Инвертор для преобразования напряжения автомобильного аккумулятора 12 В в переменное напряжение 36, 127 и 220 В предназначен для питания потребителей переменного тока от автомобильной бортовой сети 12 В.
Схема инвертора 12 В в переменное напряжение 36, 127 и 220 В, характеристики, устройство, элементная база, настройка, аналоги деталей, сборка.
Для автотуриста, особенно на длительном привале, единственным источником электроэнергии служит аккумуляторная батарея автомобиля. Поэтому, естественно, и все походные осветительные и нагревательные приборы питаются от нее. А если в дороге понадобятся приборы, рассчитанные на напряжения 36, 127 или 220 В? Ничего страшного. Выручит преобразователь напряжения. Описываемое устройство позволяет питать электропаяльник на напряжение 36 В, электробритву и другие приборы.
Основные характеристики.
— Входное напряжение: 12 В постоянное.
— Выходное напряжение: 36, 127 и 220 В переменное.
— Максимальная мощность нагрузки преобразователя: 40 Вт.
— Ток, потребляемый от аккумуляторной батареи: 4 А.
Схема инвертора для преобразования напряжения автомобильного аккумулятора 12 В в переменное напряжение 36, 127 и 220 В.
Вилкой ХР1 преобразователь подключают к прикуривателю или розетке, соединенной с аккумуляторной батареей автомобиля. С целью уменьшения габаритов конструкции преобразователя частота задающего генератора, собранного на элементах DD1.1 и DD1.2, выбрана около 25 кГц.
Элементы DD1.3 и DD1.4 образуют буферный каскад, нагрузкой которого служит обмотка I согласующего трансформатора Т1. Импульсы напряжения на обмотках II и III трансформатора управляют мощными ключевыми транзисторами VT1, VT2. При этом ток в первичной обмотке трансформатора Т2 преобразователя достигает в импульсе 8 А. Это обеспечивает требуемую мощность на его вторичных обмотках. Напряжение питания на элементы задающего генератора и буферного каскада поступает через развязывающий фильтр L1, С4—С7.
Чтобы генератор вырабатывал сигнал симметричной формы — меандр, необходимый для управления транзисторными ключами, в него введена цепочка R1, VD1, выравнивающая длительность зарядки и разрядки конденсатора С1. Обмотка III трансформатора Т2 рассчитана на подключение к ней (через разъемы XS1, XS2) приборов на напряжение 36-40 В. Отводом обмотки можно изменять мощность, потребляемую нагрузкой. Например, подбирать температуру нагрева жала электропаяльника.
Обмотка II этого трансформатора предназначена для питания приборов, рассчитанных на переменные напряжения 127 и 220 В. Часть напряжения, снимаемого с верхней по схеме секции обмотки, выпрямляется диодами VD4—VD7, включенными по схеме моста. В результате на разъеме XS5 действует постоянное напряжение 115 В — для питания электробритвы с коллекторным электродвигателем. Впрочем, это напряжение может иметь другое значение. В зависимости от конкретной модели электробритвы.
Цепи преобразователя, по которым течет большой ток, следует выполнять проводом диаметром не менее 2 мм возможно минимальной длины. Это требование относится и к проводам, соединяющим преобразователь с аккумуляторной батареей.
Аналоги деталей для замены.
— Микросхема DD1 преобразователя может быть К561ЛЕ5.
— Диод VD1 — любой высокочастотный малогабаритный.
— Транзисторы VT1 и VT2 — КТ827 с буквенными индексами Б, В.
— Индуктивность дросселя L1 может быть 10—200 мкГн.
Трансформатор Т1 выполнен на кольце типоразмера К20х12х6 из феррита 2000НМ. Обмотка I содержит 120 витков. Обмотки II и III — по 45 витков провода ПЭВ-2-0,2. Магнитопроводом трансформатора Т2 служат два склеенных вместе кольца типоразмера К32х20х9 из феррита 2000НМ.
Его обмотка I содержит 4,5 витка провода ПЭВ-2-2,0. Обмотка II — 88 витков провода ПЭВ-2-0,4. Отводы от 36 до 50-го витков, считая от начала. Обмотка III — 16 витков провода ПЭВ-2-1,0 (отвод от 14-го витка). Перед намоткой провода, острые грани колец надо сгладить надфилем. После чего обмотать магнитопровод лакотканью или изоляционной лентой.
Настройка инвертора 12 В в переменное напряжение 36, 127 и 220 В.
Настройка преобразователя напряжения заключается в следующем. Сначала подбором резистора R1 добиваются на выходе буферного каскада импульсного сигнала, близкого по форме к меандру. Затем, в случае необходимости, подбором конденсатора С1 устанавливают частоту задающего генератора, равную 25-27 кГц.
Ток, потребляемый преобразователем без нагрузки, должен составлять примерно 500 мА. Аналогичный преобразователь можно приспособить для мотоцикла. Для нагрузок, рассчитанных на другие напряжения, нужно лишь пересчитать данные трансформатора Т2.
По материалам книги «Как создать источники питания своими руками».
Шмаков С. Б.