H
$
OD i DO CZYTELNIKÓW
UNIWERSALNA PRZETWORNICA
NAPIĘCIA 12/24 V NA 220 V
CMOS typu CD4047. Na końcówkach 10
Wielokrotnie w czasie
i 11 tego układu są przebiegi prostokątne
wyjazdów urlopowych
o wypełnieniu 50% i przeciwnych fazach.
i innych, gdy
Kluczami otwierajÄ…cymi i zamykajÄ…cymi
przepływ prądu przez symetryczne uzwoje-
podróżowałem
nia pierwotne transformatora sÄ… tranzysto-
samochodem, miałem
kolejne uzwojenia, dzięki czemu uzyskuje
ry mocy MOSFET.
kłopot z  podłączeniem
Główny element przetwornicy to transforma- się możliwoS
ć przetwarzania napięcia
24 V na 220 V.
się do napięcia 220 V. tor toroidalny o mocy 400 W. Jako pierwsze
Ze względu na to, że niektóre typy przeka-
jest nawinięte uzwojenie 220 V, a na nim
x
ników mają tendencję przyciągania kotwic
pisany układ przetwornicy za- cztery uzwojenia połączone szeregowo. Są
przy niższych napięciach niż znamionowe
projektowałem tak, aby był uni- one nawijane bifilarnie, tzn. jednoczeS
nie
napięcie cewki przekax
nika, może się oka-
wersalny. Moje założenia kon- dwoma drutami o przekroju 1,8 mm. Jest to
Ostrukcyjne sprawdziły się, po- konieczne ze względu na duży prąd płyną- zać konieczne dołączenie szeregowe diod
typu 1N4002 (oznaczone Dx) tak, aby kotwi-
nieważ korzystając z tego samego sche- cy przez te uzwojenia w czasie pobierania
matu układu możemy wykonać trzy pod- maksymalnej mocy z przetwornicy. Transfor- ce przekax
ników były przyciągane przy na-
mator ma 4 uzwojenia pierwotne, aby prze- pięciu nie większym niż 18 V.
stawowe wersje przetwornic napięcia:
Po dołączeniu napięcia zasilania płynie nie-
twornica mogła być zasilana z akumulatora
_ 12 V na 220 V/200 W
wielki prÄ…d przez przekax
niki i układ scalo-
o napięciu 12 V albo 24 V. Uzwojenia te są
_ 24 V na 220 V/400 W
ny US1. W związku z tym zastosowałem
przełączane za pomocą przekax
ników PK1
_ 12 V lub 24 V/200 W lub 400 W.
Układ jest maksymalnie uproszczony, dzię- i PK2 o napięciu 24 V i prądzie zestyków mi- czerwoną diodę migającą, zasilaną przez re-
ki czemu jest tańszy i łatwiejszy do wykona- nimum 20 A. W czasie zasilania przetwor- zystor 5,1 k&!, która przypomina o koniecz-
noS
ci odłączenia zasilania, gdy nie korzysta
nia. Zabezpieczenia strony pierwotnej i wtór- nicy napięciem 12 V kotwice przekax
ników
siÄ™ z przetwornicy.
pozostają w spoczynku i są włączone dwa
nej bezpiecznikami topikowymi okazały się
W wersji 24 V pomija siÄ™ przekax
niki i dio-
uzwojenia transformatora po 12 V każde.
wystarczajÄ…ce.
dÄ™ z rezystorem 5,1 k&!, a transformator
Jako generator sterujący tranzystorami mo- W przypadku zasilania napięciem 24 V,
mocy 400 W wyposaża w dwa uzwojenia
przekax
niki przyciągają kotwice i dołączają
cy wykorzystałem popularny układ scalony
24 V, połączone szeregowo. W we-
rsji 12 V pomija siÄ™ stabilizator
z układem scalonym US1, a trans-
formator ma moc 200 W i dwa
uzwojenia 12 V. LED1 sygnalizuje
włączenie przetwornicy, a LED2 _
obecnoS
ć napięcia 220 V na
wyjS
ciu.
Miernik M1 (woltomierz o zakresie
25 V) mierzy napięcie akumulatora
i napięcie wyjS
ciowe. Woltomierz
przełącza się przełącznikiem W2.
Rezystor dobiera się w zależnoS
ci od
rezystancji wewnętrznej miernika,
a potencjometrem P2 ustawia siÄ™
dokładne wskazanie napięcia wyj-
S
ciowego.
Kondensator C1 4700 µF 50 V
tłumi przepięcia powstające na
uzwojeniach transformatora
w chwilach przełączania napięcia
przez tranzystory.
Przekax
nik PK3 nie jest konieczny,
lecz lepiej go zastosować, aby
mieć pewnoS
ć co do zabezpiecze-
nia przetwornicy w wersji uniwersal-
nej. Przełącza on bezpiecznik B2.
Schemat przetwornicy uniwersalnej
Bezpiecznik B2 jest zwłoczny,
Radioelektronik Audio-HiFi-Video 12/2001
H
%
OD i DO CZYTELNIKÓW
Elementy stosowane w różnych wersjach przetwornicy
0,8 A w przetwornicy 12 V/200 W i 1,6 A w
wersji 24 V/400 W oraz uniwersalnej. Bez-
Wersja
piecznik B1 20 A jest typu samochodowego.
12 V 100 W 12 V 200 W 12 V 400 W 24 V 200 W 24 V 400 W 24 V 800 W uniwersalna
Element
Podczas montażu połączenia główne (wy-
T1, T2 IRF 540 IRFP 250 IRFP 260 IRF 540 IRFP 250 IRFP 260 IRFP 250
sokoprądowe) należy wykonać przewoda-
US1-7812 _ _ _ + + + +
mi o przekroju mini 3 mm2.
B1 10 A 20 A 35 A 10 A 20 A 35 A 20 A
W tablicy podane sÄ… informacje dotyczÄ…ce
B2
poszczególnych elementów stosowanych
(zwłoczny) 0,4 A 0,8 A 1,6 A 0,8 A 1,6 A 3,15 A 0,8 i 1,6 A
w różnych wersjach przetwornicy.
LEDm _ _ _ _ _ _ +
5,1 k&! _ _ _ _ _ _ +
PK1, PK2 _ _ _ _ _ _ +
Uruchomienie
PK3 _ _ _ _ _ _ +
TR 100 W 200 W 400 W 200 W 400 W 800 W 400 W
Po zmontowaniu i sprawdzeniu połączeń
2 x 12 V 2 x 12 V 2 x 12 V 2 x 24 V 2 x 24 V 2 x 24 V 4 x 12 V
usuwa się bezpiecznik B1, dołącza na-
1 x 1,8 mm 2 x 1,8 mm 4 x 1,8 mm 1 x 1,8 mm 2 x 1,8 mm 4 x 1,8 mm 2 x 1,8 mm
pięcie zasilania i wyłącznikiem W1 włącza
generator przetwornicy. Następnie za po-
mocą potencjometru P1 ustawia między
wyjS
ciami 10 i 11 układu CD4047 często- S
cić tranzystory na radiatorach żebrowych Od redakcji. n pr rn pr -
tliwoS
ć 50 Hz. Potrzebny jest przy tym o długoS
ci 5÷10 cm, zależnie od warunków n r jn r r . n
częstoS
ciomierz. Po tej czynnoS
ci wkłada chłodzenia. r 2 , . S r -
się bezpiecznik B1 i ponownie włącza Z pomiarów, które wykonałem wynika, że n p pr n n r n . r
przetwornicÄ™. Na wyjS
ciu powinno siÄ™ po- sprawnoS
ć przetwornicy jest doS
ć duża _ pr , n p j
jawić napięcie ok. 230 V, mierzone bez około 92%. WartoS
ć prądu jałowego jest 22 n j n
obciążenia. również zadowalająca i mieS
ci siÄ™ n n , r n pr n pr
NastÄ™pnie doÅ‚Ä…cza siÄ™ obciążenie, najlepiej w przedziale 0,4÷0,7 A, zależnie od wersji. n j n p j . r
żarówki i testuje przetwornicę aż do mocy Ostrzeżenie. W układzie jest wytwarzane j , n. pr p r n r ,
maksymalnej, zależnej od wykonanej we- niebezpieczne dla życia napięcie 220 V, toteż pr rn n j n -
rsji. Przy małych mocach ciepło wydziela- podczas uruchamiania i korzystania z prze- n , pn n p -
r r n r ,
ne w tranzystorach jest niewielkie, jed- twornicy należy zachować ostrożnoS
ć.
n p j n 2, ÷ .
nak roS
nie wraz z mocą. Należy więc umie- Krzysztof Powierza
INTELIGENTNY AKUMULATOR SAMOCHODOWY
Pomysł z inteligentnymi akumulatorami przez mikroprocesor i układ wykonawczy przewodów. Komputer pokładowy usta-
NiCd, NiMH czy Li-Ion nie jest nowy i wie- tak, aby utrzymywał optymalną tempera- wia z kolei warunki pracy silnika, biorąc
le firm produkuje już takie bloki wyposa- turę akumulatora, zależną od bieżących pod uwagę wszystkie czynniki związane
żone w elektroniczny układ nadzorczy. stanów akumulatora. Cała historia akumu- ze starzeniem się akumulatora. Jak twier-
Tymczasem, ołowiowe akumulatory sa- latora jest zapamiętywana w pamięci dzą specjaliS
ci z IQ Power, system popra-
mochodowe ciągle są takie jak za panów i wpływa na procesy regulacyjne, odpo- wia skutecznoS
ć akumulatora na mrozie
Daimlera i Benza _ tyle że nieco ulep- wiednio do bieżącej sytuacji. Regulacja aż o 600%, ułatwiając ponadto diagnosty-
szone technologicznie. Zmuszane do roz- stanu akumulatora generuje sygnały prze- kę akumulatora podczas serwisu. W każ-
ruchu zimnego silnika, zwłaszcza przy syłane do komputera pokładowego wprost dej chwili można wyprowadzić z pamięci
silnych mrozach, mają praktycznie te sa- z zacisków i nałożone na prąd zasilający, jego historię i odpowiednio zadziałać lub
me problemy co przed wiekiem; jest im tyl- co pozwala obyć się bez dodatkowych bez oporów oddać na złom. Oprócz wersji
ko trochę łatwiej, bo sterowane mikropro- 12 V (samochody osobowe) i 24 V (cięża-
cesorem układy zapłonowe zapewniają rówki) opracowano też wersję 36 V, prze-
łatwiejszy zapłon. Ale może coS
siÄ™ zmie- widzianÄ… do stosowania w nowych, uni-
ni. Współpracując z Texas Instruments, fir- wersalnych instalacjach samochodowych.
ma iQ Power (USA) opracowała właS
nie Widać tylko jedno ograniczenie. System
inteligentny system zarządzania energią zastosowany w amerykańskim krążowni-
SEM (S r n r M n n S - ku szos z potężnym akumulatorem może
) _ fot. Umieszczony w akumulatorze, być wielką pomocą w ostrą zimę, ale nie-
opracowany wspólnie przez te firmy mikro- zbyt się nadaje do stosowania we współ-
procesor nadzoruje jego stan, mierzÄ…c czesnych samochodach europejskich, w
naładowanie i ogólny  stan zdrowia . których stosuje się akumulatory o nie-
W termicznie izolowanym piankÄ… polipro- wielkiej pojemnoS
ci i które nie lubią cią-
pylenową bloku akumulatora jest umie- głych obciążeń grzejnikiem. A  lubią się
szczony grzejnik elektryczny, regulowany wtedy za szybko rozładować.
Radioelektronik Audio-HiFi-Video 12/2001