Инвертор DC 12V в AC 220V 200W

Преобразователь напряжения или просто инвертор - устройство предназначенное для преобразования одного номинала напряжения в другое. Чаще всего под словом преобразователь понимают повышающий инвертор. Широкое применение в практике нашли повышающие DC-AC инверторы 12-220 Вольт. Получить напряжение, которое максимально близко к сетевым 220 Вольт достаточно трудно. Основная трудность заключается в частоте.Как известно напряжение в бытовой сети составляет 220 Вольт с частотой 50 Герц, но дело в том, что оно синусоидальной формы - именно синус получить сложнее всего. Специализированные генераторы импульсов, как право вырабатывают прямоугольные импульсы, которые позже усиливаются выходными каскадами. Выходные каскады могут быть собраны и на биполярных и на полевых ключах. В промышленных образцах часто используют полевые транзисторы, вызвано это тем, что в импульсных схемах полевые транзисторы более устойчивы к нагрузке, в них меньше потерь в нагреве из-за слишком малого сопротивления открытого перехода. Благодаря этим параметрам и большому току, можно реализовать достаточно мощные преобразователи напряжения всего с одной парой выходных ключей. Именно о таком преобразователе напряжения и пойдет речь.
В рамках обзора был приобретен импульсный преобразователь напряжения на 200 ватт китайского производства, цена на такой аппарат 20-25$. Корпус сделан полностью из алюминия - который одновременно служит теплоотводом для полевых ключей.

2653040052.jpg

2739012612.jpg

3840048852.jpg

3649197924.jpg

1540538549.jpg

1723001093.jpg
Схема устройство оказалось достаточно интересной. Вначале лично я думал, что такие преобразователи имеют повышенную выходную частоту, но позже выяснилось, что преобразователь имеет отдельный генератор импульсов на 50Гц.

1455596228.jpg
Схема задающей части стандартная - двухканальный ШИМ контроллер на микросхеме TL494, дополнительный драйвер на маломощных биполярных транзисторах.

2644406625.jpg

После драйвера ток получается 300мА. Величина сигнала уже достаточна для срабатывания ключей. В схеме использованы полевые ключи серии IRL3705.

3881705985.jpg

Импульсный трансформатор намотан на Ш-образном сердечнике. Первичная обмотка 2х6 витков, провод 0,7мм в 7 жил.
Вторичная обмотка намотана проводом 0,6 мм, о количестве витков данных дать не могу.
На вторичной обмотке образуются прямоугольные импульсы - чистые прямоугольники.
После этого напряжение выпрямляется мостом из ультрабыстрых диодов, имеется электролит на 400 вольт 10 мкФ.
Напряжение на электролитическом конденсаторе 230 Вольт. В схеме имеется также отдельный генератор на микросхеме КА7500 - по сути, аналог микросхемы TL494.

3661499313.jpg

Этот генератор настроен на частоту 50Гц, питается от стабилизатора на 12 Вольт. Сигналы усиливаются высоковольтными полевыми ключами серии IRF740 и только после этого напряжение поступает к потребителю.

1434385937.jpg

801025393.jpg

Выходной сигнал уже максимально похож на синусоиду, небольшая ступенька наблюдается только в отрицательных полупериодах.
Схема компактная - качество на высшем уровне - тепловыделение на ключах терпимое даже с нагрузкой в 100 ватт.

291690516.jpg

2701023441.jpg

738390436.jpg

В корпусе больше половины места свободное.

316572865.jpg

В ходе опытов данный преобразователь нагружал до 300 ватт, при этом падение выходного напряжение не более 10 Вольт! Но под такой нагрузкой преобразователь потребляет "скромные" 31-32 Ампера.

artur kasyan

JLCPCB -- это крупнейшая фабрика PCB прототипов в Китае. Для более чем 600000 заказчиков по всему миру мы делаем свыше 15000 онлайн заказов на прототипы и малые партии печатных плат каждый день!

New register to get $20 coupons!
https://jlcpcb.com
Заказать печатную плату

Расчет импульсного трансформатора

Подписаться на новости

Усилители мощности
Блоки питания
Arduino
Программаторы
Радиоконструкторы
Прочее...