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.
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.
Схема задающей части стандартная - двухканальный ШИМ контроллер на микросхеме TL494, дополнительный драйвер на маломощных биполярных транзисторах.
После драйвера ток получается 300мА. Величина сигнала уже достаточна для срабатывания ключей. В схеме использованы полевые ключи серии IRL3705.
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. 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.
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.
В корпусе больше половины места свободное.
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
