Jednoduché autogenerátorové meniče napätia na tranzistoroch. Vysokovýkonné zvyšovacie transformátorové meniče napätia Menič sieťového napätia malých rozmerov

Samozrejme, toto zariadenie je extrémne primitívne a ide skôr o cvičenie mysle. Pre stabilnejšiu prevádzku musí byť doplnená o jednoduchú schému ovládania, ktorá oveľa presnejšie udržuje prah vypnutia:

Schematické schémy jednoduchých meničov napätia založených na vlastných oscilátoroch, zostavených pomocou tranzistorov.

V generátoroch s vlastným budením (oscilátory) sa na vybudenie elektrických kmitov zvyčajne používa pozitívna spätná väzba. Existujú aj samooscilátory založené na aktívnych prvkoch s negatívnym dynamickým odporom, ale prakticky sa nepoužívajú ako prevodníky.

Jednostupňové meniče napätia

Najjednoduchší obvod jednostupňového meniča napätia na báze oscilátora je znázornený na obr. 1. Tento typ generátorov sa nazýva blokovacie generátory. Fázový posun na zabezpečenie podmienok pre výskyt oscilácií v ňom je zabezpečený určitým zahrnutím vinutí.

Ryža. 1. Schéma meniča napätia s transformátorovou spätnou väzbou.

Analóg tranzistora 2N3055 - KT819GM. Blokovací generátor umožňuje prijímať krátke impulzy s veľkým pracovným cyklom. Tieto impulzy sú takmer obdĺžnikového tvaru.

Kapacity oscilačných obvodov blokovacieho generátora sú spravidla malé a sú spôsobené interturnovými kapacitami a montážnou kapacitou. Limitná frekvencia generovania blokovacieho generátora je stovky kHz. Nevýhodou tohto typu generátorov je výrazná závislosť frekvencie výroby od zmeny napájacieho napätia.

Odporový delič v základnom obvode tranzistora meniča (obr. 1) je určený na vytvorenie počiatočného predpätia. Mierne upravená verzia meniča s transformátorovou spätnou väzbou je znázornená na obr. 2.

Ryža. 2. Schéma hlavného (medzi)bloku vysokonapäťového zdroja napätia na báze samooscilačného meniča.

Oscilátor pracuje na frekvencii približne 30 kHz. Na výstupe meniča sa vytvára napätie s amplitúdou do 1 kV (určené počtom závitov zvyšovacieho vinutia transformátora).

Transformátor T1 je vyrobený na dielektrickom ráme vloženom do pancierového jadra B26 vyrobeného z feritu M2000NM1 (M1500NM1). Primárne vinutie obsahuje 6 závitov; sekundárne vinutie - 20 závitov drôtu PELSHO s priemerom 0,18 mm (0,12 ... 0,23 mm).

Zvyšovacie vinutie na dosiahnutie výstupného napätia 700 ... 800 V má približne 1800 závitov PEL drôtu s priemerom 0,1 mm. Každých 400 otáčok počas navíjania sa položí dielektrické tesnenie vyrobené z kondenzátorového papiera, vrstvy sú impregnované kondenzátorovým alebo transformátorovým olejom. Miesta záverov cievky sú vyplnené parafínom.

Tento menič je možné použiť ako medzimenič pre napájanie následných stupňov výroby vysokého napätia (napríklad s elektrickými zvodičmi alebo tyristormi).

Nasledujúci menič napätia (USA) je tiež vyrobený na jednom tranzistore (obr. 3). Stabilizácia základného predpätia sa vykonáva tromi sériovo zapojenými diódami VD1 - VD3 (predpätie).

Ryža. 3. Schéma meniča napätia s transformátorovou spätnou väzbou.

Kolektorový prechod tranzistora VT1 je chránený kondenzátorom C2, okrem toho je paralelne ku kolektorovému vinutiu transformátora T1 pripojený reťazec diódy VD4 a zenerovej diódy VD5.

Generátor generuje impulzy, ktoré sú takmer obdĺžnikového tvaru. Generačná frekvencia je 10 kHz a je určená hodnotou kapacity kondenzátora C3. Analóg tranzistora 2N3700 - KT630A.

Push-pull meniče napätia

Schéma push-pull meniča napätia transformátora je znázornená na obr. 4. Analóg tranzistora 2N3055 - KT819GM. Vysokonapäťový meničový transformátor (obr. 4) môže byť vyrobený s použitím feritového otvoreného jadra kruhového alebo obdĺžnikového prierezu, ako aj na báze televízneho linkového transformátora.

Pri použití okrúhleho feritového jadra s priemerom 8 mm môže počet závitov vysokonapäťového vinutia v závislosti od požadovaného výstupného napätia dosiahnuť 8000 závitov drôtu s priemerom 0,15 ... 0,25 mm. Vinutia kolektora obsahujú 14 závitov drôtu s priemerom 0,5 ... 0,8 mm.

Ryža. 4. Schéma push-pull meniča s transformátorovou spätnou väzbou.

Ryža. 5. Variant obvodu vysokonapäťového meniča s transformátorovou spätnou väzbou.

Vinutia spätnej väzby (základné vinutia) obsahujú 6 závitov toho istého drôtu. Pri pripájaní vinutí je potrebné dodržať ich fázovanie. Výstupné napätie meniča je do 8 kV.

Ako konvertorové tranzistory možno použiť domáce tranzistory, napríklad KT819 a podobne.

Variant obvodu podobného meniča napätia je znázornený na obr. 5. Hlavný rozdiel spočíva v obvodoch pre napájanie báz tranzistorov.

Počet závitov primárneho (kolektorového) vinutia je 2x5 závitov s priemerom 1,29 mm, sekundárne - 2x2 závity s priemerom 0,64 mm. Výstupné napätie meniča je úplne určené počtom závitov zvyšovacieho vinutia a môže dosiahnuť 10...30 kV.

A. Chaplyginov menič napätia neobsahuje odpory (obr. 6). Je napájaný 5 6 batériou a je schopný dodať do záťaže až 1 A pri 12 V.

Ryža. 6. Schéma jednoduchého vysokoúčinného meniča napätia 5V napájaného z batérie.

Usmerňovacie diódy sú prechody oscilátorových tranzistorov. Zariadenie je schopné pracovať aj pri napájacom napätí zníženom na 1V.

Pre možnosti prevodníka s nízkym výkonom môžete použiť tranzistory, ako sú KT208, KT209, KT501 a ďalšie. Maximálny zaťažovací prúd nesmie presiahnuť maximálny prúd bázy tranzistorov.

Diódy VD1 a VD2 sú voliteľné, ale umožňujú získať na výstupe dodatočné napätie 4,2 V so zápornou polaritou. Účinnosť zariadenia je asi 85%. Transformátor T1 je vyrobený na prstenci K18x8x5 2000NM1. Vinutia I a II majú po 6, III a IV - 10 závitov drôtu PEL-2 po 0,5.

Indukčný trojbodový prevodník

Menič napätia (obr. 7) je vyrobený podľa indukčného trojbodového obvodu a je určený na meranie vysokoohmických odporov a umožňuje získať na výstupe nestabilizované napätie 120 ... 150 V.

Prúd spotrebovaný konvertorom je asi 3 ... 5 mA pri napájacom napätí 4,5 V. Transformátor pre toto zariadenie môže byť vytvorený na základe televízneho transformátora BTK-70.

Ryža. 7. Schéma meniča napätia podľa schémy indukčného trojtonu.

Jeho sekundárne vinutie je odstránené, namiesto neho je navinuté nízkonapäťové vinutie meniča - 90 otáčok (dve vrstvy po 45 otáčok) drôtu PEV-1 0,19 ... 0,23 mm. Zatiahnutie zo 70. otáčky zdola podľa schémy. Rezistor R1 - 12 ... 51 kOhm.

Menič napätia 1,5V/-9V

Ryža. 8. Obvod meniča napätia 1,5V/-9V.

Prevodník (obr. 8) je jednocyklový relaxačný generátor s kapacitnou kladnou spätnou väzbou (C2, C3). V kolektorovom obvode tranzistora VT2 je zahrnutý zosilňovací autotransformátor T1.

Prevodník využíva spätné zapojenie usmerňovacej diódy VD1, t.j. keď je tranzistor VT2 otvorený, na vinutie autotransformátora sa privedie napájacie napätie Un a na výstupe autotransformátora sa objaví napäťový impulz. Dióda VD1 zapnutá v opačnom smere je však v tomto čase zatvorená a záťaž je odpojená od meniča.

V okamihu pauzy, keď sa tranzistor zatvorí, sa polarita napätia na vinutiach T1 obráti, dióda VD1 sa otvorí a na záťaž sa privedie usmernené napätie.

Počas nasledujúcich cyklov, keď je tranzistor VT2 vypnutý, sa filtračné kondenzátory (C4, C5) vybijú cez záťaž, čím sa zabezpečí tok jednosmerného prúdu. V tomto prípade indukčnosť zvyšovacieho vinutia autotransformátora T1 hrá úlohu vyhladzovacej filtračnej tlmivky.

Na elimináciu magnetizácie jadra autotransformátora jednosmerným prúdom tranzistora VT2 sa využíva reverzácia magnetizácie jadra autotransformátora paralelným zapojením kondenzátorov C2 a C3 s jeho vinutím, ktoré sú zároveň spätnoväzbovým deličom napätia.

Keď sa tranzistor VT2 uzavrie, kondenzátory C2 a C3 sa počas pauzy vybijú cez časť vinutia transformátora, čím sa jadro T1 premagnetizuje vybíjacím prúdom.

Generačná frekvencia závisí od napätia na báze tranzistora VT1. Stabilizácia výstupného napätia sa vykonáva v dôsledku negatívnej spätnej väzby (NFB) pre konštantné napätie cez R2.

S poklesom výstupného napätia sa frekvencia generovaných impulzov zvyšuje s približne rovnakou dobou trvania. V dôsledku toho sa zvyšuje frekvencia dobíjania filtračných kondenzátorov C4 a C5 a kompenzuje sa pokles napätia na záťaži. S nárastom výstupného napätia sa frekvencia generovania naopak znižuje.

Takže po nabití akumulačného kondenzátora C5 klesne frekvencia generovania desaťnásobne. Zostávajú len zriedkavé impulzy, ktoré kompenzujú vybitie kondenzátorov v pokojovom režime. Tento spôsob stabilizácie umožnil znížiť pokojový prúd meniča na 0,5 mA.

Tranzistory VT1 a VT2 by mali mať najvyšší možný zisk na zvýšenie účinnosti. Vinutie autotransformátora je navinuté na feritovom krúžku K10x6x2 z materiálu 2000NM a má 300 závitov drôtu PEL-0,08 s odbočkou od 50. otáčky (počítané od "uzemneného" kolíka). Dióda VD1 musí byť vysokofrekvenčná a musí mať malý spätný prúd. Nastavenie prevodníka spočíva v nastavení výstupného napätia na -9 V zvolením odporu R2.

Napäťový menič s PWM riadením

Na obr. 9 je znázornená schéma stabilizovaného meniča napätia s pulznou reguláciou. Menič zostáva funkčný, keď napätie batérie klesne z 9...12 na 3V. Takýto menič je najvhodnejší pre zariadenia napájané z batérie.

Účinnosť stabilizátora - nie menej ako 70%. Stabilizácia je zachovaná pri poklese napájacieho napätia pod výstupné stabilizované napätie meniča, ktoré tradičný regulátor napätia nedokáže zabezpečiť. Princíp stabilizácie použitý v tomto meniči napätia.

Ryža. 9. Schéma stabilizovaného meniča napätia s PWM riadením.

Keď je konvertor zapnutý, prúd cez odpor R1 otvorí tranzistor VT1, ktorého kolektorový prúd, pretekajúci vinutím II transformátora T1, otvorí výkonný tranzistor VT2. Tranzistor VT2 vstúpi do režimu nasýtenia a prúd cez vinutie I transformátora sa lineárne zvyšuje.

Energia je uložená v transformátore. Po určitom čase prejde tranzistor VT2 do aktívneho režimu, vo vinutí transformátora sa vyskytuje samoindukcia EMF, ktorej polarita je opačná k napätiu, ktoré je na ne aplikované (magnetický obvod transformátora nie je nasýtený).

Tranzistor VT2 sa zatvára ako lavína a EMF samoindukcie vinutia I cez diódu VD2 nabíja kondenzátor C3. Kondenzátor C2 prispieva k prehľadnejšiemu uzavretiu tranzistora. Potom sa proces opakuje.

Po určitom čase sa napätie na kondenzátore C3 zvýši natoľko, že sa otvorí zenerova dióda VD1 a základný prúd tranzistora VT1 sa zníži, zatiaľ čo základný prúd sa zníži, a tým aj kolektorový prúd tranzistora VT2.

Pretože energia nahromadená v transformátore je určená kolektorovým prúdom tranzistora VT2, ďalšie zvýšenie napätia na kondenzátore C3 sa zastaví. Kondenzátor sa vybíja cez záťaž. Na výstupe meniča sa teda udržiava konštantné napätie. Výstupné napätie nastavuje zenerovu diódu VD1. Frekvencia konverzie sa pohybuje v rozmedzí 20 ... 140 kHz.

Menič napätia 3-12V/+15V, -15V

Menič napätia, ktorého obvod je znázornený na obr. 10 sa líši tým, že v ňom je záťažový obvod galvanicky oddelený od riadiaceho obvodu. To vám umožní získať niekoľko sekundárnych stabilných napätí. Použitie integračného článku v obvode spätnej väzby umožňuje zlepšiť stabilizáciu sekundárneho napätia.

Ryža. 10. Schéma stabilizovaného meniča napätia s bipolárnym výstupom 15 + 15V.

Konverzná frekvencia klesá takmer lineárne so znižovaním napájacieho napätia. Táto okolnosť zvyšuje spätnú väzbu v prevodníku a zvyšuje stabilitu sekundárneho napätia.

Napätie na vyhladzovacích kondenzátoroch sekundárnych obvodov závisí od energie impulzov prijatých z transformátora. Prítomnosť odporu R2 spôsobuje, že napätie na akumulačnom kondenzátore C3 závisí aj od frekvencie opakovania impulzov a stupeň závislosti (sklon) je určený odporom tohto odporu.

Trimovacím odporom R2 teda možno nastaviť požadovanú závislosť zmeny napätia sekundárnych vinutí od zmeny napájacieho napätia. Tranzistor VT2 s efektom poľa - stabilizátor prúdu. Účinnosť meniča môže dosiahnuť až 70 ... 90%.

Nestabilita výstupného napätia pri napájacom napätí 4 ... 12 V nie je väčšia ako 0,5% a keď sa teplota okolia zmení z -40 na +50 ° C - nie viac ako 1,5%. Maximálny záťažový výkon je 2W.

Pri nastavovaní prevodníka sa odpory R1 a R2 nastavia do polohy minimálneho odporu a pripájajú ekvivalentné záťaže RH. Na vstup zariadenia sa privedie napájacie napätie 12 V a pomocou odporu R1 sa na záťaži Rn nastaví napätie 15 V. Ďalej sa napájacie napätie zníži na 4 V a výstupné napätie je tiež 15 V o odpor R2. Opakovaním tohto procesu niekoľkokrát sa dosiahne stabilné výstupné napätie.

Vinutia I a II a magnetický obvod transformátora sú rovnaké pre obe verzie meničov. Vinutia sú navinuté na pancierovom magnetickom obvode B26 vyrobenom z 1500NM feritu. Vinutie I obsahuje 8 závitov drôtu PEL 0,8 a II - 6 závitov drôtu PEL 0,33 (každé vinutie III a IV pozostáva z 15 závitov drôtu PEL 0,33 mm).

Malý menič sieťového napätia

Schéma jednoduchého meniča sieťového napätia malého rozmeru, vyrobeného z prístupných prvkov, je znázornená na obr. 11. Zariadenie je založené na klasickom blokovacom oscilátore na báze tranzistora VT1 (KT604, KT605A, KT940).

Ryža. 11. Schéma znižovacieho meniča napätia na báze blokovacieho generátora.

Transformátor T1 je navinutý na pancierovom jadre B22 vyrobenom z feritu M2000NN. Vinutia Ia a Ib obsahujú 150+120 závitov drôtu PELSHO 0,1 mm. Vinutie II má 40 závitov drôtu PEL 0,27 mm III - 11 závitov drôtu PELSHO 0,1 mm. Najprv sa navinie vinutie Іa, potom - II, po - navinutie lb a nakoniec vinutie III.

Napájací zdroj sa nebojí skratu alebo prerušenia v záťaži, ale má vysoký faktor zvlnenia napätia, nízku účinnosť, nízky výstupný výkon (do 1 W) a značnú úroveň elektromagnetického rušenia. Menič môžete napájať aj z jednosmerného zdroja s napätím 120 6. V tomto prípade by mali byť rezistory R1 a R2 (rovnako ako dióda VD1) vylúčené z obvodu.

Nízkoprúdový menič napätia na 440V

Nízkoprúdový menič napätia na napájanie plynového výboja Geiger-Mullerovho počítadla je možné zostaviť podľa obvodu na obr. 12. Menič je tranzistorový blokovací generátor s prídavným zvyšovacím vinutím. Impulzy z tohto vinutia nabíjajú kondenzátor C3 cez usmerňovacie diódy VD2, VD3 na napätie 440 V.

Kondenzátor SZ musí byť buď sľudový alebo keramický, pre pracovné napätie minimálne 500 V. Trvanie blokovacích impulzov generátora je približne 10 μs. Frekvencia opakovania impulzov (desiatky Hz) závisí od časovej konštanty obvodu R1, C2.

Ryža. 12. Schéma slaboprúdového meniča napätia pre napájanie plynového výboja Geiger-Mullerovho počítadla.

Magnetický obvod transformátora T1 je vyrobený z dvoch feritových krúžkov K16x10x4,5 3000NM zlepených dohromady a izolovaných vrstvou lakovanej tkaniny, teflónu alebo fluoroplastu.

Na začiatku je vinutie III navinuté vo veľkom - 420 otáčok drôtu PEV-2 0,07, rovnomerne vypĺňa magnetický obvod. Na vinutie sa nanesie vrstva izolácie III. Vinutia I (8 otáčok) a II (3 otáčky) sú navinuté akýmkoľvek drôtom cez túto vrstvu, mali by byť tiež rozložené čo najrovnomernejšie okolo krúžku.

Pozor by ste si mali dať na správne fázovanie vinutí, treba to urobiť pred prvým štartom. Pri zaťažovacom odpore rádovo jednotiek MΩ menič spotrebuje prúd 0,4 ... 1,0 mA.

Flash menič napätia

Na napájanie blesku je určený menič napätia (obr. 13). Transformátor T1 je vyrobený na magnetickom obvode dvoch permalloy krúžkov K40x28x6 zložených dohromady. Vinutie kolektorového obvodu tranzistora VT1 má 16 závitov PEV-2 0,6 mm; jeho základný obvod je 12 závitov toho istého drôtu. Zvyšovacie vinutie obsahuje 400 závitov PEV-2 0,2.

Ryža. 13. Schéma meniča napätia pre blesk.

Neónová lampa HL1 je použitá zo štartéra žiarivky. Výstupné napätie meniča plynulo stúpne na zábleskovom kondenzátore na 200 V za 50 sekúnd. Zariadenie odoberá prúd do 0,6 A.

Menič napätia PN-70

Na napájanie zábleskových svetiel je určený menič napätia PN-70, ktorý je základom nižšie opísaného zariadenia (obr. 14). Bežne sa invertorové batérie používajú s minimálnou účinnosťou.

Bez ohľadu na frekvenciu svetelných zábleskov generátor beží nepretržite, spotrebúva veľké množstvo energie a vybíja batérie.

Ryža. 14. Schéma upraveného meniča napätia PN-70.

Preniesť činnosť meniča do pohotovostného režimu sa podarilo O. Pančikovi, ktorý na výstupe meniča zapol odporový delič R5, R6 a poslal z neho signál cez zenerovu diódu VD1 do elektronického kľúča vyrobeného na tranzistoroch VT1 - VTZ podľa Darlingtonovho okruhu.

Akonáhle napätie na kondenzátore blesku (na obrázku nie je znázornené) dosiahne nominálnu hodnotu určenú hodnotou odporu R6, zenerova dióda VD1 prerazí a tranzistorový spínač odpojí batériu (9 V) od konvertor.

Keď napätie na výstupe meniča klesne v dôsledku samovybíjania alebo vybitia kondenzátora do zábleskovej lampy, zenerova dióda VD1 prestane viesť prúd, kľúč sa zapne a podľa toho sa konvertor zapne. na. Tranzistor VT1 musí byť inštalovaný na medený radiátor s rozmermi 50x22x0,5 mm.

Zvyšovacie transformátorové meniče napätia na tranzistoroch sa široko používajú v nestacionárnych a poľných podmienkach na nahradenie siete 220 V 50 Hz na napájanie sieťových zariadení a zariadení.

Takéto meniče musia poskytovať výstupný výkon od niekoľkých do stoviek wattov pri napájaní z batérií alebo DC generátorov s napätím 6 až 24 V.

Zvyčajne sa ako vysokonapäťové meniče napätia používajú samooscilačné meniče alebo transformátorové meniče s vonkajším budením.

Príklad oscilátora push-pull transformátora, ktorý premieňa 12 B DC na 220 V AC je na obr. 10.1. Prevodník pracuje so zvýšenou konverznou frekvenciou – 500 Hz (pri záťaži) a 700 Hz pri voľnobehu. Účinnosť meniča je asi 75%. Takýto menič možno použiť hlavne na napájanie aktívnej záťaže, napríklad spájkovačky, osvetľovacej lampy. Jeho výstupný výkon je až 40W.

Rezistor R1 je základný obmedzovač prúdu. Obvod R2, C1 vytvára spúšťací prúdový impulz v momente zapnutia generátora. Induktor L1 DPM-0,4 znižuje pravdepodobnosť samobudenia meniča pri zvýšenej frekvencii (viac ako 10 kHz).

Pre transformátor T1 sa používa magnetický obvod vertikálneho skenovacieho transformátora (TVK). Všetky jeho vinutia sú previnuté. Vinutia I a II obsahujú 30 závitov PEV drôtu 0,6 ... 0,8 každý. Vinutie III obsahuje 20 závitov drôtu PEV 0,16 ... 0,2; vinutie IV - 1000 otáčok toho istého drôtu. Navíjanie vinutí I a II sa vykonáva súčasne v dvoch drôtoch otáčania. Vinutie III

Ryža. 10.1. Obvod meniča napätia stredného výkonu

Ryža. 10.2. Schéma výkonného meniča napätia

cievka na cievku je tiež navinutá. Vinutie IV - hromadne rovnomerne cez rám.

Menič napätia batérie transformátora (obr. 10.2) umožňuje získať na výstupe napätie 220 V 50 Hz, pričom pri napätí 12 V spotrebuje prúd 5A [^ 0,2].

Zariadenie je založené na hlavnom generátore štvorcových vĺn, vyrobenom podľa multivibračného obvodu, ktorého typický obvod bol znázornený skôr na obr. 1.1. Pracovná frekvencia tohto generátora by mala byť 50 Hz. Keďže výstupný výkon hlavného oscilátora je malý, k výstupom multivibrátora sú pripojené dvojstupňové výkonové zosilňovače, ktoré umožňujú dosiahnuť až 1000-násobné zosilnenie výkonu.

Na výstupe zosilňovača je zapnutý stupňovitý nízkofrekvenčný transformátor T1. Diódy VD1 a VD2 chránia výstupné tranzistory meniča pri prevádzke s indukčnou záťažou.

Ako transformátor T1 môžete použiť unifikované transformátory typu TAN alebo G / 7/7. Tranzistory VT1 a VT4 je možné nahradiť KT819GM ​​​​(s radiátormi); VT2 a VT3 - KT814, KT816, KT837; diódy VD1 a VD2 - D226.

Prevodník 12 V DC na 220 V AC (obr. 10.3) môže poskytnúť výstupný výkon 100 W. Maximálny výstupný výkon meniča je 100 W, účinnosť až 50%.

Ryža. 10.4. Schéma jednoduchého meniča napätia

Hlavný oscilátor je vyrobený podľa schémy tradičného symetrického multivibrátora vyrobeného na tranzistoroch VT2 a VT3 (KT815). Výstupné stupne meniča sú zostavené na kompozitných tranzistoroch VT1 a VT4 (KT825). Tieto tranzistory sú inštalované bez izolačných tesnení na spoločnom radiátore.

Zariadenie odoberá z batérie prúd až 20 L.

Ako výkonový transformátor bol použitý hotový sieťový transformátor 100 W (prierez strednej časti železného jadra je asi 10 cm ^). Mal by mať dve sekundárne vinutia, každé určené pre 8 B / 10 L.

Aby sa frekvencia hlavného oscilátora rovnala 50 Hz, vyberú sa hodnoty rezistorov R3 a R4.

Menič zvýšeného výkonového napätia je napájaný z batérie (obr. 10.5) a umožňuje získať na výstupe striedavé napätie 220 V s frekvenciou 50 Hz. Výkon záťaže môže dosiahnuť 200 W.

Transformátor T1 je navinutý na páskovom magnetickom obvode ShL12x20. Primárne vinutie obsahuje 500 závitov PEV-2 0,21, odpichnutých od stredu. Riadiace vinutia majú 30 závitov toho istého drôtu s priemerom 0,4 mm.

Transformátor T2 - aj na páskovom magnetickom obvode ShL32x38. Primárne vinutie obsahuje 96 závitov drôtu PEV-2 2,5, odpichnutých od stredu. Sekundárne vinutie má 920 závitov drôtu PEV-2 s priemerom 0,56 mm.

Výstupné tranzistory sú namontované na radiátoroch s plochou 200 cm^. Silnoprúdové vodiče musia mať prierez minimálne 4 mm^.

Prevádzka meniča bola testovaná z batérie 6ST60.

Nasledujúce zariadenie je určené na napájanie elektrického holiaceho strojčeka z palubnej siete automobilu konštantným napätím 12 V (obr. 10.6). Pri záťaži spotrebuje prúd cca 2,5 u4.

V prevodníku generuje hlavný oscilátor na spúšťači DD1.1 frekvenciu 100 Hz. Potom ju delič frekvencie na spúšti DDI.2 zníži o faktor 2 a predzosilňovač na tranzistoroch VT1, VT2 rozkýva výkonový zosilňovač na tranzistoroch VT3, VT4, naložených na transformátore T1. Hlavný oscilátor má frekvenčnú stabilitu minimálne 5% pri zmene napájacieho napätia od 6 do 15 S. Frekvenčný delič plní súčasne úlohu vyrovnávacieho kroku, čo umožňuje zlepšiť tvar výstupného napätia meniča. Čip DDI K561TM2 (564TM2) a tranzistory predzosilňovača sú napájané cez filter R9, C3 a C4. Sekundárne vinutie transformátora T1 s kondenzátorom C5 a záťažou tvorí oscilačný obvod s rezonančnou frekvenciou asi 50 Hz.

Ryža. 10.5. Vysokovýkonný obvod meniča napätia

Ryža. 10.6. Obvod meniča napätia na napájanie elektrického holiaceho strojčeka

Transformátor T1 môže byť vyrobený na základe akéhokoľvek sieťového transformátora s výkonom 30 ... 50 W. Z transformátora sú odstránené všetky predtým existujúce sekundárne vinutia (sieť bude slúžiť ako nové sekundárne vinutie) a namiesto nich sú dve polovičné vinutia navinuté drôtom PEL alebo PEV-2 s priemerom 1,25 mm, každé s počet závitov zodpovedajúci transformačnému pomeru asi 20 vo vzťahu k ľavému vinutiu pri 220 V. Ak je počet závitov vysokonapäťového vinutia neznámy, počet závitov nízkonapäťového vinutia sa určí experimentálne výberom počtu závitov, kým sa na výstupe meniča nedosiahne napätie 220 V.

Kapacita kondenzátora C5 sa volí z podmienky získania maximálneho výstupného napätia s pripojenou záťažou.

Obvod meniča (obr. 10.6) zjednodušil V. Ka-ravkin. Vylepšenia sa dotkli iba hlavného oscilátora, ktorého obvod je znázornený na obr. 10.7. Tento generátor pracuje na frekvencii 50 Hz.

Jednosmerný menič napätia 12 B na AC 220 V (obr. 10.8), po pripojení k autobatérii s kapacitou 44 Ah, dokáže napájať 100-wattovú záťaž po dobu 2 ... 3 hodín. Hlavný oscilátor na symetrickom multivibrátore (VT1 a VT2) je zaťažený výkonnými dvojfázovými spínačmi (VT3 - VT8), ktoré spínajú prúd v primárnom vinutí

Ryža. 10.7. Variant obvodu hlavného oscilátora pre menič napätia

Ryža. 10.8. Obvod meniča napätia 100 W

stupňový transformátor T1. Výkonné tranzistory VT5 a VT8 sú chránené pred prepätím pri prevádzke bez zaťaženia diódami VD3 a VD4.

Transformátor je vyrobený na magnetickom obvode ШЗbхЗб, nízkonapäťové vinutia G a I "majú 28 závitov PEL drôtu s priemerom 2,1 mm a zvyšovacie vinutie II má 600 závitov PEL drôtu s priemerom 0,6. mm, a najprv je navinutý W2 a na ňom dvojitý drôt (aby sa dosiahla symetria polovičných vinutí) W1.Po nastavení pomocou odporu R5 sa dosiahne minimálne skreslenie priebehu výstupného napätia .

Obvod meniča napätia 300 W je znázornený na obr. 10.9. Hlavný oscilátor meniča je zostavený na unijunkčnom tranzistore VT1, odporoch R1 - R3 a kondenzátore C2. Frekvencia ním generovaných impulzov rovnajúca sa 100 Hz je delená D-spúšťou na čipe DDI K561TM2 2. V tomto prípade sa na výstupoch spúšte tvoria parafázové impulzy, ktoré nasledujú pri frekvencii 50 Hz. Cez vyrovnávacie prvky - invertory /SMO/7-obvodové tranzistory ovládacieho kľúča K561LN2 (blok 1), zapojené podľa obvodu výkonového zosilňovača push-pull. Záťažou tejto kaskády je transformátor T1, ktorý zvyšuje impulzné napätie na 220 V.

Ryža. 10.9. Obvod meniča napätia 300 W

Transformátor T1 je vyrobený na magnetickom obvode PL25x100x20. Vinutia I a II obsahujú po 11 závitov hliníkovej zbernice s prierezom 3 × 2 mm, vinutie III je vyrobené z PBD drôtu s priemerom 1,2 mm a má 704 závitov.

Po spustení zariadenia sa kladný vodič zdroja energie odpojí od miesta pripojenia vinutí I a II transformátora T1 a pomocou osciloskopu sa skontroluje frekvencia a amplitúda impulzov na báze tranzistorov. Amplitúda impulzov by mala byť približne 2 S a ich opakovacia frekvencia rovnajúca sa 50 Hz je nastavená odporom R1.

Každý z výstupných tranzistorov je namontovaný na chladiči s plochou asi 200 cm^. Rezistory v kolektorových obvodoch tranzistorov sú vyrobené z nichrómového drôtu s priemerom 1,2 mm (10 závitov na tŕni s priemerom 4 mm). Ak sú zahrnuté v emitorových obvodoch tranzistorov, potom môžu byť tranzistory každého ramena inštalované na spoločnom chladiči.

Záťaž k meniču je možné pripojiť až po pripojení obvodu.

Všetky predtým uvažované zosilňovacie meniče mali neregulované a nestabilizované výstupné napätie.

Na obr. 10.10 ukazuje jednoduchý zosilňovací konvertor, ktorého výhody zahŕňajú:

Stabilizované výstupné napätie;

Schopnosť nastaviť výstupné napätie v širokom rozsahu;

Použitie široko používaných prvkov;

Použitie typického transformátora ТН-46-127/220-50 ako Т1 bez akýchkoľvek úprav.

Ryža. 10.10. 9…12,6V/220V 18W obvod zosilňovacieho meniča s nastaviteľným stabilizovaným výstupným striedavým napätím

Prevodník je vyrobený na tranzistoroch VT4 a VT5 podľa klasickej Royerovej schémy. Jeho napájanie je napájané z nastaviteľného regulátora napätia na tranzistoroch VT1 - VT3. Treba mať na pamäti, že tranzistory VT3 - VT5 musia byť inštalované na doskách chladiča. Kompozitná zenerova dióda VD1 - VD2 (KS147A a KS133A) môže byť nahradená KS182. Maximálny zaťažovací prúd je do 100 mA.

V tomto článku chcem hovoriť o navíjaní transformátora pre výkonný automobilový menič 12-220.
Tento transformátor bol navinutý, aby pracoval v spojení s doskou meniča napätia v čínskom automobile.

Takéto meniče si nedávno našli veľkú obľubu vďaka svojej nízkej hmotnosti, kompaktným rozmerom a nízkej cene, čo je nevyhnutná vec, ak potrebujete pripojiť sieťové zaťaženie v aute, ktoré potrebuje 220-voltový zdroj energie a dokonca aj striedavý prúd s frekvenciou 50 Hz, menič je úplne schopný poskytnúť takéto podmienky. Niekoľko slov o samotnom prevodníku, jeho približný obvod je uvedený nižšie.

Schéma slúži len na znázornenie princípu činnosti, ale táto vec funguje pomerne jednoduchým spôsobom.

Dva generátory, oba TL494, z ktorých prvý pracuje na frekvencii približne 60 kHz a je určený na pohon výkonových tranzistorov primárneho okruhu, ktoré zase poháňa výkonový pulzný transformátor. Druhý generátor je naladený na frekvenciu asi 100 Hz a poháňa vysokonapäťové výkonové tranzistory.

Usmernené napätie za sekundárnym vinutím transformátora sa privádza do vysokonapäťových poľných zariadení, ktoré pri danej frekvencii menia jednosmerný prúd na striedavý - s frekvenciou 50 Hz. Tvar výstupného signálu je pravouhlý, alebo presnejšie povedané, modifikovaná sínusová vlna.

Náš transformátor je hlavnou výkonovou súčasťou meniča a jeho vinutie je najdôležitejším momentom.

Primárne vinutie je vo forme zbernice (bohužiaľ neviem uviesť presnú dĺžku), šírka tejto zbernice je cca 24 mm, hrúbka 0,5 mm.

Pracovná frekvencia a typ hlavného oscilátora.
Vstupné napätie meniča
Celkové rozmery a typ (značka) jadra transformátora

Najprv bolo navinuté primárne vinutie. Dve ramená boli navinuté jednou pevnou páskou, počet otočení je 2x2 otáčky. Po navinutí prvých dvoch závitov sa urobil závitník, potom sa navinuli zvyšné dva závity.

Na vrch primárneho vinutia je nevyhnutné umiestniť izoláciu, v mojom prípade obyčajnú elektrickú pásku. Počet vrstiev izolácie je 5.

Sekundárne vinutie je navinuté v rovnakom smere ako primárne, napríklad v smere hodinových ručičiek.

Na získanie výstupného napätia 220 voltov v mojom prípade vinutie obsahuje 42 závitov, navyše navíjanie vinutia bolo urobené vo vrstvách - prvá vrstva 14 závitov, navrchu ďalších dvoch vrstiev, ktoré obsahujú presne rovnaký počet závitov. otočí.
Vinutie bolo navinuté dvoma paralelnými prameňmi drôtu 0,8 mm, príklad výpočtu je uvedený nižšie.

Po tom všetkom zostavíme transformátor - polovice jadra pripevníme pomocou akejkoľvek elektrickej pásky alebo lepiacej pásky, neodporúčam lepidlo, pretože môže preniknúť medzi polovice feritu a vytvoriť umelú medzeru, čo povedie k zvýšenie pokojového prúdu obvodu a spaľovanie vstupných tranzistorov meniča, takže tomuto faktoru musíte venovať veľkú pozornosť.

V prevádzke sa transformátor chová veľmi pokojne, odber prúdu bez záťaže je okolo 300 mA, ale to je s prihliadnutím na odber vysokonapäťovej časti.

Maximálny celkový výkon jadra, ktorý som použil, sa pohybuje okolo 1000 wattov, samozrejme údaje o navíjaní sa budú líšiť v závislosti od typu použitého jadra. Mimochodom, navíjanie je možné vykonať na jadrách v tvare W aj na feritových krúžkoch.

Na tomto základe sú výlučne všetky transformátory navinuté v priemyselných aj domácich pulzných meničoch napätia, mimochodom - návrhy domácich meničov veľmi často opakujú rádioamatéri v projektoch subwooferových zosilňovačov a nielen, takže si myslím článok bol pre mnohých zaujímavý.