Преобразователь напряжения 12---> 220 В до 200 Вт
Это устройство незаменимо в тех ситуациях, когда
необходимо питать какие-либо механизмы или приборы, рассчитанные на
напряжение переменного тока 36, 127, 220 В частотой 5O Гц, например,
электронасос "Крот", электробритву "Микма", электропаяльник, а единственным
источником электроэнергии оказывается аккумуляторная батарея автомобиля.
Мощность нагрузки преобразователя может достигать
200 Вт, при этом ток, потребляемый от батареи, равен примерно 20 А.
От известных устройств [1] он отличается повышенной мощностью и тем,
что выполнен на широко распространенных деталях.
Преобразователь (рис. 1) содержит задающий генератор
на частоту 100 Гц, выполненный на транзисторах VT1, VT2, триггер,
делящий частоту генератора на 2 (VT5, VT6), предварительный усилитель
мощности (VT3, VT4, VT7, VT8 и согласующий трансформатор Т1) и выходной
усилитель мощности (VT9, VT10 с выходным трансформатором Т2).
Задающий генератор питается от параметрического
стабилизатора напряжения R7VD1 со сглаживающим конденсатором С1, что
обеспечивает высокую стабильность частоты - не хуже 2% при изменении
питающего напряжения от 8 до 16 В. С выхода задающего генератора (с
коллектора транзистора VT2) импульсы напряжения через дифференцирующую
цепь C3R11 поступают на триггер, который вырабатывает две противофазные
симметричные импульсы последовательности (вида "меандр") с частотой
50 Гц.
|
Благодаря этому исключаются протекание постоянной
составляющей тока через первичную обмотку согласующего трансформатора
и перегревание транзисторов VT7, VT8. Импульсы напряжения, снимаемые
со вторичных обмоток этого трансформатора, управляют мощными транзисторами
VT9, VT10, возбуждающими в первичных обмотках I-IV трансформатора
Т2 импульсный ток амплитудой 20 А, что обеспечивает необходимую
мощность на его вторичной обмотке V. Эта обмотка рассчитана на подключение
к ней нагрузок на напряжение 220 и 127 В через разъем Х4 и 36 В
через Х3.
Преобразователь смонтирован в прочном металлическом
кожухе размерами 320x240x160 мм. Расположение деталей и узлов в
кожухе (вид сверху) показано на рис. 2. Детали слаботочных узлов
устройства размещены на печатной плате 1 из фольгированного стеклотекстолита
толщиной 2 мм. Чертеж платы 1 представлен на рис.3.
Вспомогательная плата 2 (рис.2) служит для распайки
выводов узлов и деталей, несущих большой ток - выводов обмоток трансформаторов,
транзисторов VT7-VT10, цепей источника питания. Вспомогательная
плата выполнена из двустороннего фольгированного стеклотекстолита
толщиной 2 мм. На ней симметрично на обеих сторонах сформировано
по шесть фольговых площадок (см. рис.4), что позволяет, пропаяв
при монтаже выводы с обеих сторон, увеличить сечение соединений.
На рис.4 площадки заштрихованы; крестами помечены центры сквозных
отверстий.
Входные зажимы "Uпит" Х1, Х2, розетки Х3, Х4 для
подключения нагрузок, переключатель выходного напряжения "220/127
В" SA1, держатели предохранителя FU1 и индикатора, выходного напряжения
HL1 смонтированы на лицевой панели преобразователя, выполненной
из текстолита толщиной 3 мм. В боковых стенках и крышке кожуха просверлены
вентиляционные отверстия диаметром 10 мм.
Трансформаторы Т1, Т2, теплоотводы транзисторов
VT9, VT10, печатные платы 1 и 2 установлены на основании устройства,
которое изготовлено из фанеры толщиной 10 мм. Цепи преобразователя,
по которым течет большой ток, следует выполнять медным проводом
диаметром не менее 2 мм. Их длина должна быть минимальной. Эти требования
следует отнести и к проводам, соединяющим преобразователь с источником
питания.
Магнитопровод согласующего трансформатора Т1 набран
из пластин Ш16, толщина набора 20 мм. Первичная обмотка I состоит
из 2x200 витков провода ПЭВ-1 0,47, а вторичная II - 2x50 витков
провода ПЭВ-1 0,72. Трансформатор Т2выполнен нa магнитопроводе Ш40х40.
Первичные обмотки I-IV этого трансформатора содержат по 45 витков
провода ПЭВ-1 1,88. Обмотки I и II, III и IV соединены попарно параллельно.
Секции V.1, V.2 вторичной обмотки V (145+375 витков) намотаны проводом
ПЭВ-1, 0,72, а V.3 (380 витков) - проводом ПЭВ-1 0,51.
Транзисторы КТ342А (VT1, VT3-VT6) можно заменить
на КТ342Б, КТ315Б, КТ315Г, КТ315Е, КТ3102 с любой буквой; КТ208Б
(VT2) - на КТ208Д, КТ208И, КТ208М,КТ209Д КТ209Е, КТ209И, КТ209К,
КТ361Б-КТ361Е, 1СТ3107 с любой буквой; KT814 (VT7, VT8) - на КТ816А,
ГТ403Б-ГТ403Й.
Вместо П210А можно использовать транзисторы П210Б,
ГТ806А-ГТ806Д, 1Т813А-1Т813В (или на кремниевые КТ818А, но при этом
придется увеличить число витков вторичной обмотки трансформатора
Т1 на 20%). Эффективная площадь поверхности каждого из теплоотводов
транзисторов VT9, VT10 - не менее 100 кв.см.
Диоды VD2, VD3 могут быть любыми маломощными,
например, из серий КД503, Д218, Д9 и т.д. Конденсаторы С1 - К50-6,
К50-16, С2-С5- КД, КТ, КМ. Частота выходного напряжения преобразователя
будет меньше зависеть от температуры окружающей среды, если выбрать
более термостабильный конденсатор С2 (например МБМ). Резисторы -
МЛТ. Тумблер SA1 - любого типа.
Правильно собранный преобразователь начинает работать
сразу, и налаживание его заключается лишь в подборке резистора R6
для установки частоты, вырабатываемой генератором импульсов, в пределах
100±2 Гц. Ток, потребляемый преобразователем без нагрузки, - примерно
1 А.
Рис. 2
Рис. 3
Рис. 3
ЛИТЕРАТУРА
1. Карлащук С., Карлащук В. Преобразователь для электробритвы. -
Радио, 1989, № 11,с.69.
А.ФИЛИППОВ г. Калининград, Московской обл., Радио №10, 1994 г., сир.28
|