200-Watt-Notstromversorgung aus einer 12-Volt-Batterie. Schema, Beschreibung

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200-Watt-Notstromversorgung aus einer 12-Volt-Batterie. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik

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Aufgrund der unbefriedigenden Wirtschaftslage im Land kam es in letzter Zeit häufiger zu Stromausfällen. Selbst in den besten Zeiten kam es in Datscha-Genossenschaften häufig zu Notabschaltungen. Mit dem nachfolgend beschriebenen Spannungswandler können Sie Elektrogeräte über eine 12-V-Batterie mit Strom versorgen. Die Dauer der Stromversorgung im Notbetrieb richtet sich nach der Kapazität der Batterie und kann bis zu mehreren Stunden betragen. Die Gesamtleistung der Verbraucher sollte 200 Watt nicht überschreiten. Spannungsform - Rechteckimpulse, Frequenz - 50 Hz.

Betrachten Sie den Betrieb eines Notstromversorgungsgeräts oder Spannungswandlers gemäß dem in Abb. dargestellten schematischen Diagramm. 146. Auf den Logikelementen DD1.1 - DD1.3 der Mikroschaltung DD1 ist ein Generator angebracht, der Rechteckimpulse mit einer Frequenz von 100 Hz erzeugt. Über das Pufferelement DD1.4 werden die Impulse dem Zähleingang C des JK-Flip-Flops DD2 zugeführt. Um den Zählbetrieb sicherzustellen, wird eine logische 1-Spannung an die Informationseingänge J und K des Auslösers und eine logische 0-Spannung an die Installationseingänge R und S angelegt. An den direkten und inversen Ausgängen des Auslösers wird Die Impulse folgen mit einer Frequenz von 50 Hz und die Phasen der Impulse sind entgegengesetzt (unterscheiden sich um 180 °). Die Notwendigkeit, einen Trigger zu verwenden, liegt darin begründet, dass die Impulse an seinen Ausgängen die Form eines idealen Mäanders haben, d.h. absolut symmetrisch (Einschaltdauer 2).

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Von den Triggerausgängen werden die Impulse den Pufferlogikelementen DD1.5, DD1.6 zugeführt, die die Stromimpulse verstärken, und dann über die Widerstände R3, R6 den Basen der Transistoren VT1, VT2 zugeführt. Die Kollektorkreise dieser Transistoren umfassen die Hälfte der Wicklung I des Transformators T1. Von den Wicklungen II, III des Transformators T1 werden Rechteckimpulse den Basen der Transistoren VT3, VT4 zugeführt. Diese im Tastmodus arbeitenden Transistoren versorgen abwechselnd die Wicklungshälften I des Transformators T1 mit Spannung. Die Halbwicklungen des Transformators sind in den Emitterkreisen der Transistoren enthalten und nicht in den Kollektorkreisen; Dies geschieht, damit die Transistoren VT3, VT4 vom Typ P210Sh, bei denen ein Kollektor mit dem Gehäuse verbunden ist, ohne elektrische Isolierung der Transistorgehäuse auf einem Strahler installiert werden können. Es ist zu beachten, dass in diesem Fall die Halbwicklungen des Transformators T1 (aus schaltungstechnischer Sicht) genauso gut in die Kollektorkreise von Transistoren einbezogen werden könnten. Aus der Wicklung II des Transformators T2 wird eine Spannung von 220 V mit einer Frequenz von 50 Hz entnommen, die zur Stromversorgung von Elektrogeräten verwendet wird. Der Unterschied in der Spannungsform von der Sinusform hat praktisch keinen Einfluss auf den Betrieb von Elektrogeräten. Das Übersetzungsverhältnis des Transformators T2 (das Verhältnis der Windungszahlen der Wicklung II und der Hälfte der Wicklung I) beträgt 220/12 = 18,3.

Die LED HL1 zeigt das Vorhandensein von Hochspannung an der Sekundärwicklung des Transformators T2 an. Die Diode VD2 schützt die LED davor, einer Rückspannung ausgesetzt zu werden. Die Mikroschaltungen werden von einem parametrischen Spannungsregler gespeist, der auf der Zenerdiode VD1 und dem Widerstand R7 basiert. Eine Spannungsstabilisierung ist notwendig, um sicherzustellen, dass sich die Frequenz des Generators nicht ändert, wenn sich die Batteriespannung ändert. Der Kondensator C3 glättet die 50-Hz-Spannungswelligkeit. Der Kondensator C2 leitet hochfrequentes Zufallsrauschen um.

Informationen zu Gerätedetails. Anstelle von Mikroschaltungen der Serie K561 können auch Mikroschaltungen der Serien 564, KR1561 verwendet werden. Die Transistoren VT1, VT2 können beliebige der Serien KT815, KT817, KT630 sein; VT3, VT4 - P210 mit beliebigen Buchstaben sowie 1T806, GT806, 1T813 mit beliebigen Buchstabenindizes. Die Verwendung von Siliziumtransistoren wie VT3, VT4 ist unerwünscht, da sie im Sättigungszustand durch einen größeren Spannungsabfall an den Übergängen gekennzeichnet sind als Germanium, was zu erheblichen Wärmeverlusten führt und die Effizienz des Geräts verringert. Wir werden die Zenerdiode VD1 durch D814B ersetzen, allerdings ist ihre Temperaturstabilität der Spannung etwas geringer. Die Diode VD2 kann absolut alles sein.

Der Kondensator C1 muss einen kleinen Temperaturkoeffizienten der Kapazität haben, da die Stabilität der Generatorfrequenz davon abhängt. Diese Bedingung wird von Kondensatoren der Typen K73-17, K73-24 erfüllt. Kondensator C2 - Typ KLS, K10-7V, KM-5, KM-6. Oxidkondensator C3 - K50-16, K50-24, K50-35. Trimmerwiderstand R2 – Typ SP5-2, SPZ-14; die restlichen Widerstände sind C1-12, C2-23 oder MLT. Schalter Q1 – Kippschalter Typ TV 1-4 mit vier Gruppen von Schließkontakten; Um den Schaltstrom zu erhöhen, werden alle vier Gruppen parallel geschaltet. Nest XS1 – Typ RD1. Der Transformator T1 ist auf einem Bandmagnetkreis SHL 12x20 aufgebaut. Wicklung I enthält 500 Windungen PEV-2 0,21 mit einem Abgriff in der Mitte; Wicklungen II und III - jeweils 30 Windungen PEV-2-Draht 0,4. Die Ausgänge der gleichnamigen Wicklungen II und III müssen gekennzeichnet sein (im Diagramm als Punkte dargestellt). Der Transformator T2 basiert auf dem Magnetkreis ShL32x32. Seine Wicklung I enthält 96 Windungen PEV-2 2,5-Draht mit einem Abgriff in der Mitte; Wicklung II - 920 Windungen Draht PEV-2 0,56

Als GB1-Batterie kann eine 12-V-Starter-Autobatterie, beispielsweise 6ST60, verwendet werden. Die Kapazität dieser Batterie bestimmt die Dauer des Dauerbetriebs des Wandlers an der Last.

Das Design des Gerätes ist optional. Die Transistoren VT3, VT4 müssen auf einem Kühlkörper mit einer Fläche von ca. 200 cm ^ 2 installiert werden. Die Stromkreise, die die Batterie, die Leistungstransistoren und den Transformator T2 verbinden, müssen aus Drähten mit einem Querschnitt von mindestens 4 mm ^ 2 bestehen. Die Einrichtung des Geräts besteht darin, die Generatorfrequenz mit einem abgestimmten Widerstand R2 auf 100 Hz einzustellen.

Veröffentlichung: cxem.net

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