Перетворювач напруги для електробритви

Перетворювач призначений для живлення від бортової мережі автомобіля електробритв з колекторним двигуном ("Харків-5", "Агідель" і т. п.), розрахованих на номінальна робоча напруга 220 В постійного струму і споживають потужність до 16 Вт П

Споживаний перетворювачем струм: без навантаження не перевищує 0,4 А,
під навантаженням струмом 60 мА – 1,4 А.
Коефіцієнт корисної дії – не гірше 0,75

.

Перетворювач виконаний за двотактної трансформаторної схемою на транзисторах VT1, VT2 (див. схему на рис.1) і відрізняється від інших подібних пристроїв тим, що емітерний переходи транзисторів включені послідовно, тобто для харчування базових ланцюгів обох транзисторів використана одна обмотка трансформатора Т1 (обмотка III). Діоди VD2, VD3 забезпечують проходження керуючого струму, минаючи емітерний перехід закритого в той чи інший напівперіод транзистора. Падіння напруги на відкритому діод цілком достатньо для надійного закривання транзистора. Одночасно діоди служать для захисту емітерний переходу транзисторів від пробою. Резистор R1 обмежує базовий струм. Резистор R2 і конденсатор С2 складають ланцюг запуску перетворювача при його включенні. Частота генерації перетворювача на холостому ходу – близько 850 Гц, а під навантаженням – приблизно 650 Гц.

Принципова схема перетворювача
Рис. 1.

Що знімаються з вторинної обмотки трансформатора IV імпульси випрямляє міст, зібраний на діодах VD4-VD7, і фільтрує конденсатор С3. У моменти перемикання транзисторів виникають короткочасні імпульси напруги з великою амплітудою, що приводять до підвищення вихідної напруги перетворювача в режимі холостого ходу. навантажувальними резисторами R3 служить для зменшення вихідного напруги на холостому ході і розряджає конденсатор C3 при відключенні живлення перетворювача.

  • Застосовані в перетворювачі кремнієві транзистори КТ837Г розсіюють відносно невелику потужність і забезпечують його ефективну роботу. Однак з-за великих значень їх статичного коефіцієнта і граничної частоти перетворювач схильний до переходу на паразитне генерацію з підвищеною частотою (кілька десятків кілогерц). Це явище особливо сильно виявлялося при роботі з стробоскопічний ліхтарем з-за різко мінливого струму навантаження. Проведені дослідження показали, що найбільш ефективним способом забезпечення стійкості роботи перетворювача є включення дроселя L1 послідовно в ланцюг харчування базових ланцюгів транзисторів.
  • Діод VD1 служить для захисту пристрою при неправильній полярності підключення його вхідних затискачів до бортової мережі автомобіля. Якщо для включення перетворювача використаний спеціальний перехідник, що включається в гніздо прикурювача, підключення в помилковій полярності стає неможливим і цей діод можна виключити.
  • Трансформатор Т1 зібрано на магнітопроводі Ш8х16 з пластинами завтовшки 0,08 … 0,15 мм із сталі Е310, Е320 або Е33О, Можна застосувати магнітопровода кілька більшого типорозміру. Обмотки I і II містять по 45 витків дроту ПЕВ-1 0,47 … 0,51, III – 15 витків дроту ПЕВ-1 0.2 … 0.35 … IV – 900 витків дроту ПЕВ-1 0,17 … 0,25. Першої намотують обмотку IV, потім I і II, останній – обмотку III. Всі обмотки укладають виток до витка з ізоляцією між шарами. Обмотки I і II намотують в два проводи одночасно; ідентичність параметрів цих обмоток необхідна для зменшення викидів вторинної напруги. Якщо перетворювач призначалося також для роботи зі стробоскопічний ліхтарем, ізоляцію між первинними і вторинної обмотками слід вибрати більш надійною – її розраховують на напругу не менш 2 кВ.
  • У пристрої можуть бути використані будь транзистори серії КТ837 з напругою насичення між колектором і емітером не більше 0,9 В, наприклад, з індексами Г-К, П-Ф. Можливе застосування і германієвих транзисторів серій П214, П215, П216 і т. п. У цьому випадку дросель L1 можна виключити. Потрібно, однак, відзначити, що з германієвого транзисторами перетворювач буде володіти гіршими параметрами.
  • Діод VD2, VD3 – будь-які з серій КД105, КД208, КД209. Діоди VD4-VD7 (або готовий випрямляючий блок) повинні бути розраховані на зворотне напруга не менше 800 В. Конденсатор С1 – К50-6; С2 – будь-який, наприклад, КЛС, КМ; С3 – К50-12. Дросель L1 – серійний, ДМ-0, 2 або саморобний.
  • Транзистори встановлюють на прямокутні тепловідвід розмірами 35х25х8 мм, виготовлені з міді або дюралюмінію. Діод VD1 також слід забезпечити таким же тепловідводів розмірами 20х30х6 мм.

Перетворювач змонтований на друкованій платі з фольгованого склотекстоліти товщиною 2 мм. Креслення плати і розташування деталей на ній показані на рис.2.


Рис. 2.

Для кріплення трансформатора в платі прорізано прямокутний отвір. Плата встановлена в прямокутну пластмасову коробку з кришкою. Компонування пристрої


Рис. 3.

Гніздова колодка XS1 укріплена на коробці, а вимикач харчування Q1 – на платі.

Для налагодження перетворювач підключають до джерела постійної напруги 13 В, при цьому повинен бути чутний характерний свист, що свідчить про роботу генератора. При відсутності генерації необхідно поміняти місцями висновки обмотки III. Критерієм нормального режиму роботи перетворювача може служити який споживається на холостому ході струм; якщо він більше 0,3 … 0,4 А, необхідно дещо зменшити число витків обмотки III. Напруга на виході перетворювача без навантаження повинно бути не більше 380 В, а при підключенні електробритви – не менше 200 В. Він повинен надійно запускатися при напрузі живлення 10 В і більше.

При експлуатації пристрою необхідно спочатку включити його в бортову мережу автомобіля, а потім вже включити навантаження. Іншому випадку можливо входження перетворювача в режим паразитної генерації. Цей режим небезпеки не представляє: споживаний струм не перевищує 0,4 А. При відключенні навантаження пристрій переходить в режим нормальної генерації.

А. МЕЖЛУМЯН
РАДІО N3, 1988 р.

Джерело матеріалу