Инвертор напряжения 12В в 220В из доступных деталей (555, К561ИЕ8, MJ3001)

Схема не сложного в изготовлении и содержащего не много деталей самодельного инвертора постоянного напряжения 12В в переменное напряжение 220В. Вопрос питания потребителей, рассчитанных на работу от электросети -220V от автомобильного источника питания на страницах радиожурналов поднимался неоднократно.

Здесь приводится описание одного из таких устройств, вырабатывающего нестабильное переменное напряжение 220V при питании от источника постоянного тока напряжением 12V (автомобильный аккумулятор). Максимальная мощность нагрузки 30W, при такой нагрузке выходное напряжение снижается до 200V. На холостом ходу - 240V.

Одно из достоинств данного преобразователя в том, что он вырабатывает переменное напряжение частотой 50 Hz, что может быть очень важным для многих потребителей. Преобразователь можно успешно использовать для питания электробритвы, ЛДС, маломощного кипятильника, маломощного паяльника, и даже электронного устройства, с импульсным источником питания, способным работать в широком диапазоне нестабильности питающего переменного напряжения.

Принципиальная схема

Принципиальная схема показана на рисунке в тексте. На интегральном таймере D1 сделан генератор импульсов, частоту которых можно установить подстроечным резистором R1 (перед первым включением нужно проследить, чтобы он был в среднем положении). Импульсы с выхода D1 проходят на вход двоично-десятичного счетчика D2, который служит для создания противофазных импульсов равной длительности.

Принципиальная схема инвертора напряжения 12В в 220В, использованы 555, К561ИЕ8, MJ3001

Рис. 1. Принципиальная схема инвертора напряжения 12В в 220В, использованы 555, К561ИЕ8, MJ3001.

Причем, имеющих паузу между каждой сменой полярности. Пауза необходима для лучшей работы выходного каскада, чтобы дать время на переходные процессы в нем и исключить вероятность одновременного открывания выходных транзисторов даже на короткое время. Для этого по три выхода счетчика объединены диодами VD1-VD6.

Если смотреть с нуля счетчика, то после паузы в нулевом состоянии равной одному периоду, мультивибратора, в течение следующих трех периодов будет открыт VT1, но закрыт VT2. Затем следует пауза в один период, в течение которой закрыты оба транзистора. И далее, в течение следующих трех периодов будет открыт VT2, но закрыт VT1. Затем, происходит обнуление счетчика и снова пауза в один период. Так повторяется циклически.

Таким образом, частота на выходе мультивибратора D1 должна быть в восемь раз выше частоты выходного переменного напряжение, которое нужно получить, то есть, 400 Гц.

Транзисторы MJ3001 - это транзисторы Дарлингтона, то есть, в каждом из них не один, а два транзистора, включенных по составной схеме. Коэффициент передачи такого транзистора многократно выше, а входное сопротивление ниже. Это позволяет базовые цепи данных транзисторов вполне приемлемо согласовать с выходами логических инверторов КМОП.

В коллекторных цепях транзисторов включены две половины низковольтной обмотки трансформатотора Т1. Еще один положительный момент, - используется готовый тороидальный силовой трансформатор мощностью 40W, с вторичной обмоткой на 18V с отводом от середины, который включен наоборот (как повышающий). В принципе, здесь можно использовать любой силовой трансформатор с аналогичными параметрами, но, например, более распространенный, на Ш-образном сердечнике.

Светодиод HL1 служит индикатором наличия питающего напряжения. R6 - варистор на 250V, он служит для защиты от высоковольтных выбросов, если такие возникнут. На базы транзисторов поступают прямоугольные импульсы, они конечно сглаживаются на индуктивности обмоток трансформатора, но форма выходного напряжения все равно далека от синусоидальной.

Хотя, наличие пауз между импульсами и придает более синусоидальный вид выходному сигналу. Но, тем не менее, прибор нежелательно использовать для питания аппаратов, критичных к форме питающего переменного напряжения. А так же, необходимо учитывать и нестабильность выходного напряжения, сильно зависящего от нагрузки.

Налаживание

Налаживание заключается только в установке частоты выходного напряжения (50 Hz) подстройкой R1 (на выводе 3 D2 будет частота 400 Hz). Транзисторы необходимо поставить на радиаторы.

Юнусов А. Л. РК-2017-01.

1 138 Стабилизаторы и преобразователи
преобразователь напряжения инвертор напряжения 220 Вольт
cashback