Стабилизированный преобразователь 12/220 В

Устройство предназначено для питания аппаратуры, рассчитанной на переменное напряжение 220 В частотой 50 Гц, от бортовой сети автомобиля или от аккумуляторной батареи напряжением 12 В.

Основные технические параметры преобразователя:

Входное напряжение, В

10…15

Пределы изменения выходного напряжения при изменении входного напряжения и мощности нагрузки, В

215…230

Максимальная мощность нагрузки, Вт

150

Преобразователь напряжения , схема которого показана на рис. 1, содержит задающий генератор на микросхеме DA1, стабилизатор его питания (DA2), разрядные полевые транзисторы VT1-VT4, мощные транзисторы VT5 и VT6, коммутирующие ток в первичной обмотке трансформатора Т1, узел защиты по току на реле К1, узел стабилизации выходного напряжения на микросхеме DA3.

Генератор вырабатывает прямоугольные импульсы с частотой около 50 Гц с защитными паузами, исключающими одновременное открывание коммутирующих транзисторов VT5 и VT6. Когда на выходе Q1 (или Q2) появляется низкий уровень, открываются транзисторы VT1 и VT3 (или VT2 и VT4), вызывая быструю разрядку затворных емкостей, а значит, и форсированное закрывание транзисторов VT5 и VT6. Собственно преобразователь собран по 2-хтактной схеме и особенностей не имеет. Рассмотрим более подробно работу узла стабилизации выходного напряжения.

Если напряжение на выходе преобразователя по какой-либо причине превысит установленное значение, напряжение на резисторе R12 превысит 2,5 В, ток через стабилизатор DA3 резко возрастет. Это, в свою очередь, вызовет освещение фотодиода оптрона U1 и появление сигнала высокого уровня на входе FV (вывод 2) микросхемы DA1.

Ее выходы Q1 и Q2 переключатся в состояние низкого уровня, транзисторы VT5 и VT6 быстро закроются и ток в полуобмотках I.1 и I.2 прекратится, вызывая уменьшение выходного напряжения. Если же выходное переменное напряжение по какой-либо причине снизится, освещение фотодиода оптрона прекратится, микросхема DA1 перейдет в активное состояние с появлением на ее выходах противофазных импульсов. В устройстве также имеется узел защиты по току, собранный на реле К1. Если ток, протекающий через обмотку реле, превысит установленное значение, замкнутся контакты геркона К1.1. На входе FC (вывод 1) микросхемы DA1 появится высокий уровень, и выходы микросхемы переключатся в состояние низкого уровня, вызывая быстрое закрывание транзисторов VT5 и VT6 и резкое уменьшение потребляемого тока. После этого, несмотря на то что контакты геркона К1.1 будут разомкнуты, микросхема DA1 останется в заблокированном состоянии (низкий уровень на выходах).

Для запуска преобразователя необходим перепад напряжения на входе IN (вывод 3) DA1, что достигается либо кратковременным отключением питания, либо кратковременным замыканием конденсатора С1. Для этого можно установить кнопку без фиксации, контакты которой подключить параллельно конденсатору С1 (на схеме рис. 1 не показана).

Поскольку выходное напряжение — меандр, для его сглаживания и приближения к синусоидальной форме установлен конденсатор С8. Светодиод HL1 выполняет функцию индикатора наличия выходного напряжения преобразователя.

Трансформатор Т1 выполнен на основе промышленного ТС-180 от блока питания лампового телевизора. Все его вторичные обмотки удаляют, а сетевую на напряжение 220 В оставляют. Она служит выходной обмоткой преобразователя. Полуобмотки I.1 и I.2 наматывают проводом ПЭВ-2 1,8. Они содержат по 35 витков. Начало одной обмотки соединяют с концом другой и получают среднюю точку первичной обмотки. Реле узла токовой защиты — самодельное. Обмотка реле содержит 1-2 витка (подбирают исходя из необходимого тока срабатывания защиты) изолированного провода, рассчитанного на протекание тока 20…30 А. Провод наматывают на корпусе геркона КЭМ2 или любого другого с замыкающими контактами.

Детали устройства, кроме трансформатора Т1, диодного моста VD4 и конденсатора С8, расположены на односторонней печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 1,5…2 мм, чертеж которой показан на рис. 2. Транзисторы VT5, VT6 впаяны в плату и привинчены через слюдяные прокладки к металлической пластине размерами 40×30 мм, служащей теплоотводом. Винты, крепящие транзисторы, изолированы от пластины фторопластовыми трубками и стеклотекстолитовыми шайбами. Выводы обмоток I припаяны к контактным лепесткам, привинченным к фланцам транзисторов.

Сечение токоведущих дорожек, по которым протекает большой ток, увеличивают напаиванием на них дополнительных проводников и валиков из припоя. Подбором резистора R3 устанавливают необходимую частоту выходного напряжения преобразователя, а подбором резистора R12 — амплитуду выходного напряжения, равную 215…220 В, при минимальном питающем напряжении (10 В).

Радио №12, 2006г.

Список радиоэлементовОбозначение
Тип
Номинал
Количество
ПримечаниеМагазинМой блокнот

DA1
МикросхемаКР1211ЕУ11
DA2
Линейный регуляторLM78081
DA3
Линейный регуляторКР142ЕН191
VT1, VT2
Полевой транзисторКП304А2
VT3, VT4
Полевой транзисторКП501А2
VT5, VT6
MOSFET-транзисторIRL25052
VD1, VD2
Диод Шоттки1N58172
VD3
ДиодКД2997А1
VD4
Диодный мостКЦ405А1
VD5
СтабилитронКС139А1
U1
ОптопараАОД101Б1
С1, С3
Конденсатор1 мкФ2
С2
Конденсатор2200 пФ1
С4, С5, С7
Электролитический конденсатор100 мкФ 25 В3
С6
Электролитический конденсатор33 мкФ 25 В1
С8
Конденсатор0.22 мкФ 630 В1
R1, R14, R15
Резистор1 кОм3
R2
Резистор100 кОм1
R3
Резистор560 кОм1
подборR4
Резистор180 кОм1
R5, R6
Резистор3 кОм2
R7, R8
Резистор75 Ом2
R9, R10
Резистор2 кОм2
R11
Резистор91 кОм1
0.5 ВтR12
Резистор1 кОм1
подборR13
Резистор27 кОм1
2 ВтHL1
СветодиодАЛ307БМ1
K1
Реле1
T1
ТрансформаторТС-1801
Добавить все

Скачать список элементов (PDF)

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.