payaem.ru

Паяем — Все о электронике

Самодельный преобразователь напряжения для автомобиля 12 — 220 Вольт

Привет.

Здесь представлен вариант сборки преобразователя для автомобильного аккумулятора, чтобы было можно подключить сетевые устройства на 220 Вольт. Для этого будет нужен трансформатор от ненужного неисправного источника бесперебойного питания компа и корпус от БП ATX.

Данный преобразователь относительно невысокой мощности, но он выдаёт напряжение с частотой примерно 50 Гц, которая близка по форме к синусоидальной, это даёт возможность подсоединять к нему бытовые устройства с трансформаторами на входе, а не только резистивную нагрузку (то есть лампы, паяльники, кипятильники). Плюсы этого преобразователя — это небольшие размеры тепло отводного радиатора для ключевых транзисторов и применение уже готового сетевого силового трансформатора. Эта схема выполнена из генератора противофазных импульсов на основе микросхемы D1, и пары МДП — транзисторов VT1 и VТ2, которые работают в двухтактном выходном каскаде, и выходного трансформатора, он служит для того, чтобы получать высокое напряжение. На компонентах D1.1 — D1.3 изготовлен мультивибратор, он вырабатывает симметричные прямоугольные импульсы с частотой примерно 50 Гц. Частота импульсов зависит от характеристик цепи С1 — R2.

Чтобы получить хорошую форму импульсов, перед подачей на затворы полевых транзисторов они идут на буферные каскады, которые выполнены на компонентах D1.4 и D1.6. Компонент D1.6 создаёт дополнительную инвертацию импульсов, которые поступают на VТ1, для получения импульсов, противофазных тем импульсам, которые идут на VТ2. Мощные стабилитроны VD1 и VD2 уменьшают выбросы самоиндукции на стоках транзисторов на допустимом для них уровне. Цепочка С5 — R5 избавляет от высокочастотных помех. В стоковых цепях транзисторов VТ1 и VТ2 подключены обмотки трансформатора Т1. Это обыкновенный низкочастотный силовой трансформатор с одной первичкой на 220 Вольт (обмотка 3) и вторичкой на 18 Вольт с отводом от середины (то есть получается две вторички по 9 Вольт, включенных последовательно). Тут данный трансформатор подключен наоборот, на его низковольтные  вторички подаётся напряжение от генератора, а сетевая первичка служит вторичной повышающей. Выходная мощность нагрузки соответствует мощности трансформатора. В этом случае применяется трансформатор 60 Ватт. Если учитывать потери, максимальная мощность нагрузки принята 50 Ватт. Трансформатор является стандартным, на Ш — образном железном сердечнике из пермалоевых пластин.

Микросхема D1 (74НС04) получает питание от напряжения 5 Вольт от стабилизатора А1. Светодиод НL1 служит в качестве индикатора включения преобразователя. S1 — выключатель питания. Дроссель L1 используется, чтобы подавлять помехи от преобразователя, которые попадают в электросеть авто. Источник питания выполнен в корпусе из металла. Габариты корпуса обычно определяют размерами применяемого трансформатора и конденсаторов С2, СЗ. Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром примерно 30 мм. В качестве намоточного провода служит монтажный провод с сечением 0.6 мм. Намотка сделана равномерно виток к витку и так до заполнения в один целый слой. Часть элементов была смонтирована в корпусе объемным способом. Элементы генератора и транзисторы вместе с радиатором выполнены на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней разводкой печатных дорожек.

Плата расположена в корпусе рядом с трансформатором и была закреплена при помощи винтов и стоек, через отверстия, которые были просверлены в уголках платы. Соединять с источником питания надо при помощи монтажного провода сечением не меньше 1.5 мм2. Провод минуса нужно паять непосредственно к фольге печатной платы рядом с полевыми транзисторами. Положительный провод от конденсатора СЗ сначала идёт на отвод низковольтной обмотки трансформатора. Данный провод короткой длины. К стабилизатору А1 от СЗ идёт отдельный более тонкий провод.

Полевые транзисторы IRF530 имеют довольно низкое сопротивление открытых каналов. Несмотря на довольно высокий импульсный ток, который протекает через них, тепловая мощность, рассеиваемая транзисторами очень мала (поскольку очень малое падение напряжение на открытых каналах). По этой причине, чтобы отводить тепло от транзисторов хватит простого пластинчатого радиатора с размерами 40 x 35 мм. Радиатор является общим, то есть для обоих транзисторов, но ставить нужно через прокладки. Если мощность нагрузки до 50 Ватт, то транзисторы вообще холодные, поэтому присутствие радиатора надо воспринимать скорее как страховку от возможности перегрева транзисторов в каких-то возможных экстремальных условиях. Когда будете выбирать трансформатор лучше остановитесь на таком, низковольтная обмотка его сделана для работы в двухполярном источнике питания. Если взять трансформатор с двойной низковольтной обмоткой возможности нет, то можете использовать трансформатор с одной обмоткой на 17 — 20 Вольт переменного напряжения. Потом разберите его и аккуратно смотайте низковольтную обмотку, считая при этом витки. Затем обмотку верните на место, но при намотке сделайте отвод от середины. Если элементы исправны и монтаж выполнен правильно, то дополнительное налаживание практически ненужно. Если нужно можете наиболее точно установить частоту выходного переменного тока с помощью подбора сопротивления R2. Поскольку трансформатор здесь мощнее, примерно 300 Ватт, то были применены иные транзисторы — IRF540N, они в 3 раза мощнее чем те, которые указаны в схеме. Теперь приступаем к установке всей этой конструкции в корпус от комповского БП.

Делайте разметки для трансформатора и платы, сверлите отверстия и приступайте к закреплению всего в нём. Закрепите трансформатор винтами.

Затем установите плату с элементами, а после уже вентилятор.

Затем сделайте и подключите низковольтную часть этого преобразователя. Поставьте лицевую панель и подключите высоковольтный блок.

Вот что вышло:

Работают от него любые лампы, а так же зарядные устройства для мобильного. Ещё была подключена для эксперимента электродрель мощностью 500 Ватт. Не сразу конечно, но раскрутилась, правда тестировалась аккумулятором 12 Вольт 1,3 Ампер. В целом работа устройства хорошая, схема показала свою работоспособность и простоту настройки.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *