Įtampos keitikliai automobiliuose

Įtampos keitikliai pirmiausia 12V nuolatinę itampą keičia į kintamą ~12V įtampa, kurią transformatoriaus pagalba mes galima užkelti kiek tik norim.

Įvadas

Kaip žinia, iš 12V daugiau 20-30W RMS negausim, ir tai – 20-30W gausim, kai radiatorius bus gana vėsus, schema veiks sujungta tiltu, ir visa tai esant 4Om apkrovai. Žinoma, galim mažinti apkrovos varžą iki 2Om ir gauti dvigubai didesnę galią. Tačiau vistiek tai palyginus mažos galios, kai norim kad bambėtų visas automobilis. Lieka kita išeitis – padidinti įtampą. Tam reikalingi įtampos keitikliai, kurie pirmiausia 12V nuolatinę itampą keičia į kintamą ~12V įtampa, kurią transformatoriaus pagalba mes galime užkelti kiek tik norime. Keitiklį galima daryti tiek impulsinį – tiek sinusinio pavidalo ir žemo dažnio(50Hz-kaikuriose schemos būtinas dažnis 50Hz). Automobiliniuose stiprintuvuose naudojami aukšto dažnio (20kHz-70kHz) stačiakampio formos impulsai. Aukštas dažnis visų pirma palengvina galios tranzistorių darbą, antra, sumažina transformatoriaus gabaritus, trečia, greičiau pakrauna maitinimo kondensatorius. Daug pliusų, dėl kurių ir yra naudojamos būtent tokios schemos.

Schema

Internete galima rasti daug keitiklių schemų. Aš pasirinkau šią:

Keitiklio schema

Schema nėra labai sudėtinga. Schemos pagrindas – mikroschema SG3525. Mikroschema veikia nuo 8V iki 35V. Ji veikia kaip generatorius. Generatoriaus dažnis lygus:

F=1/Ct*Rt , tačiau, esant dvitakčiam išėjimui, kiekvienas petys dirba pusiniu dažniu. Nuo kondensatoriaus Css priklauso švelnaus mikroschemos darbo pradžia – kai schma įjungiama, virpesių amplitudė pradeda didėti nuo 0 iki reikiamos.

Transformatorių valdo MOSFETai (lauko tranzistoriai). MOSFETai tūri buti gana galingi ir turėti kuo mažesnę varžą, nes tada prarandama mažiau galios. Šiuo atveju tiktų BUZ11 (atlaiko iki 120W, varža mažiau nei 0,04 Omo) ar IRF540.

Schemos dalis už transformatoriaus atrodo kaip įprasto maitinimo bloko, tačiau taip nėra. Diodai turi būti FAST arba ULTRAFAST (greitaeigiai). Jei naudosite paprastus diodus, schema gali sudegti, nes neatlaikys tokio dažnio :O Naudokite didelę srovę atlaikančius diodus (mažiausiai 10A). Rekomenduoju naudoti 4x TO220 dvigubus diodus, kurios galima patogiai lygiagretinti.

Gali pasirodyti keista, kad kondensatoriai gana mažos talpos. Tai dėl didelio keitiklio dažnio. Manau, kad 5000 uF talpos kondesatorių ant peties pakanka kuo puikiausiai.

Transformatorius – taip pat labai svarbus schemos elementas. Geriausia naudoti feritinius transformatorius iš kompiuterių maitinimų blokų (dažnai tai būna pats didžiausias). Transformatoriai gali buti O formos (toroidai) arba E formos. Vyniojant transformatorių, būtina laikytis šių punktų:

-Būtina naudoti lakuotą laidą. Didėjant darbo dažniui, vis labiau reiškiasi “Skino” efektas, kai srovė ima tekėti ne visu laido skerspjuviu. Srovė vis labiau “lipa” į laido paviršių. Todel logiška, kad reikia didinti laidų paviršiaus plotą, didinant laidų skaičių, nes aukšto dažnio srovei reikia kuo didesnio paviršiaus ploto. Pvz. pirminei apvijai aš naudojau 4 laidelius iš 0,6mm vielos. Antrinei galima naudoti mažiau laidelių, nes ten teka mažesnė srovė.

-Vijos turi būti suvyniotos kuo stipriau. Pirminę reikia suvynioti padengiant visą šerdies paviršių. Taip pat ir antrinę, tik priešinga kryptimi.

-Optimaliausia naudoti 4 vijas kiekvienai pirminei (suvynioti 4 vijas, po to dar 4 vijas ta pačia kryptimi). Norint suskaičiuoti, kiek reikės vijų antrinei apvijai, pirminės vijų skaičių reikia padauginti iš vijų santykio. Pvz. jei reikia gauti +/-45V maitinimą (išlyginus įtampą, ji nesukils), vijų santykis bus maždaug 45/13,8=3,26, taigi reikės vinioti 4*3,26=13 vijų kiekvienai antrinei (13 vijų priešinga krypti pirminei ir dar 13 vijų priešinga kryptimi pirminei).

-Suvyniojus reikia pašalinti laką nuo kievienos apvijos galo (būtina pašalinti nuo kiekvieno laidelio apie 1cm), kad galėtų prijungti prie schemos.

Visi sujungimai, esantys iki transformatoriaus, turi atlaikyti didelę srovę, todėl kontakatas turi būti kuo geresnis, o montažinės plokštės takeliai kuo storesni. Ypač svarbu atkreipti dėmesį į schemoje pastorintas vietas. Būtina naudoti saugiklius. MOSFETus reikia montuoti ant radiatorių ir jie neturi turėti elektrinio kontakto su radiatorium.

Testavimas

Prieš naudojant schemą mašinoje, būtina ją gerai išbandyti. Testavimui geriausia naudoti galingą 12 ar 13,8 maitinimą, galintį tiek 10A – 20A. Žinoma, galima naudoti ir kompiuterio maitinimo bloką, nors negausite daugiau nei 70W-80W galios, bet ir tai gerai. Jokiu būdu pirmą kartą nejunkite schemos prie mašinos akumuliatoriaus!

Laidas nuo maitinimo šaltinio (taip pat ir mašinoj) turi būti kuo didesnio skerspjūvio. Pirmą kartą testuodamas su 100W apkrova, buvau pajungęs nelabai storą laidą ir įtampą kitam laido gale nukrisdavo beveik per 1,2V :O Tai sudaro beveik 15W ir laidas nemažai kaisdavo.

Testavimo etapai:

-Surinkti schemos dalį tik su mikroschema SG3525 ir jai reikalingais komponentais (be MOSFETų). Pažiūrėkite signalus, gaunamus 11 ir 14 kojelėse. Turite matyti gražius stačiakampius 12V impulsus.

-Turėdami gražius impulsus, galite montuoti kitas detales (MOSFETus, transformatorių ir t.t.). Turėtumėte gauti panašias įtampas abejose antrinėse.

-Pabandykite apkrauti keitiklį su 20W apkrova. Jei viskas gerai, tada dar didesne apkrova. Didėjant galiai iki kažkur 100W, turėtų didėti ir efektyvumas.

Instaliacija

Dėl mašinos ir paties saugumo svarbu tvarkingai įrengti šį keitiklį:

Keitiklis turi būti maitinamas tiesiai nuo akumuliatoriaus, ne iš radijos +12 ar kitur! Laidas turi būti kuo storesnis.

-Būtina prijungti saugiklį laidui, maitinančiam keitiklį. Saugiklis turi būti kuo arčiau akumuliatoriaus. Mašinos akumuliatorius gali tiekti daugiau nei 300A ir viską sudeginti per sekundės dalį!

-Kitas saugiklis turi būti jungiamas prie +12V keitiklio maitinime. Čia geriau nedėti didelės srovės saugiklio (gal net mažesnės, nei numanoma srovė).

-“Žemė” turi būti patikimai prisukta kuo arčiau keitiklio ir kuo storesniu laidu.

Mano keitiklis

Mano keitiklis

Keitiklis dar nėra pabaigtas, todėl diodai dar tebekabo ore 🙂

Išbandęs keitiklį su pakrovėjų, išbandžiau jį mašinoje. Jungiau stiprintuvą su TDA7294 ir “subą”. + ir – prie akumuliatoriaus jungiau 10 kvadratų variniu laidu. Atseit OFC 😀

Mašinoj

Mašinoj

Pabandęs keitiklio veikimą mašinoj, likau juo patenkintas 🙂

Beje, atėjus vasarai, bagažinėje pasidarė labai karšta ir bebumsuojant nukepė keitiklio MOSFETai, todėl teko įdėti didesnius radiatorius. Gerai būtų įdėti kokia termo apsaugą…

Spread the love
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  
  •  

49 thoughts on “Įtampos keitikliai automobiliuose

  1. Labai geras straipsnis. Pagal jį bandau pasidaryti impulsinį maitblokį, is ~220V į -+50V. Būtų prašymas, kad paminėtum daugiau akštadažnių diodų nominalų. Dėkui.

    • Tinkamų diodų yra daug (svarbu kad diodų atlaikoma įtampa ir srovė būtu didesnė). Keitiklyje esu naudojęs MBR20200CT (du viename korpuse), BY229, BYW29 ir rusiškus KD213.

      Darant keitiklį iš 220V šie lauko tranzistoriai netiks (beveik visur tuo atveju naudojami paprasti tranzai). Žinoma, pirmiausia ~220V reikės išlyginti ir tik tada keisti į savo įtampas. Siūlyčiau panagrinėti impulsinius kompiuterių maitinimo blokus.

    • Iš kompo maitblokio yra tik korpusas, transformatorius ir droselis. Transformatoriu pats viniojau. Viską reikia susivinioti pagal norimas gauti įtampas. Kaip vinioti esu aprašęs.

    • “Remote” skirtas tam, keitiklio valdymui. Paprastai keitiklis pradeda veikti tik tada, kai įjungiama automagnetola. Kad keitiklis veiktų, į “Remote” turi būti paduotas +12V.

  2. sita tu transfomatoriu nuo pc naudoji o kaip tu ji isardai nes man niekaip nepaviksta ju isardyt skila feritas ir viskas tenka serdis pirkt 🙁

    • Dažnai šerdis būna užpilta klijais, todėl norint nesuskaldant išardyti aš pamerkiu transformatorių į acetoną bent keliom valandom. Tada klijai suminkštėja, bet pavargti dar tenka.

      • a nu aisku reiks pabandyt , beto ar vietoi d3 ir c14 ir c15 negalima pastatyt pvz 7912 stabilizatoriaus nes juk vistek iki 12v palaikis ir daugiau nedos ir dar ko sioje sxemoje nera gristamojo risio nes pvz tl494 ten su antrine apvija risis yra ir ji regulioja itampa isvaduose galiniose

        • Na D3 atlieka apsauginę funkciją, nors iki galo nesiaiškinau kaip…

          Keitiklį spacialiai dariau be grižtamojo ryšio, kad išgaičiau didesnį naudingumą, nes tada nėra karpomi impulai ir teoriškai turėtų būti gauni gražūs stačiakampiai impulsai. Taip mažiausiai apkraunami raktiniai MOSFETai.

          • o tai ga l parasik tiksliai ka naudojai vietoi d3 tik aisku ko pigesni 🙂 na as irgi pabandisiu ji pasidaryt noriu keitikli liumenciniai lempai pasidaryt

          • Naudojau 15V 1,3W stabilitroną, kuris Lemonoj kainuoja 0,5lt. Manau, kad veiktų ir be jo, svarbu neviršyk max mikroschemos maitinimo įtampos.

          • na tada as darysiu su ka7912 nes data nereiks d3 ir pns bet dar vienas klausimukas kiek tu mosfet sudeginai ji bedarydamas nes as kai dariau su tl494 tai irf540 apie 8 vnt i dausas paleidau 🙂 ir dar ar nereikes jokio tikslaus nustatymo kad impulsai butu “grazus” nes as neturiu oscilografo ir todet daznai kila problemos su maitblokiu darymu 🙁

          • Bebandymas nesudeginau nė vieno MOSFETo. Viskas veikė gražiai:)

          • na as tada irgi darysiu tik su irf540 ir feritiniu ziedu nes nekaip negaliu as tu trafuku nuo pc isardyt 🙁 na reiks pradet nuo ritojaus .o gal turi montashke kur issisaugojas o tai man kaskaip len ja braizyt 🙂 jei gali tai atsiusk i rikapas@gmail.com . is anksto aciu 🙂

  3. Tai is kokio galingumo maitinimo bloko nuo PC emei transformatoriu ? Tai ant jo ir vynioti tiek kiek parasyta viju ? cia toki trafuka turiu issilupes kurio aukstis 30mm.plotis 33mm ir storis 4mm kai sone matuoji.

  4. Na va viena trafuka isardziau pasirodo visai graziai atmirko ir issiarde..Gal kokia para acetone pamerkta laikiau. Dar viena palikau mirkti tik tas kazko dar nejuda..na dar kokia para palaikysiu 🙂

    • Pasirodo ten kaip paziurejau pagal matmenis gaunasi ETD44 tipo , ar toks tinkamas ?Ir kodel tarpelis yra viduryje gal 1mm kam jis paliktas ?

        • Na taip pats vidurys gaunasi 10x13mm, paemiau 5 vielutes po 0,5mm ir ant to karkaso po 4 vijas suvyniojau. toliau dar nieko nepadariau.

          O ar tai galimka vynioti. kad paemi visus 8 laidus, ir juos kartu uzvynoji apvjas. po to nesumaisant laidu galus ir pradzias atsirinkti ir taip sujungti vienos vijos pradzia su kitos galu , manau gal taip lengviau suvynioti ?

  5. dovydas: pakeitus tranzus, trafa, diodus ir uzmaitinus ~220 islyginta ty 300+ V dc teoriskai turi viskas veikti?

    na aisq mikriuko maistas atskiras butu…

    tranzu teorija n kartu skaiciau bet apie ju veikima man nedashunta “ir didelis . ties atsilimo riba”

    • Jei nori daryt, kad veiktu iš ~220V (išlyginta 310V) pakeitus tranzus, diodus ir tt teoriškai turėtų veikti, bet aš taip nedaryčiau. Labai daug darbo nuo 0 kurti keitiklį ir dar iš ~220V. Siūličiau pasiimti ATX kompiuterio maitblokį ir jį perdirbti.

  6. Zadu daryti keitikli tai vat noreciau paklaust ar butu galima naudot is teliko tauras impulsinio maitinimo bloko trafa jo matmenys:42x42x19 Ir jis ne toroidinis Beje kokio imagnetinimo jis yra?Ar jis 2000?

    • Žinau koks transformatorius stovi Taure. Ten 2000MH skvarbos. Turėtų tikti, bet gali tekti vyinioti kitokį kiekį vijų tiek pirminėje, tiek antrinėje.

      • Ko gero desiu du viena ant kito,kad daugiau galios isspausciau.O kaip su tom apvijom?Neturiu oscilografo ir negalesiu suzinot ar gerai veikia,nebent is dumu.Tikiuosi kad kada nors pavyks padaryti,bet ilgai eisis ir daug kainuos,tranzai juk nepigus

        • Visad bandydamas šį keitiklį junk prie negalingo maitinimo šaltinio. Tada tikrai nesudeginsi. Stebėk imama srovę be apkrovos.

  7. –Dovydas

    Tinkamų diodų yra daug (svarbu kad diodų atlaikoma įtampa ir srovė būtu didesnė). Keitiklyje esu naudojęs MBR20200CT (du viename korpuse), BY229, BYW29 ir rusiškus KD213.

    Kaip sujungti kaip tilteli tuos dvigubus MBR20200CT?

    • Tokius reikia lygiagretint, nes kitaip neišeis. Tai reiškia, kad reikės 4 vnt MBR20200CT, bet padidės laikoma srovė.

      • Aciu uz atsakyma.

        Bat turiu dar viena klausima. Kokio galingumo droselius naudoti (L1 ir L2)? Speju kad reikia galingesniu.

    • o tinka trafas kurio viduryje yra 1mm tarpelis

      Atrodo, kad ne, nes kiek žinau, tai vientakčiam keitkliam skirtas (spėju iš CRT monitoriaus, flyback).

    • o vietoi MTP75N06 ar tinka IRFZ48N

      Nematau priežasčių, kodėl neturėtų tikti. Taigi, naudoti galima. Aš dariau su BUZ11.

    • Tai ar nepaprasciau naudoti 12v kriena? Mikraskes maitinimui.

      Gal ir paprasčiau. Nebandžiau.

  8. Sveikas Dovydai

    Ziuriu 2008 paskutinis postas, bet labai gera tema 🙂 As taip pat konstruoku is 12v i 220v keitikli tik su TL494CN mikre, mat tos SG mikres man nepasirvirtino, pusina inpulsai ir t.t Bei lemonoje duoda ne SG, o KA3525 modeli.

    Tik vaka pastebejau paduodant tarkim didesni dazni daugiau nei 30khz mazeja (feritinio ziedo transformatorius) antrinese itampa, o mazinant dazni dideja tai kaip cia suprasti? bei jai padidinidazni ir itampa krinta ar tiketina kad padides Amperazas bent jau pagal omo desni ar neverta tiketis to didesnio Amperazo? !shy 🙂 Bei koki patartum dazni naudoti, kad galia butu didesne antrinese?

    • [blockquote]Tik vaka pastebejau paduodant tarkim didesni dazni daugiau nei 30khz mazeja (feritinio ziedo transformatorius) antrinese itampa, o mazinant dazni dideja tai kaip cia suprasti?

      Kaip matuota įtampa (su apkrova ar be)?

      Kuom matavai įtampa?

      Ar žiūrėjai oscilografu?

      Gali būti, kad gaunami dideli spygliai (angl. spikes), kas iškreipia matavimus. Žinoma, ir su tokiais dalykais reikia kovoti.

      Taip gali būti, kad yra netinkamas šerdies darbo režimas.

      • Itampa matavau su multimetru antrinese su apkrova ir be jos, o apkrova buvo 150w kaitrine lempa, o mikre dejau TL494CN aisku pati schema ir skiriasi, o osciloskopa pajungiau ant mosfeto gate kojos, mosfeta naudojau irf530 negalinga, o dazni ant gate nustaciau plius minus 30khz prie 20us rezimo ir 5v/div seip kaip ir normaliai ir staciakampiai ir spaiku minimaliai lempa sviecia irgi gerai. Fero ziedas 2000 skverbos. Tik keistas reiskinys, kad kai didinu pirminiu viju skaiciu antrinese krinta itampa, tarkim gavau 380v, o padidinus pirmine liko 250v tai kazkaip ir galvoju juk padidinus pirmine turetu antrine dideti irgi, bei dazni didinant – itampa krinta antrinese, o mazinat atvirksciai,tai ir norejau paklausti ar taip turi buti?

        Beja ant ziedo pirminiu sukau apie 0,6 is penkiu laidu, o antrine is vieno to pacio laido.

          • Tai jai serdis nepersisotina tai turetu nemazeti itampa didinant viju skaiciu pirminese?

            Ir koki geriausei dazni (khz) pasirinkti, kad butu pats viduriukas tokiame keitiklyje? Bei ar galima naudoti ferito ziedus keturkampiskus nuo teliko aukstavolcio trafo? Nes ju turiu bent kelis tik nzn ar gerai, kad keturkampiai.

          • Dažnis, vijų skaičius labiausiai turėtų priklausyti nuo transformatoriaus šerdies parametrų.

            Iš CRT transformatoriaus šerdies nesu bandęs, bet įtariu kad ji gali netikti. Geriausia naudoti ATX maitinimo šaltinių transformatorių šerdis.

          • Na as naudoju feritini zieda, tai gal ir gaunasi tas isisotinimas kai per daug viju ir gaunasi tas kritimas itampos, o tai kaip sakai lemia fero magneto isores parametrai…

            O del teliko sito buvo padarytas tarpelis su plevele tarp sudurimu iklijuotas, o nulupus gerai prisiglaudzia sujungimai, gal reik pabandyt paeksperimentuoti.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *