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ENZYKLOPÄDIE DER FUNKELEKTRONIK UND ELEKTROTECHNIK 190-Takt-Wechselrichter mit reduzierter Leistung, 230–6/27–6 Volt, XNUMX Ampere. Enzyklopädie der Funkelektronik und Elektrotechnik
Lexikon der Funkelektronik und Elektrotechnik / Spannungswandler, Gleichrichter, Wechselrichter Als Stromquelle und zum Laden von Batterien wird ein Push-Pull-Halbbrücken-Pulswechselrichter mit kleinen Abmessungen verwendet. Eine reduzierte Versorgungsspannung des Wechselrichters erfordert die Verwendung von Schlüsseltransistoren mit einer niedrigen Betriebsspannung im Stromkreis. Akkus werden mit stabiler Spannung geladen. Gegen Ende des Ladezyklus sinkt der Nennladestrom der Batterie auf einen Pufferladezustand ab. Der Wechselrichter bietet:
Die resultierende konstante Spannung wird zum Laden von Batterien oder zum Betreiben von Verbrauchern (elektronische Schaltkreise, Elektromotoren usw.) verwendet. Die reduzierte Stromversorgung des Wechselrichters ermöglicht die Verwendung von Schlüsseltransistoren mit niedriger Nennspannung und reduziert das Umwandlungsrauschen. Der Wechselrichterkreis ist mit zwei Reglern ausgestattet: Strom und Spannung. Der Netzstörfilter besteht aus einer Zweiwicklungsdrossel T2 und den Kondensatoren C13, C14. Der Filter reduziert das vom Wandler in das Netzwerk eintretende Rauschen und eliminiert vom Netzwerk ausgehendes Impulsrauschen. Vor dem Filter sind Sicherung FU1 und Schalter SA1 installiert. Nach dem Netzspannungsgleichrichter VD4 und dem Glättungsfilter am Kondensator C12 wird die konstante Spannung dem Transistorfilterstabilisator R15 VD2-VT3 zugeführt. Vom Emitter VT3 wird die reduzierte Spannung durch die Stabilisierungsspannung der Zenerdiode VD2 bestimmt. Wird zur Stromversorgung des Wechselrichters verwendet. Sie wird zusätzlich durch die Kondensatoren C8 und C9 und die Nebenwiderstände R12 und R13 geglättet, um die Spannung relativ zum Mittelpunkt auszugleichen. Der Thermistor RK2 begrenzt den Ladestrom der Filterkondensatoren bei angelegter Netzspannung. Die Primärwicklung des Hochfrequenztransformators T1 des Wechselrichters ist mit einem Anschluss an den Mittelpunkt der Kondensatoren C8 und C9 angeschlossen. und der zweite Ausgang (über den Trennkondensator C7) - zum Verbindungspunkt der Leistungstransistoren VT1, VT2 des Schlüsselwandlers. Die R14-C11-Kette unterdrückt parasitäre HF-Schwingungen in den Transformatorwicklungen nach Impulsende. Der Trennkondensator C7 eliminiert die Magnetisierung des Magnetkreises des Transformators T1, wenn sich die Parameter der Kondensatoren C8, C9 und der Transistoren VT1, VT2 ändern, und ermöglicht außerdem die Verwendung des Transformators ohne Lücke im Magnetkreis. Die Geschwindigkeit der Stromumschaltung und der Verlust der Steuerleistung hängen von der Verstärkung der Transistoren VT1, VT2 ab. Die Eingangs-RC-Kette R7-C4 schützt den Wechselrichter vor dem Auftreten von Durchgangsströmen und beschleunigt den Durchgang von Impulsfronten zu den Basen der Transistoren Wenn der Generator mit Strom versorgt wird, wird der Ausgang 3 von DA1 abhängig von den Nennwerten von R1, R2 und C1 für eine gewisse Zeit auf einen hohen Pegel gesetzt. Das Auftreten eines positiven Impulses an den Basen der Transistoren VT1, VT2 führt zum Öffnen des Transistors VT1 und zum Schließen von VT2. Kondensator C7 in der Diagonale der Brücke, geladen über einen offenen Transistor VT2 mit Spannung vom Mittelpunkt der Kondensatoren C8, C9. über den Transistor VT1 entladen. In der Primärwicklung des Transformators T1 entsteht ein Stromimpuls, der in die Sekundärwicklung umgewandelt wird. Wenn der Generator schaltet und am Ausgang 3 DA1 ein niedriger Pegel erscheint, schließt der Transistor VT1 und VT2 öffnet. Die Spannungspolarität ändert sich am Kondensator C7 und in der Primärwicklung des Transformators T1 entsteht ein Rückstrom. Die Impulsspannung von der Primärwicklung des Transformators T1 wird auf die Sekundärwicklung übertragen (unter Berücksichtigung des Übersetzungsverhältnisses), von der Hochfrequenzbrücke VD3 auf Lawinendioden gleichgerichtet und durch den Kondensator C10 geglättet. Der Impulsgenerator basiert auf einem analogen CMOS-Timer DA1 mit minimalem Stromverbrauch. Aufgrund des erhöhten Stromverbrauchs wird die Verwendung eines Timers vom Typ KR1006VI1 nicht empfohlen. Der DA1-Timer-Chip enthält zwei Komparatoren, die mit den Eingängen 6 und 2 eines RC-Trigger-Ausgangsverstärkers verbunden sind, und einen Schlüsseltransistor an Pin 7 zum Entladen eines externen Timing-Kondensators. Der DA1-Chip arbeitet im Multivibratormodus. Wenn der Kondensator C1 auf einen Pegel von 2/3 Upit aufgeladen wird, befindet sich Ausgang 3 auf einem hohen Pegel. Nach Erreichen dieses Pegels setzt der interne Trigger DA1 am Ausgang 3 einen Low-Pegel, öffnet den Tastentransistor und der Kondensator C1 wird über ihn und die Widerstände R2, R3 entladen. Nach der Entladung von C1 auf den Pegel von 1/3 Upit schaltet der interne Trigger die Ausgänge 3...7 DA1 in ihren ursprünglichen Zustand. Der Zyklus wiederholt sich. Die Ausgangsspannung vom Kondensator C10 über den Thermistor RK1 wird dem variablen Widerstand R11 zugeführt. dessen Motor an den Steuereingang des parallelen Spannungsstabilisators DA2 angeschlossen ist. Der Stabilisator DA2 ist im LED-Kreis des Optokopplers VU1 enthalten. Wenn die Ausgangsspannung ansteigt, beispielsweise aufgrund eines Anstiegs des Lastwiderstands. DA2 öffnet stärker, der Strom durch die LED VU1 steigt, der Optokoppler-Transistor öffnet und überbrückt die Spannung am Steuereingang 5DA1. Die Generatorfrequenz nimmt ab, ohne das Tastverhältnis der Impulse zu ändern, was zu einer Verringerung der Ausgangsspannung führt, die zu ihrer Rückkehr auf den eingestellten Wert führt. Bei sinkender Ausgangsspannung läuft der beschriebene Vorgang umgekehrt ab. Einzelheiten. Die Diodenanordnung VD4 muss für eine Spannung von mindestens 400 V und einen maximalen Strom von mindestens 3 A ausgelegt sein. Der Niederspannungsgleichrichter VD3 muss für eine Spannung von mindestens 50 V und einen Strom von mindestens 20 A ausgelegt sein. Transistoren VT1 und VT2 haben unterschiedliche Polaritäten, wobei die Parameter möglichst nahe beieinander liegen. Die Kollektor-Emitter-Spannung beträgt nicht weniger als 90 V und der Strom beträgt nicht weniger als 3 A. Die Transistoren werden mit Dichtungen und Wärmeleitpaste auf einem gemeinsamen Kühler installiert. Der Thermistor RK1 wird mit einer Halterung mit Dichtung am Kühler befestigt und über flexible isolierte Drähte mit der Leiterplatte verbunden. Geeignet sind Optokoppler der Serien LTV816, PC817 Die Drossel L1 wird vom Computernetzteil YX EE25-01 übernommen oder auf einem Ferritring mit einem Durchmesser von 24...36 mm hergestellt. Die Wicklung enthält 14-20 Windungen aus 0,8 mm PEL-Draht. Der Transformator T1 Typ KR4127, ERL35 2, E1-28 wird ohne Modifikation vom Computer-Netzteil verwendet. Es ist auf einen Kern mit den Maßen 10x8x22 mm gewickelt. Wicklung 1 T1 enthält 38 46 Windungen aus 0,6-mm-Draht, Wicklung 2 und 3 haben jeweils 7,5 Windungen, hergestellt aus einem Bündel von 4 0,27-mm-Drähten (um Verluste durch den Oberflächeneffekt zu reduzieren). Die Geräteteile befinden sich auf einer Leiterplatte, deren Zeichnung und Anordnung der Elemente in Abb. 2 dargestellt sind.
Die Platine ist in einem Kunststoffgehäuse vom Typ BP-1 verbaut. Fernelemente werden in den Löchern des Gehäuses montiert und mit isolierten Drähten mit geeignetem Querschnitt (Steuerdrähte - 0,5 mm2, Stromdrähte - 2 mm2) mit der Platine verbunden. Bevor Sie den zusammengebauten Stromkreis zum ersten Mal an den Stromkreis anschließen, müssen Sie die Glühbirne (220 V 100 W) einschalten. Dies schützt das Gerät vor einem Ausfall, wenn Fehler in der Schaltung oder minderwertige Teile vorliegen. Das schwache Leuchten der Netzleuchte im Leerlauf und der Anstieg ihrer Helligkeit bei angeschlossener Last weisen auf den Normalzustand der Schaltung hin. Am Ende des Kontrolltests wird die Glühbirne entfernt und der Konverter ohne Strombegrenzung an das Netzwerk angeschlossen. Die Einrichtung des Wechselrichters erfolgt am besten mit einem Oszilloskop. Es ist erforderlich, das Vorhandensein von Rechteckimpulsen am Ausgang 3 von DA1 und die Impulsspannung an den Wicklungen des Transformators T1 zu überprüfen. Durch Auswahl des Widerstands R8 am Verbindungspunkt der Emitter der Transistoren T1 und T2 stellt sich eine Spannung ein, die der halben Versorgungsspannung entspricht Der Laststrom wird visuell mit dem Amperemeter PA1 durch den Stromregler – Widerstand R2 – eingestellt. Ausgangsspannung - Widerstand R11 Als aktive Last beim Setup können Sie eine Autoglühbirne (12 V, 30...50 W) verwenden. Um den Wechselrichter als Ladegerät zu betreiben, stellt der Widerstand R11 bei Motor R2 in Mittelstellung die Ausgangsspannung auf 14,2 V mit Widerstand R2 ein – den erforderlichen Ladestrom (innerhalb von 0,05 der Batteriekapazität). Die Ladezeit beträgt in der Regel nicht mehr als 5-6 Stunden, das Ende des Ladevorgangs wird durch Reduzierung des Ladestroms auf nahezu Nullniveau gesteuert. Aufmerksamkeit! Bei der Prüfung sind die Sicherheitsvorschriften zu beachten Autoren: V. Konovalov, A. Vanteev, Kreativlabor „Automatisierung und Telemechanik“, Irkutsk-Zentrum „Energiesparende Technologien“, Irkutsk
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Kommentare zum Artikel: Varangian-61 Wird nicht funktionieren. Der Timer fliegt sofort aus - und entlang der VT2-Kette usw. Fedyun Vielen Dank für die Beschreibung und das Diagramm, ich habe lange danach gesucht. Genau das, was Sie brauchen, danke. [hoch]
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