Инвертор напряжения

Схема преобразователя неизменного напряжения 12 В в переменное 220 В приведена на рис.1. Этот инвертор подходит для питания потребителей, которым нужно переменное напряжение 220 В с общей мощностью до 100 Вт.

Инвертор напряжения
Рис.1. Принципная схема инвертора

Инвертор состоит из задающего генератора (симметричный мультивибратор на VT1, VT2) и силовой цепи (VT3…VT8). Инвертор работает последующим образом. После включения неизменного напряжения питания, задающий генератор на VT1 и VT2 начинает генерировать управляющие импульсы. Эти импульсы через R5 и СЗ подаются на одно плечо силовой цепи, а через R6 и С4 — на 2-ое.

Когда на коллекторе VT1 — высочайший уровень (логическая «1»), а на коллекторе VT2 — малый уровень («0»), транзисторы VT4, VT6 и VT8 открыты, и ток течет по цепи: «+» источника питания — обмотка W1″ — переход коллектор-эмиттер транзистора VT8 — «-» источника питания. В этот момент транзисторы VT3, VT5 и VT7 закрыты.

В последующий момент на коллекторе VT2 будет «1», а на коллекторе VT1 — «0». Транзисторы VT3, VT5, VT7 открыты, и ток потечет по цепи: «+» источника питания — обмотка W1′ — переход коллектор-эмиттер VT7 — «-» источника питания. Транзисторы VT4, VT6 и VT8 закрыты. Благодаря этому, к первичной обмотке выходного трансформатора прикладывается переменное напряжение прямоугольной формы, амплитуда которого приблизительно равна напряжению питания. Создаваемое в магнитопроводе магнитное поле индуцирует во вторичной обмотке электродвижущую силу, величина которой определяется числом витков вторичной обмотки W2. Диоды VD1 и VD2 служат для предотвращения выбросов напряжения отрицательной амплитуды при работе задающего генератора, а диоды VD3 и VD4 защищают от пробоя массивные транзисторы в силовой цепи на холостом ходу (при отсутствии нагрузки во вторичной обмотке трансформатора).

Трансформатор TV намотан на магнитопроводе Ш36х36. Обмотки W1′ и W1″ имеют по 28 витков провода ПЭЛ d2,1 мм (любая), а обмотка W2 — 600 витков провода ПЭЛ d0,59 мм. Сначала наматывается обмотка W2, а поверх нее — обмотки W1′ и W2″. Для заслуги неплохой симметрии, эти обмотки лучше наматывать сразу, в два провода.

На рис.2а и б приведены интегральная схема и схема расположения на ней частей. Транзисторы VT5, VT7 и VT6, VT8 инсталлируются по два на отдельных радиаторах без изолирующих прокладок.

Инвертор напряжения
Рис.2.a. Интегральная схема

Инвертор напряжения
Рис.2.б. Схема расположения частей

Для контроля работы схемы лучше включить меж положительным полюсом питания и средней точкой обмотки W1 амперметр с пределом измерения 10 А (показан на схеме рис.1). Он предназначен для зрительного слежения за величиной тока, протекающего через транзисторы силовой цепи. При включении наибольшей нагрузки во вторичную обмотку этот ток не должен превосходить 10 А. При отсутствии нагрузки он должен быть меньше 5 А. Если же при включении инвертора в отсутствие нагрузки ток превосходит 10 А, это означает, что пробит (либо включен некорректно) какой-нибудь из диодов VD3, VD4 либо транзисторов силовой цепи. Наладка инвертора заключается в настройке задающего генератора и осуществляется при помощи осциллографа либо частотомера. Вход осциллографа (частотомера) подключается к коллектору 1-го из транзисторов VT1 либо VT2, и на генератор подается питание. При помощи RP частота генератора устанавливается 50 Гц. Осциллографом лучше проконтролировать и форму прямоугольных импульсов. Настроенный инвертор устанавливается в подходящем корпусе, на переднюю панель которого выводятся амперметр, держатель предохранителя, выключатель задающего генератора, клеммы подключения нагрузки и аккумуляторной батареи питания, также индикаторы включения аккума (красноватый) и задающего генератора (зеленоватый). Инвертор может производить питание потребителя мощностью 100 Вт более 2 часов при использовании аккумуляторной батареи емкостью 44 А*ч.

Теги:

  • Инвертор

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *