Предлагаю схему преобразователя напряжения (инвертора) 12/220В (мощность до 500 Ватт), питающегося от аккумулятора напряжением 12В, который может пригодиться в автомобиле и быту для освещения, для питания телевизора, небольшого холодильника и т.п. Схема собрана на двух микросхемах 155-ой серии и шести транзисторах. В выходном каскаде применены полевые транзисторы, обладающие очень малым сопротивлением в открытом состоянии, благодаря чему повышается КПД преобразователя и отпадает необходимость в установке их на радиаторы слишком большой площади.
Разберёмся с работой схемы: (см. диаграмму и схему). На микросхеме D1 собран генератор прямоугольных импульсов, частота следования которых около 200 Гц - диаграмма "A". С вывода 8 микросхемы импульсы поступают далее на делители частоты, собранные на элементах D2.1 - D2.2 микросхемы D2. В результате чего на выводе 6 микросхемы D2 частота следования импульсов становится вдвое меньше - 100 Гц - диаграмма "B", а на выводе 8 импульсы становятся равным частоте 50 Гц - диаграмма "C". С вывода 9 снимаются неинвертируемые импульсы 50 Гц - диаграмма "D". На диодах VD1-VD2 собрана логическая схема "ИЛИ". В результате чего взятые с выводов микросхем D1 вывод 8, D2 вывод 6 импульсы образуют на катодах диодов импульс соответствующий диаграмме "E". Каскад на транзисторах V1 и V2 служит для увеличения амплитуды импульсов необходимых для полного открывания полевых транзисторов. Транзисторы V3 и V4, подключенные к выходам 8 и 9 микросхемы D2 поочерёдно открываются, запирая тем самым то один полевой транзистор V5, то другой V6. В результате чего управляющие импульсы формируются так, что между ними существует пауза, из-за чего исключается возможность протекания сквозного тока через выходные транзисторы и значительно повышается КПД. На диаграммах "F" и "G" показаны сформированные импульсы управления транзисторами V5 и V6.
Правильно собранный преобразователь начинает работать сразу после подачи питания. При наладке следует подключить к выходу устройства частотомер и выставить частоту 50-60 Гц подбором резистора R1, а при необходимости конденсатором C1.
О деталях
Транзисторы КТ315 с любым буквенным индексом, КТ209 можно заменить на КТ361 с любым буквенным индексом. Стабилизатор напряжения KA7805 заменим на отечественный КР142ЕН5А. Резисторы любые мощностью 0,125...0,25 вт. Диоды практически любые низкочастотные например КД105, IN4002. Конденсатор C1 типа К73-11, К10-17В с малым уходом ёмкости при прогреве. Трансформатор взят от старого лампового чёрно-белого телевизора например: "Весна", "Рекорд". Обмотка на напряжение 220 вольт остаётся, а остальные обмотки удаляются. Поверх этой обмотки наматываются две обмотки проводом ПЭЛ - 2,1мм. Для лучшей симметрии их следует намотать одновременно в два провода. При подключении обмоток следует учесть фазировку. Полевые транзисторы закреплены через слюдяные прокладки на общий радиатор из алюминия, площадью поверхности не менее 600 кв.см.
Список радиоэлементов
Обозначение | Тип | Номинал | Количество | Примечание | Магазин | Мой блокнот |
---|---|---|---|---|---|---|
Линейный регулятор | UA7805 | 1 | КР142ЕН5А | Поиск в магазине Отрон | ||
D1 | Вентиль | К155ЛА3 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
D2 | D-триггер | К155ТМ2 | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
V1, V3, V4 | Биполярный транзистор | КТ315Б | 3 | Поиск в магазине Отрон | ||
V2 | Биполярный транзистор | КТ209А | 1 | КТ361 | Поиск в магазине Отрон | |
V5, V6 | MOSFET-транзистор | IRLR2905 | 2 | Через слюдяные прокладки | Поиск в магазине Отрон | |
VD1, VD2 | Диод | КД522А | 2 | КД105, 1N4002 и т.д. | Поиск в магазине Отрон | |
C1 | Конденсатор | 2.2 мкФ | 1 | К73-11, К10-17В | Поиск в магазине Отрон | |
C2 | Электролитический конденсатор | 470 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
C3 | Электролитический конденсатор | 2200 мкФ | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R1 | Резистор | 680 Ом | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R2 | Резистор | 7.5 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
R3, R5-R8 | Резистор | 10 кОм | 5 | Поиск в магазине Отрон | ||
R4 | Резистор | 1 кОм | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
F1 | Предохранитель | 10А | 1 | Поиск в магазине Отрон | ||
Скачать список элементов (PDF)
Прикрепленные файлы:
- invertor_12_220.rar (41 Кб)
Комментарии (129) | Я собрал (0) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
Может ли быть проблема в трансформаторе? Трансформатор мотал сам
Напряжение еще прыгает 10-240 вольт (я так думаю что это все таки из-за трансформатора)
Получается проблема в них?
Думаю закон ома знают все, коэффициент трансформации тоже, ну ещё не считая КПД.
Схема рабочая, а за мощность разговор отдельный. Вы хотя бы посчитайте, какой ток должен течь в первичной обмотке чтобы во вторичной получить 2А при 220 В. Отсюда берите и сечение проводников, и источник питания. Вообще можно раскачать данную схему параллельным включением силовых ключей, но и выходе ключей задающего генератора тоже нужно увеличить мощность. А так, данный девайс потянет только электрическую бритву в лучшем случае.Что касается болгарок и дрелей то это уже продолжительный режим, нужно настроить схему так что бы температурой не вышебало силовые ключи.Всем приятного конструирования!
IRLR2905 идёт на 3 выхода ножек, а на схеме показан тока 1 выход, что делать?
Как можно понизить гул транса? Транс ТС180-2. Убрал все обмотки кроме первичный. Сверху намотал 2мм проводом по 38витка. На выходе 11.8В в каждой плече.
И как сделать чтоб напругу держала? Мне нужен чтоб он 300Ватт держал. Да и полевики у меня параллель по 3 штуки на плечо. irlf3205. Затворы пустил через сопротивления по 1к. При этом надо R5 и R6 понизить до 9к? Или это не критично?
Гул возникает из-за отсутствия клампера обмотки. Клампер всегда присутствует в схемах инверторов UPS, поэтому они почти не гудят, только слегка стрекочут. Клампер - это двунаправленный ключ, замыкающий накоротко одну из обмоток во время пауз между импульсами на силовых ключах.
Можно добавить его на свободную обмотку, сигнал взять с затворов силы, проинвертировать и объединить по ИЛИ. И на клампер.
В китайских инверторах с DC-DC ступенью, закоротка выхода в паузах тоже есть - этим занимаются нижние ключи выходного высоковольтного моста.
С трансом от UPS, без клампера, легкую нагрузку спалить можно из-за перенапряжения, у меня такое получалось
Но схема усложнится :)
У меня во всех случаях (3 штуки собрал) без нагрузки обнаруживаются "иголки" величиной под 100 вольт, если преобразователь ничем не нагружен! Которые в свою очередь могут вызвать пробой любого из транзисторов.
Под нагрузкой "иголки" почти исчезают но как-то странно осознавать, что если нагрузка случайно "исчезнет" то преобразователь сгорит.
Решаю эту проблему установкой Unidirectional TVS диодов (трансилы, супрессоры) с каждого плеча на массу.
Нигде не встречал подобных решений для низкочастотных схем, поэтому сомневаюсь в правильности работы моих повторений. Осциллограммы с затворов и стоков во вложении.
Если можно посоветуйте где проблема.