트랜지스터의 간단한 자동 발전기 전압 변환기. 고전력 승압 변압기 전압 변환기 소형 네트워크 전압 변환기

본질적으로 구성에 세 가지 요소가 있는 매우 간단한 50kV 변환기입니다. 모든 구성 요소를 사용할 수 있으며 원하는 경우 쉽게 찾을 수 있습니다.
고전압 변환기는 이온화 장치, 절연 무결성 시험기 등 다양한 고전력 실험에 사용될 수 있습니다.

필요한 것:
- 키네스코프가 있는 모든 TV의 라인 스캔 변압기.
- 전계효과 트랜지스터 IRFZ44 -
- 저항기 150옴(1/2W).

고전압 변환기 회로

우리는 납땜 없이 브레드보드에 모든 것을 조립할 것입니다. 그냥 작업물을 보여드리고 마음에 드시면 좀 더 안정적인 보드로 옮기고 모든 요소를 ​​납땜하셔도 됩니다.


누군가 모르는 경우 트랜지스터를 연결하십시오.


변압기 권선을 감을 필요가 있습니다. 고전압 권선은 기본입니다. 우리는 아주 가늘지 않은 일반 와이어를 가져와 14-16 바퀴 감습니다. 권선 중간에 탭을 만들 것입니다.





이제 모든 것을 우리 계획에 연결합니다. 전원은 마지막에 연결됩니다. 고전압으로 작업할 때는 주의하십시오. 스위치가 켜져 있는 변압기에서 손을 멀리 두십시오.

변압기의 고전압 출력과 반대쪽 리드 사이에 약 1cm의 거리를 두십시오. 그리고 먹이를 주면 됩니다. 스파크가 발생하면 발전기가 작동되고 모든 것이 정상적으로 작동하는 것입니다.
오랫동안 작동하려면 라디에이터에 트랜지스터를 설치하는 것이 좋습니다. 스파크가 작으면 전압을 10V 또는 15V로 높일 수 있습니다.

작업 영상

기성품을 구입하는 것은 문제가되지 않습니다- 자동차 대리점에서는 다양한 용량과 가격의 스위칭 전압 변환기를 찾을 수 있습니다.

그러나 이러한 중전력 장치(300-500W)의 가격은 수천 루블이며 많은 중국 인버터의 신뢰성은 상당히 논란의 여지가 있습니다. 자신의 손으로 간단한 변환기를 만드는 것은 비용을 크게 절약할 수 있는 방법일 뿐만 아니라 전자 공학에 대한 지식을 향상시킬 수 있는 기회이기도 합니다. 고장이 발생하면 집에서 만든 회로를 수리하는 것이 훨씬 쉬워집니다.

간단한 펄스 변환기

이 장치의 회로는 매우 간단합니다., 대부분의 부품은 컴퓨터의 불필요한 전원 공급 장치에서 제거할 수 있습니다. 물론 눈에 띄는 단점도 있습니다. 변압기 출력에서 ​​얻은 220V의 전압은 정현파 모양과 거리가 멀고 허용되는 50Hz보다 훨씬 높은 주파수를 갖습니다. 전기 모터나 민감한 전자 장치를 직접 연결하지 마십시오.

스위칭 전원 공급 장치가 포함된 장비를 이 인버터(예: 노트북 전원 공급 장치)에 연결할 수 있도록 흥미로운 솔루션이 적용되었습니다. 평활 커패시터가 있는 정류기가 변압기 출력에 설치됩니다.. 사실, 연결된 어댑터는 출력 전압의 극성이 어댑터에 내장된 정류기의 방향과 일치할 때 콘센트의 한 위치에서만 작동할 수 있습니다. 백열등이나 납땜 인두와 같은 간단한 소비자는 TR1 변압기의 출력에 직접 연결할 수 있습니다.

위 회로의 기본은 이러한 장치에서 가장 일반적인 TL494 PWM 컨트롤러입니다. 변환기의 주파수는 저항 R1과 커패시터 C2에 의해 설정되며, 정격은 회로 작동에 눈에 띄는 변화 없이 표시된 것과 약간 다를 수 있습니다.

효율성을 높이기 위해 변환기 회로에는 전력 전계 효과 트랜지스터 Q1 및 Q2에 두 개의 암이 포함되어 있습니다. 이러한 트랜지스터는 알루미늄 방열판 위에 배치해야 합니다. 일반 방열판을 사용하려는 경우 절연 개스킷을 통해 트랜지스터를 설치하십시오. IRFZ44 다이어그램에 표시된 것 대신 매개변수에 가까운 IRFZ46 또는 IRFZ48을 사용할 수 있습니다.

출력 인덕터는 인덕터의 페라이트 링에 감겨 있으며 컴퓨터 전원 공급 장치에서도 제거됩니다. 1차 권선은 직경 0.6mm의 와이어로 감겨 있으며 중앙에서 탭을 사용하여 10회 감겨 있습니다. 80회전을 포함하는 2차 권선이 그 위에 감겨 있습니다. 고장난 무정전 전원 공급 장치에서 출력 변압기를 가져올 수도 있습니다.

또한 읽어보세요: 용접 변압기 장치에 대해 이야기합니다.

고주파 다이오드 D1 및 D2 대신 FR107, FR207 유형의 다이오드를 사용할 수 있습니다.

회로가 매우 간단하기 때문에 전원을 켠 후 올바르게 설치하면 즉시 작동이 시작되며 구성이 필요하지 않습니다. 최대 2.5A의 전류를 부하에 전달할 수 있지만 최적의 작동 모드는 1.5A 이하의 전류이며 이는 300W 이상의 전력입니다.

그러한 힘의 기성품 인버터 비용은 약 3~4천 루블이 될 것입니다..

이 계획은 국내 부품으로 만들어졌으며 꽤 오래되었지만 이것이 덜 효과적이지는 않습니다. 주요 장점은 전압 220V, 주파수 50Hz의 본격적인 교류 출력입니다.

여기서 발진 발생기는 듀얼 D-플립플롭인 K561TM2 칩으로 만들어졌습니다. 이는 외국 CD4013 칩과 완전히 유사하며 회로 변경 없이 교체할 수 있습니다.

또한 변환기에는 바이폴라 트랜지스터 KT827A에 두 개의 전원 암이 있습니다. 현대 현장에 비해 가장 큰 단점은 개방 상태에서 저항이 더 크다는 것입니다. 이것이 바로 동일한 스위치 전력에서 더 강한 발열을 갖는 이유입니다.

인버터는 저주파에서 동작하기 때문에 변압기에는 강력한 강철 코어가 있어야 합니다.. 이 계획의 저자는 일반적인 소련 네트워크 변압기 TS-180을 사용할 것을 제안합니다.

간단한 PWM 회로를 기반으로 하는 다른 인버터와 마찬가지로 이 컨버터는 정현파 출력과 상당히 다른 전압 파형을 갖지만 이는 변압기 권선의 큰 인덕턴스와 출력 커패시터 C7로 인해 다소 완화됩니다. 또한 이로 인해 변압기는 작동 중에 눈에 띄는 웅웅거림을 낼 수 있습니다. 이는 회로 오작동의 징후가 아닙니다.

간단한 트랜지스터 인버터

이 변환기는 위에 나열된 회로와 동일한 원리로 작동하지만 그 안에 있는 직사각형 펄스 발생기(멀티바이브레이터)는 바이폴라 트랜지스터를 기반으로 제작되었습니다.

이 회로의 특징은 심하게 방전된 배터리에서도 계속 작동한다는 것입니다. 입력 전압 범위는 3.5 ~ 18V입니다. 그러나 출력 전압의 안정성이 부족하기 때문에 배터리가 방전되면 부하의 전압도 비례적으로 떨어집니다.

이 회로도 저주파이므로 K561TM2 기반 인버터에 사용되는 것과 유사한 변압기가 필요합니다.

인버터 회로 개선

기사에 제시된 장치는 매우 간단하며 다양한 기능을 제공합니다. 공장동료와 비교불가. 특성을 개선하기 위해 간단한 변경을 통해 펄스 변환기의 작동 원리를 더 잘 이해할 수 있습니다.

또한 읽어보세요: 우리는 우리 손으로 반자동 용접기를 만듭니다.

출력 전력 증가

설명된 모든 장치는 동일한 원리에 따라 작동합니다. 핵심 요소(숄더의 출력 트랜지스터)를 통해 변압기의 1차 권선이 마스터 발진기의 주파수 및 듀티 사이클에 의해 지정된 시간 동안 전원 입력에 연결됩니다. . 이 경우, 1차 권선의 전압에 권선의 권선 수 비율을 곱한 전압으로 변압기의 2차 권선에 있는 공통 모드 펄스를 여기시키는 자기장 펄스가 생성됩니다.

따라서 출력 트랜지스터에 흐르는 전류는 부하 전류에 권선비(변환비)의 역수를 곱한 것과 같습니다. 변환기의 최대 전력을 결정하는 것은 트랜지스터가 자체적으로 통과할 수 있는 최대 전류입니다.

인버터의 전력을 높이는 방법에는 두 가지가 있습니다. 더 강력한 트랜지스터를 사용하거나 한쪽 암에 있는 여러 개의 덜 강력한 트랜지스터를 병렬 연결하는 것입니다. 집에서 만든 변환기의 경우 두 번째 방법이 더 좋습니다. 이 방법을 사용하면 더 저렴한 부품을 사용할 수 있을 뿐만 아니라 트랜지스터 중 하나에 오류가 발생해도 변환기가 계속 작동하기 때문입니다. 과부하 보호 기능이 내장되어 있지 않은 경우 이러한 솔루션은 집에서 만든 장치의 신뢰성을 크게 향상시킵니다. 동일한 부하에서 작동하는 동안 트랜지스터의 발열도 감소합니다.

마지막 구성표의 예에서는 다음과 같습니다.

배터리가 부족하면 자동 종료

공급 전압이 급격히 떨어지면 자동으로 꺼지는 장치의 변환기 회로가 없습니다. 심각하게 당신을 실망시킬 수 있습니다, 이러한 인버터를 자동차 배터리에 연결된 채로두면. 집에서 만든 인버터에 자동 제어 기능을 추가하면 매우 유용할 것입니다.

가장 간단한 자동 부하 스위치는 자동차 계전기로 만들 수 있습니다.

아시다시피 각 계전기에는 접점이 닫히는 특정 전압이 있습니다. 저항 R1의 저항(릴레이 권선 저항의 약 10%)을 선택하면 릴레이가 접점을 차단하고 인버터에 전류 공급을 중단하는 순간이 설정됩니다.

: 작동 전압으로 릴레이를 사용하십시오 (Up) 9V 및 권선 저항(RO) 330옴. 11V 이상의 전압에서 작동하려면 (U min) 권선과 직렬로 저항이 있는 저항을 켜야 합니다.R n, 동등 조건에서 계산됨위로 /로 =(유 분 —위로) /Rn. 우리의 경우 73ohm 저항이 필요하며 가장 가까운 표준 값은 68ohm입니다.

물론 이 장치는 극도로 원시적이며 정신 운동에 더 가깝습니다. 보다 안정적인 작동을 위해서는 종료 임계값을 훨씬 더 정확하게 유지하는 간단한 제어 방식으로 보완해야 합니다.

트랜지스터를 사용하여 구축된 자체 발진기를 기반으로 하는 간단한 전압 변환기의 개략도입니다.

자가 여기 기능이 있는 발전기(발진기)에서는 일반적으로 전기 진동을 자극하기 위해 포지티브 피드백이 사용됩니다. 음의 동적 저항을 갖는 능동 소자를 기반으로 한 자체 발진기도 있지만 실제로는 변환기로 사용되지 않습니다.

단일 스테이지 전압 변환기

발진기를 기반으로 한 단일 스테이지 전압 변환기의 가장 간단한 회로가 그림에 나와 있습니다. 1. 이러한 유형의 생성기를 차단 생성기라고 합니다. 진동 발생 조건을 보장하기 위한 위상 변이는 권선을 특정 포함하여 제공됩니다.

쌀. 1. 변압기 피드백을 갖춘 전압 변환기의 구성.

트랜지스터 2N3055 - KT819GM의 아날로그입니다. 차단 발생기를 사용하면 듀티 사이클이 큰 짧은 펄스를 수신할 수 있습니다. 이 펄스는 모양이 직사각형에 가깝습니다.

일반적으로 차단 발생기의 발진 회로의 커패시턴스는 작으며 턴 간 커패시턴스와 장착 커패시턴스로 인해 발생합니다. 차단 발생기의 제한 발생 주파수는 수백 kHz입니다. 이러한 유형의 발전기의 단점은 공급 전압 변화에 대한 생성 주파수의 뚜렷한 의존성입니다.

변환기 트랜지스터(그림 1)의 기본 회로에 있는 저항 분배기는 초기 바이어스를 생성하도록 설계되었습니다. 변압기 피드백을 갖춘 약간 수정된 변환기 버전이 그림에 나와 있습니다. 2.

쌀. 2. 자체 발진 변환기를 기반으로 한 고전압 전압원의 주 (중간) 블록 구성.

발진기는 약 30kHz의 주파수에서 작동합니다. 변환기의 출력에는 최대 1kV의 진폭을 갖는 전압이 형성됩니다(변압기의 승압 권선 권수에 따라 결정됨).

T1 변압기는 M2000NM1(M1500NM1) 페라이트로 제작된 B26 아머 코어에 삽입된 유전체 프레임으로 제작됩니다. 1차 권선에는 6회전이 포함되어 있습니다. 2 차 권선 - 직경 0.18 mm (0.12 ... 0.23 mm)의 PELSHO 와이어 20 턴.

700 ~ 800V의 출력 전압을 달성하기 위한 승압 권선에는 직경 0.1mm의 PEL 와이어가 약 1800회 감겨 있습니다. 권선하는 동안 400회전마다 커패시터 종이로 만든 유전체 개스킷이 놓여지고 층에 커패시터 또는 변압기 오일이 함침됩니다. 코일의 결론 장소는 파라핀으로 채워져 있습니다.

이 컨버터는 고전압 생성의 후속 단계(예: 전기 어레스터 또는 사이리스터)에 전력을 공급하기 위한 중간 컨버터로 사용할 수 있습니다.

다음 전압 변환기(미국)도 단일 트랜지스터로 만들어집니다(그림 3). 기본 바이어스 전압의 안정화는 3개의 직렬 연결된 다이오드 VD1 - VD3(순방향 바이어스)에 의해 수행됩니다.

쌀. 3. 변압기 피드백을 갖춘 전압 변환기의 구성.

트랜지스터 VT1의 컬렉터 접합은 커패시터 C2에 의해 보호되며, 다이오드 VD4와 제너 다이오드 VD5의 체인은 변압기 T1의 컬렉터 권선에 병렬로 연결됩니다.

발생기는 모양이 직사각형에 가까운 펄스를 생성합니다. 생성 주파수는 10kHz이며 커패시터 C3의 용량 값에 의해 결정됩니다. 트랜지스터 2N3700 - KT630A의 아날로그입니다.

푸시풀 전압 변환기

푸시 풀 변압기 전압 변환기의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 4. 트랜지스터 2N3055 - KT819GM의 아날로그. 고전압 변환기 변압기(그림 4)는 원형 또는 직사각형 단면의 페라이트 개방형 코어를 사용하거나 텔레비전 라인 변압기를 기반으로 만들 수 있습니다.

직경 8mm의 원형 페라이트 코어를 사용하는 경우 필요한 출력 전압에 따라 고전압 권선의 회전 수는 직경 0.15 ~ 0.25mm의 와이어 8000회전에 도달할 수 있습니다. 컬렉터 권선에는 직경 0.5 ~ 0.8mm의 14회전 와이어가 포함되어 있습니다.

쌀. 4. 변압기 피드백을 갖춘 푸시풀 컨버터 구성.

쌀. 5. 변압기 피드백을 갖춘 고전압 변환기 회로의 변형입니다.

피드백 권선(기본 권선)에는 동일한 와이어가 6회 감겨 있습니다. 권선을 연결할 때 위상을 관찰해야 합니다. 변환기의 출력 전압은 최대 8kV입니다.

KT819 등 국내 트랜지스터를 컨버터 트랜지스터로 사용할 수 있다.

유사한 전압 변환기 회로의 변형이 그림에 나와 있습니다. 5. 주요 차이점은 트랜지스터 베이스에 바이어스를 공급하는 회로에 있습니다.

1차(컬렉터) 권선의 회전 수는 직경 1.29mm의 2x5회전이고, 2차 권선은 직경 0.64mm의 2x2회전입니다. 컨버터의 출력 전압은 승압 권선의 회전 수에 의해 전적으로 결정되며 10~30kV에 도달할 수 있습니다.

A. Chaplygin의 전압 변환기에는 저항기가 포함되어 있지 않습니다(그림 6). 5 6 배터리로 구동되며 12V에서 최대 1A를 부하에 전달할 수 있습니다.

쌀. 6. 간단한 고효율 5V 배터리 구동 전압 변환기의 다이어그램.

정류기 다이오드는 발진기 트랜지스터 접합부입니다. 이 장치는 공급 전압이 1V로 감소된 경우에도 작동할 수 있습니다.

저전력 변환기 옵션의 경우 KT208, KT209, KT501 등과 같은 트랜지스터를 사용할 수 있습니다. 최대 부하 전류는 트랜지스터의 최대 베이스 전류를 초과해서는 안 됩니다.

다이오드 VD1 및 VD2는 선택 사항이지만 출력에서 ​​4.2V의 음극 극성의 추가 전압을 얻을 수 있습니다. 장치의 효율은 약 85%이다. T1 변압기는 K18x8x5 2000NM1 링으로 제작됩니다. 권선 I과 II에는 각각 6개가 있고, III과 IV에는 PEL-2 와이어가 각각 0.5개씩 10회 있습니다.

유도형 3점 변환기

전압 변환기(그림 7)는 유도성 3점 회로에 따라 제작되었으며 고옴 저항을 측정하도록 설계되었으며 출력에서 ​​120 ... 150V의 불안정한 전압을 얻을 수 있습니다.

변환기가 소비하는 전류는 4.5V의 공급 전압에서 약 3 ... 5mA입니다. 이 장치의 변압기는 BTK-70 텔레비전 변압기를 기반으로 만들 수 있습니다.

쌀. 7. 유도성 3톤 구성에 따른 전압 변환기 구성.

2차 권선이 제거되는 대신 변환기의 저전압 권선이 감겨집니다. PEV-1 와이어 0.19 ... 0.23mm의 90턴(각각 45턴의 2개 레이어)입니다. 계획에 따라 바닥에서 70번째 회전부터 후퇴합니다. 저항 R1 - 12 ... 51kΩ.

전압 변환기 1.5V/-9V

쌀. 8. 1.5V/-9V 전압 변환기 회로.

변환기(그림 8)는 용량성 포지티브 피드백(C2, C3)을 갖춘 단일 사이클 완화 생성기입니다. 승압 단권 변압기 T1은 트랜지스터 VT2의 컬렉터 회로에 포함됩니다.

변환기는 정류기 다이오드 VD1의 역방향 연결을 사용합니다. 트랜지스터 VT2가 열리면 공급 전압 Un이 단권 변압기의 권선에 적용되고 전압 펄스가 단권 변압기의 출력에 나타납니다. 그러나 이때 반대 방향으로 켜진 VD1 다이오드는 닫히고 컨버터에서 부하가 분리됩니다.

정지 순간에 트랜지스터가 닫히면 권선 T1의 전압 극성이 반전되고 다이오드 VD1이 열리고 정류된 전압이 부하에 적용됩니다.

후속 사이클 동안 트랜지스터 VT2가 꺼지면 필터 커패시터(C4, C5)가 부하를 통해 방전되어 직류의 흐름을 보장합니다. 이 경우, 단권변압기(T1)의 승압권선의 인덕턴스는 평활필터 인덕터의 역할을 한다.

트랜지스터 VT2의 직류로 단권 변압기 코어의 자화를 제거하기 위해 단권 변압기 코어의 자화 반전은 피드백 전압 분배기이기도 한 권선과 병렬로 커패시터 C2 및 C3을 연결하여 사용됩니다.

트랜지스터 VT2가 닫히면 커패시터 C2 및 C3은 잠시 동안 변압기 권선의 일부를 통해 방전되어 방전 전류로 코어 T1을 재자화합니다.

생성 주파수는 트랜지스터 VT1 베이스의 전압에 따라 달라집니다. 출력 전압의 안정화는 R2를 통한 정전압에 대한 네거티브 피드백(NFB)으로 인해 수행됩니다.

출력 전압이 감소하면 생성된 펄스의 주파수는 거의 동일한 기간 동안 증가합니다. 결과적으로 필터 커패시터 C4 및 C5의 재충전 빈도가 증가하고 부하 전체의 전압 강하가 보상됩니다. 출력 전압이 증가하면 생성 주파수는 감소합니다.

따라서 저장 커패시터 C5를 충전한 후에는 생성 주파수가 10배로 떨어집니다. 휴지 모드에서 커패시터의 방전을 보상하기 위해 드문 펄스만 남습니다. 이 안정화 방법을 통해 컨버터의 대기 전류를 0.5mA로 줄일 수 있었습니다.

효율을 높이려면 트랜지스터 VT1 및 VT2가 가능한 가장 높은 이득을 가져야 합니다. 자동 변압기 권선은 2000NM 재료로 제작된 K10x6x2 페라이트 링에 감겨 있으며 50번째 턴("접지된" 핀부터 계산)부터 탭이 있는 PEL-0.08 와이어 300회전을 갖습니다. 다이오드 VD1은 고주파수여야 하며 역전류가 작아야 합니다. 컨버터 설정은 저항 R2를 선택하여 출력 전압을 -9V로 설정하는 것입니다.

PWM 제어 기능이 있는 전압 변환기

그림에. 그림 9는 펄스 폭 제어 기능을 갖춘 안정화된 전압 변환기의 다이어그램을 보여줍니다. 배터리 전압이 9...12V에서 3V로 감소해도 컨버터는 계속 작동합니다. 이러한 변환기는 배터리 구동 장비에 가장 적합합니다.

안정제 효율 - 70% 이상. 전원 공급 장치 전압이 기존 전압 조정기에서는 제공할 수 없는 컨버터의 출력 안정화 전압 아래로 떨어지면 안정화가 유지됩니다. 이 전압 변환기에 사용되는 안정화 원리입니다.

쌀. 9. PWM 제어 기능을 갖춘 안정화된 전압 변환기의 구성.

변환기가 켜지면 저항 R1을 통과하는 전류가 트랜지스터 VT1을 열고, 변압기 T1의 권선 II를 통해 흐르는 콜렉터 전류가 강력한 트랜지스터 VT2를 엽니다. 트랜지스터 VT2는 포화 모드로 들어가고 변압기 권선 I를 통과하는 전류는 선형적으로 증가합니다.

에너지는 변압기에 저장됩니다. 잠시 후 VT2 트랜지스터가 활성 모드로 전환되고 변압기 권선에서 자기 유도 EMF가 발생하며 그 극성은 적용된 전압과 반대입니다(변압기의 자기 회로는 포화되지 않음).

트랜지스터 VT2는 눈사태처럼 닫히고 다이오드 VD2를 통한 권선 I의 자체 유도 EMF는 커패시터 C3을 충전합니다. 커패시터 C2는 트랜지스터를 보다 명확하게 닫는 데 기여합니다. 그런 다음 프로세스가 반복됩니다.

일정 시간이 지나면 커패시터 C3 양단의 전압이 너무 많이 증가하여 제너 다이오드 VD1이 열리고 트랜지스터 VT1의 베이스 전류가 감소하는 반면 베이스 전류는 감소하여 트랜지스터 VT2의 콜렉터 전류가 감소합니다.

변압기에 축적된 에너지는 트랜지스터 VT2의 콜렉터 전류에 의해 결정되므로 커패시터 C3 양단의 전압 추가 증가가 중지됩니다. 커패시터는 부하를 통해 방전됩니다. 따라서 컨버터 출력에서는 일정한 전압이 유지됩니다. 출력 전압은 제너 다이오드 VD1을 설정합니다. 변환 주파수는 20~140kHz 내에서 다양합니다.

전압 변환기 3-12V/+15V, -15V

전압 변환기는 회로가 그림에 나와 있습니다. 10은 부하 회로가 제어 회로와 갈바닉 절연되어 있다는 점에서 다릅니다. 이를 통해 여러 개의 안정적인 2차 전압을 얻을 수 있습니다. 피드백 회로에 통합 링크를 사용하면 2차 전압의 안정화를 향상시킬 수 있습니다.

쌀. 10. 바이폴라 출력 15 + 15V를 갖는 안정화된 전압 변환기의 구성.

변환 주파수는 공급 전압이 감소함에 따라 거의 선형적으로 감소합니다. 이러한 상황은 컨버터의 피드백을 강화하고 2차 전압의 안정성을 높입니다.

2차 회로의 평활 커패시터의 전압은 변압기로부터 수신된 펄스 에너지에 따라 달라집니다. 저항기 R2가 있으면 저장 커패시터 C3 양단의 전압도 펄스 반복률에 따라 달라지며 의존성 정도(기울기)는 이 저항기의 저항에 따라 결정됩니다.

따라서, 트리밍 저항기 R2는 공급 전압 변화에 대한 2차 권선 전압 변화의 원하는 의존성을 설정하는 데 사용될 수 있습니다. 전계 효과 트랜지스터 VT2 - 전류 안정기. 변환기의 효율은 최대 70~90%에 달할 수 있습니다.

4 ... 12 V의 공급 전압에서 출력 전압의 불안정성은 0.5 % 이하이고 주변 온도가 -40에서 +50 ° C로 변할 때 - 1.5 % 이하입니다. 최대 부하 전력은 2W입니다.

컨버터를 설정할 때 저항 R1 및 R2는 최소 저항 위치로 설정되고 등가 부하 RH를 연결합니다. 장치의 입력에는 12V의 공급 전압이 인가되고, 저항 R1을 사용하여 부하 Rn에 15V의 전압이 설정되고, 다음으로 공급 전압이 4V로 감소되고 출력 전압도 15V가 됩니다. 저항 R2. 이 과정을 여러 번 반복하면 안정적인 출력 전압이 달성됩니다.

권선 I 및 II와 변압기의 자기 회로는 두 버전의 변환기 모두에서 동일합니다. 권선은 1500NM 페라이트로 제작된 B26 강화 자기 회로에 감겨 있습니다. 권선 I에는 PEL 0.8 와이어 8턴과 II - PEL 0.33 와이어 6턴이 포함됩니다(권선 III 및 IV는 각각 PEL 0.33mm 와이어 15턴으로 구성됨).

소형 네트워크 전압 변환기

접근 가능한 요소로 만들어진 간단한 소형 주전원 전압 변환기의 다이어그램이 그림에 나와 있습니다. 11. 이 장치는 VT1 트랜지스터(KT604, KT605A, KT940)를 기반으로 하는 기존 차단 발진기를 기반으로 합니다.

쌀. 11. 차단 발생기를 기반으로 한 강압 전압 변환기의 구성표.

T1 변압기는 M2000NN 페라이트로 제작된 B22 장갑 코어에 감겨 있습니다. 권선 Ia 및 Ib에는 0.1mm PELSHO 와이어가 150+120회 감겨 있습니다. 권선 II에는 PEL 와이어 0.27mm III의 40턴 - PELSHO 와이어 0.1mm의 11턴이 있습니다. 먼저 권선 Іa를 감은 다음 - II, 이후 - 권선 lb, 마지막으로 권선 III을 감습니다.

전원 공급 장치는 단락이나 부하 개방을 두려워하지 않지만 높은 전압 리플 요인, 낮은 효율, 낮은 출력 전력(최대 1W) 및 상당한 수준의 전자기 간섭을 갖습니다. 120 6 전압의 DC 소스에서 변환기에 전원을 공급할 수도 있습니다. 이 경우 저항 R1 및 R2(및 다이오드 VD1)는 회로에서 제외되어야 합니다.

440V용 저전류 전압 변환기

가스 방전 가이거-뮐러 계수기에 전원을 공급하기 위한 저전류 전압 변환기는 그림 1의 회로에 따라 조립할 수 있습니다. 12. 변환기는 추가 승압 권선이 있는 트랜지스터 차단 생성기입니다. 이 권선의 펄스는 정류기 다이오드 VD2, VD3을 통해 커패시터 C3을 440V의 전압으로 충전합니다.

SZ 커패시터는 최소 500V의 작동 전압을 위해 운모 또는 세라믹이어야 합니다. 차단 발생기 펄스의 지속 시간은 약 10μs입니다. 펄스 반복률(수십Hz)은 회로 R1, C2의 시정수에 따라 달라집니다.

쌀. 12. 가스 방전 가이거-뮬러 계수기에 전원을 공급하기 위한 저전류 전압 변환기 구성.

변압기 T1의 자기 회로는 두 개의 K16x10x4.5 3000NM 페라이트 링이 서로 접착되어 있고 광택 처리된 천, 테플론 또는 불소체 층으로 절연되어 있습니다.

처음에는 권선 III이 대량으로 감겨 있습니다. PEV-2 0.07 와이어 420 회전으로 자기 회로가 고르게 채워집니다. 권선 III 위에 절연층이 적용됩니다. 권선 I(8회전) 및 II(3회전)는 이 층 위에 와이어로 감겨 있으며 링 주위에 가능한 한 고르게 분포되어야 합니다.

권선의 올바른 위상 조정에 주의를 기울여야 하며 처음 시작하기 전에 완료해야 합니다. MΩ 단위의 부하 저항으로 변환기는 0.4 ... 1.0 mA의 전류를 소비합니다.

플래시 전압 변환기

전압 변환기(그림 13)는 플래시에 전원을 공급하도록 설계되었습니다. 변압기 T1은 함께 접힌 두 개의 퍼멀로이 링 K40x28x6의 자기 회로로 만들어집니다. 트랜지스터 VT1의 컬렉터 회로 권선에는 PEV-2 0.6mm의 16 턴이 있습니다. 기본 회로는 동일한 와이어의 12회전입니다. 승압 권선에는 PEV-2 0.2의 400회전이 포함되어 있습니다.

쌀. 13. 플래시용 전압 변환기 구성표.

네온 램프 HL1은 형광등 스타터에서 사용됩니다. 컨버터의 출력 전압은 플래시 커패시터에서 50초 만에 200V까지 원활하게 상승합니다. 장치는 최대 0.6A의 전류를 소비합니다.

전압 변환기 PN-70

아래 설명된 장치의 기본이 되는 전압 변환기 PN-70은 플래시 램프에 전원을 공급하도록 설계되었습니다(그림 14). 일반적으로 인버터 배터리는 최소한의 효율로 사용됩니다.

빛이 깜박이는 빈도에 관계없이 발전기는 계속 작동하여 많은 양의 에너지를 소비하고 배터리를 소모합니다.

쌀. 14. 수정된 전압 변환기 PN-70의 구성.

O. Panchik은 변환기의 작동을 대기 모드로 전환하는 데 성공했으며 변환기 출력에서 ​​저항 분배기 R5, R6을 켜고 제너 다이오드 VD1을 통해 트랜지스터 VT1에 만들어진 전자 키로 신호를 보냈습니다. 달링턴 회로에 따른 VTZ.

플래시 커패시터(다이어그램에 표시되지 않음)의 전압이 저항 R6의 값에 의해 결정된 공칭 값에 도달하자마자 제너 다이오드 VD1이 차단되고 트랜지스터 스위치가 컨버터에서 배터리(9V)의 연결을 끊습니다. .

자체 방전 또는 커패시터가 플래시 램프로 방전되어 변환기 출력의 전압이 떨어지면 제너 다이오드 VD1이 전류 전도를 중단하고 키가 켜지고 그에 따라 변환기가 켜집니다. 에. 트랜지스터 VT1은 50x22x0.5mm 크기의 구리 라디에이터에 설치해야 합니다.

트랜지스터의 승압 변압기 전압 변환기는 네트워크 장비 및 장치에 전력을 공급하기 위해 220V 50Hz 네트워크를 대체하기 위해 비고정 및 현장 조건에서 널리 사용됩니다.

이러한 변환기는 배터리 또는 6~24V 전압의 DC 발전기로 전원을 공급할 때 수 와트에서 수백 와트의 출력 전력을 제공해야 합니다.

일반적으로 자체 발진 변환기 또는 외부 여자가 있는 변압기 변환기가 고전압 전압 변환기로 사용됩니다.

12B DC를 220V AC로 변환하는 푸시풀 변압기 발진기의 예가 그림에 나와 있습니다. 10.1. 변환기는 증가된 변환 주파수(부하 시 500Hz, 유휴 시 700Hz)에서 작동합니다. 변환기의 효율은 약 75%이다. 이러한 변환기는 주로 납땜 인두, 조명 램프와 같은 능동 부하에 전원을 공급하는 데 사용될 수 있습니다. 출력 전력은 최대 40W입니다.

저항 R1은 기본 전류 제한기입니다. 회로 R2, C1은 발전기가 켜지는 순간 트리거 전류 펄스를 생성합니다. 인덕터 L1 DPM-0.4는 증가된 주파수(10kHz 이상)에서 컨버터의 자체 여기 가능성을 줄입니다.

T1 변압기의 경우 수직 주사 변압기(TVK)의 자기 회로가 사용됩니다. 그의 권선은 모두 되감겨 있습니다. 권선 I 및 II에는 각각 0.6 ... 0.8의 PEV 와이어 30회가 포함되어 있습니다. 권선 III에는 PEV 와이어 0.16 ... 0.2의 20턴이 포함되어 있습니다. 권선 IV - 동일한 와이어의 1000 회전. 권선 I과 II의 권선은 두 개의 와이어가 동시에 회전하여 수행됩니다. 와인딩 III

쌀. 10.1. 중전력 전압 변환기 회로

쌀. 10.2. 강력한 전압 변환기의 구성표

코일 대 코일도 감겨 있습니다. 와인딩 IV - 프레임 전체에 균일하게 대량으로 존재합니다.

승압 변압기 배터리 전압 변환기(그림 10.2)를 사용하면 출력에서 ​​220V 50Hz의 전압을 얻을 수 있으며 12V 전압에서 5A [^ 0.2]의 전류를 소비합니다.

이 장치는 멀티바이브레이터 회로에 따라 만들어진 마스터 직사각형 펄스 발생기를 기반으로 하며, 일반적인 회로는 그림 1에 앞서 표시되어 있습니다. 1.1. 이 발전기의 작동 주파수는 50Hz여야 합니다. 마스터 오실레이터의 출력 전력이 작기 때문에 멀티바이브레이터의 출력단에 2단 전력 증폭기를 연결해 최대 1000배까지 전력 증폭이 가능하다.

증폭기 출력에서는 승압 저주파 변압기 T1이 켜집니다. 다이오드 VD1 및 VD2는 유도 부하에서 작동할 때 컨버터의 출력 트랜지스터를 보호합니다.

변압기 T1로는 TAN 또는 G/7/7 유형의 통합 변압기를 사용할 수 있습니다. 트랜지스터 VT1 및 VT4는 KT819GM(라디에이터 포함)으로 교체할 수 있습니다. VT2 및 VT3 - KT814, KT816, KT837; 다이오드 VD1 및 VD2 - D226.

12V DC - 220V AC 변환기(그림 10.3)는 100W의 출력 전력을 제공할 수 있습니다. 컨버터의 최대 출력 전력은 100W이고 효율은 최대 50%입니다.

쌀. 10.4. 간단한 전압 변환기의 다이어그램

마스터 발진기는 트랜지스터 VT2 및 VT3(KT815)에서 만들어진 전통적인 대칭형 멀티바이브레이터 구성에 따라 만들어집니다. 컨버터의 출력단은 복합 트랜지스터 VT1 및 VT4(KT825)에 조립됩니다. 이 트랜지스터는 일반 라디에이터에 절연 개스킷 없이 설치됩니다.

장치는 배터리에서 최대 20L의 전류를 소비합니다.

기성품 100W 네트워크 변압기가 전력 변압기로 사용되었습니다 (철심 중앙 부분의 단면적은 약 10cm ^). 각각 8B/10L용으로 설계된 2개의 2차 권선이 있어야 합니다.

마스터 발진기의 주파수가 50Hz가 되려면 저항 R3 및 R4의 값이 선택됩니다.

증가된 전력 전압 변환기는 배터리(그림 10.5)로 구동되며 출력에서 ​​50Hz의 주파수로 220V의 교류 전압을 얻을 수 있습니다. 부하 전력은 200W에 도달할 수 있습니다.

변압기 T1은 테이프 자기 회로 ShL12x20에 감겨 있습니다. 1차 권선에는 중간에서 탭된 PEV-2 0.21의 500회전이 포함되어 있습니다. 제어 권선에는 직경 0.4mm의 동일한 와이어가 30회 감겨 있습니다.

Transformer T2 - 테이프 자기 회로 ShL32x38에도 있습니다. 1차 권선에는 중간부터 탭된 PEV-2 2.5 와이어 96회전이 포함되어 있습니다. 2차 권선에는 직경 0.56mm의 PEV-2 와이어가 920회 감겨 있습니다.

출력 트랜지스터는 200cm^ 면적의 라디에이터에 장착됩니다. 고전류 전류 리드의 단면적은 최소 4mm^이어야 합니다.

변환기의 작동은 6ST60 배터리로 테스트되었습니다.

다음 장치는 12V의 정전압으로 자동차 온보드 네트워크에서 전기 면도기에 전원을 공급하도록 설계되었습니다(그림 10.6). 부하시 약 2.5u4의 전류를 소비합니다.

변환기에서 트리거 DD1.1의 마스터 발진기는 100Hz의 주파수를 생성합니다. 그런 다음 DDI.2 트리거의 주파수 분배기는 이를 2배로 줄이고 트랜지스터 VT1, VT2의 프리앰프는 변압기 T1에 로드된 트랜지스터 VT3, VT4의 전력 증폭기를 스윙합니다. 마스터 발진기는 공급 전압이 6에서 15S로 변경될 때 최소 5%의 주파수 안정성을 갖습니다. 주파수 분배기는 동시에 밸런싱 단계의 역할을 수행하여 변환기의 출력 전압 형태를 개선할 수 있습니다. DDI K561TM2(564TM2) 칩과 프리앰프 트랜지스터는 필터 R9, C3 및 C4를 통해 공급됩니다. 커패시터 C5와 부하가 있는 변압기 T1의 2차 권선은 약 50Hz의 공진 주파수를 갖는 발진 회로를 형성합니다.

쌀. 10.5. 고전력 전압 변환기 회로

쌀. 10.6. 전기 면도기에 전원을 공급하기 위한 전압 변환기 회로

변압기 T1은 30 ... 50W 전력의 모든 네트워크 변압기를 기반으로 만들 수 있습니다. 기존의 모든 2차 권선이 변압기에서 제거되고(네트워크는 새로운 2차 권선으로 사용됨) 대신 두 개의 반권선이 각각 직경 1.25mm의 PEL 또는 PEV-2 와이어로 감겨 있습니다. 220V에서 왼쪽 권선에 대한 변환 비율 약 20에 해당하는 권선 수입니다. 고전압 권선의 권선 수를 알 수 없는 경우 저전압 권선의 권선 수는 다음과 같이 실험적으로 결정됩니다. 변환기 출력에서 ​​220V의 전압을 얻을 때까지 회전 수를 선택합니다.

커패시터 C5의 용량은 연결된 부하에서 최대 출력 전압을 얻는 조건에서 선택됩니다.

변환기 회로(그림 10.6)는 V. Ka-ravkin에 의해 단순화되었습니다. 개선 사항은 그림 1에 회로가 ​​표시된 마스터 발진기에만 영향을 미쳤습니다. 10.7. 이 발전기는 50Hz의 주파수에서 작동합니다.

DC 전압 변환기 12B를 AC 220V(그림 10.8)로 44Ah 용량의 자동차 배터리에 연결하면 2~3시간 동안 100와트 부하에 전력을 공급할 수 있습니다. 대칭형 멀티바이브레이터(VT1 및 VT2)의 마스터 오실레이터는 1차 권선의 전류를 전환하는 강력한 2상 스위치(VT3 - VT8)에 로드됩니다.

쌀. 10.7. 전압 변환기용 마스터 발진기 회로의 변형

쌀. 10.8. 100W 전압 변환기 회로

승압 변압기 T1. 강력한 트랜지스터 VT5 및 VT8은 다이오드 VD3 및 VD4를 통해 부하 없이 작동할 때 과전압으로부터 보호됩니다.

변압기는 자기 회로 ШЗbхЗб로 만들어지며 저전압 권선 G와 I에는 "직경 2.1mm의 PEL 와이어가 28회 있고 승압 권선 II에는 직경 0.6의 PEL 와이어가 600회 있습니다. mm, W2가 먼저 감겨 있고 그 위에 이중 와이어 (반 권선의 대칭을 달성하기 위해) W1이 있습니다. 저항 R5를 사용하여 조정하면 출력 전압 파형의 왜곡이 최소화됩니다. .

300W 전압 변환기 회로가 그림에 나와 있습니다. 10.9. 변환기의 마스터 발진기는 단일 접합 트랜지스터 VT1, 저항 R1-R3 및 커패시터 C2에 조립됩니다. 생성된 펄스의 주파수는 100Hz와 동일하며 DDI K561TM2 칩의 D-트리거에 의해 2로 나뉩니다. 이 경우 파라위상 펄스는 트리거 출력에 형성되고 주파수는 50입니다. 헤르츠. 버퍼 요소 - 인버터 /SMO/7 회로 K561LN2 제어 키 트랜지스터(블록 1)를 통해 푸시풀 전력 증폭기 회로에 따라 연결됩니다. 이 캐스케이드의 부하는 펄스 전압을 220V로 증가시키는 변압기 T1입니다.

쌀. 10.9. 300W 전압 변환기 회로

변압기 T1은 자기 회로 PL25x100x20에서 만들어집니다. 권선 I 및 II에는 단면적이 3 x 2mm인 알루미늄 버스가 각각 11회 감겨 있고, 권선 III은 직경 1.2mm의 PBD 와이어로 만들어졌으며 704회 감겨 있습니다.

장치 설정을 시작하면 전원의 양극 도체가 변압기 T1의 권선 I 및 II 연결 지점에서 분리되고 오실로스코프를 사용하여 트랜지스터베이스에서 펄스의 주파수와 진폭을 확인합니다. 펄스의 진폭은 약 2S여야 하며 50Hz와 같은 반복 속도는 저항 R1에 의해 설정됩니다.

각 출력 트랜지스터는 약 200cm^ 면적의 방열판에 장착됩니다. 트랜지스터 컬렉터 회로의 저항은 직경 1.2mm의 니크롬 선으로 만들어집니다(직경 4mm의 맨드릴에 10회전). 트랜지스터의 이미터 회로에 포함된 경우 각 암의 트랜지스터를 공통 방열판에 설치할 수 있습니다.

회로에 전원이 공급 된 후에 만 ​​​​부하를 변환기에 연결할 수 있습니다.

이전에 고려된 모든 부스트 컨버터는 조정되지 않고 안정화되지 않은 출력 전압을 가지고 있었습니다.

그림에. 10.10은 간단한 부스트 컨버터를 보여 주며 그 장점은 다음과 같습니다.

안정화된 출력 전압;

넓은 범위 내에서 출력 전압을 조정하는 기능

널리 사용되는 요소의 사용;

아무런 변경 없이 일반적인 변압기 ТН-46-127/220-50을 Т1로 사용합니다.

쌀. 10.10. 9… 12.6V/220V 18W 부스트 컨버터 회로(조절 가능하고 안정화된 AC 출력 전압 포함)

변환기는 고전적인 Royer 방식에 따라 트랜지스터 VT4 및 VT5에서 만들어집니다. 전원은 트랜지스터 VT1 - VT3의 조정 가능한 전압 조정기에서 공급됩니다. 트랜지스터 VT3 - VT5는 방열판에 설치해야 한다는 점을 명심해야 합니다. 복합 제너 다이오드 VD1 - VD2(KS147A 및 KS133A)는 KS182로 교체할 수 있습니다. 최대 부하 전류는 최대 100mA입니다.

이 기사에서는 강력한 12-220 자동차 인버터용 변압기 권선에 대해 이야기하고 싶습니다.
이 변압기는 중국 자동차 전압 변환기 보드와 함께 작동하도록 권선되었습니다.

이러한 인버터는 최근 220V 전원이 필요한 자동차의 네트워크 부하를 연결하고 주파수 50의 교류를 필요로 하는 경우에 없어서는 안될 가벼운 무게, 컴팩트한 크기 및 저렴한 가격으로 인해 널리 인기를 얻었습니다. Hz, 인버터는 이러한 조건을 완벽하게 제공할 수 있습니다. 변환기 자체에 대한 몇 마디, 대략적인 회로는 다음과 같습니다.

다이어그램은 작동 원리를 보여주기 위해 제공되지만 이는 다소 간단한 방식으로 작동합니다.

2개의 발생기(모두 TL494). 첫 번째는 약 60kHz의 주파수에서 작동하고 1차 회로의 전력 트랜지스터를 구동하도록 설계되었으며, 이는 차례로 전력 펄스 변압기를 구동합니다. 두 번째 발전기는 약 100Hz의 주파수로 조정되고 고전압 전력 트랜지스터를 구동합니다.

변압기의 2차 권선 이후의 정류된 전압은 주어진 주파수에서 작동하는 고전압 현장 장치에 공급되어 직류를 주파수 50Hz의 교류로 전환합니다. 출력 신호의 모양은 직사각형, 더 정확하게 말하면 수정된 사인파입니다.

당사의 변압기는 인버터의 주전원 부품으로 권선이 가장 중요한 순간입니다.

1차 권선은 버스 형태이며(안타깝게도 정확한 길이를 표시할 수 없음), 이 버스의 폭은 약 24mm, 두께는 0.5mm입니다.

마스터 발진기의 작동 주파수 및 유형.
인버터 입력 전압
변압기 코어의 전체 치수 및 유형(브랜드)

먼저 1차 권선을 감았습니다. 어깨 2개를 단단한 테이프 1개로 감았으며, 회전수는 2x2회전입니다. 처음 두 바퀴를 감은 후 탭을 한 다음 나머지 두 바퀴를 감았습니다.

1차 권선 위에 절연체를 놓는 것이 필수적입니다. 제 경우에는 일반 전기 테이프를 사용했습니다. 절연층 수는 5개입니다.

2차 권선은 1차 권선과 동일한 방향(예: 시계 방향)으로 감겨 있습니다.


220V 출력 전압을 얻기 위해 제 경우에는 권선에 42개의 턴이 포함되어 있으며, 더욱이 권선의 권선은 층으로 이루어졌습니다. 첫 번째 층인 14개 턴은 정확히 동일한 수의 층을 포함하는 두 개의 추가 층 위에 있습니다. 회전합니다.
권선은 0.8mm 와이어의 두 평행 가닥으로 감겨졌으며 계산 예는 아래에 나와 있습니다.

결국 우리는 변압기를 조립합니다. 전기 테이프 또는 접착 테이프를 사용하여 코어 절반을 고정합니다. 접착제는 페라이트 절반 사이에 침투하여 인공 간격을 형성할 수 있으므로 접착제를 사용하지 않는 것이 좋습니다. 회로의 정지 전류가 증가하고 인버터의 입력 트랜지스터가 연소되므로 이 요소에 큰 주의를 기울여야 합니다.




작동 중 변압기는 매우 조용하게 작동하며 부하가 없는 전류 소비는 약 300mA이지만 이는 고전압 부품의 소비를 고려한 것입니다.

제가 사용한 코어의 최대 전체 전력은 약 1000W입니다. 물론 권선 데이터는 사용된 코어 유형에 따라 다릅니다. 그건 그렇고, W 자형 코어와 페라이트 링 모두에서 권선을 수행 할 수 있습니다.

이를 바탕으로 모든 변압기는 산업용 및 가정용 펄스 전압 변환기에 감겨 있습니다. 그런데 집에서 만든 인버터의 디자인은 서브 우퍼 증폭기 프로젝트에서 라디오 아마추어에 의해 자주 반복되므로 제 생각에는 이 기사는 많은 사람들에게 흥미로웠습니다.