Как сделать трансформатор

Как сделать трансформатор

Самодельный трансформатор-зарядник

Анатолий Шишкин

         Сегодня миллионы людей часто нуждаются в подзарядке аккумуляторов для различных электроустройств от домашней электросети с помощью трансформаторов-зарядников. Особых проблем с приобретением зарядников в магазинах обычно нет, но иногда особо продвинутым пользователям нужны какие-то особые зарядные устройства с необычными свойствами. Можно конечно эти устройства заказать, чтоб их изготовили мастера-профи, но бывает и так, что профи не знают что Вам конкретно надо (или не поняли, или пытаются сплавить неликвид, или не обладают достаточной квалификацией…), и в итоге Вы приобретете ненужный и совершенно бесполезный прибор, на который Вы истратили и свое время, и деньги, и нервы.
              Но! Если Вы когда-то обучались в общеобразовательной школе и закончили хотя бы восьмилетку, кое как, но изучали арифметику и начальную физику, (в смысле) еще помните таблицу умножения и не путаете амперы с вольтами и омами, не забыли буквы алфавита, тогда намного проще сделать нужный зарядник самому. И дешевле, и главное быстрей. А если не понравилось что-то, всегда можно переделать.
         Начнем с того, что зарядники еще бывают электронными. Там напряжение и сила тока меняется без трансформаторов, а с помощью тиристоров, туннельных и прочих трудно понятных диодов, транзисторов и других не менее сложных электронных приборов и устройств. Безусловно, сделать такой электронный зарядник попробовать можно. Но лучше сначала сделать чего-то попроще и чтоб не надо было крепко зависеть от продавцов и от наличия у них соответствующих деталей на рынке, для Вашего суперзарядника. Поэтому сделать зарядник лучше всего на базе хорошо известного трансформатора.
             Когда Вы самостоятельно начнете рассчитывать какое-то электрическое устройство, разбейте его (мысленно и на бумаге) на ряд, так называемых черных ящиков. Точнее говоря, на ряд отдельных самостоятельных узлов и тогда расчеты отдельных узлов (черных ящиков) будут намного проще, чем все устройство в целом.
          Зарядник может состоять из таких основных узлов: трасформатор и блок-выпрямитель. Возможны дополнительные или вспомогательные устройства в дополнению к основным, это переключатели, сглаживающие фильтры, приборы определители и показатели, стабилизаторы по напряжению и току, предохранители и прочее. Вспомогательные устройства (на зарядниках) приветствуются, но усложняют и удорожают многократно все устройство, так что это уже на Ваш вкус и по особой надобности. Основные же узлы обязательны.
       Итак у нас два основных узла: трансформатор и блок выпрямителя. Начнем с расчета трансформатора для зарядника на конкретном примере. Как известно все аккумуляторы состоят из нескольких банок (ячеек). На аккумуляторах это иногда видно, иногда не видно, но для зарядки нужно напряжение кратное 1,5 вольтам или напряжению одной банки аккумулятора. Обычно это: 1,5в; 3в; 4,5в; 6в; 9в; 12в и далее. Сила тока обычно не более 5 ампер. Следовательно, выбираем наибольшее напряжение, множим на наивысшую силу тока и получаем нужную мощность трансформатора в ватах, 12в х 5а = 60 (ватт). Необходимый вольтаж зарядника меньше чем напряжение в электросети, значит, трансформатор должен быть понижающий.
          Как известно выходная мощность трансформатора чуть меньше входной, передача энергии требует хоть небольших, но все же затрат энергии. Но трансформатор не пропускает излишки энергии, то есть служит этаким ограничителем по пропуску количества электричества. Значит если на трансформатор выходные обмотки намотать проводом с сечением, выдерживающим короткое замыкание, то уже можно, в принципе, обойтись без предохранителей и прочих всевозможных дополнительных ограничителей. Что крепко упрощает всю конструкцию и повышает ее надежность. Сечение проводов подбирают по принципу, на один квадратный миллиметр площади сечения провода должно приходиться не более 3 ампер. У нас максимальная сила тока 5 ампер, следовательно, провод для выходной намотки должен быть площадью сечения не менее 5:3=1,7(мм).
         Трансформатор подходящей мощности можно купить или снять с отслужившего свое, отечественного приемника или телевизора. На деталях отечественной радиоаппаратуре понятная маркировка на русском языке. Например: ТС-60, что обозначает- Трансформатор Силовой, мощностью 60 ватт.
           На заводе изготовителе трансформатора, Ваши проблемы были не известны, поэтому вторичную обмотку там намотали по собственной надобности, а первичная обмотка нас в данном случае устраивает. Вам же надо эту вторичную, ненужную обмотку убрать, для того чтоб намотать свою, иначе места для намотки не будет. Можно конечно разобрать трансформатор на пластины, вынуть намоточную катушку, отмотать всю вторичную намотку, намотать свою вторичную обмотку прямо на первичную и собрать пластины трансформатора снова.
           Делать будет нечего попробуйте, возможно с какого-то раза у Вас такая перемотка получится. С большими трансформаторами так и поступают, особенно наматывая на катушку трансформатора еще и первичную обмотку.
          Для маленьких трансформаторов лучше не жалея целостности лакового покрытия проводов и самих проводов вторичной обмотки, отмотать их, отрезая куски для удобства, не разбирая трансформатора. А на свою вторичную обмотку взять провод подходящего сечения с пластиковым или резиновым покрытием-изоляцией и намотать его на первичную, опять же не разбирая трансформатора, просовывая провод в образовавшиеся окошки сердечника. Так будет намного проще и быстрей.
           А сколько витков вторичной обмотки надо намотать и в какую сторону ее мотать?
-Во время снятия старой вторичной обмотки, черкните на сердечнике направление хода витков и будет понятно потом в какую сторону мотать провода новой обмотки.
-Вообще-то количество витков трансформатора на один вольт равно примерно от 50 до 70 деленных на площадь сердечника в сантиметрах. Есть связь между количеством витков и площадью сердечника. Чем больше витков, тем меньше нужна площадь сердечника и наоборот, чем больше площадь сечения сердечника, тем меньше витков необходимо намотать на один вольт. Если взять излишне толстый провод, то намотать вторичную обмотку до нужного количества вольт может не получиться.
          Опять же намотка должна быть по всей длине сердечника, и виток к витку. Иначе резко снизится выходная мощность. Это, кстати, и хорошо, и одновременно плохо.
Поясняю. По идее чем меньше снимаем напряжения с трансформатора, тем больше должен быть выходной ток. Но это получается только в том случае когда снимается вся выходная мощность трансформатора. Предположим, чтобы снять всю мощность надо намотать на сердечник и одним слоем двадцать витков вторичной обмотки. А Вам для вольтажа достаточно четырех витков. Четыре витка этой обмотки закроет только одну пятую длины сердечника.

Намотка тороидального трансформатора

Снятая мощность также будет равна одной пятой максимально возможной, а сила тока (короткого замыкания) будет одна и та же, независимо от количества витков. Хоть с четырех витков, хоть с пяти, хоть с двадцати. В этом случае можно не бояться порчи трансформатора от любых коротких замыканий и не нужны предохранители. То есть дополнительного усложнения конструкции. Так делают на трасформаторах, выжигателях по дереву, ведь эти выжигатели работают, в сущности на постоянном коротком замыкании. То же самое делается и на аппаратах для стыковой сварки термопластиков, в контактной сварке, в (самодельных тоже) аппаратах индукционной плавки или разогрева металла.
         Но если намотка на сердечнике в несколько слоев, то картина уже изменится и сила тока при меньшем напряжении может возрасти до опасных пределов, необходимо будет поставить на трансформатор предохранители или ограничители.
            Можно намотать в качестве вторичной обмотки на трансформатор не провод, а заизолированную полосу жести, шириной в длину стержня трансформатора. В этом случае уже точно выходная мощность будет практически одинакова при любом количестве витков. И можно со сравнительно небольших трансформаторов уменьшая количество витков получать довольно большие токи.
Пример: Мощность трансформатора 60 ватт.
При выходном напряжении 12 вольт, сила тока 5 ампер.
При 5 вольтах уже 12 ампер.
При 2 вольтах уже 30 ампер.
           Можно оставить только один полный виток вторичной обмотки, а это даст лишь долю вольта, зато сила тока может возрасти до сотен ампер. Но не забывайте о сопротивлении нагрузки, оно может свести на нет все потуги по увеличению силы тока. Опять же мы обсуждаем изготовление трансформатора для зарядника и большие токи нам в данном случае не нужны. Прежде чем приступить к изготовлению трансформатора надо все хорошенько просчитать и предусмотреть последствия.
           Вольтаж выходной обмотки проверяют вольтметром. Считают количество витков на один вольт и увеличивают число витков до нужного напряжения. При необходимости делаем от обмотки отвод на дополнительное напряжение.
         Блок выпрямителя состоит из четырех диодов (диодный мост) подходящей мощности и (не всегда обязательно) сглаживающих пульсацию конденсатора(ов). Чем больше емкость конденсатора, тем меньше пульсация. Схему диодного моста можете найти в любой справочной литературе.
              А что делать, если нет подходящих диодов?
           Диоды можно сделать самому. Трансформатор, кстати, тоже можно сделать самостоятельно. Пластины вырезать из обычного кровельного железа, первичную обмотку намотать проволокой с дросселей ламп дневного свечения. Но это для новичка сложно, а вот изготовить самодельный диод, рассчитанный на десятки и даже сотни ампер, довольно просто. И особо сложного оборудования для этого не требуется. Вся проблемка, как создать потолще слой окиси алюминия на алюминиевой пластинке. Окись алюминия полупроводник и пропускает ток только в одном направлении. Так что если Вы в состоянии найти алюминиевую пластинку, например, пустую банку из под пива или пепси, алюминиевую ложку и т.п. то сможете сделать и самодельные диоды.
              Самый простой способ нарастить слой окиси пропуская переменный ток от сети через алюминиевую пластинку в электролите из: пищевой соды (перенасыщенный р-р); серной кислоты (20 процентный р-р); десяти процентным р-ром карбоната аммония и т.д.
Берете достаточно большую емкость, например, вырезаете банку из пластиковой канистры. В емкость заливаете раствор электролита, погружаете алюминиевую и железную (медную, угольную, цинковую…) пластинки-электроды. Не забудьте про соответствующую изоляцию и технику безопасности. Последовательно в электроцепь с электродами подключаем электролампочку на 40-60 ватт и включаем устройство в ближайшую розетку электросети (на 220в). Ждать придется долго, больше часа. Как только лампочка в цепи перестанет светиться, пластинка-диод готова. От размеров рабочей площади этого диода зависит куда Вы его поставите, на выпрямитель или в цепь детекторного приемника. Как определить полярность диодов, подсоединить сглаживающие конденсаторы и приборы контроля, сами догадаетесь если потребуется.
              Хочется предупредить, что практически любые диоды начинают работать только при каком-то пороговом напряжении и выше. Иные включаются в работу при 3, 5 и даже 15 вольтах. При меньших напряжениях диоды не работают и превращаются в изоляторы. Опять же есть и максимально возможное для каждого конкретного диода напряжение. При напряжении свыше возможного происходит пробой диода и его полная порча.
             Для справки: Можно изготовить диоды на базе высококачественных алмазов. Алмазные диоды работают практически с нуля (напряжения) и верхний порог напряжения может превышать несколько тысяч вольт. Алмазные полупроводниковые приборы также работают в намного более широком диапазоне температур и частот, чем применяемые сегодня кремниевые, германиевые и Ваш алюминиевый, но пока широкое применение алмазных диодов из области возможного и не самого ближайшего будущего…
           Некоторые понятия по электротехнике (для начинающих) можете получить в моей статье ,,Перемотка трансформатора" http://www.proza.ru/2009/05/19/944
     см. также: ,,Самодельный трансформатор" http://www.proza.ru/2010/12/04/692
           ,,Самодельная индукционная печь" http://www.proza.ru/2010/12/04/973
            ,,Токарный станок по дереву"  http://www.proza.ru/2012/07/31/560      

© Copyright: Анатолий Шишкин, 2010
Свидетельство о публикации №210022701194

Список читателей / Версия для печати / Разместить анонс / Заявить о нарушении

Другие произведения автора Анатолий Шишкин

Рецензии

Написать рецензию

Очень познавательно, спасибо. При создании диода как близко должны быть расположены пластинка из алюминия и другого металла и лучше их сказу собрать в корпус или сделать пластинку алюминия с оксидом, а потом приложить к ней пластинку из другого металла ? И ещё вопрос если в цепь включить диод, я имею в виду допустим в разрыв одного из проводов паяльника, то греть он не перестанет, а будет греть в два раза слабее. Значит и при изготовлении диода лампочка не должна перестать светить, а должна начать светить в два раза слабее, где я не прав ?

Гремазека   06.01.2012 22:27   •   Заявить о нарушении

+ добавить замечания

Отвечу завтра, сегодня еду в ваши края. Анатолий.

Анатолий Шишкин   07.01.2012 05:51   Заявить о нарушении

Чего-то не получается с ответом пока, отвечу после праздников (и застолий). С праздником (очередным), Анатолий.

Анатолий Шишкин   09.01.2012 10:18   Заявить о нарушении

Все правильно, Вы правы. Но лампочка почти не светит. Самодельный (силовой) диод соединяют с дополнительной пластиной.

Анатолий Шишкин   10.01.2012 08:09   Заявить о нарушении

+ добавить замечания

На это произведение написаны 2 рецензии, здесь отображается последняя, остальные — в полном списке.

Написать рецензию     Написать личное сообщение     Другие произведения автора Анатолий Шишкин

Как сделать понижающий трансформатор

Практическая электроника

материалы в категории

Как перемотать малогабаритный трансформатор

Предлагается простой способ механизации, который позволяет фактически за полчаса перемотать первичную обмотку малогабаритного трансформатора. Для этих целей можно воспользоваться небольшим электродвигателем, например, типа ДПР или ДПМ.

Частой неисправностью импортных "китайских" магнитол является сгорание сетевого трансформатора. Это происходит в основном из-за некачественной намотки самих трансформаторов или из-за невнимательности пользователей (иногда случайно переключают переключатель входного напряжения магнитолы 127/220 В). Такой трансформатор, разумеется, требует замены или перемотки.

Перемотка трансформатора усложняется тем, что сгорает в основном первичная обмотка, которая в малогабаритных трансформаторах содержит 4500 и более витков провода диаметром 0,06…0,09 мм. Поэтому намотать такой трансформатор вручную не так просто.

Как правило, трансформаторы, применяемые в импортных магнитолах, секционные и обмотки в них намотаны рядом друг с другом, а не одна поверх другой. Это позволяет заменить первичную обмотку, не трогая при этом вторичную.

В трансформаторе в первую очередь проверяют, нет ли встроенного в трансформатор последовательно с обмоткой предохранителя, так как может оказаться, что перематывать трансформатор нет необходимости.

Если предохранителя нет, то разбирают пластины трансформатора и при помощи резака срезают первичную обмотку, предварительно пометив на пластмассовом каркасе до какого уровня обмотка была намотана.
Срезав обмотку и зачистив напильником, каркас от заусенец и остатков заливавшего обмотку лака, закрепляют каркас на валу электродвигателя. Проще всего это сделать, намотав на вал двигателя изоленты или скотч с таким расчетом, чтобы каркас трансформатора плотно надевался на двигатель. Как правило, такого крепления оказывается достаточно, так как трансформатор наматывается тонким проводом.

Далее измеряют диаметр провода, которым был намотан трансформатор. Очень важно подобрать провод для намотки именно такого диаметра, так как при увеличении диаметра всего на одну сотую правильно намотать трансформатор не удастся и нужное количество витков, скорее всего, не поместится в малогабаритном каркасе трансформатора.
Подобрав нужный провод, припаивают его к куску монтажного провода, который будет служить выводом обмотки, место спайки изолируют лакотканью и несколькими начальными витками закрепляют его в каркасе. Перед этим нужно проверить, в какую сторону вращается каркас на двигателе, путем подачи на последний питающего напряжения. Напряжение на двигатель желательно подавать от регулируемого источника и не более 5…7 В, иначе существует опасность порвать наматываемый провод. Выступающий конец провода желательно подогнуть так, чтобы он не болтался при вращении каркаса, тоже касается и свободных выводов вторичной обмотки, если она расположена на одном каркасе с первичной обмоткой.

Далее включают двигатель и, придерживая провод, наматывают его на каркас. Считать витки нет необходимости: провод наматывают до того уровня, до которого была намотана предыдущая обмотка. Когда количество слоев провода в каркасе дойдет до сделанной ранее отметки, желательно еще поверх этого намотать 300-500 витков (можно “на глаз”). Это сделает конструкцию более надежной, так как обычно трансформаторы достаточно сильно греются из-за того, что в них не доматывают нужное количество витков, видимо, экономя провод. Выходное напряжение при этом изменится незначительно, поэтому на это можно не обращать внимания.

К верхнему выводу полученной первичной обмотки подпаивают провод и закрепляют при помощи нитки. Затем собирают пластины и трансформатор готов.
Перемотанные таким образом трансформаторы, как правило, работают даже лучше, чем “родные”.

И.А. Короткое, п. Буча, Киевская обл.

Преобразователь 12V — 220V для питания ЛДС из компьютерного БП.

Преобразователь используется для питания ламп дневного света (ЛДС) с электронным балластом. Электронные балласты — отдельные устройства, заменяющие низкочастотные дроссели. Как правило, такие балласты стоят в арматуре готовых светильников на ЛДС. Преобразователь гарантировано и надежно работает с балластами как мощных так и "слабых" ламп.
Преобразователь также используется для питания "экономичных" ЛДС цокольного типа; для автономного, яркого и экономичного освещения дома, гаража, салона авто.

Это двухтактный импульсный преобразователь, собранный на ШИМ-контроллере TL494 (отечественный аналог 1114ЕУ4), что позволяет сделать схему довольно простой. На выходе стоят высокоэффективные выпрямительные диоды удваивающие напряжение. На выходе, разумеется, постоянное напряжение, но для электронных балластов постоянное напряжение и полярность включения не актуальны, т.к. в схеме балласта на входе стоит диодный мост.

В качестве повышающего трансформатора в преобразователе используется готовый высокочастотный трансформатор из блока питания (БП) компьютера, который, как и почти все детали, использующиеся в данной схеме можно взять из неисправного или ненужного Блока как AT так ATX, в нашем преобразователе он будет выполнять работу в качестве повышающего.

Трансформатор можно намотать и самостоятельно: Для этого, находим подходящее ферритовое кольцо (внешний диаметр примерно 20-30 мм). Соотношение витков примерно 1:1:20 , где 1:1 — две половинки первичной обмотки (10+10 витков), а 20 — соответственно, вторичная 200 витков. Сначала мотается вторичная — равномерно 200 витков проводом диаметром 0,3-0,4 мм. Затем равномерно две половинки первичной обмотки (мотаем 10 витков, делаем средний отвод, затем в том же направлении мотаем оставшиеся 10 витков). Для полуобмоток использован многожильный, серебреный монтажный провод диаметром 0,8 мм (можно не загоняться и использовать другой провод, но лучше многожильный и мягкий).
Еще вариант изготовления (переделки) трансформатора — приобрести т.н. "электронный трансформатор" для 12 вольтовых галогенных ламп подсветки потолков и мебели (в магазинах светового оборудования). В нем стоит подходящий трансформатор на кольце. Нужно только снять вторичную обмотку, которая представляет собой десяток витков. А полуобмотки можно намотать иначе — кусок провода (длину рассчитаете) складываем вдвое и мотаем вдвое сложенным проводом; середину провода (место перегиба) разрезаем — получаем т.н. два конца (или два начала) обмоток. К концу одного провода припаиваем начало другого — получаем общую точку полуобмоток.

Транзисторы — мощные МОП (металл-окисел-полупроводник) полевые транзисторы, которые характеризуются меньшим временем срабатывания и более простыми схемами управления. Одинаково хорошо работают IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N (чем больше цифра — тем мощнее и дороже).
В преобразователе применены диоды HER307 (подойдут 304, 305, 306-е). Отлично работают отечественные КД213 (дороже, и габаритнее).
Конденсаторы на выходе можно и меньшей емкости, но с рабочим напряжением 200V. Использованы конденсаторы из того же компьютерного БП диаметром не более 18 мм (либо редактируйте рисунок печатной платы).
Микросхему установите на панель; так будет легче жить.

НАЛАЖИВАНИЕ сводится к правильной (внимательно) установке микросхемы в панель. Если не работает, проверьте наличие подводимого напряжения 12V. Проверьте или не перепутали местами R1 и R2. Всё должно работать.
Радиатор не обязателен, т.к. продолжительная работа не вызывает ощутимый нагрев транзисторов, но если возникнет желание поставить на радиатор, то, внимание, фланцы корпусов транзисторов не закорачивать через радиатор. Используйте изоляционные прокладки и шайбы втулки все от того же компьютерного БП. Хотя, для первого пуска радиатор может и не помешает; по крайней мере, транзисторы сразу не сгорят в случае ошибок монтажа или КЗ на выходе, или при "случайном" подключении лампы накаливания на 220V.
Питание схемы должно быть убедительным, т.к. потребляемый ток одного экземпляра "экономичной" ЛДС от герметичного кислотного аккумулятора составил 1,4А при напряжении 11,5V; итого 16 Вт (хотя на упаковке лампы написано 26 Вт). Защиту схемы от перегрузки и переплюсовки можно реализовать через предохранитель и диод на входе.
Будьте осторожны! На выходе схемы высокое напряжение и очень серьезно может ударить. Конденсаторы держат заряд больше суток. Разрядных цепей на выходе нет. Закорачивание не допускается, разряжайте либо лампой накаливания на 220V, либо через сопротивление 1 мОм.

Фото преобразователя:

  

Для преобразователя в зависимости от габаритов трансформатора, автором сделано два рисунка печатной платы, (размер плат 50х55 мм).

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 12V — 220V С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ СТАНДАРТНОГО ТРАНСФОРМАТОРА.

 

Предлагаемая схема преобразователя отличается простотой изготовления, выполнена на минимальном количестве деталей. Каких-либо особенностей устройство не имеет, в наладке не нуждается. Преобразователь может быть использован в качестве резервного источника питания. Трансформатор применен готовый — от обычного блока питания, но в обратном включении. Он имеет две обмотки на 9V с максимальным током нагрузки 1,2… 1,5А и сетевую обмотку на 220V.

 

Преобразователь напряжения обеспечивает сетевое напряжение 220V 50 Гц на нагрузке мощностью до 5 Вт. Он состоит из задающего генератора с частотой 100 Гц и триггера-делителя на ИМС О, мощных МОП-ключей VT1 VT2 и 6-ваттного сетевого трансформатора с вторичными обмотками 2x9V, включенного как повышающий. При увеличении нагрузки до максимальной, выходное напряжение уменьшается с 250В до 200 В, что для большинства устройств является приемлемым. При этом потребляемый устройством ток увеличивается с 80 до 630 мА.

Еще схемы:

Трансформатор намотан на стержне из феррита (любого) диаметром 6-8 мм, диной 60 мм обмотанного изолентой.

I — 45 вит.проводом диаметром 0,5 мм (или около того)

II — 25 вит. 0,25 мм (или около того)

III — 600 вит. 0,25 мм (или около того)

Однотактный импульсный преобразователь напряжения 12-220V.

Данный преобразователь напряжения позволяет подключать нагрузку мощностью до 100Вт. На холостом ходу ток, потребляемый преобразователем, не превышает 0,5А. Диапазон входных напряжений 9-15в. Рабочая частота преобразователя около 20 кГц.

Трансформатор изготавливается из двух магнитопроводов сложенных вместе из феррита марки М2000НМ1 типоразмер К32х20хб. Данные обмоток указаны в таблице.

Обмотка

Кол.витков

Провод

|

ПЭЛ0,8…1,0

||

ПЭЛ0,25

ПЭЛ0,25

При изготовлении трансформатора сначала наматывается вторичная обмотка. Намотка выполняется виток к витку, в один слой с последующей изоляцией фторопластом или другим изолирующим материалом. Первичная обмотка наматывается двумя проводами одновременно (равномерно распределив витки на магнитопроводе).

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 12V/220V.

Преобразователь (иначе, DC/DC-конвертор)  к нему можно подключать сетевые штатные зарядные устройства от мобильных телефонов. Предварительные расчеты показали, что с учетом потерь от двух преобразований общий КПД системы составит около 65% (если считать КПД каждого из устройств по 80%, что является типовым для импульсных преобразователей малой мощности).

Преобразователь обеспечивает мощность около 4,4 Вт, при Uвых=200V ток на­грузки составит 22мА. От аккумулятора потребляется мощность 5,5Вт, при 12  — 0,46А. TL494 -универсальный ШИМ-контроллер для импульсных преобразовательных схем. От типовой «обвязки» микросхемы осталось всего три детали, без которых обойтись невозможно. На вы­водах 9, 10 — парафазные импульсы частотой около 25кГц. Частота выбрана по максимальной паспортной частоте КЦ407А, задана частота номиналами R1, СЗ. Между импульсами на выводах 9, 10 имеется пауза в 2 мке (называется dead time). Эта пауза формируется в самом контроллере. Конвертор нерегулируем, все уп­равляющие входы при данной схеме включения не задействованы. Выходные ключи собраны на транзисторах, трансформатор повышает напряжение до заданного.
Выпрямительный мост переменное напряжение преобразовыва­ет в однополярное пульсирующее. Резистор R6 при отключенной нагрузке уменьшает паразитные всплески напряжения на коллекторах ключевых транзисторов по фронтам и спадам импульсов (поставлен на всякий случай).

Все устройство собрано на печатной плате размерами 40×60 мм (рис.2), внешний вид показан на фотографии в начале статьи. Выходной трансформатор: сердечник 2 кольца К20х12х6 феррит 2000-НМ1, повышающая обмотка 180 витков прово­дом ПЭЛШО 0,12 (наматывается первой), первичная обмотка 13 витков сложенным вдвое проводом ПЭЛ 0,6. С данным сердечником на выбранной частоте можно получить мощность около 25…30 Вт (для данной схемы доста­точно одного ферритового кольца). Сечение сердечника увели­чено для того, чтобы уменьшить количество витков в обмотках.

Настройки схема не требует.

Простой преобразователь 12 — 220В своими руками

Можно проверить качество намотанного трансформатора. При подаче входного питающего напряжения 12V ток потребления на «холостом ходу» с подключенным резистором R6 должен быть 40…45мА, напряжение на выходе — 200V.

Если это так, значит, все получилось. Если же ток «холостою хода» больше, проверьте частоту с по­мощью осциллографа на выводе 9 или 10 (период колебаний 40 мкс). Если все сошлось, то причина в трансформаторе: замыкание витков, не тот материал сердечника.

В рабочем режиме с подключенным зарядным устройством и телефоном потребляемый от сети 12V ток составляет 300…400мА (при разряженном в телефоне аккумуляторе ток больше), напряжение на выходе конвертера при этом режиме -160… 170V.

С. Ю. Стебенев; Т. Носов
http://radio-hobby.org/;
http://www.qrz.ru/
http://www.labkit.ru/

Привет.

Здесь представлен вариант сборки преобразователя для автомобильного аккумулятора, чтобы было можно подключить сетевые устройства на 220 Вольт. Для этого будет нужен трансформатор от ненужного неисправного источника бесперебойного питания компа и корпус от БП ATX.

Данный преобразователь относительно невысокой мощности, но он выдаёт напряжение с частотой примерно 50 Гц, которая близка по форме к синусоидальной, это даёт возможность подсоединять к нему бытовые устройства с трансформаторами на входе, а не только резистивную нагрузку (то есть лампы, паяльники, кипятильники). Плюсы этого преобразователя — это небольшие размеры тепло отводного радиатора для ключевых транзисторов и применение уже готового сетевого силового трансформатора. Эта схема выполнена из генератора противофазных импульсов на основе микросхемы D1, и пары МДП — транзисторов VT1 и VТ2, которые работают в двухтактном выходном каскаде, и выходного трансформатора, он служит для того, чтобы получать высокое напряжение. На компонентах D1.1 — D1.3 изготовлен мультивибратор, он вырабатывает симметричные прямоугольные импульсы с частотой примерно 50 Гц. Частота импульсов зависит от характеристик цепи С1 — R2.

Чтобы получить хорошую форму импульсов, перед подачей на затворы полевых транзисторов они идут на буферные каскады, которые выполнены на компонентах D1.4 и D1.6. Компонент D1.6 создаёт дополнительную инвертацию импульсов, которые поступают на VТ1, для получения импульсов, противофазных тем импульсам, которые идут на VТ2. Мощные стабилитроны VD1 и VD2 уменьшают выбросы самоиндукции на стоках транзисторов на допустимом для них уровне. Цепочка С5 — R5 избавляет от высокочастотных помех. В стоковых цепях транзисторов VТ1 и VТ2 подключены обмотки трансформатора Т1. Это обыкновенный низкочастотный силовой трансформатор с одной первичкой на 220 Вольт (обмотка 3) и вторичкой на 18 Вольт с отводом от середины (то есть получается две вторички по 9 Вольт, включенных последовательно). Тут данный трансформатор подключен наоборот, на его низковольтные  вторички подаётся напряжение от генератора, а сетевая первичка служит вторичной повышающей. Выходная мощность нагрузки соответствует мощности трансформатора. В этом случае применяется трансформатор 60 Ватт.

ТРАНСФОРМАТОР ЭЛЕКТРОННЫЙ ПОНИЖАЮЩИЙ

Если учитывать потери, максимальная мощность нагрузки принята 50 Ватт. Трансформатор является стандартным, на Ш — образном железном сердечнике из пермалоевых пластин.

Микросхема D1 (74НС04) получает питание от напряжения 5 Вольт от стабилизатора А1. Светодиод НL1 служит в качестве индикатора включения преобразователя. S1 — выключатель питания. Дроссель L1 используется, чтобы подавлять помехи от преобразователя, которые попадают в электросеть авто. Источник питания выполнен в корпусе из металла. Габариты корпуса обычно определяют размерами применяемого трансформатора и конденсаторов С2, СЗ. Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром примерно 30 мм. В качестве намоточного провода служит монтажный провод с сечением 0.6 мм. Намотка сделана равномерно виток к витку и так до заполнения в один целый слой. Часть элементов была смонтирована в корпусе объемным способом. Элементы генератора и транзисторы вместе с радиатором выполнены на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней разводкой печатных дорожек.

Плата расположена в корпусе рядом с трансформатором и была закреплена при помощи винтов и стоек, через отверстия, которые были просверлены в уголках платы. Соединять с источником питания надо при помощи монтажного провода сечением не меньше 1.5 мм2. Провод минуса нужно паять непосредственно к фольге печатной платы рядом с полевыми транзисторами. Положительный провод от конденсатора СЗ сначала идёт на отвод низковольтной обмотки трансформатора. Данный провод короткой длины. К стабилизатору А1 от СЗ идёт отдельный более тонкий провод.

Полевые транзисторы IRF530 имеют довольно низкое сопротивление открытых каналов. Несмотря на довольно высокий импульсный ток, который протекает через них, тепловая мощность, рассеиваемая транзисторами очень мала (поскольку очень малое падение напряжение на открытых каналах). По этой причине, чтобы отводить тепло от транзисторов хватит простого пластинчатого радиатора с размерами 40 x 35 мм. Радиатор является общим, то есть для обоих транзисторов, но ставить нужно через прокладки. Если мощность нагрузки до 50 Ватт, то транзисторы вообще холодные, поэтому присутствие радиатора надо воспринимать скорее как страховку от возможности перегрева транзисторов в каких-то возможных экстремальных условиях. Когда будете выбирать трансформатор лучше остановитесь на таком, низковольтная обмотка его сделана для работы в двухполярном источнике питания. Если взять трансформатор с двойной низковольтной обмоткой возможности нет, то можете использовать трансформатор с одной обмоткой на 17 — 20 Вольт переменного напряжения. Потом разберите его и аккуратно смотайте низковольтную обмотку, считая при этом витки. Затем обмотку верните на место, но при намотке сделайте отвод от середины. Если элементы исправны и монтаж выполнен правильно, то дополнительное налаживание практически ненужно. Если нужно можете наиболее точно установить частоту выходного переменного тока с помощью подбора сопротивления R2. Поскольку трансформатор здесь мощнее, примерно 300 Ватт, то были применены иные транзисторы — IRF540N, они в 3 раза мощнее чем те, которые указаны в схеме. Теперь приступаем к установке всей этой конструкции в корпус от комповского БП.

Делайте разметки для трансформатора и платы, сверлите отверстия и приступайте к закреплению всего в нём. Закрепите трансформатор винтами.

Затем установите плату с элементами, а после уже вентилятор.

Затем сделайте и подключите низковольтную часть этого преобразователя. Поставьте лицевую панель и подключите высоковольтный блок.

Вот что вышло:

Работают от него любые лампы, а так же зарядные устройства для мобильного. Ещё была подключена для эксперимента электродрель мощностью 500 Ватт. Не сразу конечно, но раскрутилась, правда тестировалась аккумулятором 12 Вольт 1,3 Ампер. В целом работа устройства хорошая, схема показала свою работоспособность и простоту настройки.

admin