Преобразователь напряжения для аккумулятора

На сегодняшний день существует множество вариантов схем, но практически все они требуют самостоятельного изготовления силового трансформатора, что является довольно трудоемким и, можно даже сказать, - немного нудным занятием, кроме того, требующее от радиолюбителя некоторых навыков и опыта. В данном устройстве применен готовый трансформатор типа ТС-180 (от лампового телевизора),не требующий никаких доработок. При разработке данного устройства также ставилась задача создать малогабаритный, не требующий сложных настроек источник сетевого напряжения с высоким КПД, способный отдавать в нагрузку мощность более 100 Вт.
Лабораторный блок питания за разумную цену

Высокий КПД достигается благодаря конструктивным особенностям инвертора (рис.1). В результате на транзисторные ключи подается пульсирующее напряжение с промежутками между импульсами, равными длине импульса (рис.2). Использование же в качестве инвертора обыкновенного задающего генератора для двухтактного ключа чревато перегревом выходного каскада, что означает падение КПД, а зачастую и выход из строя транзисторов. Ведь, как известно, любая система имеет инертность, и можете себе представить ситуацию, когда один ключ еще не закрылся, а второй уже открылся, да еще плюс самоиндукция трансформатора. Именно поэтому большинство схем зачастую выполнено по однотактной схеме или с использованием развязывающих конденсаторов.

Схема преобразователя напряжения и зарядное устройство для аккумулятора

Задающий генератор (рис.1) собран на элементах DD1.3-DD1.5 микросхемы К561ЛН2 и C1, R2, R3. От емкости конденсатора С1 и общего сопротивления резисторов R2, R3 зависит частота следования импульсов. В данном случае при использовании аккумуляторов с напряжением 6 В она выбрана 50 Гц, а при напряжении 12 В - 100 Гц. Работу инвертора рассмотрим совместно с диаграммой (рис.2). Начнем с момента появления первого импульса на выходе генератора (выв. 6 DD1). Через буфер DD1.2 (выв.8) он поступает на вход счетчика.

Сразу же триггер переходит в состояние лог."1", при котором на прямом выходе (выв.1) появ-ляется сигнал лог."1", а на инверсном (выв.2) - сигнал лог."0". В таком состоянии триггер находится до прихода второго импульса. Тогда триггер переходит в состояние лог."0", при котором полярность сигналов на его выходах изменилась на противоположную. Одинаковые состояния будут наблюдаться через каждые два импульса генератора. В зависимости от состояния триггера и импульсов, поступающих с выв.10 DD1.1, оптроны будут включаться в определенные моменты. Это нетрудно проследить по диаграмме. Таким образом, мы добились желаемого результата: выходные ключи будут открываться поочередно и с промежутками между импульсами, равными длине импульса.

Силовая часть собрана на мощных транзисторах VT1, VT2, которые управляются оптронами DA1.2, DA2.2 чрез ключи VT3, VT4 (рис.3). Данное схемное решение позволяет избежать выхода из строя выходных транзисторов при случайном сбое задающего генератора (ЗГ). При отсутствии импульсов транзисторы VT3 и VT4 открыты и запирают VT1 и VT2 глубоким отрицательным напряжением. Как только управляющий импульс поступает на оптотранзистор (например, DA1.2), он отпирается и закрывает транзистор VT3, вследствие чего VT1 отпирается плюсовым напряжением, поступающим через резистор R6. На рис.3 показана распайка сетевой обмотки Т1 при напряжении питания 6 В, при напряжении 12 В следует использовать лишь одну половину обмотки (вывод от средней точки), например выводы 1 и 2 или 1` и 2`. Конструкция и детали. Большую часть деталей преобразователя размещают на печатной плате (рис.4) размером 46х52 мм.

Печатная плата преобразователя напряжения и зарядное устройство для аккумулятора

Выходные транзисторы и диоды защиты монтируют на теплоотводах из дюраля и соединяют с платой отрезками многожильного провода, желательно с термостойкой изоляцией. Цепи преобразователя, по которым течет большой ток, следует выполнить проводом диаметром не менее 2 мм возможно минимальной длины. Это требование относится и к проводам, соединяющим устройство с аккумуляторной батареей. Налаживание преобразователя напряжения заключается в настройке частоты задающего генератора на вы- бранную частоту (50/100 Гц) путем поворота движка подстроечного резистора R3 либо подбором емкости а б конденсатора С1. Частоту следует измерять на одной из обмоток трансформатора. Можно установить (через тумблер) дополнительный конденсатор, подобрав емкость опытным путем, и преобразователь может рабо- тать как от 6 В, так и от 12 В без какой-либо перестройки частоты. Питание микросхем DD1, DD2 осуществляется от стабилизатора рис.1,б. Конденсатор Сш устанавливают в том случае, если необходимо выходное напряжение, более похожее на синусоидальное. Однако для питания современных телевизоров с импульсным блоком питания это не имеет значения. Емкость конденсатора Сш составляет 1-2 мкФ и рассчитана на напряжение не ниже 400 В. Транзисторы VT1 и VT2 можно (и даже рекомендую) заменить на КТ827А,Б,В.