Sfera-perm.ru

Сфера Пермь
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Простой стабилизатор тока 220в

Стабилизатор напряжения 220В для дома: какой выбрать, цена и другие критерии

Чтобы приобрести без ошибок стабилизатор напряжения 220В для дома, какой выбрать из предложенных на рынке надо выяснить заранее. Личные знания помогут точнее формулировать свои требования, беседовать с продавцом на равных. Пригодится также изучение актуальных предложений рынка в соответствующем сегменте.

Современный стабилизатор

  1. Стабилизатор напряжения 220В для дома: какой выбрать набор оборудования
  2. Для чего нужна стабилизация напряжения
  3. Виды специализированного оборудования
  4. Разные схемы подключения стабилизатора напряжения в частном доме
  5. Как самостоятельно сделать регулирующее устройство
  6. Стабилизаторы напряжения 220В для дома: цены и технические характеристики
  7. Выводы
  8. Как выбрать стабилизатор напряжения для дома? (видео)

Стабилизатор напряжения 220В для дома: какой выбрать набор оборудования

Современный жилой дом оснащен разнообразной техникой с питанием от электрической сети. Это оборудование будет выполнять свои функции полноценно, если параметры напряжения стабильны. Для решения такой задачи во входной цепи устанавливают специальные устройства. Они автоматически фиксируют выход показателей из нормального диапазона и делают необходимые коррекции самостоятельно.

При изменении входного напряжения на выходе обеспечивается автоматическое подержание нормального уровня

Не сложно описать качественный стабилизатор напряжения 220В для дома, какой выбрать будет решить не сложно с помощью следующих критериев:

  • Хороший аппарат должен работать без лишнего контроля и вмешательства со стороны пользователя.
  • Минимальный шум, или полное его отсутствие упростят выбор места для установки.
  • Выходную мощность выбирают, соответствующую подключенным потребителям.
  • Разумная стоимость – это приятно. Но для полноценного экономического расчета следует учитывать потери электроэнергии в самом устройстве, длительность его срока службы, выполнение обязательного технического обслуживания.

Для чего нужна стабилизация напряжения

Чтобы исключить сомнения в необходимости таких инвестиций надо открыть любой технический паспорт на бытовую технику. В соответствующей строке указано номинальное напряжение питания с допустимыми отклонениями (например: ±10%). Если напряжение выходит за пределы указанного диапазона, производитель вправе снять свои гарантийные обязательства.

По действующим в настоящее время правилам сложно предъявить претензии, а точнее – получить компенсацию ущерба. Отечественные обслуживающие организации иногда проводят работы вовсе без предварительного предупреждения. Снижение напряжения происходят при подключении большого количества кондиционеров летом. Соответствующие скачки наблюдаются вечером, когда готовят пищу, зимой в процессе эксплуатации мощных нагревательных приборов. Определенное негативное влияние оказывает несовершенство оборудования питающей подстанции, ее недостаточная мощность.

Перечисленные выше факторы убеждают в том, что обычный владелец частного дома исключить их не способен. Но он может установить стабилизатор. Такое решение поможет:

  • сохранить гарантийные обязательства;
  • обеспечить нормальную яркость осветительных приборов;
  • поддерживать полноценную работоспособность насосов и других подключенных к сети устройств.

Достаточная освещенность рабочего места необходима для хорошего зрения

Виды специализированного оборудования

Чтобы приобрести стабилизатор напряжения 220В для домашнего использования, надо выяснить, какой выбрать механизм изменения напряжения. Чаще всего используются следующие схемы:

  • релейная;
  • тиристорная;
  • с электромеханическим приводом (латерная).

Все они подсоединяют разные выходные обмотки трансформатора при изменении напряжения на входе.

Принципиальная схема стабилизатора

С помощью этой схемы можно рассмотреть подробнее принципы действия этого устройства:

  • Если напряжение в норме, то ничего не происходит. Ток поступает через транзитное реле непосредственно на выход. Потери в цепи настолько малы, что ими можно пренебречь.
  • При повышении определенной пороговой величины изменяется разница напряжений на шунте. Плата управления с помощью тиристорного ключа подключает соответствующую обмотку.
  • Напряжение на выходе снижается до нормы. На экране отображаются данные о результатах измерений в двух цепях.
  • Если напряжение на входе изменится в любую сторону, то будут выполняться необходимые коррекции.

Тиристоры работают быстро, но создают искажения. В некоторых ситуациях не исключено существенное изменение форы выходного сигнала. Это способно вызвать сбои в работе потребителей. Также образуются электромагнитные помехи. Следует отметить значительную стоимость качественных тиристоров большой мощности.

Как ни странно, но исключить перечисленные недостатки можно с помощью реле. Они не создают искажения, переключаются с достаточно высокой скоростью. Некоторые современные изделия такого типа работают практически бесшумно без повреждений в течение многих лет при постоянном использовании стабилизатора.

Следующий вариант – перемещение контактора с применением электромеханического привода. Такое инженерное решение позволяет обеспечить плавную регулировку и высокую точность. Однако здесь используют сложные механизмы, которые необходимо периодически обслуживать. Некоторые из них не стабильно работают при снижении температуры воздуха ниже 0°C. Стоит отметить наличие шумов и ограниченную скорость изменения электрических параметров.

Читайте так же:
Ограничение тока для импульсного стабилизатора

Стабилизатор, оснащенный сервоприводом

Феррорезонансные преобразователи создают с применением нескольких индукционных катушек. Они отличатся быстротой реакции, долговечностью. Но следующие отрицательные параметры существенно ограничивают сферу их применения:

  • высокая стоимость;
  • шумность;
  • крупные размеры;
  • существенные искажения формы выходного сигнала;
  • прекращение работоспособности даже при незначительном изменении нагрузки (около 15%).

Именно поэтому чаще применяют три перечисленные выше схемы с учетом необходимой мощности и напряжения в сети (220V, или 380V).

Схема работы феррорезонансного преобразователя

Разные схемы подключения стабилизатора напряжения в частном доме

В коттеджах нередко предпочитают использование трехфазных сетей 380. Как правило, они рассчитаны на большие нагрузки. Некоторые станки, нагреватели рассчитаны именно на такое питание. Но для оснащения дома вполне достаточно приобрести двухфазные стабилизаторы.

По этой схеме можно подключить через них трехфазные потребляющие устройства
Здесь показано, как подсоединяют нагрузку через стабилизатор к сети 220 V

Какой выбрать стабилизатор напряжения для дачи. Изучаем наш рейтинг популярных моделей и выбираем лучший для вашего дачного участка. Приятного чтения!

Как самостоятельно сделать регулирующее устройство

Для изготовления повышающего стабилизатора напряжения своими руками 220В можно использовать проверенное фабричное изделие.

Принципиальная схема стабилизатора

Понадобится приобрести комплектующие детали по розничным ценам, создать печатные платы, корпус.

Профессиональные навыки понадобятся для пайки микросхем
Настраивают электронные схемы с помощью осциллографа

Работающую качественную схему стабилизатора напряжения 220В своими руками создать будет дороже, чем приобрести готовое изделие с заводской гарантией.

Стабилизаторы напряжения 220В для дома: цены и технические характеристики

Если решите купить стабилизатор напряжения 220В для дома на 10кВт, то надо понимать, что его возможностей хватит на меньшую суммарную мощность всех потребителей. Дело в том, что при включении индукционных нагрузок она резко возрастает. Для подключения электропривода 0,5 кВт понадобится мощность примерно в 2 раза больше. Итоговый результат рекомендуется увеличить еще на 25-30%, чтобы стабилизатор не работал на предельных нагрузках. Данные по нескольким фабричным моделям техники приведены в таблице.

ИзображениеМодель/
Торговая
марка
Полная/
эффек-
тивная
мощ-
ность,
VA/Вт
Напря-
жение
на входе,
V
Выход-
ной ток,
макси-
мальный, А
Стабилизи-
рованное напряжение
на выходе, V
Цена,
руб.
AVR SLIM-500 LCD/ SVEN500/
400
140-
260
52202900-
3200
AVR PRO LCD 10000/ SVEN10000/
8000
140-
260
632209200-
10300
AVS 10000M/ Powerman10000130-
275
50 (входной ток)202-
237
9500-
10680

Компактный стабилизатор
Релейный стабилизатор

Выводы

Какой лучше стабилизатор напряжения, релейный или электромеханический, однозначно сказать нельзя. Чтобы сделать правильный вывод, надо сравнить параметры двух моделей с учетом изложенных выше сведений. Для уменьшения требований можно только часть оборудования подключить через систему стабилизации.

Стабилизатор высокой мощности

Как выбрать стабилизатор напряжения для дома? (видео)

Сборка самодельного преобразователя с 12В на 220В

Для подключения электрического прибора в домашнюю сеть хватит одного сетевого фильтра или блока бесперебойного питания. Эти приборы уберегут технику от скачков напряжения. Но как быть в случае сильного провисания напряжения в сети, либо в том случае, если электросеть предполагает использования более высокого ил низкого вольтажа. Для таких ситуаций можно собрать самодельный преобразователь электрического тока с 12В на 220В. Чтобы его сделать, необходимо разобраться в базовых принципах работы данного устройства.

Преобразователи и их типы

Преобразователем называют устройство, которое способно повышать или понижать напряжение электрической цепи. Так можно изменить вольтаж цепи с 220В на 380В, и наоборот. Рассмотрим принцип построения преобразователя с 12В на 220В.

Данные устройства можно разбить на несколько классов/типов, в зависимости от их функционального предназначения:

  • Выпрямители. Работают по принципу преобразования переменного в постоянный ток.
  • Инверторы. Работают в обратном порядке, преобразовывая постоянный ток в переменный.
  • Преобразователи частоты. Изменяют частотные характеристики тока в цепи.
  • Преобразователи напряжения. Изменяют напряжения в большую или меньшую сторону. Среди них различают:
    • Импульсные блоки питания.
    • Источники бесперебойного питания (ИБП).
    • Трансформаторы напряжения.

Также все устройства делятся на две группы — по принципу управления:

  1. Управляемые.
  2. Неуправляемые.

Распространенные схемы

Чтобы преобразовать напряжение одного уровня в другое, используют импульсные преобразователи с установленными индуктивными накопителями энергии. Исходя из этого, различают три типа схем преобразования:

  • Инвертирующие.
  • Повышающие.
  • Понижающие.

Во всех перечисленных схемах используются электрические компоненты:

  1. Основной коммутирующий компонент.
  2. Источник питания.
  3. Конденсатор фильтра, который подключают параллельно сопротивлению нагрузки.
  4. Индуктивный накопитель энергии (дроссель, катушка индуктивности).
  5. Диод для блокировки.

Комбинирование данных элементов в определенной последовательности позволяет построить любую из вышеперечисленных схем.

Простой импульсный преобразователь

Самый элементарный преобразователь можно собрать из ненужных деталей от старого системного блока компьютера. Существенный недостаток данной схемы — выходное напряжение 220В далеко от идеала по своей форме синусоиды, имеет частоту, превышающую стандартные 50 Гц. Не рекомендуется подключать к такому аппарату чувствительную электронику.

В данной схеме применено интересное техническое решение. Для подключения к преобразователю техники с импульсными блоками питания (например, ноутбук) используют выпрямители со сглаживающими конденсаторами на выходе из устройства. Единственный минус — адаптер будет работать только в случае совпадения полярности выходного напряжения розетки с напряжением выпрямителя, встроенного в адаптер.

Для простых потребителей энергии подключение можно осуществить напрямую к выходу трансформатора TR1. Рассмотрим основные компоненты данной схемы:

  • Резистор R1 и конденсатор C2 — задают частоту работы преобразователя.
  • ШИМ-контролер TL494. Основа всей схемы.
  • Силовые полевые транзисторы Q1 и Q2 — используются для большей эффективности. Размещаются на алюминиевых радиаторах.
  • Транзисторы IRFZ44 можно заменить близким по характеристикам IRFZ46 или IRFZ48.
  • Диоды D1 и D2 также можно заменить на FR107, FR207.

Если в схеме предполагается использование одного общего радиатора, необходимо установить транзисторы через изоляционные прокладки. По схеме, выходной дроссель наматывают на ферритовое кольцо от дросселя, которое также извлекают из блока питания компьютера. Первичную обмотку изготавливают из провода 0,6 мм. Она должна иметь 10 витков с отводом от середины. Поверх нее наматывают вторичную обмотку, состоящую из 80 витков. Выходной трансформатор можно также изъять из ненужного ИБП.

Схема очень проста. При правильной сборке она начинает работать сразу, не требует точной настройки. Отдавать в нагрузку она сможет ток до 2,5 А, но оптимальным режимом работы будет ток не более 1,5 А — а это более 300 Вт мощности.

ИНТЕРЕСНО: В магазине подобный преобразователь стоит в районе 3-4 тысяч рублей.

Схема преобразователя с выходом переменного тока

Данная схема известна еще радиолюбителям СССР. Однако это не делает ее неэффективной. Наоборот, она очень хорошо себя зарекомендовала, а главный ее плюс — получение стабильного переменного тока с напряжением 220В и частотой 50 Гц.

В качестве генератора колебаний выступает микросхема К561ТМ2, представляющая из себя D-тригер сдвоенного типа. Этот элемент можно заменить зарубежным аналогом CD4013.

Сам преобразователь имеет два силовых плеча, построенных на биполярных транзисторах КТ827А. Они имеют один существенный недостаток по сравнению с новыми полевыми транзисторами — данные компоненты сильно нагреваются в открытом состоянии, что происходит из-за высоких показателей сопротивления. Преобразователь работает на низкой частоте, поэтому в трансформаторе используют мощный стальной сердечник.

В данной схеме используется старый сетевой трансформатор TC-180. Он, как и остальные инверторы на основе несложных ШИМ-схем, выдает значительно отличающуюся синусоидальную форму напряжения. Однако этот недостаток немного сглаживается большой индуктивностью обмоток трансформатора и выходным конденсатором С7.

ВАЖНО: Иногда трансформатор может издавать ощутимый гул во время работы. Это говорит о неполадках в работе схемы.

Простой инвертор на транзисторах

Эта схема не сильно отличается от представленных выше. Основное отличие — использование генератора прямоугольных импульсов, построенного на биполярных транзисторах.

Главное преимущество данной схемы заключается в способности преобразователя сохранять работоспособность даже на сильно посаженном аккумуляторе. При этом диапазон входного напряжения может находиться в пределах от 3.5 до 18В. Но есть и минусы подобного инвертора. Так как в схеме отсутствует какой-либо стабилизатор на выходе, то возможны просадки напряжения, например, при разрядке аккумулятора. Так как данная схема также является низкочастотной, трансформатор для нее подбирают, аналогичный установленного в инверторе на основе микросхемы К561ТМ2.

Усовершенствования схем инверторов

Указанные выше схемы не идут в сравнение с заводскими изделиями. Они просты и слабо функциональны. Для улучшения их характеристик можно прибегнуть к довольно несложным переделкам, повышающим показатели устройства.

ВНИМАНИЕ: Любой монтаж электрики и электроники производится при отключенном источнике питания. Перед проверкой схемы прозвоните все входы и выходы мультиметром — это позволит избежать неприятных последствий.

Увеличение выходной мощности

Рассмотренные выше схемы базируются на одной основе — первичная обмотка трансформатора подключается через ключевой компонент (выходной транзистор плеча). Она соединяется с входом источника питания на время, заданное частотой и скважностью задающего генератора. При этом генерируются импульсы магнитного поля, возбуждающие во вторичной обмотке трансформатора синфазные импульсы с напряжением, равным напряжению в первичной обмотке, умноженному на отношение числа витков в обмотках.

Соответственно, ток проходит через выходной транзистор. При этом он равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации). Получается, что тот максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, задает максимальную мощность преобразователя.

Для увеличения выходной мощности используют два метода:

  • Установка более мощного транзистора.
  • Использование параллельного подключения нескольких маломощных транзисторов в одно плечо.

Для самодельного преобразователя предпочтительней использование второго способа, так как он позволяет сохранять работоспособность устройства при выходе из строя одного из транзисторов. К тому же, подобные транзисторы стоят меньших денег.

При условии отсутствии внутренней защиты от перегрузки, данный способ значительно повышает живучесть преобразователя. Также уменьшается общий нагрев внутренних компонентов при работе на прежней нагрузке.

Автоматическое отключение при разряде аккумулятора

Указанные схемы имеют один существенный недостаток. В них не предусмотрен компонент, который сможет автоматически отключить преобразователь в случае критического падения напряжения. Но решить данную проблему довольно просто. Достаточно установить обычной автомобильное реле в качестве автоматического выключателя.

Реле имеет собственное критическое напряжение, при котором происходит замыкание его контактов. При помощи подбора сопротивления резистора R1, которое будет составлять примерно 10% от сопротивления обмотки реле, настраивают момент разрыва контактов. Этот вариант продемонстрирован на схеме.

Данный вариант довольно примитивен. Для стабилизации работы преобразователь дополняют простой схемой управления, поддерживающей порог отключения намного лучше и точнее. Настройка порога срабатывания в этом случае рассчитывается методом подбора резистора R3.

Обнаружение неисправностей инвертора

Описанные выше схемы часто имеют два специфических дефекта:

  1. Отсутствие напряжения на выходе трансформатора.
  2. Малое напряжение на выходе трансформатора.

Рассмотрим способы диагностики данных неисправностей:

  • Отказ в работе всех плечей преобразователя или отказ ШИМ-генератора. Проверить поломку можно при помощи диода. Рабочий ШИМ будет показывать пульсацию на диоде при подключении его к затворам транзисторов. Также стоит проверить целостность обмотки трансформатора «на обрыв» при наличии управляющего сигнала.
  • Сильная просадка в напряжении — главный признак того, что одно силовое плечо престало работать. Найти поломку не сложно. На отказавшем транзисторе будет холодный радиатор. Для починки потребуется заменить ключ инвертора.

Заключение

Сделать преобразователь в домашних условиях не сложно. Главное — соблюдать последовательность соединений и грамотно подбирать компоненты. Лучше всего собирать преобразователь со встроенными механизмами защиты, которые обезопасят устройство при падении напряжения в аккумуляторе.

Высококачественный китайский стабилизатор напряжения цена автоматический стабилизатор напряжения 220 В переменного тока

Описание и отзывы
Характеристики








































modelAPR3-090
namePower regulator
BrandKULUN
Rated current (A)90
PhaseThree phase
Power supply typeAC
Product size (length * width * height mm)230*138*152
Installation methodWall-mounted
characteristicIndustrial Power Conditioner

A PR 3 series controller is a three-phase power controller developed for lithium batteries and magnetic materials. It has a variety of regulating functions. The main circuit incoming voltage is AC260

440V, and the current range is 25

Ni Cr, Fe Cr Al, far infrared heating element

Silicon molybdenum rod, silicon carbon rod and other heating elements

Salt bath furnace, power frequency induction furnace, quenching furnace, molten glass

Rectifier transformer, power regulator (pure inductance coil)

Primary and secondary side of electric furnace transformer

1. High-performance microprocessor chip, strong anti-interference ability

2. Unique PID control algorithm: control is more stable

3. Multiple protection functions: phase loss, overcurrent, load disconnection, load imbalance, thyristor overheating and frequency fault protection

4. Fault memory function: record the latest fault information

5. Easy operation, optional external lead panel, saving current and voltmeter

6. Multiple trigger mode options: zero-crossing, phase-shifting, zero-crossing + phase-shifting combination, etc.

7. Multiple closed-loop control options: constant voltage, constant current, constant power and zero-crossing constant power control

8. True effective value control to achieve precise temperature control

9. The zero-crossing control can be equipped with multiple online power distributions to save energy and reduce current impact

Делаем простейший преобразователь 12В — 220В своими руками

Можно вспомнить много случаев, когда пригодился бы преобразователь из 12 вольт постоянного тока в 220 вольт переменного – например, приехав на дачу на автомобиле, можно вечером включить освещение или запитать от аккумулятора насос для полива. Также такой инвертор – неотъемлемая часть ветряных генераторов.

Купить готовое устройство не составит проблем – а автомагазинах можно найти автомобильные инверторы (импульсные преобразователи напряжения) различной мощности и цены.

Однако, цена подобного устройства средней мощности (300-500 Вт) составляет несколько тысяч рублей, а надежность многих китайских инверторов достаточно спорна. Изготовление своими руками простого преобразователя – это не только способ ощутимо сэкономить, но и возможность улучшить свои знания в электронике. В случае отказа же ремонт самодельной схемы окажется ощутимо проще.

Распространенные схемы

Простой импульсный преобразователь

Схема этого устройства очень проста, а большинство деталей могут быть извлечены из ненужного блока питания компьютера. Конечно, у нее есть и ощутимый недостаток – получаемое на выходе трансформатора напряжение 220 вольт далеко по форме от синусоидального и имеет частоту значительно больше, чем принятые 50 Гц. Напрямую подключать к нему электродвигатели или чувствительную электронику нельзя.

Для того, чтобы иметь возможность подключать к этому инвертору содержащую импульсные блоки питания технику (например, блок питания ноутбука), применено интересное решение – на выходе трансформатора установлен выпрямитель со сглаживающими конденсаторами. Правда, работать подключенный адаптер сможет только в одном положении розетки, когда полярность выходного напряжения совпадет с направлением встроенного в адаптер выпрямителя. Простые потребители типа ламп накаливания или паяльника можно подключать непосредственно к выходу трансформатора TR1.

Основа приведенной схемы – это ШИМ-контроллер TL494, наиболее распространенный в таких устройствах. Частоту работы преобразователя задают резистор R1 и конденсатор C2, их номиналы можно брать несколько отличающимися от указанных без заметного изменения в работе схемы.

Для большей эффективности схема преобразователя включает в себя два плеча на силовых полевых транзисторах Q1 и Q2. Эти транзисторы нужно разместить на алюминиевых радиаторах, если предполагается использовать общий радиатор – устанавливайте транзисторы через изоляционные прокладки. Вместо указанных на схеме IRFZ44 можно использовать близкие по параметрам IRFZ46 или IRFZ48.

Выходной дроссель наматывается на ферритовом кольце от дросселя, также извлекаемого из компьютерного блока питания. Первичная обмотка мотается проводом диаметром 0,6 мм и имеет 10 витков с отводом от середины. Поверх нее наматывается вторичная обмотка, содержащая 80 витков. Также можно взять выходной трансформатор из сломанного источника бесперебойного питания.

Вместо высокочастотных диодов D1 и D2 можно взять диоды типов FR107, FR207.

Так как схема очень проста, после включения при правильном монтаже она начнет работать сразу и не потребует никакой настройки. Отдавать в нагрузку она сможет ток до 2,5 А, но оптимальным режимом работы будет ток не более 1,5 А – а это более 300 Вт мощности.

Готовый инвертор такой мощности стоил бы порядка трех-четырех тысяч рублей.

Схема преобразователя с выходом переменного тока

Эта схема выполнена на отечественных комплектующих и достаточно стара, но это не делает ее менее эффективной. Главное ее достоинство – это получение на выходе полноценного переменного тока с напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц.

Здесь генератор колебаний выполнен на микросхеме К561ТМ2, представляющей собой сдвоенный D-триггер. Она является полным аналогом зарубежной микросхемы CD4013 и может быть заменена ей без изменений в схеме.

Преобразователь также имеет два силовых плеча на биполярных транзисторах КТ827А. Их главный недостаток по сравнению с современными полевыми – это большее сопротивление в открытом состоянии, из-за чего нагрев при той же коммутируемой мощности у них сильнее.

Так как преобразователь работает на низкой частоте, трансформатор должен иметь мощный стальной сердечник. Автор схемы предлагает использовать распространенный советский сетевой трансформатор ТС-180.

Как и другие инверторы на основе простых ШИМ-схем, этот преобразователь имеет на выходе достаточно отличающуюся от синусоидальной форму напряжения, но это несколько сглаживается большой индуктивностью обмоток трансформатора и выходным конденсатором С7. Также из-за этого трансформатор во время работы может издавать ощутимый гул – это не является признаком неисправности схемы.

Простой инвертор на транзисторах

Этот преобразователь работает по тому же принципу, что и перечисленные выше схемы, но генератор прямоугольных импульсов (мультивибратор) в нем построен на биполярных транзисторах.

Особенность этой схемы в том, что она сохраняет работоспособность даже на сильно разряженном аккумуляторе: диапазон входных напряжений составляет 3,5…18 вольт. Но, так как в ней отсутствует какая-либо стабилизация выходного напряжения, при разрядке аккумулятора будет одновременно пропорционально падать и напряжение на нагрузке.

Так как эта схема также является низкочастотной, трансформатор потребуется аналогичный используемому в инверторе на основе К561ТМ2.

Усовершенствования схем инверторов

Приведенные в статье устройства крайне просты и по ряду функций не могут сравниться с заводскими аналогами. Для улучшения их характеристик можно прибегнуть к несложным переделкам, которые к тому же позволят лучше понять принципы работы импульсных преобразователей.

Увеличение выходной мощности

Все описанные устройства работают по одному принципу: через ключевой элемент (выходной транзистор плеча) первичная обмотка трансформатора соединяется с входом питания на время, заданное частотой и скважностью задающего генератора. При этом генерируются импульсы магнитного поля, возбуждающие во вторичной обмотке трансформатора синфазные импульсы с напряжением, равным напряжению в первичной обмотке, умноженному на отношение числа витков в обмотках.

Следовательно, ток, протекающий через выходной транзистор, равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации). Именно максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, и определяет максимальную мощность преобразователя.

Существуют два способа увеличения мощности инвертора: либо применить более мощный транзистор, либо применить параллельное включение нескольких менее мощных транзисторов в одном плече. Для самодельного преобразователя второй способ предпочтительнее, так как позволяет не только применить более дешевые детали, но и сохраняет работоспособность преобразователя при отказе одного из транзисторов. В отсутствие встроенной защиты от перегрузок такое решение значительно повысит надежность самодельного прибора. Уменьшится и нагрев транзисторов при их работе на прежней нагрузке.

На примере последней схемы это будет выглядеть так:

Автоматическое отключение при разряде аккумулятора

Отсутствие в схеме преобразователя устройства, автоматически отключающего его при критическом падении напряжения питания, может серьезно подвести Вас, если оставить такой инвертор подключенным к аккумулятору автомобиля. Дополнить самодельный инвертор автоматическим контролем будет крайне полезно.

Простейший автоматический выключатель нагрузки можно сделать из автомобильного реле:

Как известно, каждое реле имеет определенное напряжение, при котором замыкаются его контакты. Подбором сопротивления резистора R1 (оно будет составлять около 10% от сопротивления обмотки реле) настраивается момент, когда реле разорвет контакты и прекратит подачу тока на инвертор.

ПРИМЕР: Возьмем реле с напряжением срабатывания (Uр) 9 вольт и сопротивлением обмотки (Rо) 330 ом. Чтобы оно срабатывало при напряжении выше 11 вольт (Umin) , последовательно с обмоткой нужно включить резистор с сопротивлением Rн, рассчитываемым из условия равенства Uр/Rо=(UminUр)/Rн. В нашем случае потребуется резистор на 73 ома, ближайший стандартный номинал – 68 ом.

Конечно, это устройство крайне примитивно и является скорее разминкой для ума. Для более стабильной работы его нужно дополнить несложной схемой управления, которая поддерживает порог отключения гораздо точнее:

Регулировка порога срабатывания осуществляется подбором резистора R3.

Предлагаем посмотреть видео по теме

Обнаружение неисправностей инвертора

Перечисленные простые схемы имеют две наиболее распространенных неисправности – либо на выходе трансформатора отсутствует напряжение, либо оно слишком мало.

  • Первый случай – это либо одновременный отказ обоих плеч преобразователя, что маловероятно, либо отказ ШИМ-генератора. Для проверки воспользуйтесь светодиодным пробником, какой можно приобрести в любом магазине радиодеталей. Если ШИМ работает, на затворах транзисторов Вы увидите наличие сигнала по быстрым пульсациям свечения диода (особенно хорошо это заметно в низкочастотных схемах). При наличии управляющего сигнала проверьте, нет ли обрывов в соединениях трансформатора и целостность его обмотки.
  • Большое падение напряжения – это явный признак отказа одного из силовых плеч инвертора. Найти отказавший транзистор можно простейшим образом – его радиатор останется холодным. Замена ключа вернет инвертору работоспособность.

Заключение

И, хотя такие устройства и не смогут сравниться по набору дополнительных функций или привлекательности внешнего вида с заводскими, они обойдутся хозяину значительно дешевле. При соблюдении правил эксплуатации самодельный преобразователь будет работать очень долго, ведь в таком простом устройстве практически нечему ломаться.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector