Электрическая схема преобразователя напряжения 12 220 вольт

Эта схема Mos-Fet инвертора обеспечит стабильное выходное Напряжение прямоугольной формы. Частота преобразования определяется настройкой переменным резистором и, как правило, устанавливается равной 50 Гц. В схеме могут быть использованы различные готовые трансформаторы. Или намотанные самодельные, для достижения наилучших результатов.

Схема преобразователя напряжения 12В в 220 (уменьшенная)

Хотя преобразователь расчитан на 0,5 кВт, с целью увеличения мощностио можно поставить дополнительные МОП-транзисторы.

Рекомендуется установить предохранитель в силовую линию питания инвертора и всегда иметь подключенную нагрузку. Предохранитель должен быть рассчитан на 32 вольт и приблизительно 10 Ампер на 100 Вт мощности. Для подачи питания должны быть достаточно толстые провода, чтобы справиться с этим высоким током!

Также должны быть использованы соответствующие радиаторы на полевые транзисторы RFP50N06 . Эти Mos-Fet рассчитаны на 50 Ампер и 60 Вольт. Но если хотите, используйте прочие подходящие виды полевых транзисторов для замены.

В этом преобразователе 12-220 не используются - обычный копеечный ОУ LM358 и цифровая микросхема CD4001 . В качестве задающего генератора операционный усилитель LT1013 предлагает лучшие параметры, чем LM358 , но это ваш выбор.

Силовой трансформатор должен быть способен передавать выбранную выходную мощность. В данном случае применён от микроволновки. С помощью перемотанного трансформатора, как показано ниже, схема должна обрабатывать около 500 Вт максимальной мощности.

Вторичку надо смотать и намотать примерно на 18-24 вольта с отводом от середины. Провода - 2-3 мм. Вобщем схема прекрасно подходит для работы в качестве автомобильного инвертора 12-220 вольт, а при необходимости, можно уменьшить выходное напряжение (или сделать его двухполярным) и запитывать от неё мощный автоусилитель.

Преобразователь напряжения предназначен для применения в автомобиле и представляет собой устройство, преобразовывающее напряжение аккумуляторной батареи автомобиля (12 В) в напряжение переменной сети 220 В частотой в 100 кГц. Схема электрическая данного преобразователя представлена ниже.

Печатная плата преобразователя напряжения 12 - 220 В на микросхеме TL494 (200 Вт)

Главной составляющей данного устройства является ШИМ-контроллер, построенный на микросхеме TL494. Микросхема TL494 представляет собой готовый генератор, частоту генерации которой задает контур R2, C3. Именно подбором элементов в этом контуре добиваются частоты генерации выходного напряжения в 100 кГц. Если частоту генерации уменьшить до 10 кГц - станут заметно греться выходные транзисторы IRF3205. С выводов микросхемы 9, 10 снимается сигнал P.G. который усиливается драйвером, собранном на транзисторах T1, T2. В качестве транзисторов T1, T2 можно применить отечественные транзисторы КТ3107А или другие с идентичными характеристиками. В силовой части схемы применены полевые транзисторы IRF3205 , которые способны выдать в трансформатор Tr 200 Вт мощности, с частотой колебания, заданной контуром R2, C3. Данные транзисторы необходимо установить на отдельные радиаторы. В данной схеме применены импульсные диоды 1N4148 .

В качестве выходного трансформатора Tr можно применить ферритовое кольцо от блока электронного трансформатора TASCHIBRA на 60 Ватт. Если такого не имеется то нужно применить ферритовое кольцо проницаемостью 2000Н типоразмера 40*25*11 мм.

Первичная обмотка Tr наматывается сразу 7-ю жилами, провод 0,6мм. Обмотка состоит из двух половинок, каждая по 5 витков. Намотка производится следующим образом: сначала по всей окружности наматывают первые 5 витков, затем скручиваем провод (выполняем отвод) и продолжаем мотать следующие 5 витков. Вторая половина обмотки мотается уже поверх первой. Вторичная обмотка Tr выполнена проводом 0,5мм и содержит всего 75-80 витков. При использовании колец электронных трансформаторов, вторичную обмотку можно оставить заводской.

При использовании устройства в автомобиле, по входу питания необходимо установить дроссель L1. Он содержит 10 витков, намотан 3-я жилами провода 0,8мм на феритовом кольце, диаметром 2 см (можно использовать кольцо из компьютерного блока питания).

Набор компонентов

Печатная плата .

Преобразователь выполнен на широко распространенной микросхеме ШИМ-контроллере 1114ЕУ4 (полный импортный аналог TL494), что позволяет сделать схему довольно простой. В нормальном состоянии (при нулевом напряжении на затворе) транзисторы VT1, VT2 закрыты и открываются импульсами с соответствующих выходов микросхемы. Резисторы R7-R9 и R8-R10 ограничивают выходной ток микросхемы, а также величину напряжения на затворе ключей. Цепь из элементов C1-R2 обеспечивает плавный выход на рабочий режим при включении питания (постепенное увеличение ширины импульсов на выходах микросхемы). Диод VD1 предохраняет повреждение элементов схемы при ошибочном подключении полярности питания.

Схема двухтактного импульсного преобразователя

Параметры данной схемы при работе на лампу мощностью 100 Вт приведены в таблице 1. В холостом ходу потребляемый ток составляет 0,11 А (9 В) и 0,07 А (15 В). Рабочая частота преобразователя около 20 кГц. Трансформатор Т1 выполнен на двух сложенных вместе кольцевых сердечниках из феррита марки М2000НМ1 типоразмера К32х20х6.

Параметры обмоток указаны в таблице 2. До намотки острые грани сердечника необходимо закруглить надфилем или грубой наждачной бумагой. При изготовлении трансформатора сначала наматывается вторичная обмотка.

Намотка выполняется виток к витку, в один слой с последующей изоляцией лакотканью или фторопластовой лентой. Первичные обмотки 1 и 2 наматываются двумя проводами одновременно (равномерно распределив витки на магнитопроводе). Такая намотка позволяет значительно уменьшить выбросы напряжения на фронтах при закрывании полевых ключей. Транзисторы устанавливаются на теплоотвод, в качестве которого применен дюралевый профиль. Радиаторы закрепляются на краях печатной платы.

В качестве силовых ключей на мощность до 60 Вт в приведенной схеме можно также применять транзисторы N-типа со статической индукцией КП958А (БСИТ - Bipolar Static Induction Transistor). Они разработаны специально для работы в высокочастотных источниках питания.

Физика работы такого транзистора близка к работе обычного биполярного, но из-за конструктивных особенностей он имеет ряд преимуществ:

1. Низкое падение напряжения исток-сток в открытом состоянии;
2. Повышенный коэффициент усиления;
3. Высокое быстродействие при переключении;
4. Повышенная устойчивость к тепловому пробою. В этом случае транзисторы лучше подобрать с одинаковыми параметрами, а резисторы R9 и R10 уменьшить до 100... 150 Ом.