06.11.16

Преобразователь напряжения для автомобильного УМЗЧ на SG3525

SG3525
Преобразователь напряжения для УМЗЧ
   Ещё одна схема преобразователя напряжения для автомобильного усилителя звуковой мощности, собранная на отличной ШИМ микросхеме SG3525. Выбор пал на неё, потому что она может управлять непосредственно четырьмя полевыми транзисторами типа IRF3205 дополнительных драйверов, так как она сама содержит их, плюс имеется в ней возможность через обратную связь стабильно поддерживать выходное напряжение. Обратная связь реализована через делитель напряжения и оптрон, чтобы была гальваническая развязка между выходом преобразователя и входом микросхемы. Стабилизация напряжения необходима для того, чтобы держать стабильно выходное напряжение как при работающем двигателе, так и остановленном, так как меняется напряжение на аккумуляторе, что приводит к ещё большему изменению выходного напряжения на выходе преобразователя. Мощность преобразователя около 300 ватт, что вполне достаточно для запитки двухканального усилителя по 70-100 ватт на канал.
   Трансформатор намотан на ферритовом кольце размерами 41.8х26.2х12.5 мм марки N87 и первичная обмотка содержит 2х4 витка 10 жил провода диаметром 0.8. Вторичная обмотка намотана 4 жилами тем же проводом и содержит 10 витков. Между обмотками изоляция в виде лакоткани. Так как схема довольно таки простая, печатную плату можно самому нарисовать или сделать всё аккуратным навесным монтажом. Силовые транзисторы разумеется нужно установить на теплоотводы, если конструктивно преобразователь выполнить в алюминиевой коробочке, то их можно через изоляционные термопрокладки прикрутить к корпусу, он будет выполнять функции теплоотвода.
    Правильно собранный аппарат начинает работать сразу, в наладке не нуждается, так что перед тем как подключить к аккумулятору, убедитесь в правильности монтажа.

11.10.16

Схема индукционного нагревателя 500 ватт

induction heater
Схема индукционного нагревателя металлов
   Ещё одна интересная схема индукционного нагревателя металлов, мощность 500 ватт, КПД преобразователя составляет около 80%, рабочая частота 120 кГц. Устройство тигельного типа, но можно и приспособить под свои нужды.
   Задающий генератор выполнен на микросхеме MC34060, она у нас широтно-импульсный контроллер, соответственно в ней содержится генератор, усилитель ошибки для управления выходными импульсами, и выходной каскад на одном биполярном транзисторе. С её выхода, сигнал частотой 120 килогерц поступает на два биполярных транзистора, которые выполняют роль драйвера управления затвором мощного полевого транзистора. Нагрузкой силового ключа является катушка индуктора. Существует множество вариантов конструирования катушки, можно сделать её из толстой медной проволки, но лучше всёже сделать её из медной трубки, с возможностью протекания через неё воды для охлаждения, так как она будет греться от расположенного внутри неё металла, когда будем чтото нагревать или плавить. Индуктивность катушки должна составлять 4 микрогенри.
   Схема индуктора довольно простая, можно сделать к ней печатную плату, а можно и сконструировать навесным монтажем, питается устройство от двух источников питания, 12 вольт и 110-220 вольт, высоковольтное питающее устройство должно обеспечивать ток не менее 3 ампер, желательно поставить предохранитель в цепь питания. Терморезистор необходимо установить поближе на радиатор к полевому транзистору, он осуществляет при нагреве обратную связь на ШИМ контроллер для управления формой генерируемых импульсов, чтобы при черезчур сильном нагреве транзистора не спалить его.
   Наладка начинается как обычно, с проверки монтажа. После проверки, когда убедились в его правильности, можно включать. Всё. Особенно и налаживать нечего))). Да, и использовать и пробовать устройство надо с осторожностью, не забываем, питается катушка от высокого напряжения.

09.10.16

Преобразователь напряжения 800 ватт с регулируемой частотой выходного напряжения

   Недавно наткнулся на интересную схему преобразователя, преобразователь не простой, а с пульсирующим выходным напряжением, частоту пульсаций можно менять, а выходная мощность 800 ватт. Напряжение на выходе 850 вольт, можно уменьшить до нужных нам величин просто напросто намотав меньшее количество витков вторичной обмотки трансформатора. Схема преобразователя ниже на рисунке.
мощный инвертор
Схема преобразователя напряжения 800 ватт
   Как видно на схеме, она довольно простая, не смотрите на количество транзисторов указанных на схеме))). Генератор высокочастотных импульсов выполнен на знаменитой микросхеме SG3525A, с выхода которой через буферный усилитель сигнал подаётся на 16 полевых транзисторов, по 8 в каждом плече. После трансформатора, когда напряжение выпрямлено мостовым выпрямителем и сглажено конденсаторами, напряжение модулируется мощными высоковольтными транзисторами, включёнными параллельно 4 штуки. Управляются эти транзисторы низкочастотным регулируемым генератором, выполненным на операционном усилителе CA358, регулировка частоты выходных импульсов осуществляется переменным резистором. Вторая половинка операционного усилителя используется в качестве усилителя ошибки, для стабилизации выходного напряжения и защиты от перегрузки выхода. Управление выходным высоковольтным ключём и стабилизация выходного напряжения осуществляется через оптроны, что обеспечивает гальваническую развязку между входм и выходом преобразователя и сильно упрощает схему.
   Вкратце разобрались с принципом работы этого преобразователя, теперь вкратце посмотрим на детали. Микросхема SG3525A представляет собой генератор с широтно-импульсной модуляцией на выходе, выход же микросхемы снабжен драйверами для управления полевыми транзисторами, тоесть их можно напрямую подключать к микросхеме. Выходов у микросхемы два, присутствует так же усилитель ошибки, для управления выходом микросхемы. CA358 представляет собой сдвоенный обычный операционный усилитель, если не найдёте такого, ничего страшного, подойдут любые другие, можно и раздельно два поставить. Намоточные данные и тип трансформатора указаны на схеме, но толщина и тип провода не указаны, их можно расчитать самому, в зависимости от ваших потребностей. Разумеется все силовые транзисторы установлены на радиаторы, выходные 4 ключа тоже. Собирать конечно же следует внимательно, под нагрузкой будут течь большие токи, на вход желательно поставить предохранитель амперов на 70-80. При наладке соблюдайте осторожность, на выходе высокое напряжение 850 вольт.

07.10.16

Автомобильный преобразователь напряжения

   Не редко возникает необходимость запитать различную аппаратуру работающую от сетевого напряжения 220 вольт от автомобильного аккумулятора, причём не только в походе или дороге, но и на даче или дома, когда отсутствует сетевое напряжение. Если питать холодильник или котёл не собираетесь, то вполне подойдёт мощность 100-200 ватт, на лампочку, ноутбук или телевизор мощности этого преобразователя напряжения хватает.
схема инвертора
Автомобильный преобразователь напряжения
   На рисунке вверху схема преобразователя напряжения, применено двойное преобразование напряжения, чтобы уменьшить массу и габариты устройства, так как если использовать железный трансформатор габаритной мощностью 200 ватт, масса и габариты существенно вырастают.
   Итак, первый преобразователь напряжения у нас выполнен на микросхеме UC3843, в ней высокочастотный генератор и драйвер для управления полевым транзистором и реализована стабилизация выходного напряжения. На первом этапе преобразования мы повысили напряжение 12 вольт до 310 вольт, но  им не запитаешь бытовую аппаратуру. Что же делать? Для этого у нас есть второй преобразователь напряжения, он преобразует постоянное напряжение 310 вольт в переменное 220 вольт 50 герц, на выходе почти синус. Работает второй преобразователь следующим образом, на микросхеме IRS2453D выполнен генератор 100 герц, в ней так же имеется четыре драйвера управления полевыми транзисторами, все четыре выхода подключены к высоковольтным полевым транзисторам на схеме, которые образуют мостовой преобразователь. С выхода микросхемы уже частота 50 герц управляет мостовым преобразователем, со средней точки которого и снимаем наши заветные 220 вольт и 50 герц.
   Обратите внимание, гальванической развязки входа и выхода преобразователя напряжения нету, когда будете эксплуатировать или налаживать устройство не забывайте об этом, может хорошо долбануть... Так же настоятельно советую на входе установить предохранитель амперов эдак на 15, на схеме он не обозначен. Так же следует отметить, что защиты по выоду от короткого замыкания тоже нету, это следует помнить и не подключать к маломощному инвертору кипитильники и плиты обогрева...
    Сборка проводится аккуратно, внимательно, трансформатор мотаем сначало первичную обмотку 6-ю жилами проводом 0,7 мм 6 витков, вторичная обмотка содержит 80 витков проводом 0,6-0,7 мм, между обмотками разумеется хорошая изоляция. Феррит для трансформатора берём любой подходящий по габаритам, чтоб поместились все обмотки, желательно брать китайский или от блока питания от компьютера. Дроссель берём готовый, на феррите, с током не менее 1 ампер, тоже можно снять из компьютерного блока питания.

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.