁМНИКИ
    • ПРОГРАММЫ
    • РАЗНЫЕ ТЕМЫ
    • РЕМОНТ
    • СВЕТОДИОД
    • СООБЩЕСТВА
    • СОТОВЫЕ
    • СПРАВОЧНАЯ
    • ТЕХНОЛОГИИ
    • УСИЛИТЕЛИ
    • Страница 1 из 9
    • 1

    Для питания мультиметра от 1 батарейки АА вместо «кроны» 9V собрал я этот преобразователь. Хотя от него можно запитать что угодно Монтаж навесной прямо на разъеме от батареи «крона». В случае чего можно будет легко отсоединить и вернуть «крону».
    Если не работает, то меняем местами концы одной из обмоток.

    Самый энергоемкий режим в мультиметре — прозвонка. Если напряжение питания сильно падает при замыкании щупов, то нужно увеличить диаметр провода L2 (я остановился на 0,3мм ПЭВ-2). Диаметр провода L1 не критичен, я использовал 0,18мм и только из соображений «живучести», т.к. более тонкие можно нечаянно оторвать.
    В итоге собрал эту схему с кольцом D=12 d=7 h=5.5mm на VT1 2SC3420 — без нагрузки качает 100V, он оказался лучше всех (R1=130 Ом). Также удачно испытаны КТ315А (слабоват, R1=1кОм), КТ863 (качает хорошо).

    Отладка: Отсоединяем ZD1, вместо R1 ставим подстроечное сопротивление 4,7кОм; в качестве нагрузки- R= 1кОм. Добиваемся максимального напряжения на нагрузке, изменяя сопротивление R1. Без нагрузки эта схема легко выдает 100V и более, так что при отладке ставьте C2 на напряжение не менее 200V и не забывайте его разряжать

    * Важное дополнение. Кольцо здесь применять необязательно! Берем готовый дроссель 330мГн. и выше, поверх его обмотки мотаем любым проводом 20-25 витков L1, фиксируем термоусадкой. И ВСЕ. качает даже лучше, чем кольцо. Проверено мной с VT1 2SC3420 и IRL3705 (R1=130 Ом, VD1 — HER108). Полевик IRL3705 отлично работает, но ему нужно напряжение питания хотя бы 1V и между затвором и массой резистор несколько килоом и стабилитрон на 6-10V

    РАБОТАЕТ. лично мной проверено с кремниевыми транзисторами. Это же несложно проверить 10 минут времени
    германиевых транзисторов в наличии давно не имею
    * Самому стало интересно проверить, ибо кремниевый транзистор открываться должен при напряжении база-эмиттер 0.7V Сделал еще один экземпляр

    Если очень хочется — поставь, но на 10V. Узел на ZD1 VT2 R2 и без него ограничивает выходное напряжение путем срыва колебаний — и такой способ гораздо экономичнее, чем тупо сажать напряжение на выходе, превращая его тепло. Тем более, если речь идет о питании от почти дохлых батареек. ВОТ

    Честно- не пробовал ставить другие полевики. КП 501A стоит 10р. и у меня их кулек предпочитаю ставить не паяную, а новую заведомо исправную детальку. Думаю, что любой аналогичный полевичок справится с задачей. Скорее всего придется подобрать ZD1

    Печально, даже не знаю что посоветовать.
    Какие детальки использовал?
    Возможно попался дохлый С2 либо его полярность попутал нечаянно
    Схемка настолько проста и безотказна.
    либо отлично работает, либо совсем не работает (тогда нужно поменять местами концы ОДНОЙ из обмоток). попробуй собрать без ZD1 VT2 R2.

    Отладка: Отсоединяем ZD1, вместо R1 ставим подстроечное сопротивление 4,7кОм; в качестве нагрузки- R= 1кОм. Добиваемся максимального напряжения на нагрузке, изменяя сопротивление R1.

    Напомню о безопасности: Без нагрузки эта схема легко выдает 100V и более, так что при отладке ставьте C2 на напряжение не менее 200V и не забывайте его разряжать smile

    Простой инвертор с низким энергопотреблением 12 вольт-220 вольт

    Вот простой инвертор с низким энергопотреблением, который преобразует 12 В постоянного тока в 230-250 В переменного тока. Его можно использовать для питания очень легких нагрузок, таких как зарядные устройства для окон и ночные лампы, или просто для того, чтобы держать шокированных подальше от злоумышленников. Схема построена вокруг двух микросхем, а именно: микросхемы CD4047 и микросхемы ULN2004 .

    Цепь инвертора низкой мощности

    простая схема инвертора с низким энергопотреблением

    IC CD4047 (IC1) — моностабильный / нестабильный мультивибратор . Он подключен в нестабильном режиме и генерирует симметричные импульсы от 50 до 400 Гц, которые подаются на IC2 через резисторы R1 и R2. Простая схема инвертора с низким энергопотреблением.

    ULN2004 (IC2) является популярной 7-канальной интегральной схемой Дарлингтона. Здесь три каскада Дарлингтона идут параллельно для усиления частот, принимаемых от IC1. Выход IC2 подается на трансформатор X1 через резисторы R3 и R4. Трансформатор X1 (9 В-0-9 В, 500 мА, вторичный) представляет собой обычный понижающий трансформатор, который используется здесь для функции реверса, то есть для повышения. Это означает, что он производит высокое напряжение. Резисторы R3 и R4 используются для ограничения выходного тока от ULN до безопасных значений. Выход 230-250 В переменного тока доступен через высокоимпедансную обмотку первичной обмотки трансформатора.

    Микро-инвертор с низким потреблением

    Здесь описана простая схема инвертора с низким энергопотреблением, которая преобразует 12 В постоянного тока в 230 В переменного тока. Его можно использовать для питания очень легких нагрузок, таких как ночные лампы и беспроводные телефоны, но его можно превратить в мощный инвертор, добавив больше МОП-транзисторов.

    Цепь зарядного устройства

    Зарядное устройство с цепью отключения

    Эта схема имеет двухступенчатое зарядное устройство с отсечкой и индикатором уровня заряда батареи, а также схему инвертора. Зарядная цепь построена вокруг IC1 ( LM317 ), как показано ниже. Когда доступно напряжение 230 В переменного тока, IC1 подает напряжение на затвор SCR1 (TYN616) через диод D3 (1N4007). SCR1 начинает заряжать аккумулятор. Для настройки выходного напряжения можно использовать предустановку VR1. Зарядное устройство с цепью отключения Индикатор уровня заряда батареи и цепь инвертора показаны ниже. Система проверки уровня заряда батареи построена вокруг транзисторов T1 и T2 (оба BC547) вместе с некоторыми дискретными компонентами. Когда батарея заряжена (скажем, более чем до 10,50 В), индикатор LED1 светится, а пьезо-зуммер PZ1 не звучит. С другой стороны, когда напряжение батареи падает (скажем, ниже 10,50 В), светодиод1 перестает светиться и раздается звуковой сигнал, указывая на то, что батарея разряжена и нуждается в перезарядке для дальнейшего использования.

    Инверторная схема

    Индикатор уровня заряда батареи и схема инвертора

    Индикатор уровня заряда батареи и схема инвертора Инвертор построен на IC2 ( CD4047 ), который подключен как нестабильный мультивибратор, работающий с частотой около 50 Гц. Выходы Q и Q IC2 напрямую управляют силовыми полевыми МОП-транзисторами (T3 и T4). Два полевых МОП-транзистора (IRFZ44) используются в двухтактной конфигурации. Выход инвертора фильтруется конденсатором С1.

    Сборка и тестирование

    Конфигурации контактов TYN616, IRFZ44 и LM317

    Соберите схему на печатной плате общего назначения и поместите в подходящую металлическую коробку.

    Двухтактный инвертор с пониженным питанием, 190-230/6-27 вольт 6 ампер. Схема, описание

    Двухтактный полумостовой импульсный инвертор с небольшими габаритами используется как источник питания и для зарядки аккумуляторов. Пониженное напряжение питания инвертора предполагает использование в схеме ключевых транзисторов с низким рабочим напряжением. Зарядка аккумуляторов выполняется при стабильном напряжении. Паспортный ток заряда аккумулятора снижается к концу зарядного цикла до состояния буферного подзаряда.

    В инверторе предусмотрено:

    • регулирование выходного напряжения и тока;
    • электронная защита от коротких замыканий в нагрузке и перегрузок в схеме в схеме (рис.1) происходит тройное преобразование напряжения;
    • переменное напряжение сети выпрямляется, сглаживается и понижается;
    • постоянное напряжение преобразуется в импульсное с частотой до нескольких десятков килогерц;
    • импульсное напряжение трансформируется в низковольтную цепь, выпрямляется и сглаживается.

    (нажмите для увеличения)

    Полученное постоянное напряжение используется для зарядки аккумуляторов или питания нагрузки (электронных схем, электродвигателей и т.п.). Пониженное питание инвертора позволяет использовать ключевые транзисторы с низким паспортным напряжением и снижает помехи преобразования. Схема инвертора оснащена двумя регуляторами: тока и напряжения.

    Сетевой помехолодавляющии фильтр состоит из двухобмоточного дросселя Т2 и конденсаторов С13, С14. Фильтр снижает помехи от преобразователя, поступающие в сеть, и устраняет импульсные помехи, проникающие из сети. Перед фильтром установлены предохранитель FU1 и выключатель SA1.

    После выпрямителя сетевого напряжения VD4 и сглаживающего фильтра на конденсаторе С12 постоянное напряжение подается на транзисторный фильтр-стабилизатор R15 VD2-VT3. С эмиттера VT3 пониженное напряжение определяемое напряжением стабилизации стабипитрона VD2. используется для питания инвертора. Оно дополнительно сглаживается конденсаторами С8 и С9 шунтированными резисторами R12 и R13 для выравнивания напряжении относительно средней точки. Терморезистор RK2ограничивает ток заряда конденсаторов фильтра при подаче сетевого напряжения.

    Первичная обмотка высокочастотного трансформатора Т1 инвертора одним выводом подключена к средней точке конденсаторов С8 С9. а вторым выводом (через разделительный конденсатор С7) — к точке соединения силовых транзисторов VT1, VT2 ключевого преобразователя. Цепочка R14-С11 подавляет паразитные ВЧ-колебания в обмотках трансформатора после окончания импульса. Разделительный конденсатор С7 устраняет подмагничивание магнитопровода трансформатора Т1 при разбросе параметров конденсаторов С8 С9 и транзисторов VT1, VT2, а также позволяет использовать трансформатор без зазора в магнитопроводе.

    От коэффициента усиления транзисторов VT1, VT2 зависит скорость переключения тока и потери мощности управления. Входная RC цепочка R7-C4 защищает инвертор от возникновения сквозных токов и ускоряет прохождение фронтов импульсов на базы транзисторов

    При подаче питания на генератор на выходе 3 DA1 устанавливается высокий уровень на время, зависящее от номиналов R1, R2 и С1. Появление на базах транзисторов VT1, VT2 положительного импульса приводит к открыванию транзистора VT1 и закрыванию VT2. Конденсатор С7 в диагонали моста, заряженный через открытый транзистор VT2 напряжением со средней точки конденсаторов С8, С9. разряжается через транзистор VT1 В первичной обмотке трансформатора Т1 возникает импульс тока, который трансформируется во вторичную обмотку. При переключении генератора и появлении низкого уровня на выходе 3 DA1 транзистор VT1 закрывается, а VT2 — открывается. На конденсаторе С7 меняется полярность напряжения, и в первичной обмотке трансформатора Т1 возникает ток обратного направления. Импульсное напряжение с первичной обмотки трансформатора Т1 передается во вторичную (с учетом коэффициента трансформации), выпрямляется высокочастотным мостом VD3 на лавинных диодах и сглаживается конденсатором С10.

    Генератор импульсов выполнен на аналоговом КМОП-таймере DA1 с минимальным энергопотреблением. Использовать таймер типа КР1006ВИ1 не рекомендуется ввиду увеличения потребляемого тока. Микросхема таймера DA1 содержит два компаратора подключенных к входам 6 и 2 RC-триггер выходной усилитель и ключевой транзистор на выводе 7 для разряда внешнего времязадающего конденсатора.

    Микросхема DA1 работает в режиме мультивибратора. При зарядке конденсатора С1 до уровня 2/3 Uпит на выходе 3 — высокий уровень. После достижения этого уровня внутренний триггер DA1 устанавливает на выходе 3 низкий уровень, открывает ключевой транзистор, и конденсатор С1 разряжается через него и резисторы R2, R3. После разрядки С1 до уровня 1/3 Uпит, внутренний триггер переключает выходы 3…7 DA1 в исходное состояние. Цикл повторяется.

    Выходное напряжение с конденсатора С10 через терморезистор RK1 поступает на переменный резистор R11. движок которого связан с входом управления параллельного стабилизатора напряжения DA2. Стабилизатор DA2 включен в цепь светодиода оптопары VU1. При повышении выходного напряжения, например, из-за увеличения сопротивления нагрузки. DA2 открывается сильнее, ток через светодиод VU1 возрастает транзистор оптопары открывается и шунтирует напряжение на входе управления 5DA1. Частота генератора снижается без изменения скважности импульсов, что приводит к уменьшению выходного напряжения, те к его возврату к установленному значению. При уменьшении выходного напряжения описанный процесс происходит наоборот.

    Детали. Диодная сборка VD4 должна быть на напряжение не ниже 400 В и максимальный ток не менее 3 А. низковольтный выпрямитель VD3 — на напряжение не ниже 50 В и ток не менее 20 А. Транзисторы VT1 и VT2 — разной полярности с максимально близкими параметрами. Напряжение коллектор-эмиттер — не ниже 90 В и ток — не менее 3 А. Транзисторы устанавливаются на общий радиатор с использованием прокладок и теплопроводящей пасты. Терморезистор RK1 крепится к радиатору скобой с прокладкой и соединяется с печатной платой гибкими проводами в изоляции. Оптроны подойдут из серии LTV816, РС817

    Дроссель L1 взят от блока питания компьютера YX EE25-01 или выполнен на ферритовом кольце диаметром 24…36 мм. Обмотка содержит 14 20 витков провода ПЭЛ 0,8 мм. Трансформатор Т1 типа KR4127, ERL35 2, Е1-28 применен без переделки от блока питания компьютера. Он намотан на сердечнике размерами 10x8x22 мм. Обмотка 1 Т1 содержит 38 46 витков провода 0,6 мм, обмотки 2 и 3 имеют по 7,5 витков каждая, выполнены жгутом из 4-х проводов 0,27 мм (для снижения потерь от поверхностного эффекта).

    Детали устройства размещены на печатной плате, чертеж которой и схема расположения элементов приведены на рис.2.

    Плата устанавливается в пластмассовом корпусе типа БП-1. Выносные элементы крепятся в отверстиях корпуса и соединяются с платой изолированными проводами подходящего сечения (провода управления — 0,5 мм2, силовые — 2 мм2).

    Перед первым включением собранной схемы в разрыв цепи сетевого питания нужно включить лампочку (220 В 100 Вт). Это обезопасит устройство от выхода из строя при наличии ошибок в схеме или некачественных деталей. Слабый накал сетевой лампочки на холостом ходу и возрастание ее яркости при подключении нагрузки свидетельствуют о нормальном состоянии схемы. По окончании контрольной проверки лампочка удаляется, и преобразователь включается в сеть без ограничения тока.

    Наладку инвертора лучше всего выполнять с помощью осциллографа. Нужно проконтролировать наличие прямоугольных импульсов на выходе 3 DA1 и импульсного напряжения на обмотках трансформатора Т1. Подбором сопротивления R8 в точке соединения эмиттеров транзисторов Т1 и Т2 устанавливается напряжение, равное половине напряжения питания

    Ток нагрузки визуально устанавливается по амперметру РА1 регулятором тока — резистором R2. выходное напряжение — резистором R11 В качестве активной нагрузки при наладке можно использовать автомобильную лампочку (12 В, 30…50 Вт)

    Для эксплуатации инвертора в качестве зарядного устройства резистором R11 при среднем положении движка R2 устанавливается выходное напряжение 14,2 В резистором R2 — необходимый ток заряда (в пределах 0,05 емкости аккумулятора). Время заряда обычно не превышает 5-6 часов, окончание заряда контролируется снижением тока заряда почти до нулевого уровня.

    Внимание! Во время испытаний следует соблюдать правила техники безопасности

    Авторы: В.Коновалов, А.Вантеев, Творческая лаборатория «Автоматика и телемеханика», Иркутский центр «Энергосберегающие технологии», г.Иркутск

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Добавить комментарий

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: