Резонансный инвертор, преобразователь напряжения повышающий. Схема, конструкция, описание. Сделать самому, своими руками

Инвертор 12/24 в 300. Резонансная схема. (10+)

Резонансный повышающий преобразователь напряжения (12/24 в 300)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

Обычно я придерживаюсь принципа, что чем меньше в схеме деталей, чем она проще, тем она надежнее. Но данный случай - исключение. Те, кто проектировал и собирал схемы мощных повышающих преобразователей напряжения с 12 / 24 вольт на 300 (например), знают, что классические подходы тут работают плохо. Слишком велики токи в низковольтных цепях. Использование схем с ШИМ приводит к возникновению коммутационных потерь, которые моментально перегревают и выводят из строя силовые транзисторы. Внутреннее сопротивление силовых ключей является серьезной помехой применению схем с конструктивным ограничением коммутационных потерь, таких как мостовые и полумостовые схемы.

Приведенная схема основана на разделении функции повышения напряжения и его стабилизации в разных каскадах. При таком подходе мы получаем возможность самый проблемный блок - инвертор - заставить работать в резонансном режиме при минимальных потерях на силовых ключах и выпрямительном мосте в высоковольтной части схемы. А стабилизация выходного напряжения осуществляется в блоке СТ, который собран по простой повышающей топологии. Сейчас его схема не приводится, о нем будет отдельная статья. С его выхода снимается стабильное нужное напряжение.

Принципиальная схема резонансного преобразователя напряжения

Ф - фильтр импульсных помех. Он снижает радиочастотные помехи от работы устройства. Так как инвертор работает в резонансном режиме, то эти помехи и так невелики. Можно попробовать использовать его без фильтра. Об устройстве и расчете таких фильтров будет отдельная статья.

Конденсатор C1 - Батарея конденсаторов общей емкостью 88 000 мкФ. Четыре электролитических конденсатора по 22 000 мкФ 25 В и керамический конденсатор на 4 мкФ, соединенные параллельно. Соединение надо выполнять так, чтобы ток равномерно распределялся между конденсаторами. Длины проводников к каждому из них должны быть равны.

Конденсатор C2 - Электролитический конденсатор 1 000 мкФ 25 В.

Микросхема D2 - Интегральный стабилизатор напряжения на 10 вольт с малым внутренним падением напряжения.

Диод VD1 1N4001 - например, или любой другой выпрямительный маломощный диод на 25 вольт, защищающий стабилизатор от обратного напряжения при выключении питания, которое возникает за счет разряда конденсатора C2.

Конденсатор C3 - 0.1 мкФ керамический конденсатор.

Конденсатор C4 - 1 - 2 нФ керамический конденсатор. Подбираем для получения нужной частоты.

Резистор R1 - Подстроечный резистор 100 кОм.

Микросхема D1 - ШИМ контроллер (1156ЕУ2 или UC1825, или UC2825, или UC3825). Мы его используем немного нестандартно - в качестве формирователя сигнала и драйвера силовых ключей.

Диоды VD2, VD3, VD4, VD4 - Диоды Шоттки. 1N5818 или 1N5819. Эти диоды установлены, так как эксперименты показали, что в некоторых критических случаях, вероятно, за счет внутренних емкостей силовых полевых транзисторов на выводах 14 и 11 контроллера возникает напряжение выше напряжения питания или ниже нуля, что приводит к сгоранию микросхемы. Для повышения надежности установлены эти диоды, шунтирующие выбросы на шины питания и земли.

Резисторы R2, R4 - 20 Ом 1 Вт. Резисторы R3, R5 - 100 Ом 1 Вт.

Диоды VD6, VD7 - Диоды Шоттки 1N5822

Конденсатор C5 - Нужно подбирать под индуктивность рассеивания трансформатора. Можно начать с 0.1 мкФ 2000 В. В результате резонанса на этом конденсаторе может возникать напряжение, в разы превосходящее выходное. Так что по напряжению лучше иметь запас.

Трансформатор - Для 12-вольтового варианта первичная обмотка содержит две половинки по 3 витка, вторичная - 64 витка. Для 24-вольтового варианта первичная обмотка содержит две половинки по 4 витка, вторичная - 42 витка. Подробнее о его изготовлении читайте далее.

Мост М - мост из мощных быстродействующих диодов на 600 В. Мы собираем этот мост на диодах 30EPF06.

Конденсатор C6 - Электролитический конденсатор 100 мкФ 400 В.

Полевые транзисторы VT1, VT2 - IRFP2907

Ознакомьтесь с расчетом радиатора для силового полевого транзистора.

(читать дальше...) :: (в начало статьи)

Оглавление :: ПоискТехника безопасности :: Помощь

К сожалению в статьях периодически встречаются ошибки, они исправляются, статьи дополняются, развиваются, готовятся новые. Подпишитесь, на новости, чтобы быть в курсе.

Если что-то непонятно, обязательно спросите!
Задать вопрос. Обсуждение статьи. [32] сообщений.

Приветствую! Как я понял со схемы, все лимитеры ИС отключены. Схема совсем не защищена от перегрузок? Как схема реагирует на перегрузки по току в нагрузке? Заранее благодарю за ответ. Читать ответ...

Здравствуйте! для питания Катушки Теслы использую блокинг генератор на строчнике. Но транзистора хватает максимум на 30 сек сгорает даже при радиаторе 300кв.см и куллере,Что можно предпринять для того чтоб транзисторы не грелись (хотя ясно что они будут так как первичка 8 витков 4кв.мм) или посоветуете другую схему использовать? Читать ответ...

Добрый день! Продумываю применение Вашей схемы для ситуации построения мощного DC/DC (Uвх.=12В / Uвых.=22-24в), Iн - 100-150А. Если правильно понял, изменится количество витков вторичной обмотки и будет = числу витков для случая с низковольтным входом = 24В? Так как ток в нагрузке нужен 100-150А при U = 24В, необходимо параллельное соединение блоков по вышеприведенным реком Читать ответ...

Здравствуйте! Обращаюсь к вам с необычной просьбой: не могли бы Вы помочь разобраться с функциональной схемой и подобрать что-нибудь из Ваших практических? (Вообще-то это диплом студентки-вечерницы) С уважением, Валентин Читать ответ...

Цитата: 'В итоге транзисторы закрываются в такие моменты времени, когда ток равен нулю'!!! Насколько я помню физику этой галактики, ток будет равен нулю в одном и только в одном случае! Если напряжение тоже будет равно нулю! То есть глядя на вашу схему принцип работы такой: Заряжаем С1 (90 000мкф О_о!!!), включается допустим верхний по схеме ключ.... и ждем пока напряжение н Читать ответ...

Здравствуйте! Для увеличения мощности Вы советуете набирать блоками, но если сделать один блок управления, один трансформатор на максимальную мощность, а первичку разделить на две секции и каждую запитать своим транзистором, поставив при этом переключатель на одну пару транзисторов по затвору, получив при этом мощность Р из Р/2 Читать ответ...

Здравствуйте! Я хотел бы спросить, у вас нет печатной платы в программе Sprint-Layout6. Если есть, сбросьте, пожалуйста. И насчет обмоток трансформатора, не могли бы нарисовать, как будут укладываться обмотки. И если можно посмотреть на фото готового трансформатора. Читать ответ...

Здравствуйте! Не подскажете, при входном питании 29-30 вольт надо пересчитывать трансформатор или подойдет вариант 24в? И еще вопрос - сердечники нашлись у меня без зазора, материал не известен - это принципиально? ... Читать ответ...

Здравствуйте. После удачного повторения генератора синуса на 40кГц, постепенно подбираюсь к повторению резонансного инвертора с генератором синуса. На данный момент идет подбор деталей. Начали возникать вопросы. На входе инвертора стоит фильтр. Нужен ли он вообще, при питании от АКБ? При силе тока, к примеру 100А провод необходим приблизительно диаметром 4.5мм. Это ж какое кол Читать ответ...

Здравствуйте! Нагрузка лампочка 25Вт, надеюсь, что получил резонанс. Высылаю Вам картинки, посмотрите. Вопрос по схеме 'Импульсный преобразователь, источник синусоидального напряжения...' в место UC3823 можно поставить UC3825? Как изменения в схеме. Читать ответ...