У побуті, особливо в сільській місцевості, нерідкі випадки, коли несподівано відключають електропостачання. У такій ситуації виручити може аварійне електроживлення. Як первинних

іого джерела для нього найбільш доступна автомобільна стар-терну акумуляторна батарея напругою 12 В. Енергії, яку вона здатна віддати, цілком достатньо для харчування протягом декількох годин телевізора, освітлювальної лампи та інших побутових приладів.

При розробці аварійного перетворювача зазвичай виникає проблема отримання на його виході синусоїдальної напруги. Але далеко не всім споживачам енергії воно необхідне. Так, лампам розжарювання і нагрівальних приладів форма напруги абсолютно байдужа, важливо, щоб його ефективне значення дорівнювало номінальному мережному. В імпульсних блоках живлення сучасних телевізорів і комп'ютерів змінну напругу попередньо випрямляється, тому необхідно, щоб його амплітудне значення було таким же, як в мережі – в 1,4 рази більше ефективного.

Виконані за традиційними схемами трансформаторні блоки живлення багатьох УМЗЧ, радіоприймачів і магнітофонів також здатні працювати при несинусоїдальної формі напруги. Пропоноване пристрій генерує біполярні прямокутні імпульси амплітудою близько 300 В такий шпаруватості, що їх ефективне напруга становить 220 В. Частота перетворення обрано рівної 80 Гц, що кілька полегшує режим роботи трансформаторів живлення більшості споживачів. Правда, при такій частоті не будуть нормально працювати ті пристрої, в яких є електродвигуни змінного струму – програвачі грамплатівок, котушкові магнітофони, вентилятори і деякі інші.

У зв'язку з порівняно низькою напругою первинного джерела (12 В) на ККД перетворювача істотно впливає падіння напруги на використовуваних в ньому електронних ключах. Для більшості кремнієвих транзисторів характерно напруга насичення більше 1 В, у германієвих воно значно менше. Випробування показали, що найкращі результати має ключ, виконаний на кремнієвому транзисторі з зменшеним напругою насичення – КТ863А і германієвих – 1Т813В. При струмі 10 А падіння напруги на ньому не перевищує 0,6 В. Схема аварійного перетворювача для живлення побутової апаратури від автомобільної акумуляторної батареї показана на рис. 4.50.

   

Основні технічні характеристики:

Напруга харчування, В. ……………………………………… ………………….. 12;

Максимальна вихідна потужність, Вт ………………………………….. 180;

Максимальний споживаний струм, А. …………………………………….. .. 20;

ККД, %……………………………………….. …………………………………………. 90 ;

Частота вихідної напруги, Гц ……………………………………… ….. 80.

На мікросхемі DDI зібраний задає генератор. Після включення напруги живлення тривалість генеруються їм імпульсів дуже мала. У міру зарядки конденсатора С2 через резистор R4 вона збільшується до робочої, чим забезпечується плавний запуск перетворювача. З кожним імпульсом задає тригер DD2.1 змінює стан. Сигнали з його прямого й інверсного виходів черзі відкривають транзистори VT3 і VT4, керуючі силовими ключами на транзисторах VT5 … VT8.

Тригер DD2.2 обмежує тривалість відкритого стану транзисторів. Фронт імпульсу на виході елемента DD1.1 встановлює цей тригер в стан, що відповідає високому рівню напруги на виході 13. Диференціюються ланцюг С5, R7 формує імпульс, що скидає тригер після закінчення імпульсу задає генератора. Рівень напруги на виході 13 стає низьким і, завдяки діодам VD6 і VD7, один з транзисторів – VT3 чи VT4, який був відкритий, закривається.

У робочому режимі сигнали на виводі 13 DD2 і виведення 3 DDI ідентичні. Напруга на обмотці 4-6 трансформатора струму Т1, навантаженої резистором R6, пропорційно току, що протікає через силові ключі. Якщо воно перевищить 1,2 В, один з транзисторів – VT1 або VT2 (залежно від полярності) – відкриється і скине тригер DD2.2. В результаті обидва силових ключа будуть закриті. Таким чином здійснюється захист від перевантаження по струму.

Дросель L1 обмежує швидкість наростання струму через силові ключі. Коли вони закриті, енергія, накопичена в магнітному полі дроселя, повертається через діод VD8 в джерело живлення. Діоди VD11, VD12 і ланцюг R16, С7 гасять викиди напруги на силових ключах. Малопотужні вузли перетворювача змонтовані на односторонній друкованій платі з фольгованого склотекстоліти. Розташування друкованих провідників та елементів на платі показано на рис. 4.51. Силова частина виконана навісним монтажем, причому транзистори VT7 і VT8 забезпечені теплоотво-

   

дами площею по 160 см2. На тих же тепловідведення встановлені діоди VD9 і VD10. До більшості деталей не пред'являється жорстких вимог. Як С1 не слід застосовувати керамічний конденсатор, ємність якого сильно залежить від температури. Транзистори VT3 і VT4 повинні мати коефіцієнт передачі струму не менше 60. При відсутності транзисторів 1Т813В їх замінюють аналогічними з іншим буквеним індексом. В крайньому випадку можна застосувати ГТ806А або П210, однак вихідна потужність перетворювача в результаті такої заміни зменшиться. Необхідно буде змінити і поріг спрацьовування струмового захисту, збільшивши номінал резистора R6 до 16 Ом.

Транзистори КТ863А замінювати іншими не рекомендується, в крайньому випадку допустимо використовувати КТ863Б. Застосування транзисторів з більш високою напругою насичення негативно позначиться на ККД перетворювача. Діоди КД2995А допускається замінювати на КД2997, КД2999, КД213А.

Трансформатор струму TI намотаний на Ш-подібному магнітопроводі з електротехнічної сталі перетином 0,56 см2. Обмотка 1-3 являє собою два витка мідної стрічки шириною за розміром каркаса і товщиною 0,1 мм з відведенням від середини, обмотка 4-6 – 260 витків дроту ПЕВ-1-0, 3 мм, також з відведенням від середини.

Трансформатор Т2 виготовлений на базі ТС-180 від телевізора УНТ-47/59. Його мережева обмотка служить в перетворювачі вихідний. Всі вторинні обмотки видалені, на їх місці намотані дві первинні по 35 витків дроту ПЕВ-1 01,6 мм кожна. Годиться будь-який інший трансформатор підходящої потужності, має мережну обмотку і дві на напругу 8 В кожна. Дросель L1 намотаний на феритовому магнітопроводі Ш16х20 з немагнітних зазором 1,1 мм. Його обмотка 1-2 містить дев'ять витків дроту ПЕВ-1 01,6 мм, а 2-3 – 17 витків дроту ПЕВ-1 січня мм.

Налагодження перетворювача зводиться до встановлення частоти імпульсів задаючого генератора. Вона повинна бути рівна 160 Гц при шпаруватості 2. Генератор налаштовують, не подаючи напруга живлення на силові ключі. Для цього досить розірвати провідник, що з'єднує висновок 2 дроселя L1 з позитивним полюсом акумуляторної батареї.

Частоту і шпаруватість імпульсів контролюють на виводі 3 мікросхеми DDI, домагаючись потрібних значень підбором резисторів R2 і R3. Після цього, відновивши ланцюг живлення ключів, слід переконатися, що ефективне значення вихідної напруги дорівнює 220 В (його слід вимірювати вольтметром електромагнітної системи, так як звичайний авометр видасть невірні свідчення).

Змінюючи опір резистора R3, можна в невеликих межах регулювати вихідну напругу.