Схемы двух простых преобразователей напряжения +12V в переменное 220V
Описаны два простых преобразователя напряжения +12V в переменное 220V для питания ламп, паяльников, нагревателей и электроники с импульсными блоками питания (до 200Вт). Выходное напряжение имеет не синусоидальную форму.
Практически все бытовые электроприборы. электроинструменты предназначены для питания от сети переменного тока. Но вот. мы выехали на некоторое расстояние на автомобиле, и оказались без электросети. Теперь не работает паяльник, лобзик, фен и даже настольная лампа.
Обычно выходом из положения является приобретение бензинового генератора Да. это выход из положения, если нужно питать нагрузку мощностью исчисляемой киловаттами, например, строительные электроинструменты.
Но, заводить киловаттный бензогенератор ради паяльника мощностью 40 W, - это совсем невыгодно. Здесь более выгодным может быть вариант использования повышающего DC/AC преобразователя, чтобы тот же самый паяльник заработал от автомобильного аккумулятора.
Ниже приводится описание двух простых схем DC/AC преобразователей мощностью до 200W, которые можно использовать для питания таких устройств, как паяльник, настольная лампа, инструменты небольшой мощности.
Схема DC/AC преобразователя на КР1211ЕУ1
На рисунке 1 показана схема DC/AC преобразователя на основе отечественной микросхемы КР1211ЕУ1. Эта микросхема представляет собой генератор, формирующий на своих выходах противофазные импульсы.
Частота этих импульсов зависит от частоты тактового генератора. внешними элементами которого является цепь R1-C1, но не равна ей.
В микросхеме есть счетчик - делитель, который делит частоту тактового генератора на 18 или 14, в зависимости от логического уровня на выводе 5. Если на нем ноль. - то делит на 18. если единица, то на 14. В данном случае, делит на 18.
Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя напряжения +12V в переменное 220V.
Вычислить частоту тактового генератора можно по формуле: F = 1,4 / (R1C1). При этом, чисто практически, удобнее взять сопротивление в килоомах, емкость в микрофарадах, тогда частота получится в килогерцах.
В данном случае, расчетная частота генератора получается 0,875 кГц. затем эта частота делится на 18. и в результате имеем 48,6 Гц, ну почти 50Гц, вполне приемлемо.
Импульсы с выводов 6 и 4 поступают на затворы мощных полевых ключевых транзисторов типа IRLR2905, стоки которых подключены к двойной низкоомной обмотке трансформатора Т1.
В качестве трансформатора Т1 можно использовать готовый низкочастотный трансформатор на входное напряжение 220V и выходное - двойная обмотка 12+12V. мощностью не менее чем в два раза больше той, которую планируется от этого блока получить.
То есть, если нужно 100W, - берем трансформатор на 200 W. 12-вольтовые обмотки должны быть основными вторичными, то есть. теми, на которых получается эта мощность (а не какие-то вспомогательные из тоненького проводка).
Возможен вариант и перемотки никовольтных обмоток, рассчитав их числа витков исходя из чисел витков имеющихся вторичных обмоток.
Наибольшее рабочее напряжение для микросхемы КР1211ЄУ1, это 9V. поэтому питание на неё подается через интегральный стабилизатор на А2 (он на 8V).
Конденсатор C3 должен быть на напряжение не ниже 16V. Конденсатор С2 - не ниже 10V. Для транзисторов VT1 и VT2 требуются радиаторы.
Выходное напряжение преобразователя имеет форму разделенных паузами разнополярных импульсов амплитудой около 270V. Действующее значение получается около 200V, что вполне укладывается в диапазон питающего напряжения многой аппаратуры.
Несмотря на несинусоидальную форму, это напряжение вполне пригодно не только для питания нагревательных приборов, но и электроники с импульсными блоками питания, например, блоки питания для ноутбуков, мониторов, телевизоров.
Схема DC/AC преобразователя на TL494
Сейчас в некоторых случаях стали более доступными микросхемы зарубежного производства. Поэтому, на рисунке 2 приводится схема аналогичного по простоте DC/AC преобразователя, но выполненного на основе микросхемы TL494.
Эта микросхема тоже формирует на выходах противофазные разделенные паузами импульсы, но она не является аналогом КР1211ЕУ1. Отличие не только в корпусе.
Что касается конкретно этих схем, то TL494 отличается более высоким допустимым напряжение питания, - до 40V, что позволяет её питать напряжением автомобильной бортовой сети (возможные пределы от 11V до 16V) непосредственно. Кроме того, в ней нет счетчика - делителя частоты тактового генератора.
Частота тактового генератора задается номиналами деталей R1 и С1, и определяется по формуле: F = 1 / (R1C1). При этом, чисто практически, удобнее взять сопротивление в килоомах, емкость в микрофарадах, тогда частота получится в килогерцах. В данном случае, расчетная частота генератора получается 45 Гц, ну почти 50Гц, вполне приемлемо.
Впрочем, подбором сопротивления R1 можно фактическую частоту, измеряя её частотомером, подогнать ближе к 50 Гц.
Рис. 2. Принципиальная схема преобразователя напряжения +12V в переменное 220V на TL494 и IRLR2905.
Импульсы с выводов 9 и 10 поступают на затворы мощных полевых ключевых транзисторов типа IRLR2905, стоки которых подключены к двойной низкоомной обмотке трансформатора Т1.
В качестве трансформатора Т1 можно использовать готовый низкочастотный трансформатор на входное напряжение 220V и выходное - двойная обмотка 12+12V, мощностью не менее чем в два раза больше той, которую планируется от этого блока получить. То есть, такой же трансформатор, как и в первом случае (схема на рис.1).
Конденсатор С2 должен быть на напряжение не ниже 16V. Для транзисторов VT1 и VT2 требуются радиаторы. Выходное напряжение преобразователя имеет форму разделенных паузами разнополярных импульсов амплитудой около 270V. Действующее значение получается около 200V, что так же. как и в преобразователе по схеме на рис. 1.
Шелкунцов С. РК-06-2020.