В разных радиотехнических журналах встречается немало схем преобразователей с 12 В постоянного напряжения в 220 В переменного (или любое другое значение). Схемотехника таких преобразователей проста: задающий генератор управляющий работой мощных выходных биполярных транзисторов, которые «раскачивают» повышающий трансформатор. Генераторы как правило выполняются на микросхемах малой степени интеграции.
Для согласования работы биполярных транзисторов с такими микросхемами необходимо конструировать дополнительные каскады на транзисторах малой и средней мощности. Выходные же транзисторы, нужно ставить на довольно большие радиаторы, поскольку они пропускают через себя достаточно большие токи.
С появлением мощных полевых транзисторов появилась возможность значительно упростить такие схемы преобразователей, достигая при этом достаточно больших мощностей преобразующих напряжение устройств.
Рис.1. Схема преобразователя напряжения на полевых транзисторах
Микросхема КР1211ЕУ1 имеет прямой и инверсный выход. Это выводы 4 и 6 соответственно. Уровень сигнала на этих выходах достаточен для непосредственного управления выходными транзисторами: транзисторы открываются импульсами высокого уровня. Причем между ними самой микросхемой формируется пауза (низкий уровень), которая на некоторый промежуток времени, иногда его называют «мертвым временем», удерживает оба транзистора в закрытом состоянии. Это сделано для того, чтобы исключить появление сквозного тока при открытии обоих ключей сразу.
Частота генератора задается цепочкой R1 – C1, ее можно рассчитать по формуле:
R1 — в килоомах;
С1 — в нанофарадах.
Цепь R2 – C2 используется в качестве пусковой.
Вывод 1 микросхемы позволяет осуществить отключение генерации импульсов, для чего на него необходимо подать высокий уровень. Это свойство можно использовать для дистанционного управления или для защиты. В данной схеме эта функция не используется, поэтому вывод 1 просто соединен с общим проводом.
Трансформатор можно применить любой готовый, у которого есть две выходные обмотки на 12В. Мощность трансформатора зависит от нагрузки и должна быть в 2,5 раза выше: предположим, что мощность нагрузки 30Вт. Тогда мощность трансформатора должна быть не менее 30*2,5 = 75Вт.
Я использовал трансформатор ТС-180-2 от старого черно-белого телевизора (см. Рис.2). Мощность трансформатора 180 Вт.
Рис.2. Преобразователь напряжения на трансформаторе ТС-180-2
Правда, трансформатор пришлось перемотать. Первичку оставил, поскольку она рассчитана на 220 В (в преобразователе она служит вторичкой). А первичку (точнее две первички) для преобразователя намотал самостоятельно (предварительно сняв все ненужные обмотки). Мотал медным проводом в диаметре 2,5 мм. На 12 В в трансформаторе ТС-180-2 необходимо намотать 38 витков. Можно намотать чуть меньше, тогда выходное напряжение будет чуть выше. Это необходимо учесть, поскольку при включении нагрузки выходное напряжение падает.
Такая переделка позволяет с легкостью подключать нагрузку даже свыше 100 Вт. Ну и полевики, конечно поставил на радиатор (см. Рис.2, Рис.3). При включении лампочки 100 Вт радиаторы чуть теплые, а трансформатор — холодный.
Рис.3. Преобразователь напряжения на микросхеме КР1211ЕУ1
Микросхема КР1211ЕУ1 получает питание от параметрического стабилизатора R3, VD1, C3. В качестве стабилитрона VD1 подойдет любой с напряжением стабилизации 8…10В.
Электролитические конденсаторы импортные. Если нет конденсаторов на 10000 мкф, (С4, С5) их можно заменить конденсаторами емкостью 4700 мкф, включив их параллельно.
Конденсатор С6 служит для подавления на выходе высокочастотных импульсов. Он может быть типа К-73-17 или подобный ему импортный.
При монтаже не следует забывать о том, что уже при мощности в 400Вт ток, потребляемый от аккумулятора по цепи 12В, может достигать 40А, поэтому провода для присоединения к аккумулятору должны быть достаточного сечения и минимально возможной длины.
Нагрузку к устройству можно подключать любую, как активную (лампа накаливания, паяльник, и др. нагреватели), так и индуктивную (электродвигатель, трансформатор и т.п.) или емкостную . Главное чтобы соответствовало напряжению и мощности преобразователя.
Видео работы преобразователя напряжения:
Файлы к проекту:
[hidepost] Скачать описание (datasheets) микросхемы КР1211ЕУ1 [/hidepost]
[hidepost] Скачать печатную плату [/hidepost]