Двухтактный инвертор с пониженным питанием, 190-230/6-27 вольт 6 ампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы

 Комментарии к статье

Двухтактный полумостовой импульсный инвертор с небольшими габаритами используется как источник питания и для зарядки аккумуляторов. Пониженное напряжение питания инвертора предполагает использование в схеме ключевых транзисторов с низким рабочим напряжением. Зарядка аккумуляторов выполняется при стабильном напряжении. Паспортный ток заряда аккумулятора снижается к концу зарядного цикла до состояния буферного подзаряда.

В инверторе предусмотрено:

• регулирование выходного напряжения и тока;
• электронная защита от коротких замыканий в нагрузке и перегрузок в схеме в схеме (рис.1) происходит тройное преобразование напряжения;
• переменное напряжение сети выпрямляется, сглаживается и понижается;
• постоянное напряжение преобразуется в импульсное с частотой до нескольких десятков килогерц;
• импульсное напряжение трансформируется в низковольтную цепь, выпрямляется и сглаживается.

(нажмите для увеличения)

Полученное постоянное напряжение используется для зарядки аккумуляторов или питания нагрузки (электронных схем, электродвигателей и т.п.). Пониженное питание инвертора позволяет использовать ключевые транзисторы с низким паспортным напряжением и снижает помехи преобразования. Схема инвертора оснащена двумя регуляторами: тока и напряжения.

Сетевой помехолодавляющии фильтр состоит из двухобмоточного дросселя Т2 и конденсаторов С13, С14. Фильтр снижает помехи от преобразователя, поступающие в сеть, и устраняет импульсные помехи, проникающие из сети. Перед фильтром установлены предохранитель FU1 и выключатель SA1.

После выпрямителя сетевого напряжения VD4 и сглаживающего фильтра на конденсаторе С12 постоянное напряжение подается на транзисторный фильтр-стабилизатор R15 VD2-VT3. С эмиттера VT3 пониженное напряжение определяемое напряжением стабилизации стабипитрона VD2. используется для питания инвертора. Оно дополнительно сглаживается конденсаторами С8 и С9 шунтированными резисторами R12 и R13 для выравнивания напряжении относительно средней точки. Терморезистор RK2ограничивает ток заряда конденсаторов фильтра при подаче сетевого напряжения.

Первичная обмотка высокочастотного трансформатора Т1 инвертора одним выводом подключена к средней точке конденсаторов С8 С9. а вторым выводом (через разделительный конденсатор С7) - к точке соединения силовых транзисторов VT1, VT2 ключевого преобразователя. Цепочка R14-С11 подавляет паразитные ВЧ-колебания в обмотках трансформатора после окончания импульса. Разделительный конденсатор С7 устраняет подмагничивание магнитопровода трансформатора Т1 при разбросе параметров конденсаторов С8 С9 и транзисторов VT1, VT2, а также позволяет использовать трансформатор без зазора в магнитопроводе.

От коэффициента усиления транзисторов VT1, VT2 зависит скорость переключения тока и потери мощности управления. Входная RC цепочка R7-C4 защищает инвертор от возникновения сквозных токов и ускоряет прохождение фронтов импульсов на базы транзисторов

При подаче питания на генератор на выходе 3 DA1 устанавливается высокий уровень на время, зависящее от номиналов R1, R2 и С1. Появление на базах транзисторов VT1, VT2 положительного импульса приводит к открыванию транзистора VT1 и закрыванию VT2. Конденсатор С7 в диагонали моста, заряженный через открытый транзистор VT2 напряжением со средней точки конденсаторов С8, С9. разряжается через транзистор VT1 В первичной обмотке трансформатора Т1 возникает импульс тока, который трансформируется во вторичную обмотку. При переключении генератора и появлении низкого уровня на выходе 3 DA1 транзистор VT1 закрывается, а VT2 - открывается. На конденсаторе С7 меняется полярность напряжения, и в первичной обмотке трансформатора Т1 возникает ток обратного направления. Импульсное напряжение с первичной обмотки трансформатора Т1 передается во вторичную (с учетом коэффициента трансформации), выпрямляется высокочастотным мостом VD3 на лавинных диодах и сглаживается конденсатором С10.

Генератор импульсов выполнен на аналоговом КМОП-таймере DA1 с минимальным энергопотреблением. Использовать таймер типа КР1006ВИ1 не рекомендуется ввиду увеличения потребляемого тока. Микросхема таймера DA1 содержит два компаратора подключенных к входам 6 и 2 RC-триггер выходной усилитель и ключевой транзистор на выводе 7 для разряда внешнего времязадающего конденсатора.

Микросхема DA1 работает в режиме мультивибратора. При зарядке конденсатора С1 до уровня 2/3 Uпит на выходе 3 -  высокий уровень. После достижения этого уровня внутренний триггер DA1 устанавливает на выходе 3 низкий уровень, открывает ключевой транзистор, и конденсатор С1 разряжается через него и резисторы R2, R3. После разрядки С1 до уровня 1/3 Uпит, внутренний триггер переключает выходы 3...7 DA1 в исходное состояние. Цикл повторяется.

Выходное напряжение с конденсатора С10 через терморезистор RK1 поступает на переменный резистор R11. движок которого связан с входом управления параллельного стабилизатора напряжения DA2. Стабилизатор DA2 включен в цепь светодиода оптопары VU1. При повышении выходного напряжения, например, из-за увеличения сопротивления нагрузки. DA2 открывается сильнее, ток через светодиод VU1 возрастает транзистор оптопары открывается и шунтирует напряжение на входе управления 5DA1. Частота генератора снижается без изменения скважности импульсов, что приводит к уменьшению выходного напряжения, те к его возврату к установленному значению. При уменьшении выходного напряжения описанный процесс происходит наоборот.

Детали. Диодная сборка VD4 должна быть на напряжение не ниже 400 В и максимальный ток не менее 3 А. низковольтный выпрямитель VD3 - на напряжение не ниже 50 В и ток не менее 20 А. Транзисторы VT1 и VT2 - разной полярности с максимально близкими параметрами. Напряжение коллектор-эмиттер - не ниже 90 В и ток - не менее 3 А. Транзисторы устанавливаются на общий радиатор с использованием прокладок и теплопроводящей пасты. Терморезистор RK1 крепится к радиатору скобой с прокладкой и соединяется с печатной платой гибкими проводами в изоляции. Оптроны подойдут из серии LTV816, РС817

Дроссель L1 взят от блока питания компьютера YX EE25-01 или выполнен на ферритовом кольце диаметром 24...36 мм. Обмотка содержит 14 20 витков провода ПЭЛ 0,8 мм. Трансформатор Т1 типа KR4127, ERL35 2, Е1-28 применен без переделки от блока питания компьютера. Он намотан на сердечнике размерами 10x8x22 мм. Обмотка 1 Т1 содержит 38 46 витков провода 0,6 мм, обмотки 2 и 3 имеют по 7,5 витков каждая, выполнены жгутом из 4-х проводов 0,27 мм (для снижения потерь от поверхностного эффекта).

Детали устройства размещены на печатной плате, чертеж которой и схема расположения элементов приведены на рис.2.

Плата устанавливается в пластмассовом корпусе типа БП-1. Выносные элементы крепятся в отверстиях корпуса и соединяются с платой изолированными проводами подходящего сечения (провода управления - 0,5 мм2, силовые - 2 мм2).

Перед первым включением собранной схемы в разрыв цепи сетевого питания нужно включить лампочку (220 В 100 Вт). Это обезопасит устройство от выхода из строя при наличии ошибок в схеме или некачественных деталей. Слабый накал сетевой лампочки на холостом ходу и возрастание ее яркости при подключении нагрузки свидетельствуют о нормальном состоянии схемы. По окончании контрольной проверки лампочка удаляется, и преобразователь включается в сеть без ограничения тока.

Наладку инвертора лучше всего выполнять с помощью осциллографа. Нужно проконтролировать наличие прямоугольных импульсов на выходе 3 DA1 и импульсного напряжения на обмотках трансформатора Т1. Подбором сопротивления R8 в точке соединения эмиттеров транзисторов Т1 и Т2 устанавливается напряжение, равное половине напряжения питания

Ток нагрузки визуально устанавливается по амперметру РА1 регулятором тока - резистором R2. выходное напряжение - резистором R11 В качестве активной нагрузки при наладке можно использовать автомобильную лампочку (12 В, 30...50 Вт)

Для эксплуатации инвертора в качестве зарядного устройства резистором R11 при среднем положении движка R2 устанавливается выходное напряжение 14,2 В резистором R2 - необходимый ток заряда (в пределах 0,05 емкости аккумулятора). Время заряда обычно не превышает 5-6 часов, окончание заряда контролируется снижением тока заряда почти до нулевого уровня.

Внимание! Во время испытаний следует соблюдать правила техники безопасности

Авторы: В.Коновалов, А.Вантеев, Творческая лаборатория "Автоматика и телемеханика", Иркутский центр "Энергосберегающие технологии", г.Иркутск

Смотрите другие статьи раздела Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Питомцы как стимулятор разума 06.10.2025

Помимо эмоциональной поддержки, домашние питомцы могут оказывать заметное воздействие на когнитивные процессы, особенно у пожилых людей. Новое масштабное исследование показало, что общение с кошками и собаками не просто улучшает настроение - оно действительно способствует замедлению возрастного снижения умственных способностей. Работа проводилась в рамках проекта Survey of Health, Ageing and Retirement in Europe (SHARE), охватывающего период с 2004 по 2022 год. В исследовании приняли участие тысячи европейцев старше 50 лет. Анализ показал, что владельцы домашних животных демонстрируют более устойчивые когнитивные функции по сравнению с теми, кто не держит питомцев. Особенно выражен эффект оказался у владельцев кошек и собак. Согласно данным ученых, владельцы собак дольше сохраняют хорошую память, в то время как хозяева кошек медленнее теряют способность к быстрому речевому взаимодействию. Исследователи связывают это с тем, что ежедневное взаимодействие с животными требует внимани ...>>

Мини-ПК ExpertCenter PN54-S1 06.10.2025

Компания ASUSTeK Computer презентовала новый мини-компьютер ASUS ExpertCenter PN54-S1. Устройство ориентировано на пользователей, которым важно сочетание производительности, энергоэффективности и универсальности - от офисных задач до мультимедийных проектов. В основе ExpertCenter PN54-S1 лежит современная аппаратная платформа AMD Hawk Point, использующая архитектуру Zen 4. Это поколение чипов отличается улучшенным управлением энергопотреблением и повышенной вычислительной мощностью. Новинка доступна в конфигурациях с процессорами Ryzen 7260, Ryzen 5220 и Ryzen 5210, представленных AMD в начале 2025 года. Таким образом, устройство охватывает широкий диапазон задач - от базовых офисных до ресурсоемких вычислений. Корпус мини-ПК выполнен из прочного алюминия и имеет размеры 130&#215;130&#215;34 мм, что делает его практически незаметным на рабочем столе или за монитором. Несмотря на компактность, внутренняя компоновка позволяет установить два модуля оперативной памяти SO-DIMM ...>>

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Случайная новость из Архива Создан коллективный геном человечества 06.05.2023 Ученые составили первый в мире панген людей - базу данных всех генов и генетических вариаций человеческой популяции. Это поможет отслеживать вариации ДНК, вызывающие редкие генетические заболевания, и создавать эффективные методы лечения. Исследователи включили полные геномы 47 представителей разных этнических и расовых групп людей. Геномы людей на 99% идентичны, а именно последний процент делает нас уникальным. Для исследования уникальности каждого человека, например его болезней, ученые будут использовать эту новую генетическую базу. С ее помощью можно будет прогнозировать наследственные болезни и предупреждать их. Генетики хотят создать еще несколько таких геномных портретов и увеличить количество исследуемых представителей групп людей до 350.

Другие интересные новости:

▪ Изменение скорости движения отдельных объектов на видео

▪ Опасность грязных окон

▪ Гибкая электроника с переменной эластичностью

▪ Табак и морковь несовместимы

▪ Светодиоды, излучающие запутанный свет

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Переговорные устройства. Подборка статей

▪ статья Лазаря петь. Крылатое выражение

▪ статья Что такое планктон? Подробный ответ

▪ статья Заместитель директора по розничной торговле. Должностная инструкция

▪ статья Искусственное масло. Простые рецепты и советы

▪ статья Реверсирование двигателей переменного тока. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025