Интернет журныл о промышленности в Украине

Перетворювач 12-220 Вольт на трансформаторі від старого комп'ютерного блоку живлення

Такий перетворювач напруги дуже може стане в нагоді в похідних умовах якщо потрібно отримати напруга 220 Вольт
(Їх ще іноді називають конвертер напруги)

Схем перетворювачів в інтернеті багато, але у всіх у них є одна загальна проблема-необхідність виготовлення трансформатора і це відштовхує дуже багатьох радіоаматорів збірки таких пристроїв.

Схема перетворювача напруги 12-220 Вольт, яка представлена нижче позбавлена цієї проблеми. Трансформатор, звичайно-ж тут теж є, але було прийнято рішення застосувати вже готовий транс- із застарілого комп'ютерного блоку живлення at-200

Більшість подібних блоків живлення збиралися по двотактної схемою на двох транзисторах MJE13005 ... MJE13007 або подібних, які через невеликий розділовий трансформатор запускалися від задає генератора на мікросхемеTL494. Вихід перетворювача через конденсатор 1 мкФ підключався до первинної обмотці вихідного трансформатора. Проблема була в тому, що коефіцієнт трансформації виявився недостатнім, щоб на виході саморобного конвертера отримати достатню для запуску енергозберігаючих ламп напруга. Найбільш простим виявилося рішення використовувати доступну мікросхему для побудови перетворювачів напруги - VD2, VD7, підключених до "12В" відводів трансформатора. Вихід схеми вольтодобавки підключений до "мінуса" діодного моста на VD3 ... VD6, що дозволило отримати на навантаженні напруга 190 .... 220, достатню для нормального запуску і світіння люмінесцентних ламп, харчування адаптерів ноутбука, стільникового телефону або невеликого стаціонарного телевізора.

Використання силових польових транзисторів (MOSFET) накладає обмеження на мінімальну величину імпульсів, що запускають - при зниженні амплітуди імпульсів нижче 10В сильно зростає опір відкритого каналу транзисторів, збільшується їх нагрівання, знижується ККД і максимальна потужність в навантаженні. Для виключення збільшення втрат перетворювача при розряді акумулятора в схемі застосований вузол "вольтодобавки" для живлення мікросхеми.
При подачі живлення напруга на мікросхему надходить через діодVD1, а після початку генерації - з "вольтодобавки" на діодах VD2, VD7, через резистор R3, номінал якого підбирається в межах 470 Ом ... 1,5 кОм, з розрахунком, щоб при нормальній роботі напруга живлення мікросхеми становило близько 20В.
При цьому, навіть при глибоко розрядженому акумуляторі, напруга живлення мікросхеми становить не менше 15В, що повністю відкриває канали польових транзисторів. Втрати стають настільки низькі, що навіть при навантаженні перетворювача до 40Вт для польових транзисторів можна не використовувати радіатори. При використанні невеликого радіатора (пластина з алюмінію 92 * 30 * 1,5 мм) потужність перетворювача досягає 100 ... 200 Вт і повністю залежить від вибору імпульсного трансформатора і вихідних польових транзисторів.

У схемі можна використовувати будь-які доступні MOSFET транзистори з низьким опором відкритого каналу. Чим менше RDC (on), тим краще. Добре підходять транзистори IRFZ24N, IRFZ34N, IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N, 2SK2985 і т.д.
Діоди VD2 ... VD7 повинні бути розраховані на робочу частоту 100 кГц, робочу напругу не менше 400В і струм 1 ... 3А, в якості яких добре підходять доступні FR204 ... FR207, HER204 ... HER207, FR154 ... 157, 1N4936 ... 1N4937, BYT52G, BYT53G, FR304 ... FR307 і т.д. Можна використовувати поширені вітчизняні діоди КД226В ... КД226Д.
Допустимий розкид ємності електролітичних конденсаторів досить великий, так ємність конденсатора С3 може бути від 1000 мкФ і вище, на напругу від 16В. Ємність С5 може бути від 4,7 мкФ і напруга від 300В. Конденсатор С1 служить для "м'якого" пуску перетворювача і в більшості випадків може не встановлюватися, тому що він створює затримку включення перетворювача, що не завжди бажано. Робоча частота генератора визначається номіналами резистора R2 і конденсатора C2. При опорі резистора R2 = 5,1K ємність конденсатора може бути від 1000 до 3300 пФ. Оптимальна частота для конкретного імпульсного трансформатора підбирається з умови отримання максимального напруження на номінальному навантаженні. На час налаштування резистор R2 можна замінити підлаштування, а після замінити постійним.

Для контролю розряду акумуляторної батареї до 11,8 В конвертер можна доповнити вузлом індикації нормального напруги, в основі якого лежить використання широко поширеною мікросхеми TL431A.

Цей прецизійний регулятор, іноді званий керованим стабілітроном, часто

Цей прецизійний регулятор, іноді званий керованим стабілітроном, часто

застосовується в блоках живлення телевізорів і моніторів для регулювання вихідної напруги за допомогою оптрона, підключеному до драйверу БП. Мікросхема містить 3 виведення: анод, катод і керуючий електрод REF. При напрузі на вході REF нижче 2,50 В провідність між анодом і катодом при зворотній полярності напруги низька. При незначному підвищенні напруги понад 2,50 В провідність різко зростає, що призводить до запалювання світлодіода. Для індикації нормального напруги понад 11,8 В необхідно точно підібрати дільник R1 / R2. Співвідношення резисторів має дорівнювати 3,72, тобто якщо R2 = 10K, то R1 має дорівнювати 37,2 К. Для точного регулювання порога послідовно з одним з резисторів можна включити підлаштування резистор. При використанні не свинцевих акумуляторів порогове напруга може бути іншим. В цьому випадку довільно задається номінал одного з резисторів, наприклад R2, а R1 знаходиться за формулою: R1 = R2 * (Uпор -2,5) / 2,5.

Резистор R3 призначений для виключення підсвічування світлодіода за рахунок протікання невеликого струму між анодом і катодом мікросхеми при напрузі на висновку REF нижче 2,50 В. Пристрій підключають окремими проводами прямо на клеми акумулятора.

Зовнішній вигляд і друкована плата пристрої виглядають ось так:

Зовнішній вигляд і друкована плата пристрої виглядають ось так:

Пристрій зібрано на невеликій друкарській платі розміром близько 93 х 38 мм (в авторському варіанті використовується трансформатор від БП at-200).
При використанні інших елементів друковану плату доведеться трохи підкоригувати. Розрядний резистор R4 підключається безпосередньо до вихідний розетки. Його опір може бути будь-яким від 200кОм до 4,7мОм, а допустима робоча напруга має бути не менше 300В.

Автор Кравцов В.Н. http://kravitnik.narod.ru/