Каталог радиолюбительских схем

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ ДЛЯ ЭЛЕКТРОБРИТВЫ

Преобразователь предназначен для питания от бортовой сети автомобиля электробритв с коллекторным двигателем (“Харьков-5”, “Агидель” и т. п.), рассчитанных на номинальное рабочее напряжение 220 В постоянного тока и потребляющих мощность до 16 Вт. П

Потребляемый преобразователем ток: без нагрузки не превышает 0,4 А,
под нагрузкой током 60 мА - 1,4 А.
Коэффициент полезного действия — не хуже 0,75

Преобразователь выполнен по двухтактной трансформаторной схеме на транзисторах VT1, VT2 (см. схему на рис.1) и отличается от других подобных устройств тем, что эмиттерные переходы транзисторов включены последовательно, то есть для питания базовых цепей обоих транзисторов использована одна обмотка трансформатора Т1 (обмотка III). Диоды VD2, VD3 обеспечивают прохождение управляющего тока, минуя эмиттерный переход закрытого в тот или иной полупериод транзистора. Падение напряжения на открытом диоде вполне достаточно для надежного закрывания транзистора. Одновременно диоды служат для защиты эмиттерного перехода транзисторов от пробоя. Резистор R1 ограничивает базовый ток. Резистор R2 и конденсатор С2 составляют цепь запуска преобразователя при его включении. Частота генерации преобразователя на холостом ходу — около 850 Гц, а под нагрузкой — примерно 650 Гц.

Рис. 1.

Снимаемые со вторичной обмотки IV трансформатора импульсы выпрямляет мост, собранный на диодах VD4— VD7, и фильтрует конденсатор С3. В моменты переключения транзисторов возникают кратковременные импульсы напряжения с большой амплитудой, приводящие к повышению выходного напряжения преобразователя в режиме холостого хода. Нагрузочный резистор R3 служит для уменьшения выходного напряжения на холостом ходе и разряжает конденсатор C3 при отключении питания преобразователя.

• Примененные в преобразователе кремниевые транзисторы КТ837Г рассеивают относительно небольшую мощность и обеспечивают его эффективную работу. Однако из-за больших значений их статического коэффициента и предельной частоты преобразователь склонен к переходу на паразитную генерацию с повышенной частотой (несколько десятков килогерц). Это явление особенно сильно проявлялось при работе со стробоскопическим фонарем из-за резко меняющегося тока нагрузки. Проведенные исследования показали, что наиболее эффективным способом обеспечения устойчивости работы преобразователя является включение дросселя L1 последовательно в цепь питания базовых цепей транзисторов.
• Диод VD1 служит для защиты устройства при неправильной полярности подключения его входных зажимов к бортовой сети автомобиля. Если для включения преобразователя использован специальный переходник, включаемый в гнездо прикуривателя, подключение в ошибочной полярности становится невозможным и этот диод можно исключить.
• Трансформатор Т1 собран на магнитопроводе Ш8х16 с пластинами толщиной 0,08...0,15 мм из стали Э310, Э320 или Э33О, Можно применить магнитопровод несколько большего типоразмера. Обмотки I и II содержат по 45 витков провода ПЭВ-1 0,47...0,51, III — 15 витков провода ПЭВ-1 0.2...0.35…IV — 900 витков провода ПЭВ-1 0,17...0,25. Первой наматывают обмотку IV, затем I и II, последней — обмотку III. Все обмотки укладывают виток к витку с изоляцией между слоями. Обмотки I и II наматывают в два провода одновременно; идентичность параметров этих обмоток необходима для уменьшения выбросов вторичного напряжения. Если преобразователь предназначают и для работы со стробоскопическим фонарем, изоляцию между первичными и вторичной обмотками следует выбрать более надежной — ее рассчитывают на напряжение не менее 2 кВ.
• В устройстве могут быть использованы любые транзисторы серии КТ837 с напряжением насыщения между коллектором и эмиттером не более 0,9 В, например, с индексами Г—К, П—Ф. Возможно применение и германиевых транзисторов серий П214, П215, П216 и т. п. В этом случае дроссель L1 можно исключить. Нужно, однако, отметить, что с германиевыми транзисторами преобразователь будет обладать худшими параметрами.
• Диод VD2, VD3 — любые из серий КД105, КД208, КД209. Диоды VD4— VD7 (или готовый выпрямительный блок) должны быть рассчитаны на обратное напряжение не менее 800 В. Конденсатор С1 — К50-6; С2 — любой, например, КЛС, КМ; С3 — К50-12. Дроссель L1 — серийный, ДМ-0,2 или самодельный.
• Транзисторы устанавливают на прямоугольные теплоотводы размерами 35х25х8 мм, изготовленные из меди или дюралюминия. Диод VD1 также следует снабдить таким же теплоотводом размерами 20х30х6 мм.

Преобразователь смонтирован на печатной плате из фольгированного стеклотекстолита толщиной 2 мм. Чертеж платы и расположение деталей на ней показаны на рис.2.

Рис. 2.

Для крепления трансформатора в плате прорезано прямоугольное отверстие. Плата установлена в прямоугольную пластмассовую коробку с крышкой. Компоновка устройства

Рис. 3.

Гнездовая колодка XS1 укреплена на коробке, а выключатель питания Q1 — на плате.

Для налаживания преобразователь подключают к источнику постоянного напряжения 13 В, при этом должен быть слышен характерный свист, свидетельствующий о работе генератора. При отсутствии генерации необходимо поменять местами выводы обмотки III. Критерием нормального режима работы преобразователя может служить потребляемый на холостом ходе ток; если он больше 0,3...0,4 А, необходимо несколько уменьшить число витков обмотки III. Напряжение на выходе преобразователя без нагрузки должно быть не более 380 В, а при подключении электробритвы — не менее 200 В. Он должен надежно запускаться при напряжении питания 10 В и более.

При эксплуатации устройства необходимо сначала включить его в бортовую сеть автомобиля, а затем уже включить нагрузку. Иначе возможно вхождение преобразователя в режим паразитной генерации. Этот режим опасности не представляет: потребляемый ток не превышает 0,4 А. При отключении нагрузки устройство переходит в режим нормальной генерации.

А. МЕЖЛУМЯН
РАДИО N3, 1988 г.