Огляд схем перетворювачів напруги з 12 В на 220 В

Перетворювачі напруги з 12 В на 220 В: огляд схем та варіантів реалізації

Перетворювачі напруги з 12 В на 220 В цікаві всім, хто багато їздить і проводить тривалий час в машині. Доводиться живити і заряджати ноутбук, комунікатор, бездротові навушники, стільниковий телефон, подеколи потрібен навіть автомобільний холодильник (краще, звичайно, на 12 вольт, такі продаються). Такий перетворювач можна підключати до прикурювача або до акумулятора. Підключати доцільно безпосередньо до акумулятора, оскільки в прикурювача тоненькі дроти, а при зарядці споживається багато струму. Для ноутбуків варто мати DC-DC інвертор, адже нема сенсу перетворювати 12 В в 220 В, потім включати в інвертор блок живлення ноутбука, який знову 220 В перетворює в 19 В (живлення ноутбука приблизно таке). Але це вступне слово, перейдемо до практики.

Прості малопотужні схеми перетворювачів на вітчизняній елементній базі

Надійна, але малопотужна схема

12_220_1

Переваги:

  • схема перевірена, не підведе;
  • якщо не потрібна потужність, лише зарядити телефон і ліхтарики - те, що потрібно;
  • не кожен блок безперебійного живлення буде працювати в такому режимі.

Недоліки:

  • мала потужність (50 Вт);
  • моральна старість.

Як працює схема перетворювача

У схемі три функціональні вузла: задаючий мультивибратор (виробляє імпульси 50 Гц, інвертор на виході), двотактний транзисторний ключовий підсилювач потужності, трансформатор, що підвищує напругу до 220 В.

В основі мультивібратора - мікросхема D1 (D1.1 + D1.2). Номінали R1, С1 задають частоту мультивібратора. Інвертор - вихід D1.4 мікросхеми. Транзистори VT3, VT4 підсилюють потужність імпульсів, які приймає низьковольтна обмотка трансформатора Т1. Імпульсним струмом низьковольтної обмотки в високовольтної обмотці наводиться напруга 220 В, його форма близька до синусоїдальної. Обмотка і конденсатор С4 утворюють контур, налаштований на частоту 50 Гц, це покращує форму напруги на виході.

Мікросхему К561ЛН2 можна замінити іншими инверторами - мікросхемами К561ЛА7, К561ЛЕ5. Серія К176 в цій схемі не рекомендується.

Транзистор КТ973 може мати будь-який буквений індекс.

Транзистор КТ805, можлива заміна - КТ819, літерні індекси будь-які.

Вихідним трансформатором можуть бути будь-які мережеві трансформатори з потужністю 50-100 Вт з первинною обмоткою 220 В, а дві вторинні - 10-15 В у кожній (можна одну, що має в середині відведення на 20-30 В). При цьому потрібно пам'ятати про зворотне включення трансформатора!

Транзисторам VT4 і VT3 потрібні радіатори для надійного тепловідведення.

Джерело: РадиоКонструктор №5/1999, стор. 27.

Проста схема перетворювача потужністю 110-130 Вт (75 Герц)

Переваги:

  • проста збірка;
  • надійний, не боїться перевантажень і КЗ;
  • копійчана вартість.

Недоліки: важкий і громіздкий.

В її основі - схема найпростішого перетворювача напруги DC / AC, тому при дотриманні всіх параметрів при складанні можна обійтися лише паяльником. Після подачі живлення схема запускається відразу, не вимагає настройки (природно, потрібно заміряти вихідну напругу). Використовується загальний колектор, всі транзистори можна встановити на один радіатор, ізолюючі прокладки непотрібні. Монтаж навісний.
Варіант 1:

12_220_2_1

Варіант 2.

12_220_2_2

Використано:

  • резистори - 5-10 Ом, 0.5 Вт;
  • резистори силової частини - 5-10 Ом, 2 Вт;
  • конденсатор на виході інвертора - 0.3-0.8 мкФ 400 В (не електролітичний і не полярний);
  • транзистори Т1 і Т2 - майже будь-які РпР структури (КТ835, КТ837, КТ818, П213, П214, П215, П216, П217) або інші, близькі до них за параметрами;
  • транзистори Т3-Т6 ... Т10 - також РпР структури (П210, П213-П217, КТ835Б, КТ837, КТ818, КТ818ГМ.

Від вибору типу транзисторів силової частини інвертора буде залежати вихідна потужність інвертора. Кращий варіант - польові транзистори, але в такому разі потрібно використати резистори з більш високим опором, відповідно до типу польовика.

Задаючий генератор зібраний на транзисторах Т1-Т2, 2-х резисторах і трансформаторі ТР1.

Трансформатор ТР1:

  • обмотки 1 і 4 – по 10 витків;
  • обмотки 2 і 3 – по 30 витків;
  • обмотки 5 і 6 – по 10 витків.

Всі обмотки можна робити проводом будь-якої марки діаметром 0.4-0.5 мм. Для кращої синхронізації каналів бажано обмотки 1 і 4, 2 і 3, 5 і 6 мотати біфілярно, тобто по 2 дроти разом.

Трансформатор ТР1 - ш-подібний на залізі з площею перетину сердечника не менше 4 см (якщо перетин виявиться недостатнім, то задаючий генератор запуститься на високих частотах, від 800 Гц до 10-12 Кгц, про що підкаже високочастотний писк трансформатора). Можна взяти з чб лампового телевізора трансформатор ТВ-3Ш, він невеликого розміру.

Залежно від вжитих транзисторів і типу трансформатора частота і напруга на обмотках 5 і 6 може змінитися. Нормальним для роботи силової частини інвертора буде напруга 7-10 В.

При складанні вказані номінали елементів обох каналів повинні бути строго ідентичні для забезпечення синхронної роботи всього інвертора. Особливу увагу потрібно приділити правильному фазуванню обмоток 1, 2, 3 і 4. Початок всіх обмоток позначений крапками.

Трансформатор ТР2:

  • обмотка 3 намотана дротом діаметром 0,5-0.8мм, містить 600 витків;
  • обмотки 1-2 - проводом діаметром 2 мм, по 24 витка.

Можна використати готовий мережевий трансформатор, який має 2 виходи по 12 вольт, просто підключивши його "навпаки", але в цьому випадку, можливо, доведеться коригувати число витків вторинної обмотки 3. Вихідна потужність буде залежати від типу транзисторів, їх кількості і габаритної потужності трансформатора. Ну і само собою номінали елементів обох каналів повинні бути ідентичні.

Осцилограма імпульсів інвертора на виході:

Осцилограма

Виготовлений перетворювач:

Виготовлений_прилад

Джерело: http://elektroshoker.org/forum/12-35-1

Простий малопотужний пристрій на двох транзисторах

Вітчизняна комплектація використана в наступній дуже простій і надійній схемі перетворювача з 12 В в 220 В (розроблялася для енергозберігаючої лампи). Схема не вимагає налагодження, в ній 2 транзистори, конденсатор, два резистори і трансформатор.

Малопотужна_схема

Транзистори підібрані для мінімального струму споживання (КТ814 і КТ940), під них визначені опір і ємність, номінали яких вказані на схемі.

Ця конструкція оптимальна для живлення енергозберігаючої лампи 8,9,11 Вт, споживання струму коливається від 0.5 до 0.54 А.

Трансформатор зроблений з феритових чашок діаметром 35 мм, висотою 20 мм.

Спочатку намотується первинна обмотка - 14 витків (дріт діаметром 0,5 мм), після намотування вона обертається ізоляційною стрічкою в один шар. Вторинна обмотка - провід діаметром 0.2 мм, 220 витків, зверху також обмотка ізострічкою в один шар. Потім каркас з намотуванням поміщається в феритові чашки і садиться на болт.

Феритова_чашка

Феритова чашка.

Намотаний_каркас

Намотані котушки індуктивності.

Готовий_трансформатор

Готовий трансформатор

Перетворювач_живить_енергозберігаючу_лампу

Перетворювач живить енергозберігаючу лампу.

Джерело: http://www.radioStorage.net/.

Для перегляду схем більш потужних приладів клацніть на цифрі 2.

Схеми перетворювачів більшої потужності

Перетворювач потужністю до 400 Вт

Потужний_1

У перетворювачі є задаючий генератор на мікросхемі А1 (мікросхема КР1211ЕУ1 (зарубіжних аналогів немає) - це генератор, який має прямий і інверсний виходи: 4 і 6), два ключі (польові транзистори VT1 ​​і VT2), трансформатор Т1 (підвищуючий).
Вивід 1 після подачі на нього високого рівня зупиняє генератор, в цій схемії не використаний, тому на ньому постійний низький рівень.

Ланцюг R1 - C1 визначає частоту генерації, R2 - C2 потрібні для надійного запуску генератора. Живлення мікросхеми - від стабілізатора на елементах R3, VD1, C3 (напруга стабілізації 8-10 В).

На виході - двотактний каскад: два потужні польові транзистори IRL2505 (при навантаженні до 200 Вт можна ставити без радіаторів, якщо ймовірне велике навантаження - радіатори обов'язкові).

Трансформатор - будь-який мережевий, що має дві обмотки по 12 В необхідної потужності, краще тороїдальний, можна інший при дотриманні наступної умови: потужність трансформатора повинна бути більша за споживане навантаження в 2 (це для тороїдального сердечника) - 2.5 рази. Приклад: якщо навантаження 100 Вт - Ш-трансформатор на 250 Вт або тороїдальний на 200 Вт.

Конденсатор С6 згладжує імпульси - тип К-73-17 або подібний, напруга не менша за 400 В. При великій потужності споживання струм від 12 В може бути вищим за 40 А, ось чому перетин і довжина шин живлення повинні враховуватись.

Джерело: http://esxema.ru/

Потужний перетворювач з 12В на 220 В

Показана нижче схема призначена для навантаження до 1000 Вт, що вимагає змінної напруги 220В. В схемі використані старі транзистори П216, які радіоаматори ще можуть знайти в своєму господарстві.

Потужний_2

Задаючий генератор - транзистори VT1, VT2 і трансформатор Т1 - задає частоту 200 Гц. З вторинної обмотки Т1 сигнали приймають керуючі електроди потужних тиристорів VD1 і VD2, які створюють імпульсну напругу в первинній обмотці силового трансформатора Т2.
Ємність неполярного конденсатора С4 підібрана так, щоб напруга на ньому поперемінно закривала тиристори. Резистор R3 захищає ланцюги 12 В від перевантаження в моменти відкривання тиристорів.

Трансформатор Т1:

  • сердечник – пластини Ш16Х10;
  • обмотка 1 – 40+40 витків ПЭЛ 0.8;
  • обмотка 2 – 10+10 витків ПЭЛ 0.3;
  • обмотка 3 – 20+20 витків ПЭЛ 0.3.

Трансформатор Т2:

сердечник – пластини Ш50Х60;

  • обмотка 1 – 40+40 витків, провід діаметром 3 мм;
  • обмотка 2 – 460 витків провода ПЭЛ 0.8.

На тиристорах типу КУ202 можна зробити подібний менш потужний перетворювач. При використанні більш нових кремнієвих транзисторів потрібно змінити режим по постійному струму.

Джерело: http://www.payatel.ru/

Перетворювач напруги з 12 В на 220 В потужністю 300 Вт

Нижче подана зменшена схема, повнорозмірна схема для більш комфортного перегляду тут.

Потужний_3

Переваги:

  • безпроблемна робота при навантаженні до 300 Вт;
  • можливе навантаження до 650 Вт (при підвищеному навантаженні гріються дроти і напруга опускається до 190 В).

Недоліки:

  • складна схема, яка потребує імпортної комплектації;
  • більш висока вартість.

Трансформатор - з імпульсного блоку живлення радянського телевізора. Перемотаний, сточений зазор на фериті (якщо є два таких трансформатора - беремо по одній половинці фериту від кожного і нічого не точимо).

Трансформатор перетворювача можна робити на кільцях, два кільця 40х25х11, склеєних разом. Первинна обмотка - така як у ТДВ-3, вторинна - приблизно 60 витків.

Первинна - дві обмотки, три приводи по 0.8 в плечі - 5 витків на одне плече, і на друге плече також 5 витків.

Вторинна - два дроти по 0.8. Намотується методом перевірок. Спочатку половина вторинної двома прводами 0.8 + шар ізоляції, потім первинна обидва плеча, потім знову шар ізоляції, знову вторинна - її потрібно підганяти під потрібний вольтаж (230 В).

Зробити можна в корпусі від комп'ютерного блоку живлення АТХ, в ньому є кулер, який краще залишити і використовувати для охолодження при підвищеному навантаженні. Нижче показані фотографії зробленого пристрою.

Джерело: http://radiostroi.ru/

Українська

Додати новий коментар

Користувацький пошук