Преобразователь напряжения в авто своими руками
Получить 220 Вольт из бортовой сети автомобиля, мало ли зачем, кому то запитать паяльник, кому то бритву, осветительные приборы, и др. Для этого нам понадобится трансформатор от нерабочего источника бесперебойного питания компьютера и корпус от БП ATX. Пробежавшись по сети, нашел интересную схему, и вот результат, вместе с самой же схемой конечно.
Днем данный девайс представлен на фото ниже:
Этот автомобильный преобразователь относительно небольшой мощности, но он вырабатывает напряжение частотой около 50 Гц и по форме близкой к синусоидальной, что позволяет подключать к нему бытовые приборы с трансформаторами на входе, а не только резистивную нагрузку (лампы, паяльники, кипятильники).
Положительные черты данного преобразователя - это малые габариты тепло отводного радиатора для ключевых транзисторов и использование готового сетевого силового трансформатора. Схема состоит из генератора противофазных импульсов на микросхеме D1, и двух МДП-транзисторов VT1 и VТ2, работающих в двухтактном выходном каскаде, и выходного трансформатора, служащего для получения высокого напряжения. На элементах D1.1 - D1.3 собран мультивибратор, вырабатывающий симметричные прямоугольные импульсы частотой около 50 Гц. Частота импульсов зависит от параметров цепи С1-R2.
С целью получения хорошей формы импульсов, перед подачей на затворы полевых транзисторов они поступают на буферные каскады, выполненные на элементах D1.4 и D1.6. Элемент D1.6 дополнительно инвертирует импульсы, поступающие на VТ1, чтобы получить импульсы, противофазные тем импульсам, которые поступают на VТ2. Мощные стабилитроны VD1 и VD2 ограничивают выбросы самоиндукции на стоках транзисторов на допустимом для них уровне. Цепь С5-R5 подавляет высокочастотные помехи. В стоковых цепях транзисторов VТ1 и VТ2 включены обмотки трансформатора Т1. Это обычный низкочастотный силовой трансформатор с одной первичной обмоткой на 220В (обмотка 3) и вторичной обмоткой на 18V с отводом от середины (получается две вторичные обмотки по 9V, включенные последовательно). Здесь этот трансформатор включен наоборот, - на его вторичные низковольтные обмотки подается напряжение от генератора, а первичная сетевая обмотка служит вторичной повышающей. Выходная мощность нагрузки соответствует мощности трансформатора. В данном случае используется 60-ваттный трансформатор. С учетом потерь, максимальная мощность нагрузки принята 50 ватт. Трансформатор, стандартный, на Ш-образном железном сердечнике из пермалоевых пластин.
Микросхема D1 (74НС04) питается напряжением 5V от стабилизатора А1. Светодиод НL1 служит индикатором включения преобразователя. S1 — выключатель питания. Дроссель L1 служит для подавления помех от преобразователя, попадающих в электросеть автомобиля. Источник питания собран в металлическом корпусе. Размеры корпуса в основном определяются габаритными размерами используемого трансформатора, а так же конденсаторов С2 иСЗ. Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце внешним диаметром около 30 мм. Намоточным проводом служит монтажный провод сечением 0,6 мм. Намотка выполнена равномерно виток к витку до заполнения в один слой. Часть деталей смонтирована в корпусе объемным способом. Детали генератора и транзисторы вместе с радиатором расположены на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней разводкой печатных дорожек.
Плата располагается в корпусе возле трансформатора и крепится с помощью винтов и стоек, через отверстия, просверленные в уголках платы. Соединение с источником питания нужно выполнить монтажным проводом сечением не менее 1,5 мм2. Провод минуса паяется непосредственно к фольге печатной платы возле полевых транзисторов. Положительный провод от конденсатора СЗ идет сначала на отвод низковольтной обмотки трансформатора. Этот провод наикратчайшей длины. К стабилизатору А1 от СЗ идет отдельный более тонкий провод.
Полевые транзисторы IRF530 обладают очень низким сопротивлением открытых каналов. Несмотря на достаточно большой импульсный ток, протекающий через них, тепловая мощность, рассеиваемая транзисторами очень мала (так как очень мало падение напряжение на открытых каналах). Поэтому, для отвода тепла от транзисторов достаточно простого пластинчатого радиатора размерами 40x35 мм. Радиатор общий для обоих транзисторов. Но устанавливать через прокладки. При мощности нагрузки до 50 ватт транзисторы вообще холодные, так что наличие радиатора нужно воспринимать скорее как страховку от возможного перегрева транзисторов в каких-то экстремальных условиях. При выборе трансформатора желательно остановиться на таком, низковольтная обмотка которого выполнена для работы в двух-полярном источнике питания. Если приобрести трансформатор с двойной низковольтной обмоткой нет возможности, можно взять трансформатор с одной обмоткой на 17-20В переменного напряжения. Затем разобрать его и аккуратно смотать низковольтную обмотку, считая витки. После этого обмотку нужно вернуть на место, но при намотке сделать отвод от середины. При условиях исправности деталей и безошибочности монтажа налаживания практически не требуется. При необходимости можно более точно установить частоту выходного переменного тока подбором сопротивления R2. Так как трансформатор у меня помощней, где то 300 Ватт, то были взяты другие транзисторы - IRF540N, они в три раза мощней чем на схеме. Ну и далее приступил к упаковке всего этого в корпус от компьютерного блока питания.
Делаем разметки под трансформатор и плату, сверлим отверстия и приступаем к закреплению всего в нем. Закрепили трансформатор винтами.
Потом устанавливаем плату с деталями. Затем уже вентилятор.
Потом сделал и подключил низковольтную часть преобразователя. Поставил лицевую панель и подключил высоковольтный блок. И вот что в итоге получилось.
Работают от него любые лампочки, а так же зарядка для телефонов. Еще подключил для эксперимента электродрель 500 ватт. Не сразу, но раскрутил ее, правда тестировал аккумулятором 12в 1.3А. Работой устройства доволен, схема показала свою работоспособность и простоту в настройке.