Разделы

В сети

Пользователей: 63
Из них просматривают:
Аналоги: 13. Даташиты: 9. Инструкции: 3. Новости: 14. Остальное: 4. Ошибки: 1. Программы: 1. Профиль пользователя: 1. Расчёты: 1. Ссылки: 1. Теги: 1. Форум: 12. Чат: 2.
Участников: 4
Гостей: 59

KT315 , Google , wolf170571 , Яндекс , далее...
Рекорд 2375 человек онлайн установлен 26.12.2015.

Партнёры


Партнёры

Новые объявления

Автолюбителю

Преобразователь 12 В / 220 В

Написал MACTEP в 06.10.2009 19:20:00 (47331 прочтений)

С. Ю. Стебенев, г. Луганск

Идея родилась после рассказа моего знакомого. Приятный летний месяц, компания из четырех человек отправляется в автомобиле на пятидневный отдых — рыбалку. Жить предполагается в палатке на красивом берегу реки. Утром четвертого дня разрядился мобильный телефон, последний из трех имеющихся. Оставшиеся дни пришлось отдыхать без связи. Собираясь на отдых, никто и не подумал, чем в палатке будет заряжать мобильник.

 




Решение появилось в ближайшее воскресение, после похода на радиорынок. Пообщавшись с продавцами мобильных телефонов, удалось выяснить два момента. Во-первых, адаптеров для зарядки телефонов от автомобильной сети в продаже много, стоят 1,5~2,5 евро, подключаются через гнезда прикуривателя или к панели предохранителей, но для розных моделей телефонов. Универсальных адаптеров не бывает: в розных телефонах используются или разные разъемы, или отличается распайка в одинаковых разъемах. Во-вторых, все штатные сетевые зарядные устройства, не считая разъема для подключения к ним телефона, внешне очень похожи. Размеры и вес этих зарядных устройств подсказывают, что это импульсные источники питания (инверторы). Уже дома рассмотрел надписи на зарядном устройстве от своего телефона: «Сетевой адаптер, модель TAD037EBE для телефона SAMSUNG С100, при входном напряжении 100...240 В на выходе обеспе-чивает 5 В при токе 0,7 А». Корпус склеен, поэтому, что находится внутри, посмотреть не удалось. Раз это сетевой инвер-торный источник питания, значит, но входе у него сетевой выпрямитель — диодный мост, поэтому его можно запитать как переменным напряжением, так и постоянным, причем произвольной полярности.

Итак, необходимо изготовить преобразователь из «автомобильных» 12...13 В в постоянное напряжение 200 В, тогда к этому преобразователю (иначе, DC/DC-конвертору) можно будет подключать сетевые штатные зарядные устройства от любых мобильных телефонов. Предварительные расчеты показали, что с учетом потерь от двух преобразований общий КПД системы составит около 65% (если считать КПД каждого из устройств по 80%, что является типовым для импульсных преобразователей малой мощности).
Преобразователь 12 В/200 В должен на своем выходе обеспечить мощность около 4,4 Вт, при Uвых=200 В ток нагрузки составит 22 мА. От аккумулятора будет потребляться мощность 5,5 Вт, при 12 В - 0,46 А. Но эти технические данные и была рассчитана предлагаемая схема (рис.1). TL494 -универсальный ШИМ-контроллер для любых импульсных преобразовательных схем. Ничего особенного в данной схеме нет, напротив, от типовой «обвязки» микросхемы осталось всего три детали, без которых обойтись невозможно. На выводах 9, 10 — парафазные импульсы частотой около 25 кГц. Частота выбрана по максимальной паспортной частоте КЦ407А, задана частота номиналами R1, C3. Между импуль-сfми на выводах 9, 10 имеется пауза в 2 мкс (называется dead time). Эта пауза формируется за счет схемотехники в самом контроллере. Конвертор получился нерегулируемым, все управляющие входы при данной схеме включения не задействованы. На транзисторах собраны выходные ключи. Трансформатор повышает напряжение до заданного расчетного. Выпрямительный мост переменное напряжение преобразовывает в однополярное пульсирующее. Резистор R6 при отключенной нагрузке уменьшает паразитные всплески напряжения на коллекторах ключевых транзисторов по фронтам и спадам импульсов (поставлен на всякий случай).

Конструкция и детали
Все устройство собрано на печатной плате размерами 40x60 мм (рис.2), внешний вид показан на фотографии в на-чале статьи. Выходной трансформатор рассчитывался по [1]. Данные получились такими: сердечник 2 кольца К20х12х6 феррит 2000-НМ1, повышающая обмотка 180 витков проводом ПЭЛШО 0,12 (наматывается первой), первичная обмотка 13 витков сложенным вдвое проводом ПЭЛ 0,6. Если кто-то решит пересчитать трансформатор и получит другие донные, не удивляйтесь. С данным сердечником на выбранной частоте можно получить мощность около 25...30 Вт (для данной схемы достаточно одного ферритового кольца). Сечение сердечника увеличено для того, чтобы в два роза уменьшить количество витков в обмотках (впоследствии избыток мощности пригодился).
Настройки схема не требует. Можно проверить качество намотанного трансформатора. При подаче входного питающего напряжения 12 В ток потребления на «холостом ходу» с подключенным резистором R6 должен быть 40...45 мА, напряжение на выходе — 200 В Если это так, значит, все получилось. Если же ток «холостого хода» больше, проверьте частоту с помощью осциллографа на выводе 9 или 10 (период колебаний 40 мкс). Если все сошлось, то причина в трансформаторе: замыкание витков, не тот материал сердечника.
В рабочем режиме с подключенным зарядным устройством и телефоном потребляемый от сети 12 В ток составляет 300...400 мА (при разряженном в телефоне аккумуляторе ток больше), напряжение на выходе конвертора при этом режиме -160...170 В.
Когда были проверены телефоны всех знакомых, и оказалось, что конвертор работает со всеми зарядными устройствами  к ним, захотелось проверить его с чем-то еще. Выбор был небогатым, все-таки мощность преобразователя ограничена. От конвертора хорошо запускались и нормально работали современные энергосберегающие люминесцентные лампы мощностью до 11 Вт включительно. При работе с лампой мощностью 11 Вт потребляемый от сети 12 В ток составил 0,65 А. Напряжение но выходе при такой нагрузке падает до 140 В. Работает и электробритва «Харьков», конечно, хуже чем от 220 В, но побриться можно. Ток потребления составляет 0,8 А, напряжение - 130 В. При подключении электробритвы начали греться транзисторы (не сильно, но при других нагрузках они были холодными). Для тех, кому это функция покажется необходимой, рекомендую выбрать другие транзисторы, обращая внимание но такой параметр, как напряжение коллектор-эмиттер в насыщенном состоянии (чтобы на транзисторе было меньше потерь, это напряжение должно быть минимальным). В этих экспериментах пригодилась «сверхплановая мощность» выходного трансформатора.
К автомобильной сети конвертер можно подсоединить через выключатель питания. Почти в любом автомобиле имеются незадействованные с завода (например, для противотуманных фар, или обогрева заднего стекла, когда нагревательного элемента нет) выключатели. Если такой вариант не подходит, придется взять 12 В с гнезда прикуривателя или гнездо аварийной переносной лампы.
Стоимость данного конвертора по деталям составила 1 евро.


Литература
1. Семенов Б.Ю. Силовая электроника для любителей и профессионолов. - М.: СОЛОН-Р, 2001. - С.37.




 

35
 
Комментарии принадлежат их авторам. Мы не несем ответственности за их содержание.
Отправитель Нити
T112-10
Отправлено: 01.03.2012 18:03  Обновлено: 01.03.2012 18:03
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Преобразователь 12 В / 220 В
У меня импульсная зарядка мобильника работала напрямую от бортовой сети троллейбуса (28В). Даже когда генератор выключен (на АКБ 22-24В) всё равно продолжала работать.
evildesign
Отправлено: 01.03.2012 18:36  Обновлено: 01.03.2012 18:36
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3378
 Преобразователь 12 В / 220 В
MC34063, именно она стоит в большинстве 12-вольтовых зарядок, работоспособна в диапазоне питающих напряжений 3-40вольт.
T112-10
Отправлено: 01.03.2012 21:57  Обновлено: 01.03.2012 21:57
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Преобразователь 12 В / 220 В
Зарядка обычная, сетевая, на 220(240)В.
grom
Отправлено: 02.03.2012 8:25  Обновлено: 02.03.2012 8:51
Главный Инженер
Дата регистрации: 18.12.2008
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 1580
 Преобразователь 12 В / 220 В
откуда MC34063 возьмется в зарядке мобильника? Если только это не переходник от прикуривателя 12В/5В.
R126
Отправлено: 16.03.2012 7:26  Обновлено: 16.03.2012 7:26
Абитуриент
Дата регистрации: 22.12.2011
Откуда: Россия
Сообщений: 2
 Преобразователь 12 В / 220 В
Ошибка на схеме электрической(разорвать соединение 11 и 13 м-мы) и на плате (не -С1 с 8мс-мы а +С1),и С2 без надобности,это ж выход стаб. ,ну может на 1-2 мкФ,не более того. А транзисторы лучше уж не дарлингтоны,но раскачать сильнее,или полевые. И св.диоды на индикацию генерации выхода и тока ваыходного
T112-10
Отправлено: 16.03.2012 10:05  Обновлено: 24.07.2012 2:16
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Преобразователь 12 В / 220 В
Здесь полевики лучше всего - КПД выше будет.
Причём, драйвера не обязательно - КР1211ЕУ2Р, к примеру, прекрасно рулит 100-амперными транзисторами, а у ТЛ выход ещё мощнее.
А индикатор выходного напряжения лучше неонка - ток меньше, балластный резистор будет куда меньше греться.
Veemankm
Отправлено: 02.05.2012 18:46  Обновлено: 02.05.2012 18:46
Абитуриент
Дата регистрации: 02.05.2012
Откуда: Россия, Ульяновск
Сообщений: 2
 Преобразователь 12 В / 220 В
Дёшево и сердито. Надо попробывать собрать. Самое главное с минимальными затратами!
78L05
Отправлено: 23.07.2012 15:11  Обновлено: 23.07.2012 15:11
Главный Технолог
Дата регистрации: 10.01.2011
Откуда: Москва
Сообщений: 474
 Преобразователь 12 В / 220 В
Цитата:
постоянное напряжение 200 В, тогда к этому преобразователю (иначе, DC/DC-конвертору)

Как с выхода трансформатора можно получить "постоянное" напряжение? Там даже фильтра нет...
T112-10
Отправлено: 24.07.2012 2:17  Обновлено: 24.07.2012 2:18
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Преобразователь 12 В / 220 В
А выпрямитель правее от трансформатора на схеме разве не просматривается?
evildesign
Отправлено: 24.07.2012 4:24  Обновлено: 24.07.2012 4:24
Модератор
Дата регистрации: 26.01.2010
Откуда: Тирасполь
Сообщений: 3378
 Преобразователь 12 В / 220 В
Конденсатор бы еще туда
KT838A
Отправлено: 11.09.2014 22:49  Обновлено: 11.09.2014 22:49
Старший сотрудник
Дата регистрации: 29.04.2014
Откуда: МП-3-3
Сообщений: 118
 Преобразователь 12 В / 220 В
В КЛЛках он есть.
T112-10
Отправлено: 24.12.2015 18:27  Обновлено: 24.12.2015 18:27
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Преобразователь 12 В / 220 В
Кстати, я не понял, зачем там резистор R6?
KT315
Отправлено: 31.12.2015 22:48  Обновлено: 31.12.2015 22:48
V.I.P.
Дата регистрации: 24.06.2011
Откуда: Мухосранск
Сообщений: 2028
Пользователь активен!
 Преобразователь 12 В / 220 В
Возможно обеспечивает минимальную нагрузку для инвертора...
T112-10
Отправлено: 01.01.2016 1:55  Обновлено: 01.01.2016 1:59
Технический Директор
Дата регистрации: 17.07.2010
Откуда: Спиртогонск
Сообщений: 2053
 Преобразователь 12 В / 220 В
Но это же не ШИМ. Это ШИМу нужна минимальная нагрузка, чтобы выходной электролит не заряжался до амплитуды импульсов.
А здесь эот резистор лишний - видимо, автор не совсем понимает, что такое "минимальная нагрузка", зачем она нужна и где применяется. И прилепил этот резистор по аналогии с ШИМ-преобразователем.

Разное

При первом включении после ремонта (для двухтактных УНЧ):
1. в разрыв "+" и "_" резисторы около 100 Ом для ограничения тока в случае не полного устранения неисправности.

Интересно

Паяльник в дежурном нагреве включайте через диод, этим Вы значительно продлите ему жизнь.

Похожие новости