Простой преобразователь 12В в 220В 50Гц

В статье дается описание схемы преобразователя выполненного на современной элементной базе, содержащего минимальное количество деталей и позволяющего получить в нагрузке значительную мощность.

Вот уже много лет на страницах радиотехнических изданий публикуются схемы, позволяющие от автомобильного аккумулятора получить переменное напряжение 220В для питания различной аппаратуры в «полевых» условиях. Конечно, можно всегда купить преобразователь напряжения 12 220, но на много интереснее сделать преобразователь напряжения своими руками.

Схемотехника таких преобразователей достаточно проста: задающий генератор управляет работой мощных выходных транзисторов, «раскачивающих» выходной трансформатор. Генератор, как правило, выполнялся на микросхемах малой степени интеграции К155, К561 и им подобных и содержал от двух до четырех корпусов.

Для согласования мощных выходных транзисторов с этими микросхемами приходилось вводить дополнительные каскады на транзисторах малой и средней мощности. Выходные транзисторы, в качестве которых использовались чаще всего КТ819ГМ, приходилось ставить на достаточно большой радиатор.

Современная элементная база позволяет существенно упростить подобные схемы. Предлагаемая схема, по сравнению с только что описанными, содержит минимальное количество деталей.

В качестве задающего генератора используется специализированная микросхема КР1211ЕУ1. Кстати, микросхема отечественная и импортных аналогов у нее нет.

В качестве выходных ключей используются мощные полевые транзисторы IRL2505, которые часто применяются в различных автомобильных устройствах.

КР1211ЕУ1 имеет два выхода – прямой и инверсный. Это выводы 4 и соответственно 6. Уровень сигнала на этих выходах достаточен для непосредственного управления выходными транзисторами : транзисторы открываются импульсами высокого уровня. Причем между ними самой микросхемой формируется пауза (низкий уровень), которая на некоторый промежуток времени, иногда его называют «мертвым временем», удерживает оба транзистора в закрытом состоянии. Это сделано для того, чтобы исключить появление сквозного тока при открытии обоих ключей сразу.

Электрическая принципиальная схема преобразователя 12В в 220В 50Гц

Необходимая частота генератора задается цепочкой R1 – C1, цепь R2 – C2 используется в качестве пусковой.

Вывод 1 микросхемы позволяет отключить генерацию импульсов, для чего на него следует подать высокий уровень. Это свойство можно использовать для дистанционного управления или для защиты. В данной схеме эти функции не используются, поэтому вывод 1 просто соединен с общим проводом.

Выходной двухтактный каскад выполнен на трансформаторе Т1 и ключевых транзисторах VT1, VT2, в качестве которых используются IRL2505. Сопротивление открытого канала этих транзисторов 0,008 Ом. Это соизмеримо с сопротивлением механических контактов , поэтому мощность, рассеиваемая транзистором в открытом состоянии невелика, даже при больших токах, что позволяет в ряде случаев отказаться от применения радиаторов.

Постоянный ток IRL2505 до 104А, импульсный 360А. такие параметры позволяют применить выходной трансформатор мощностью до 1000Вт, при котором можно снять в нагрузку до 400Вт при напряжении 220В.

Достоинством данного преобразователя является то, что можно применить любой готовый трансформатор, у которого есть две выходные обмотки на 12В. Мощность трансформатора зависит от нагрузки и должна быть в 2,5 раза выше: предположим, что мощность нагрузки 30Вт. Тогда мощность трансформатора должна быть не менее 30*2,5 = 75Вт.

При выходной мощности не более 200Вт транзисторы можно на радиаторы не ставить.

О деталях. Микросхема А1 получает питание от параметрического стабилизатора R3, VD1, C3. В качестве стабилитрона VD1 подойдет любой с напряжением стабилизации 8…10В.

Электролитические конденсаторы импортные. Если нет конденсаторов на 10000мкф, (С4, С5) их можно заменить конденсаторами емкостью 4700мкф, включив их параллельно.

Конденсатор С6 служит для подавления на выходе высокочастотных импульсов. Он может быть типа К-73-17 или подобный ему импортный.

При монтаже не следует забывать о том, что уже при мощности в 400Вт ток, потребляемый от аккумулятора по цепи 12В, может достигать 40А, поэтому провода для присоединения к аккумулятору должны быть достаточного сечения и минимально возможной длины.

Борис Аладышкин

Практическая электротехника и электроника