СХЕМА ІМПУЛЬСНОГО ПЕРЕТВОРЮВАЧА З 12 В НА 220 В 50 Гц

Іноді, при відсутності мережної проводки, виникає необхідність живити побутові електроприлади від бортової мережі автомобіля. У літературі описано чимало найпростіших перетворювачів з 12 на 220 В , Але які працюють на підвищеній частоті. Для освітлювальної лампи або електронною вудки це ще припустимо, але не всі побутові прилади, розраховані на частоту мережі 50 Гц , Можуть працювати на більш високій частоті. Крім того, жодна з опублікованих схем не має захисту від перевантаження.

До даного перетворювача можуть підключатися будь-які побутові прилади потужністю до 100 Вт (При використанні більш потужного трансформатора її можна збільшити).

Запропонована схема перетворювача ( рис. 1 ) Працює на частоті 50Гц і має захист від перевантаження по струму. Крім того, даний перетворювач дає на виході форму сигналу, більш наближену до синусу, що знижує рівень високочастотних гармонік (перешкод).

Рис. 1 Електрична схема імпульсного перетворювача з 12 В на 220 В 50 Гц

Пристрій зібрано на спеціально призначеної для імпульсних джерел живлення мікросхемі 1114ЕУ4 (Імпортний аналог TL494CN або TL494LN ). Це дозволяє зменшити число застосовуваних деталей і зробити схему досить простий.

Усередині мікросхеми є автогенератор зі схемою для отримання вихідних імпульсів з широтно-імпульсною модуляцією, а також ряд додаткових вузлів, які забезпечують її розширені можливості. Докладно робота мікросхеми описана в довідковій літературі [ Л17 ].

Вихідні ключі мікросхеми розраховані на струм не більше 200 мА , І, щоб керувати більшою потужністю, вихідні імпульси надходять на базу ключових транзисторів VT1, VT2 . Діод VD1 запобігає пошкодження схеми при помилковому полярності підключення живлення (перегорить тільки вхідний запобіжного ранітель FU1 ).

Рис. 2 Форма напруги в контрольних точках

Налагодження пристрою починається при відключеному трансформаторі з установки частоти задає генератор 100 Гц за допомогою времязадающей ланцюга з резистора R1 і конденсатора С4 . Так як мікросхема має двотактний вихід, вихідна частота дорівнює половині частоти автогенератора ( 50 Гц на виходах DA1 / 8 і DA1/11 ). Резистором R7 налаштовуємо форму вихідних імпульсів мікросхеми відповідно до діаграмою, наведеною на рис. 2 . Після цього підключаємо трансформатор, і при напрузі живлення схеми від 12 -Вольта джерела резистором R7 виставляється номінальну напругу у вторинному ланцюзі 220 В (Вимірювати стрілочним вимірювальним приладом). Це робиться при підключеній навантаженні потужністю 25 … 60 Вт .

Ланцюг з резистора R12 і конденсатора С9 може зажадати підбору номіналів, для того щоб прибрати викиди в трансформаторі по фронтах в момент перехідних процесів при комутації струму.

Захист по струму на 10 А встановлюється резистором R10 . Це дозволяє запобігти пошкодження перетворювача у разі перевантаження або короткого замикання по виходу, тому що схема починає знижувати вихідну напругу, переходячи в режим стабілізації струму.

Перетворювач не має зворотного зв'язку по вихідній напрузі, тому що досвід практичної експлуатації показує, що воно трохи міняється при зміні потужності підключеного навантаження і не виходить за рамки допустимого діапазону 190 … 240 В .

Рис. 3 Електрична схема захисту імпульсного перетворювача

Перетворювач споживає на холостому ходу не більше 1 А , А з навантаженням – струм збільшується пропорційно потужності.

Транзистори встановлюються на радіатор з площею поверхні не менш 300 кв. см .

Трансформатор Т1 доведеться виготовити самостійно. Використано магнітопровід типу ПЛМ27х40-73 або аналогічний. Обмотки 1 і 2 містять по 14 витків дроту ПЕЛ-2 діаметром 2 мм ; Обмотка 3 містить 700 витків дроту діаметром 0,5 мм . Обмотки 1 і 2 повинні бути симетричними – це умова легко виконується при їх одночасної намотуванні (відразу двома проводами).

У схемі застосовані деталі: конденсатори С1, С2 типу К52-1 , СЗ … С8 – Типу К10-17 , С9 – К73-17В ; Постійні резистори R9 типу С5-16МВ , R12 – С5-5 . а решта типу МЛТ ; Подстроєчний R7 типу С5-2 .

Запобіжник на 10 А можна зробити з мідного дроту діаметром 0,25 мм .

У разі перевантаження перетворювача, при спрацьовуванні режиму обмеження струму, знижена напруга живлення допустимо не для всіх радіоелектронних пристроїв. У цьому випадку захист по струму можна виконати з автоматичним повним відключенням перетворювача, рис. 3 . Для цих цілей зручно скористатися струмовим реле К1 , Група контактів якого включає тиристор VS1 . Таке реле нескладно виготовити самостійно на основі геркона, а варіант конструкції К1 показаний на рис. 3 . Струм, при якому замикаються контакти геркона К1.1 , Настроюється зміною числа витків обмотки (одного шару цілком вистачить).

При спрацьовуванні захисту буде світитися індикатор HL1 , А щоб повернути схему в робочий стан, буде потрібно відключити на деякий час живлення перетворювача.