Преобразователь 12/220 вольт. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

Взяться за создание преобразователя напряжения (ПН) заставили меня наши сельские электросети. Просмотрел имеющуюся литературу, перепробовал несколько вариантов, остановился на схеме, приведенной в [1].

В преобразователе (рис.1) зарядное устройство (ЗУ) для аккумуляторов можно выполнить по любой схеме, например описанной в [2] - все зависит от возможностей радиолюбителя. Главное - чтобы ЗУ работало в автоматическом режиме и не допускало перезаряда аккумуляторов. Желательно иметь стабилизатор напряжения (СН). Нужно также аварийное устройство защиты УЗ [3], которое при выходе сетевого напряжения (Uс) за пределы нормы отключает нагрузку и включает преобразователь напряжения. Реле К1 - на номинальное напряжение 220 В, его контакты должны коммутировать ток 2...10 А.

(нажмите для увеличения)

Преобразователь напряжения (рис.2) подключен к аккумулятору (6СТ-55, 6СТ-132) через доработанный однофазный автомат SA1. В нем снята тепловая защита из-за довольно большого сопротивления ее узла. Можно использовать для коммутации автомобильное реле (12 В, 30 А) с предохранителем.

(нажмите для увеличения)

Если включить обмотку реле через диод (рис.3), получится защита от переполюсовки. Сечение проводов между аккумулятором и ПН, в самом ПН между коллекторами VT1, VT2 и Т1 должно быть не менее 9 кв.мм.

Плата управления (ПУ) взята из [1], но с некоторой доработкой. Схема платы показана на рис.4. В прототипе наблюдался эффект автоколебаний под нагрузкой. Если Ua падает ниже 10,5 В - ПН отключается. Далее без нагрузки Uа возрастает, ПН опять включается и снова отключается. Для устранения таких автоколебаний я поставил "защелку" на DD2.2 и VT5, которая обеспечивает отключение питания задающего генератора (ЗГ). Чтобы выходные транзисторы переключались без сквозных токов, ввел паузу между выходными импульсами с помощью цепочек R6-C6 и R7-C7. Транзисторы VT1 и VT2 обеспечивают защиту выходных транзисторов от пробоя при перегрузке (коротком замыкании) выхода. Триггеры Шмитта DD1.3, DD1.4 DD1.5, DD1.6 формируют прямоугольные импульсы, DD2.1 обеспечивает одинаковую их длительность для обоих плеч преобразователя. Пары транзисторов VT6, VT8 и VT7, VT9 - усилители тока для выходных транзисторов (VT1 и VT2 на рис.2).

(нажмите для увеличения)

Импульсы частотой 50 Гц поступают на базы этих транзисторов, которые попеременно подключают первичную обмотку Т1 к аккумулятору. Импульсы обратного тока через возвратные диоды VD6 и VD7 "сбрасываются" в конденсатор С1, который должен быть как можно большей емкости. Его можно собрать в виде блока из 10.. .25 конденсаторов емкостью 4700 мкФ с рабочим напряжением 16...25 В.

На выходе Т1 - переменное напряжение прямоугольной формы. Амплитудное значение прямоугольного напряжения по величине находится между амплитудным и средним значением синусоидального напряжения, поэтому обычный вольтметр покажет большее напряжение. А так как почти все нагрузки включаются через диодный мост с фильтрующим конденсатором, реальное напряжение измеряет вольтметр, выполненный по этой же схеме (рис.5). Коэффициент трансформации (Ктр) силового трансформатора Т1 (рис.2) - 21...22. Он зависит от Uкэ_нас силовых транзисторов VT1 и VT2 и падения напряжения на эмиттерных резисторах R6 и R7. Теоретически его вычислить не удалось, в литературе тоже ничего подходящего не нашел. Я его подобрал экспериментально после неоднократной перемотки трансформатора. Диаметр провода обмоток - чем больше, тем лучше. Лишь бы "окно" трансформатора позволяло, поэтому П-образный сердечник трансформатора удобней - в нем больше места на обмотки. Нагрев трансформатора в схеме преобразователя должен быть минимальным - это потери напряжения.

Для Ш-образного сердечника сечением 3,5 кв.см, первичные обмотки Iа и Iб - по 20 витков плоского провода 4,5х2 (9 кв.мм). Вторичная (сетевая) обмотка содержит 460 витков провода 0 1,0 мм с тремя отводами через 20 витков. Ктр получается равным 20, 21, 22, 23, но лучше сделать 6 отводов через 10 витков. Старый трансформатор перематывать опасно - легко повреждается изоляция провода, поэтому первичную обмотку при переделке можно наматывать поверх вторичной.

В качестве силовых можно использовать биполярные или полевые транзисторы, включив их блоками по несколько штук (рис.6) - в зависимости от необходимого тока первичной обмотки. Для схемы на биполярных транзисторах (рис.6а) Imax=160...200 А, и подбор транзисторов можно не производить. Недостаток схемы - большое падение напряжения на транзисторах, поэтому их нужно устанавливать на радиатор (Ктр=22). В схеме рис.6б используется несколько полевых транзисторов. Преимущества этой схемы - малое падение напряжения на транзисторах и очень малые потери мощности на управление (Ктр=21).

Для аварийного освещения лучше взять автомобильные лампочки и провести отдельную проводку. В схеме ПН предусмотрены два варианта. Первый - перемычка между клеммами 1 и 2 (рис.2), свет включается выключателем S1. Второй (перемычка между клеммами 2 и 3) - при выключении основного освещения сразу же включается аварийное.

При эксплуатации предлагаемого ПН превращать прямоугольное напряжение в синусоидальное я не пытался, поскольку основные нагрузки у меня были с импульсными модулями питания. А маломощные проверил. Они нормально работают, и трансформаторы не греются, только начинают "стучать". Основные потребители -. телевизор и видеомагнитофон - пришлось дорабатывать. В телевизоре петлю размагничивания включил через выключатель, а вместо штатного токоограничительного резистора поставил в МП терморезистор (ТР10-430-0,8). В видеомагнитофоне также поставил терморезистор (ТР10-1200-0,4) [4]. Особенность данных терморезисторов - большое сопротивление (первое число в маркировке - сопротивление, второе - ток) в холодном состоянии. При протекании тока они нагреваются, и сопротивление уменьшается (единицы ом). Это устраняет броски тока при зарядке конденсаторов и позволяет поставить предохранители на меньший ток. А самое главное - преобразователь "вытягивает" подключение холодного телевизора. Если телевизор без доработки хотя бы на несколько секунд отключался, включить его при работе от ПН было невозможно.

Суммарная мощность нагрузки ПН -примерно 200 Вт. Напряжение аккумулятора равно 10,5...13,8 В. Напряжение на выходе ПН составляет 180...242 В. Для дальнейшего улучшения схемы желательно поставить стабилизатор напряжения.

Литература

1. Радио,1996, №12, c.48.
2. РадioАматор, 1997, №5, c.17.
3. ЗАС-0.5-01-2Н.
4. Радио,1996, №1, c.61.
5. Радиолюбитель, 1997, №8, c.25.

Автор: П.Брянцев, с.Ивановка, Тюменской обл.; Публикация: Н. Большаков, rf.atnn.ru

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Не вся растительная пища полезна для психики 10.09.2026

Растительная пища традиционно считается одной из основ здорового рациона, поэтому специалисты по питанию обычно рекомендуют чаще включать в меню овощи, фрукты, цельнозерновые продукты и другие продукты растительного происхождения. Однако важна не только принадлежность пищи к растительной категории, но и способ ее обработки, количество сахара и другие характеристики рациона. Исследование иранских ученых показывает, что разные варианты растительного питания могут по-разному отражаться на психологическом состоянии человека. К такому выводу пришли исследователи из Исфаханского университета медицинских наук. Они изучали взаимосвязь между характером питания и эмоциональным состоянием взрослых людей, уделяя особое внимание симптомам депрессии и тревожности. Результаты работы были опубликованы в научном журнале PLOS One. При этом специалисты не утверждали, что отдельные продукты непосредственно вызывают депрессию: речь шла о статистической связи между определенными пищевыми привычками и сос ...>>

Подвесной робот Stringman для уборки комнаты 10.09.2026

Домашняя робототехника в основном развивается вокруг двух привычных направлений: роботов-пылесосов и многофункциональных гуманоидных машин. Но далеко не все задачи требуют колесной платформы или сложного человекоподобного механизма. Инженер Натаниэль Нифонг (Nathaniel Nifong), основатель стартапа Newfangled, предложил необычную альтернативу - подвесного робота Stringman, способного перемещаться над полом и самостоятельно собирать разбросанные предметы. Вместо того чтобы передвигаться по поверхности помещения, Stringman использует принцип, знакомый по тросовым системам камер Spidercam, применяемым на стадионах. В четырех верхних углах комнаты устанавливаются натяжные блоки, от которых к центральному рабочему модулю идут тонкие, но прочные тросы. Изменяя их натяжение, система может перемещать манипулятор практически в любую точку обслуживаемого пространства. Такое решение позволяет обойти некоторые ограничения традиционных роботов на колесах. Подвесной механизм не сталкивается с пр ...>>

Микрогравитация не ослабляет сердечные клетки 09.09.2026

Продолжительное пребывание в космосе подвергает человеческий организм воздействию условий, с которыми он никогда не сталкивается на Земле. Микрогравитация изменяет распределение жидкостей, способствует потере костной и мышечной массы, а космическое излучение способно повреждать ДНК. Особое значение для будущих длительных экспедиций имеет состояние сердечно-сосудистой системы. Новый эксперимент с мышами на борту Международной космической станции показал, что клетки сердечной мышцы могут сохранять силу сокращения даже после нескольких недель пребывания в микрогравитации. Исследователи давно наблюдают за тем, каким образом отсутствие привычной земной гравитационной нагрузки отражается на организме. В космосе жидкости перераспределяются в сторону верхней части тела, позвоночник немного растягивается, из-за чего рост временно увеличивается, а скелетные мышцы постепенно теряют массу и силу. Однако сердечная мышца работает в несколько иных условиях, поэтому специалисты Чикагского университ ...>>

Случайная новость из Архива SSD Micron P420m 12.05.2013 Спустя почти два года с момента анонса твердотельных накопителей корпоративного класса серии P320h, компания Micron Technology представила линейку SSD P420m, которая нацелена на тот же сегмент. Как отмечают создатели, новые SSD характеризуются большими объемами и обеспечивают высокую надежность, при этом стоить будут дешевле моделей линейки P320h. Главный фактор экономии - это переход с памяти SLC NAND на более доступную MLC NAND, производимую по технологическому процессу 25 нм. Накопители серии будут предлагаться в двух вариантах исполнения: в виде карт расширения HHHL (Half-Height Half-Length) и в корпусах типоразмера 2,5 дюйма. В первом случае для передачи данных задействован интерфейс PCI-Express x8, во втором - PCI-Express x4. Соответственно, спецификации накопителей также разнятся. Micron P420m формата 2,5 дюйма характеризуются объемом 350 или 700 ГБ, их максимальная скорость последовательной записи заявлена на уровне 1,8 ГБ/с, а максимальная производительность при чтении с произвольным доступом блоками 4 КБ - 430 000 IOPS. Объем SSD формата HHHL может равняться 700 ГБ или 1,4 ТБ, скорость при последовательной записи достигает 3 ГБ/с, а производительность при чтении с произвольным доступом блоками 4 КБ доходит до 750 000 IOPS. Примененная в Micron P420m фирменная технология XPERT выступает гарантом высокой надежности и длительного срока службы накопителей. Так, изделия рассчитаны на ежедневную четырехкратную перезапись всего объема SSD в течение пяти лет. Micron P420m на данный момент доступны в виде ознакомительных образцов, а массовое производство накопителей серии начнется в июне.

Другие интересные новости:

▪ Пластик, разлагающийся в почве за шесть недель

▪ Обнаружен пятый тип распада бозона Хиггса на другие элементарные частицы

▪ Однодолларовый процессор с ИИ

▪ SSD 7,68 ТБ от Kingston Technology

▪ Перспективы генной терапии в борьбе с врожденной глухотой

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Электробезопасность, пожаробезопасность. Подборка статей

▪ статья Несчастна та страна, которая нуждается в героях. Крылатое выражение

▪ статья Где запрещено гладить детей по голове? Подробный ответ

▪ статья Падения. Медицинская помощь

▪ статья Простой термостабилизатор, 10-50 градусов. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ читать в Бесплатной технической библиотекестатья Нормы испытаний электрооборудования и аппаратов электроустановок потребителей. Допускаемые значения tgδ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026