Инвертор напряжения 12V - 220V (30W) на микросхеме CD4047 и транзисторах MJ3001

Вопрос питания потребителей, рассчитанных на работу от электросети-220V от автомобильного источника питания на страницах радиожурналов поднималась 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 микросхеме D1 сделан генератор противофазных импульсов, частоту которых можно регулировать подстроечным резистором R1.

Он выполнен на микросхеме CD4047, содержащей элементы мультивибратора и триггера, формирующего симметричные противофазные импульсы на своих выходах.

Рис. 1. Принципиальная схема инвертора напряжения 12V - 220V (30W) на CD4047 и MJ3001.

Импульсы, выработанные микросхемой D1 поступают на выходной каскад, выполненный на двух мощных транзисторах VT1 и VT2.

Детали и налаживание

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 трансформатора 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.

Налаживание заключается только в установке частоты выходного напряжения (50 Hz) подстройкой R1. Транзисторы необходимо поставить на радиаторы.

Юнусов А. Л. РК-01-2019.

1 674 Стабилизаторы и преобразователи

инвертор напряжения преобразователь напряжения преобразователь 220 Вольт 12В