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:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Случайная новость из Архива Генетический тормоз старения 05.08.2025 С возрастом мы замечаем ухудшение памяти, сниженную способность к обучению и восприятию новой информации. Почему эти процессы начинаются так рано и что лежит в их основе? Ответ на этот вопрос начали прояснять японские исследователи, обратив внимание на активность одного-единственного гена, способного запускать цепную реакцию нейродегенеративных изменений. В центре недавнего исследования, проведенного учеными из Института науки и технологий Нара, оказался ген Setd8, регулирующий эпигенетические процессы в клетках мозга. Руководил проектом нейробиолог Тайто Мацуда, и его команда провела глубокий анализ нейрональных стволовых клеток у лабораторных мышей, применяя методы секвенирования одиночных клеток для оценки молекулярной активности на разных этапах жизни животных. Полученные данные продемонстрировали, что уже в молодом взрослом возрасте экспрессия гена Setd8 резко снижается. Это приводит к нарушению деления нейрональных стволовых клеток, препятствуя формированию новых нейронов и, как следствие, ухудшая функции памяти и способности к обучению. Таким образом, старение мозга начинается значительно раньше, чем предполагалось ранее, и связано не столько с физическим износом тканей, сколько с точечными изменениями на уровне генетической регуляции. Чтобы подтвердить свою гипотезу, ученые искусственно подавили активность Setd8 у мышей. Результат оказался поразительным: мозг животных начал демонстрировать признаки, схожие с естественным старением - от молекулярных маркеров до функциональных нарушений. Это открытие позволило авторам выдвинуть гипотезу, что Setd8 может служить своеобразным молекулярным переключателем, регулирующим темпы возрастных изменений в нервной системе. Исследование также указывает на то, что Setd8 - не просто маркер старения, но и потенциальная терапевтическая мишень. Модификация его активности в будущем может стать основой для препаратов, способных приостанавливать или даже предотвращать развитие возрастных нейродегенеративных заболеваний, включая болезнь Альцгеймера. Хотя работа проводилась на грызунах, ее выводы уже привлекли внимание международного научного сообщества. Эксперты считают, что дальнейшее изучение эпигенетических механизмов старения мозга может стать ключом к радикально новым стратегиям продления когнитивного здоровья человека. Открытие роли гена Setd8 дает научно обоснованную надежду на то, что старение мозга - это не неизбежный и линейный процесс, а результат конкретных биологических факторов, которые можно изучить, контролировать и, возможно, изменить.

Другие интересные новости:

▪ Ночное зрение бабочек

▪ Телескоп Inouye создал карту магнитного поля короны звезды

▪ Asus PadFone 2

▪ Аккумуляторный самокат

▪ Адаптивная термоткань будущего

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Освещение. Подборка статей

▪ статья Запретный плод. Крылатое выражение

▪ статья Что такое опьянение? Подробный ответ

▪ статья Помощник директора по общим вопросам. Должностная инструкция

▪ статья Автоматическое управление водяным насосом. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Простой детектор радиоволн. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026