27.09.16

Схема преобразователя для индукционного нагрева металлов

Схема преобразователя для индукционного нагрева
   Любителям плавить металлы дома и не только посвящается... На рисунке вверху у нас схема преобразователя для индукционного нагрева и плавки металлов. Принцип индукционного нагрева прост, электропроводящая заготовка помещается в так называемый индуктор, представляющий собой один или несколько витков провода, в нём с помощью специального генератора наводятся мощные токи различной частоты (от десятка Гц до нескольких МГц), в результате чего вокруг индуктора возникает электромагнитное поле. Это электромагнитное поле наводит в заготовке вихревые токи, которые и разогревают заготовку под действием джоулева тепла. В нашем случае, частота генератора составляет 44 кГц.
   Генератор для нашего индуктора выполнен на микросхеме IR2153, которая работает на частоте 44 кГц, с возможностью подстройки для достижения резонанса выходной катушки с конденсаторами, для достижения наиболее высокого КПД устройства. С выхода микросхемы, сигнал идёт на полумостовой усилитель, выполненный на двух полевых транзисторах. Обратите внимание, микросхема питается от отдельного источника питания напряжением 14 вольт, а полевые транзисторы питаются от выпрямленного сетевого напряжения 220 вольт. В цепях затвор-исток транзисторов включены стабилитроны на напряжение 16 вольт, во избежания их случайного пробоя импульсами. С выхода усилителя высокочастотное напряжение через дроссель поступает на контур в виде индукционной катушки и конденсаторов, в ней и происходит нагрев металлов.
   Дроссель намотан на ш-образном сердечнике с зазором, регулируя зазор можно менять выходной ток, обмотка имеет 14 витков 4-х жильным проводом диаметра 1 мм. Катушка индуктора намотана проводом диаметра 2 мм и имеет высоту 30 мм и диаметр 23 мм. Лучше бы конечно использовать медную трубку, с протекающей через неё водой для охлаждения, так как катушка будет греться. Транзисторы установить на теплоотводы. Конденстаоры в контуре имеют общую ёмкость около 8,6 мкФ и расчитаны на напряжение не менее 400 вольт. Светодиоды нужны для индикации и подстройки контура в резонанс. В цепь питания устройства включена лампочка мощностью 1000 ватт, чтобы ограничить проходной ток и для сохранения схемы в случае перегрузки или неправильного включени при настройке усройства.
   Ну и наконец, устройство питается напрямую от сети 220 вольт, соблюдайте осторожность при наладке и эксплуатации индуктора.

25.09.16

Питание лампы дневного света от 12 вольт, схема преобразователя

Питание лампы дневного света от 12 вольт, схема преобразователя
Схема питания ЛДС
   Иногда надо бывает запитать лампу дневного света от 12 вольт, например когда  отсутствует сетевое питание или есть большой фонарик с аккумулятором 12 вольт, вот для таких случаев какраз и эта схема.
   Схема преобразователя для лампы дневного света на рисунке вверху, очень простая схема, не требующая наладки, всего одна микросхема и два транзистора. Схема построена по двухтактному принципу на полевых транзисторах, для обеспечения высокого КПД преобразования и составляет около 90%. Задающий генератор выполнен на микросхеме IR2153, что позволило напрямую без дополнительных навесных элементов подключить затворы выходных полевых транзисторов к микросхеме, что есть большой плюс перед микросхемой N555, у которой однотактный выход, да и присутствует в ней защита от глубокого разряда батареи, преобразователь сам выключится если питание понизится ниже 9 вольт батареи. Генератор настроен на частоту приблизительно 35 кГц, затем с её выхода сигнал усиливается полевыми транзисторами, которые нагружены на повышающий трансформатор, нагрузкой которого и является лампа дневного света. Подключать лампы можно мощностью от 4 до 65 ватт, чего хватит для большинства ламп.Мощность (т.е. ток) устанавливается L1. С1 также должен быть выбран в соответствии с трубкой. Для тонких люминесцентных ламп (размер T5, диаметр 16 мм, 4 - 21W) и малых флуоресцентных DZ (U-образную форму или 2U, 5 - 18W, без встроенного стартера - 4-контактный) может быть использован конденсатор и дроссель от энергосберегающих ламп практически любой энергии. Значение конденсатора стартера составляет около 2n2 к 3n3. Трубки от компактных люминесцентных ламп могут быть непосредственно подключены к этому инвертору с их оригинальным ЭПРА и пускового конденсатора. Для более крупных люминесцентных ламп (T8 26 мм или 38 мм и большой T12 флуоресцентной ДЗ, 15 - 65W, 0,43 А) нужно использовать катушку с соответствующей индуктивности и достаточные размеры, или комбинировать 2 - 3 дросселей от КЛЛ параллельно. Для больших люминесцентных ламп номинальный ток составляет от 0,38 до 0,43 А. Ток через люминесцентную лампу может быть доработан путем изменения индуктивности катушки дросселя (изменение воздушного зазора) или небольшое изменение в рабочей частоте. Изменение возможно в диапазоне от около 30 - 40 кГц, и осуществляется путем изменения значения компонентов в генераторе (330P, 68k). Пусковой конденсатор выбирается так, чтобы был резонанс с дросселем. После включения появляется напряжение около 500В на лампе от последовательного резонанса, поэтому С1 должен быть рассчитан на напряжение 1000В. Преобразователь может также питать несколько ламп одновременно. Для каждой лампы надо будет подключать свои собственные конденсаторы и катушки индуктивности.
     
Трансформатор имеет сердечник без воздушного зазора. Диаметр провода должен быть рассчитан в соответствии с требуемой выходной мощности. С маленькими флуоресцентными лампами лучше использовать транзисторы IRFZ44 и сердцевину с меньшим поперечным сечением. Намоточные данные приведены на схеме, транзисторы допускаются заменить на более мощные, на радиатор можно не ставить.

    Налаживать очень осторожно, в схеме присутствует напряжение около 500 вольт.

24.09.16

Простой инвертор 150 ватт на UC3843 и IR2153

Схема инвертора 50 герц 150 ватт
   Если хочется сделать своими руками простой инвертор с малым весом, с стабилизацией напряжения и маленькими габаритами, то эта схема точно для вас. Несмотря на кажущуюся сложность схемы, она дровольно простая, в наладке учавствуют всего лишь два подстроечных резистора для подгонки нужных частот, главное правильно всё собрать, а для этого хватит навыков начинающего радиолюбителя.
   Задающий генератор в первом преобразователе выполнен на микросхеме UC3843, она у нас хорошая, шим контроллер называется, генерирует нужные импульсы и управляет напрямую затвором полевого транзистора, в неё уже встроен драйвер управления. Низкая выходная мощность 150 ватт обусловлена однотактной схемой преобразования, полевой транзистор нагружен на импульсный трансформатор, в таком трансформаторе зазор в сердечнике должен быть 2,5 мм. Итак, повысили напряжение до 325 вольт, оно стало у нас постоянным после выпрямления, что же делать дальше? Ведь от такого напряжения не запитать бытовые приборы типа электробритвы или телевизора. А дальше наше постоянное напряжение поступает на второй преобразователь. Он выполнен по мостовой схеме, на четырёх полевых транзисторах и двух микросхемах IR2153, одна генерирует 50 герц, вторая работает на подхвате, вместе они управляют четырмя полевыми транзисторами так, что на выходе у нас получается модифицированная синусоида, напряжением 220 вольт и частотой 50 герц, что и требуется для нормальной работы бытовых приборов.
    К сожалению, намоточные данные трансформаторов отсутствуют, но их легко и самим расчитать, благо в сети полно программ для расчёта импульсных трансформаторов. Ну и в конце, перед первым включением проверяйте всегда монтаж, делайте это столько раз, пока не войдёт в привычку, а то схема лопается в большинстве случаев при первом ключении изза неправильного монтажа.

Простой преобразователь напряжения на NE555

Схема преобразователя напряжения
   Ещё одна схема простого преобразователя напряжения на таймере NE555 на рисунке вверху. Такой преобразователь вполне подойдёт для питания DVD-плееров, электробритвы, телевизоров и прочей маломощной аппаратуры, где выходная мощность преобразователя напряжения зависит от габаритной мощности трансформатора и транзисторов. Как видно на схеме, задающий генератор выполнен на легендарной микросхеме NE555, которая до сих пор выпускается промышленностью с 80-ых годов, на ней выполнен генератор 50 герц. С её выхода сигнал поступает на затвор одного полевого транзистора напрямую, а на затвор второго транзистора сигнал идёт через инвертор на биполярном маломощном транзисторе. Нагрузкой полевых транзисторов является повышающий трансформатор, с выхода которого и снимаем напряжения 230 вольт.
   Трансформатор можно взять любой готовый с сетевой обмоткой, придётся лишь домотать первичные обмотки 2х12 вольт. Если частота питания не критична для нагрузки, можно повысить её до 100-300 герц путём изменения Rx и Сх, от них зависит частота генерации, повысится выходная мощность и уменьшится ток холостого хода. Полевой транзистор может быть IRFZ44 для нагрузок до 200W, IRFZ48 до 350W или IRF3205 до 600W. Для выхода больше 600 Вт можно объединить несколько транзисторов IRF3205 параллельно. Очень хорошие показатели имеет также IRF1405. Транзисторы необходимо установить на радиаторы, если планируете большую выходную мощность, предусмотрите установку кулера для обдува радиаторов транзисторов.
   Ну и как обычно, перед включением внимательно осмотрите и проверьте монтаж, всё ли правильно припаяно там где нужно и только затем подключайте питание. Схема довольно таки простая, думаю, её сможет собрать начинающий радиолюбитель без проблем.

22.09.16

Мощный преобразователь 12-220 800 ватт на TL494 схема

TL494 схема
Схема преобразователя 800 ватт
   Итак, как видим на схеме вверху, у нас преобразователь напряжения, очень даже мощный, на выходных мощных советских транзисторах 2ТК235-50-2, которые не легко запороть по случайности. Выходная мощность около 800 ватт, кратковременно выдаст 1500 ватт, частота работы 50 герц, напряжение питания от 10 до 14,4 вольт, выходное напряжение 230 вольт.  Задающий генератор у нас выполнен на знаменитой микросхеме TL494, которая является ШИМ контроллером, однако не все её полезные функции реализованы в данной схеме преобразователя напряжения. В данном случае реализована только функция генерирования и выход импульсов с паузами между ними. С выхода микросхемы сигнал с частотой 50 герц поступает на транзисторы подкачки, где развивается необходимая сила тока, для управления силовыми транзисторами 2ТК235-50-2, так как сама микросхема TL494 выдаёт ток около 200 миллиампер, чего мало для силовых транзисторов. Транзисторы раскачки у нас КТ827, тоже довольно таки мощные, составные, усиливают ток от микросхемы и подают усиленный сигнал на базы силовых ключей, которые включены по два в каждом плече.
   Трансформатор берём любой подходящий по мощности, в нашем случае это был трансформатор от лабороторного блока питания, тороидальной формы, сетевую обмотку оставили как есть, сверху лишь домотали первичную обмотку 2х12 витков проводом с сечением 10 квадратных миллиметра. Мотать надо аккуратно и симметрично, как намотаете, так и будет работать. Транзисторы все устанавливаем на теплоотвод, каждый на свой, для силовых транзисторов площадь радиатора должна быть не менее 250 кв мм. Обдувание приветствуется.
   Ну и традиционно, перед включением питания проверяем тщательно монтаж, убеждаемся, что всё правильно собрали, и только потом, без нагрузки, включаем преобразователь. ну и в конце - радуемся!

19.09.16

Автомобильный преобразователь 200 ватт для УМЗЧ на IR2153

IRFZ44
Схема преобразователя
   Бывает,собрали автомобильный усилитель, а блока питания к нему нету. Схема такого блока питания на рисунке вверху, построена на принципе преобразования напряжения с 12 автомобильных до  плюс минус 28 вольт на выходе. Мощность около 200 ватт, задающий генератор на знаменитой ирке IR2153, от неё сигнал идёт напрямую на затворы полевых транзисторов IRFZ44, по паре в каждое плечо, на которые нагружен силовой трансформатор. С выхода трансформатора, через диодный мост, питание обоих полярностей поступает на фильтр на дросселях и конденсаторах. Питается преобразователь напряжения также через фильтр, чтобы избежать как попадания помех из бортовой сети автомобиля в устройство, так и помехи преобразователя чтоб не попадали в сеть автомобиля.
   Трансформатор мотаем на любом феррите, Ш-образном или круглом не имеет значения. Первичную обмотку мотаем 2 по 7 витков проводом из 6 жил диаметром 0.7 мм, вторичная обмотка проводом того же диаметра в три жилы имеет  2 на 16 витков. Мотать надо аккуратно, ряд в ряд, от аккуратности намотки много чего зависит, между первичной и вторичной обмоткой намотать изоляцию. Транзисторы устанавливаем на теплоотвод, проветривание кулером приветствуется.
   Наладка осуществляетя проверкой правильности монтажа, если сделали печатную плату, внимательно омотрите её на предмет правильности разводки дорожек. Если всё в порядке, подключаем питание, холостой ток должен быть маленьким, не более 100 мА. Если ничего не греется, подключаем эквивалентную нагрузку, и мерием тестером выходное напряжение, если оно велико или меньше нужного, соотвественно убавляем или добавляем витки во вторичной обмотке, так как преобразователь напряжения у нас без стабилизации напряжения. Защита от перегрузки у нас только в виде предохранителя в 15 ампер по входу питания.