Простой автомобильный преобразователь
напряжения на 1КВт:
Многие в наше время
радиолюбители мучаются с автомобильными преобразователями, для
своих усилителей, в Интернете много не рабочих схем, которые
многие повторяют и разочаровываются, и бросают всё это дело, так
и не добившись успеха. К вашему вниманию я представляю схему
достаточно простого ПНа, который легко повторяется и в наладке
не нуждается.
Собственно
вот сама схема:
Данная схема
рассчитана на суммарную нагрузку до 1КВт. В качестве ШИМ
контролера используется широко распространённая TL494.
В схеме используются так же распространенные полевые транзисторы
IRF3205.
Печатную плату
можно закачать
здесь,
первый вариант, это печатная плата с подписанными элементами,
второй вариант - обычный вариант с одним напряжением на выходе,
третий вариант с двумя разными напряжениями на выходе.
О
маленьких хитростях при сборке:
Трансформатор:
Трансформатор мотается на ферритовом кольце. Из
отечественных ферритов наилучшими характеристиками обладают
ферриты марок 2500НМС1 и 2500НМС2 как имеющие, в отличие от
остальных марок отрицательную температурную зависимость потерь и
предназначенные для сильных магнитных полей. В
Казани сердечников такой марки, мне найти не удалось, и я
использовал «народный» феррит 2000НМ1, который проигрывает
маркам НМС 15…20% габаритной мощности. Можно
использовать кольца 40х25х11 или 45х28х12. Для надёжности лучше
взять два таких кольца, т.к. мощность у нас не маленькая. и
склеить их любым клеем по керамики. После склеивания края
закруглить напильником, плавность закругления не менее чем 1мм.
В итоге вот что получаем:
Расчёт
первички, вторички:
Макс. мощность
ПН 1КВт. т.е. ток в перичной обмотке равен 1000/12=83.333,
округлим до 84, т.е. максимальный ток 84А. на всё первичку. Но в
преобразователях напряжения первичная обмотка делиться на 2-е
части и получается на каждое плечо ложиться по 84/2=42А. Это
делается из-за того, что как правило такого рода ПНы двухтактны.
Плотность тока 5А на 0,785мм^2, т.е 1А на
0,157мм^2. У нас же сила тока 42А на
плечо, т.е нам надо провод с площадью 0,157*42=6,594мм^2
или же провод сечением 2,9мм.
Но провод таким сечением не так то просто достать и с точки
зрения КПД это не выгодно + трансформатор будет сильно греться.
Автор предлагает взять несколько проводов меньшим диаметром, к
примеру 0,6мм сечением. Вычисляем его площадь по формуле -
ПR^2, 0,3^2*3,14=0,2826мм^2.
Далее 6,594/0,2826=23,3, округлим 24. Т.е для намотки одного
плеча нам понадобиться 24провода сечением 0.6мм. Вторичная
обмотка рассчитывается таким же образом. Определяется
максимальный ток, далее этот ток умножаем на 0,157мм^2,
потом находим сечение провода и далее так же рассчитываем
сколько потребуется проводков меньшим сечением
Намотка
трансформатора:
Данный ПН
работает на частоте 50-60КГц, если вы используйте кольца
40х25х11то ваша первичка будет содержать 2-обмотки по6 витков
каждая, если же используете кольца 45х28х12, то ваша первичка
будет состоять из 2-ух обмоток, каждая содержащая по 4витка.
Определившись с количеством витков в первичной обмотке можно
приступать к самой намотке трансформатора. Для этого берёте все
24провода, если вы используете провод сечением 0,6мм, и делаете
из неё косичку и потом начинаете мотать, вторую часть первички
тоже также. Очень важно, чтоб витки обоих обмоток распределялись
равномерно по всему кольцу, иначе трас будет греться, особенно
на максимальной или близкой к этому значению мощности. Можно так
же намотать другим способом: Взять намотать 24отдельных обмотки
для одного плеча, а потом точно так же и для второго, а потом их
соеденить. Выводы трансформатора сразу идут в печатную плату.
Соединять надо так: 1-начало, 2-конец, т.е. 1;2;1;2
По окончанию намотки первички можно её обмотать тканевой
изолентой, а потом уже мотать вторичку.
Вторичная
обмотка мотается аналогично первичке, кол-во витков будет
зависеть от напряжения которое вы хотите получить. При
использовании кольца размерами 40х25х11, соотношение вольт/виток
=2,2В, при использовании кольца размером 45х28х12 соотношение
будет 3,3В.
По окончанию намотки
трансформатора, вот что мы имеем:
По окончанию намотки
трансформатора и установке его на место мы получили
импульсно-переменное напряжение, его нам надо ещё и
стабилизировать, для этих целий сгодятся любые импульсние диоды,
способные работать на частоте 80-100КГц, можно и выше и главное,
чтоб держали ток который вам необходим.
Дросселя:
Дросселя лучше
мотать на жёлтых кольцах, их можно достать из компьютерных БП,
там же можно достать и TL494. Дросселя
содержат по 5-6витков, дроссель который идёт на +12В, при
намотке его желательно использовать провод сечением на менее чем
2мм иначе на полной мощности от него ничего не останется, но и
про выходные дросселя тоже не стоит забывать.
О
ёмкостях:
Всем радиолюбителям не в секрет, что чем больше ёмкость по
питанию тем лучше для усилителя, но по отношению к ПНам это
вовсе не так, здесь важно количество конденсаторов, а не их
ёмкость. К примеру если поставить на выход по питанию
конденсатор ёмкостью скажем на 47000МкФ, то от него будет меньше
толку, чем от 10ти конденсаторов ёмкостью по 1000-2200МкФ.
По окончанию всех работ, вот
что получилось: Правда ПН здесь уже в готовом усилителе.
. О работе:
Расскажу
в краце как это всё работает:. ШИМ контроллер, т.е. TL494
задаёт частоту ПН. Т.е. задаёт частоту открытия и закрытия
полевых транзисторов, IRF3205. Пока одно
плечо открыто, другое закрыто, поэтому они и называются
двухтактными. Время переключения, это то время когда ПН не
работает, и в этот момент срабатывают транзистор Bc 556
, он защищают полевые транзисторы от
сквозного тока. Постоянное напряжение поступает в полевые
транзисторы, они его превращают в переменное, т.к. постоянное
трансформатором не принимается, он просто не будет работать,
далее, после трансформатора напряжение поступает в д. мост и
дальше идёт уже к потребителю через ёмкости.
Если при сборке возникнут
проблемы или непонятки, то пишите
Zvik-dB@list.ru
|