Spannungswandler 12/220 Volt 50 Hz. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter

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Der von I. Nechaev vorgeschlagene Spannungswandler ist zweifellos unter dem Gesichtspunkt der Einfachheit und Vielseitigkeit interessant. Die darin verwendete Umwandlungsfrequenz beträgt jedoch 25 Hz. Können normale Haushaltsgeräte mit einer solchen Frequenz betrieben werden, da die meisten von ihnen für Wechselspannung mit einer Frequenz von 50 Hz ausgelegt sind. Dieses Problem ist besonders relevant für Besitzer von noch nicht elektrifizierten Gartenhäusern, Garagen, wo die einzige Stromquelle eine Autobatterie sein kann.

Um dieses Problem zu lösen, wurde ein Konverter entwickelt (siehe Grafik), der es ermöglicht, viele elektrische Haushaltsgeräte mit einer Leistung von bis zu 100 Watt aus einer Batterie zu betreiben.

Der Hauptoszillator des Wandlers besteht aus einem Unijunction-Transistor VT1, den Widerständen R3-R5 und dem Kondensator C3. Die Frequenz der von ihm erzeugten Impulse, gleich 100 Hz, wird durch den D-Trigger DD1.2 durch 2 geteilt. In diesem Fall entstehen an den Ausgängen des Triggers zueinander inverse Impulse, die mit einer Frequenz von 50 Hz folgen. Sie steuern die Schlüsseltransistoren VT2 und VT3, die gemäß der Gegentakt-Leistungsverstärkerschaltung angeschlossen sind. Die Last der Transistoren dieser Stufe ist der Transformator T1, der die Impulsspannung des Stabilisators auf 220 V erhöht.

Die Versorgungsspannung wird den Kollektoren der Transistoren der Ausgangsstufe des Wandlers über die entsprechenden Hälften der Primärwicklung des Transformators T1 und dem Hauptoszillator und der DD1-Mikroschaltung über den parametrischen Spannungsregler R1VD1 zugeführt. Zusammen mit dem Kondensator C1 beseitigt der Stabilisator den Einfluss von Schlüsseltransistoren auf den Betrieb anderer Elemente des Geräts.

Die Kondensatoren C4 und C5 beschleunigen den Prozess des Schaltens von Schlüsseltransistoren und erleichtern dadurch ihren Betrieb.

Der Trigger DD1.1, dessen Eingang D (über den Widerstand R2) mit dem positiven Leiter der Stromquelle und der Eingang C mit dem Ausgang des Hauptoszillators verbunden ist, dient dazu, die Batteriespannung zu überwachen und ihre Entladung auf den eingestellten Pegel zu signalisieren durch den Widerstand R2.

Die Essenz des Betriebs dieses Knotens des Geräts ist wie folgt. Bei voll geladenem Akku am D-Eingang des Triggers DD1.1 liegt die Spannung über der Schaltschwelle, der inverse Ausgang ist logisch 0, die HL1-LED ist also aus. Sobald die Batteriespannung unter der zulässigen Spannung liegt, schaltet dieser Trigger entlang der Flanke des Hauptoszillatorimpulses am Eingang C in den Nullzustand und die HL1-LED leuchtet auf, was einen nicht akzeptablen Batteriebetriebsmodus signalisiert.

Die Montage des Wandlers ist optional. Widerstand R1 - MLT-0,5, andere Festwiderstände - MLT-0,125. Variabler Widerstand R2 - SP-1, Trimmer R3 - SPZ-16 oder ähnliches. Kondensator C1 - Oxid K53-1; Kondensatoren C2 - C5 - KM-5. Der Kondensator C2 sollte direkt an den Stromanschlüssen der Mikroschaltung installiert werden.

Wir werden die Zenerdiode KS191A (VD1) durch eine andere mit einer Stabilisierungsspannung von 8 ... 9 V ersetzen. Transistoren VT2 und VT3 - alle der KT827-Serie mit dem höchsten statischen Stromübertragungskoeffizienten der Basis sind sie installiert auf Kühlkörpern mit einer Oberfläche von mindestens 300 cm2.

Der Transformator T1 wird auf dem Magnetkreis PLM 27-40-58 hergestellt. Wicklungen I und II enthalten 15 Drahtwindungen PBD-2 oder PSD-2, Wicklung III - 704 Drahtwindungen PEV-2 0,64.

Beginnend mit dem Aufbau des Geräts wird der positive Leiter der Stromquelle vom Verbindungspunkt der Wicklungen I und II des Transformators T1 getrennt und mit einem Oszilloskop die Frequenz und Amplitude der Impulse an den Basen der Transistoren VT2 überprüft. VT3. Die Amplitude der Impulse sollte etwa 2 V betragen, und ihre Wiederholungsrate von 50 Hz wird durch den Widerstand R3 eingestellt.

Richten Sie dann den Spannungssteuerknoten ein, der auf dem Trigger DD1.1 montiert ist. Dazu wird die Versorgungsspannung auf 10 ... 10,5 V reduziert und über den Widerstand R2 ein Dauerleuchten der HL1-LED erreicht. Als nächstes wird die Verbindung des positiven Leiters der Stromquelle mit dem Mittelpunkt der Primärwicklung des Ausgangstransformators wiederhergestellt und der Betrieb des Wandlers mit einer vollständig geladenen Batterie überprüft.

Der beschriebene Umrichter wurde in Verbindung mit verschiedenen Lasten mit einer Leistung von 80 ... 100 V getestet. Insbesondere wurde er zum Antrieb einer kleinen Bohrmaschine, einer Tauchwasserpumpe in einem Gartengrundstück verwendet. Gleichzeitig sank die Spannung am Ausgang des Wandlers nicht auf mehr als 210 V und der von ihm verbrauchte Strom überschritt 10 A nicht. Der verbrauchte Strom im Leerlauf beträgt nicht mehr als 1 A.

Der Konverter eignet sich auch zur Speisung von Tonwiedergabegeräten im Haushalt, wenn er mit einem Filter ergänzt wird, der die Rechteckigkeit der Ausgangsspannungsimpulse glättet.

Autor: V. Shangareev, Satka, Gebiet Tscheljabinsk; Veröffentlichung: N. Bolshakov, rf.atnn.ru

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