Импульсный преобразователь напряжения с 12В на 220В 50Гц

Иногда, при отсутствии сетевой проводки, возникает необходимость питать бытовые электроприборы от бортовой сети автомобиля. В литературе описано немало простейших преобразователей с 12 на 220 В, но работающих на повышенной частоте питающего напряжения. Для осветительной лампы или электронной удочки это еще допустимо, но не все бытовые приборы, рассчитанные на частоту сети 50 Гц, могут работать на более высоких частотах.

Кроме того, многие из опубликованных схем не имеют защиты от перегрузки на выходе. К данному преобразователю могут подключаться любые бытовые приборы мощностью до 100 Вт (при использовании более мощного трансформатора ее можно увеличить). Предложенная схема преобразователя (рис. 4.43) работает на частоте 50 Гц и имеет защиту от перегрузки по току. Кроме того, данный преобразователь дает на выходе форму сигнала, более приближенную к синусоиде, что снижает уровень высокочастотных гармоник (помех). Устройство собрано на специально предназначенной для импульсных источников питания микросхеме 1114ЕУ4 (импортный аналог TL494CN). Это позволяет уменьшить число применяемых деталей и сделать схему довольно простой.

Внутри микросхемы имеется автогенератор со схемой для получения выходных импульсов с широтно-импульсной модуляцией, а также ряд дополнительных узлов, обеспечивающих ее расширенные возможности. Выходные ключи микросхемы рассчитаны на ток не более 200 мА, и, чтобы управлять большей мощностью, выходные импульсы поступают на базы ключевых транзисторов VT1, VT2. Диод VD1 предотвращает повреждение схемы при ошибочной полярности подключения питания (перегорит только входной предохранитель FU1). Защита по току на 1 А устанавливается резистором R10. Это позволяет предотвратить повреждение преобразователя в случае перегрузки или короткого замыкания по выходу, так как схема начинает снижать выходное напряжение, переходя в режим стабилизации тока. Преобразователь не имеет обратной связи по выходному напряжению, так как опыт практической эксплуатации показывает, что оно незначительно меняется при изменении мощности подключенной нагрузки и не выходит за рамки допустимого диапазона 190...240 В.

Налаживание устройства начинается при отключенном трансформаторе с установки частоты задающего генератор 100 Гц с помощью времязадающей цепи из резистора R1 и конденсатора С4. Так как микросхема имеет двухтактный выход, выходная частота равна половине частоты автогенератора (50 Гц на выходах 8 и 11).

Резистором R7 настраивается форма выходных импульсов микросхемы в соответствии с диаграммой, приведенной на рис. 4.44. После этого подключается трансформатор, и при напряжении питания схемы от 12-вольтового источника резистором R7 выставляется номинальное напряжение во вторичной цепи 220 В (измерять стрелочным измерительным прибором). Это делается при подключенной нагрузке мощностью 25...60 Вт. Цепь из резистора R12 и конденсатора С9 может потребовать подбора номиналов, для того чтобы убрать выбросы в трансформаторе по фронтам сигнала в момент переходных процессов при коммутации тока.

Преобразователь потребляет на холостом ходу не более 1 А, а с нагрузкой — ток увеличивается пропорционально мощности.

Транзисторы устанавливаются на радиатор с площадью поверхности не менее 300 см2. Трансформатор Т1 придется изготовить самостоятельно. Использован магнитопровод типа ПЛМ27х40-73 или аналогичный. Обмотки I и II содержат по 14 витков провода ПЭЛ-2 диаметром 2 мм; обмотка III содержит 700 витков провода диаметром 0,5 мм. Обмотки I и II должны быть симметричными — это условие легко выполняется при их одновременной намотке (сразу двумя проводами). Предохранитель на 10А можно сделать из медного провода диаметром 0,25 мм. Также другие можно найти и в других публикациях вот .