Преобразователь высокого напряжения своими руками. Мощные повышающие инверторы напряжения

Если у вас есть дачный участок с садом и овощными грядками, то не мне вам объяснять, насколько важно для обычного дачника иметь возможность пользоваться неприхотливым и исправным транспортным средством, способным возить хозяев и небольшой груз. Скутер и квадроцикл давно пришлись по вкусу огромному количеству жителей пригородов и сельской местности, для которых перевозка небольших грузов и поездки на небольшие расстояния - норма жизни. Неприхотливость квадроцикла и миниатюрного скутера хорошо известна, но все же для хранения и обслуживания даже таким труженикам нужен гараж. Покупать пенал дорого, проще сделать гараж для квадроцикла своими руками.

Как хранить скутер или тяжелый квадроцикл

Миниатюрный скутер можно легко поставить под навес или одеть чехол из ПВХ ткани, зачастую машину умудряются хранить в самых неожиданных местах, от подвала до сарая. Квадроцикл, при его габаритах, требует полноценного гаража, пусть небольшого, но правильно устроенного, где можно хранить запчасти, топливо, и при необходимости выполнять обслуживание и ремонт агрегатов.

Чтобы правильно построить гараж, необходимо учесть несколько основных требований к условиям хранения квадроцикла или скутера:

• Размеры гаража для квадроцикла должны соответствовать хранящейся в помещении технике;
• Оба транспортных средства требуют регулярного ухода после использования, а значит, в гараже для скутера, а тем более для квадроцикла должна работать вентиляция. После того как смыта грязь, машина должна просохнуть на сквознячке;
• Для любой техники, даже в условиях дачи, необходимо иметь под рукой минимальный набор расходных материалов, запчастей, топлива и моторного масла. Автомагазинов на дачных участках немного, поэтому основную часть регулировок и ремонта придется выполнять с использованием собственных запасов.

Совет! Последний пункт касается только мотолюбителей, для которых пользование техникой невозможно без ежедневного полноценного ухода за ней.

Кроме того, гараж должен занимать минимум места и выполнять главные функции — надежно защищать технику от дождя и надоедливых птиц.

Какой вариант гаража для квадроцикла выбрать

Фантазия человека неистощима. Относительно небольшие габариты квадроцикла позволяют изготовить гараж для хранения транспорта из самых неожиданных схем и материалов.

Самые простые схемы гаража

Помимо широко рекламируемых гаражных конструкций в размер пенала, для хранения квадроцикла используют массу интересных решений из стекла, дерева и металлопрофиля. Например, для любимого коня можно собрать стеклянный бокс в виде пристройки к дому или даче.

Для более приземленных мотолюбителей зачастую выходом является использование стандартного железнодорожного контейнера, который переделывается под миниатюрное хранилище для квадроцикла или двух- трех скутеров.

Если вам приходится много переезжать и регулярно перевозить квадроцикл, можно построить прицеп, который будет служить одновременно и гаражом для техники.

Для особо ленивых, но заботящихся о своей технике мотолюбителей предлагают построить простой разборной вариант гаража для скутера из нескольких щитов, сбитых из деревянных реек.

Несмотря на кажущуюся примитивность, приведенный на фото вариант хранения скутера лучше всего подойдет для дачи или небольшого загородного участка. При этом условия хранения в таком боксе имеют свои преимущества:

1. Деревянные стены и откидная, регулируемая по высоте крыша позволяют обеспечить идеальные условия проветривания и сушки скутера;
2. Габариты гаража чуть больше размеров собачьей будки, стоимость использованных материалов и трудоемкость ниже всех существующих аналогов в мире;
3. Главное - подобный вариант гаража по силам сделать любому, кто хоть раз держал молоток в руках.

Совет! В подобный гараж невозможно поместить что-либо, кроме самого скутера, но состояние техники при хранении в приведенных условиях будет в разы лучше, чем, если бы хранить скутер или квадроцикл в стальном коробке из профнастила.

Каркасный мини-гараж для квадроцикла

Фирменные конструкции гаража для хранения баков, скутеров или квадроциклов обычно предусматривают постройку бокса из листового металла. Это дорого, но обеспечивает определенный уровень безопасности от проникновения злоумышленников. Для наших условий лучше всего подойдет каркасный вариант из деревянного бруска и облицовочных панелей.

Гараж для хранения квадроцикла лучше всего оформить в виде каркасной пристройки к дому, это позволит сэкономить материалы на одной стенке и упростит изготовление фундаментной основы под мини-помещение.

В самом простом варианте потребуется собрать каркас размерами 160х300 см. При габаритах квадроцикла этого вполне достаточно, чтобы упаковать машину в деревянный бокс, но места для работы с агрегатами будет явно недостаточно, поэтому вместо ворот эксперты рекомендуют сделать откидную вверх стенку-панель. Она будет служить навесом перед гаражом и одновременно увеличит пространство для работы с квадроциклом. Для скутера такой гараж будет даже велик с избытком. Поэтому при желании в таком помещении можно обустроить небольшой склад инструментов для скутера. Хранить топливо в таком гараже категорически не рекомендуется.

К особенностям устройства такого гаража для хранения техники типа квадроцикла или скутера относится наличие открывающегося окна на крыше постройки. Как и в предыдущем случае, нехитрое приспособление позволяет обеспечить очень хороший приток воздуха, обеспечивающий высушивание подвески.

Полноразмерный вариант помещения для хранения квадроциклов

Если в ваших планах существует замысел построить полноценный теплый гараж для обслуживания и хранения квадроцикла, лучшим выбором будет конструкция, изображенная на фото. По сути, он мало отличается от предыдущего варианта, но размер помещения значительно больше, имеется теплый пол, утеплены стены и, самое главное, - места достаточно, чтобы выполнять полноценное обслуживание и ремонт техники, вплоть до крупноузловой разборки.

Прежде всего, под такой гараж потребуется изготовить фундамент. Каркасная конструкция из деревянного бруса получается необычно высокой и легкой, поэтому, чтобы исключить опрокидывание гаража под сильными порывами ветра или из-за проседания грунта, площадку под установку потребуется предварительно подготовить.

Проще всего сделать фундамент путем срезания плодородного слоя грунта и засыпки миникотлована слоем щебня. Гараж выполнен в контейнерном исполнении, то есть имеет свой, независимый от грунта, пол. В нижней части каркасной постройки обычно дополнительно выполняют приточные вентиляционные окна, которые зашивают мелкой стальной сеткой. Крышу и стены забивают плитами ОСБ и слоем теплоизоляции. Наружные поверхности контейнерного гаража покрывают эмалевой краской и облицовывают пластиковыми панелями или сайдингом, защищающим дерево от дождя и снега.

Для стационарных домашних конструкций вместо облицовки иногда используют обычную песчано- цементную штукатурку, но относительно нежесткий деревянный каркас, даже при условии использования арматурной сетки, приводит к появлению трещин и отслоений облицовочного материала.

Ворота в таком гараже для квадроцикла чаще всего используют подъемные с откидной нижней аппарелью, облегчающей заезд скутера, мотоцикла или квадроцикла внутрь помещения.

Заключение

Стоимость контейнерной постройки каркасного типа на сегодняшний день составляет не менее 50- 60 тыс.руб. При общих затратах на материалы в пределах 12- 15 тыс. рублей, потратив неделю, можно самостоятельно изготовить помещение для хранения техники, при этом качество и компоновка будет зависеть только от вас.

В этой статье хочу рассказать о намотке трансформатора для мощного автомобильного инвертора 12-220.
Данный трансформатор был намотан для работы совместно с платой китайского автомобильного преобразователя напряжения.

Такие инверторы в последнее время находят широкую популярность из-за легкого веса, компактных размеров и небольшой цены, незаменимая вещь если нужно в автомобиле подключить сетевые нагрузки, которые нуждаются в источнике питания 220 Вольт, да еще и переменный ток с частотой 50 Гц, инвертор полностью может обеспечивать такие условия. Несколько слов о самом преобразователе, его примерная схема показана ниже.

Схема приведена только для того, чтобы показать принцип работы, а работает это дело довольно простым образом.

Два генератора, оба TL494, первый из них работает на частоте около 60кГц и предназначен для раскачки силовых транзисторов первичной цепи, которые в свою очередь раскачивают силовой импульсный трансформатор. Второй генератор настроен на частоту порядка 100 Гц и управляет высоковольтными силовыми транзисторами.

Выпрямленное напряжение после вторичной обмотки трансформатора поступает к высоковольтным полевикам, которые срабатывая с заданной частотой превращают постоянный ток в переменный – с частотой 50 Гц. Форма выходного сигнала – прямоугольная или правильнее говоря – модифицированная синусоида.

Наш трансформатор является основным силовым компонентом инвертора и его намотка самый ответственный момент.

Первичная обмотка в виде шины (к сожалению точную длину указать не могу), ширина этой шины порядка 24мм, толщина 0.5мм.

Рабочую частоту и тип задающего генератора.
Входное напряжение инвертора
Габаритные размеры и тип (марку) сердечника трансформатора

Вначале была намотана первичная обмотка. Две плечи были намотаны одной цельной лентой, кол-во витков 2х2 витка. После намотки первых двух витков был сделан отвод, затем намотаны остальные два витка.

Поверх первичной обмотки обязательно нужно ставить изоляцию, в моем случае обычная изолента. Количество слоев изоляции – 5.

Вторичная обмотка мотается в том же направлении, что и первичная, например – по часовой стрелке.

Для получения 220 Вольт выходного напряжения в моем случае обмотка содержит 42 витка, притом намотка обмотки делалась слоями – первый слой 14 витков, поверх еще два слоя, которые содержат точно такое же количество витков.
Обмотка моталась двумя параллельными жилами провода 0,8мм, пример расчета показан ниже.

После всего этого собираем трансформатор – скрепляем половинки сердечника используя любую изоленту или скотч, клей не советую, поскольку он может проникнуть между половинками феррита и образовать искусственный зазор, который приведет к повышению тока покоя схему и к сгоранию входных транзисторов инвертора, так, что нужно на этот фактор обратить большое внимание.

В работе трансформатор ведет себя очень спокойно, ток потребления без нагрузки в районе 300 мА, но это с учетом потребления высоковольтной части.

Максимальная габаритная мощность сердечника, который я использовал, составляет в районе 1000 ватт, разумеется намоточные данные будут разными в зависимости от типа используемого сердечника. К стати намотку можно делать как на Ш-образных сердечниках, так и на ферритовых кольцах.

По такой основе мотаются исключительно все трансформаторы и в промышленных и в самодельных импульсных преобразователей напряжения, к стати – конструкции самодельных инверторов очень часто повторяются радиолюбителями в проектах сабвуферных усилителей и не только, так, что думаю статья была интересной для многих.

С помощью данного преобразователя напряжения можно получить 220 вольт от аккумуляторной батареи, напряжением 3.7 вольт. Схема не сложная и все детали доступы, этим преобразователям можно запитать энергосберегающую или светодиодную лампу. К сожалению более мощные приборы подключить не получится, так как преобразователь маломощный и больших нагрузок не выдержит.

Итак, для сборки преобразователя нам понадобится:

• Трансформатор от старого зарядного устройства для телефона.
• Транзистор 882P или его отечественные аналоги КТ815, КТ817.
• Диод IN5398, аналог КД226 или вообще любой другой рассчитанный на обратный ток до 10 вольт средней или большой мощности.
• Резистор (сопротивление) на 1 кОм.
• Макетная плата.

Еще естественно понадобится паяльник с припоем и флюсом, кусачки, провода и мульти метр (тестер). Можно конечно изготовить и печатную плату, но для схемы из нескольких деталей не стоит тратить время на разработку разводки дорожек их прорисовку и травление фольгированного текстолита или гетинакса. Проверяем трансформатор. Плата старого зарядного устройства.

Аккуратно выпаиваем трансформатор.

Дальше нам надо проверить трансформатор и найти выводы его обмоток. Берем мультиметр, переключаем его в режим омметра. По очереди проверяем все выводы, находим те которые парой «звонятся» и записываем их сопротивления.
1. Первая 0,7 Ом.

2. Вторая 1,3 Ом.

3. Третья 6,2 Ом.

Та обмотка, у которой наибольшее сопротивление была первичной, на нее подавалось 220 В. В нашем устройстве она будет вторичной, то есть выходом. С остальных снималось пониженное напряжение. У нас они будут служить как первичная (та, которая с сопротивлением 0,7 ом) и часть генератора (с сопротивлением 1,3). Результаты замеров у разных трансформаторов могут отличаться, нужно ориентироваться на их соотношение между собой.

Схема устройства

Как видите она простейшая. Для удобства мы пометили сопротивления обмоток. Трансформатор не может преобразовывать постоянный ток. Поэтому на транзисторе и одной из его обмоток собран генератор. Он подает пульсирующее напряжение от входа (батареи) на первичную обмотку, напряжение около 220 вольт снимается с вторичной.

Собираем преобразователь

Берем макетную плату.

Устанавливаем трансформатор на нее. Выбираем резистор в 1 килоом. Вставляем его в отверстия платы, рядом с трансформатором. Загибаем выводы резистора так чтобы соединить их с соответствующими контактами трансформатора. Припаиваем его. Удобно при этом закрепить плату в каком ни будь зажиме, как на фото, чтобы не возникала проблема недостающей «третьей руки». Припаянный резистор. Лишнюю длину вывода обкусываем. Плата с обкусанными выводами резистора. Дальше берем транзистор. Устанавливаем его на плату с другой стороны трансформатора, так как на скриншоте (расположения деталей я подобрал так, чтобы было удобнее их соединять согласно принципиальной схеме). Изгибаем выводы транзистора. Припаиваем их. Установленный транзистор. Берем диод. Устанавливаем его на плату параллельно транзистору. Припаиваем. Наша схема готова.

Припаиваем провода для подключения постоянного напряжения (DC input). И провода для съема пульсирующего высокого напряжения (AC output).

Для удобства провода на 220 вольт берем с «крокодилами».

Наше устройство готово.

Тестируем преобразователь

Для того чтобы подать напряжение выбираем аккумулятор на 3-4 вольта. Хотя можно использовать и любой другой источник питания.

Припаиваем провода входа низкого напряжения к нему, соблюдая полярность. Замеряем напряжение на выходе нашего устройства. Получается 215 вольт.

Внимание. Не желательно прикасаться к деталям при подключенном питании. Это не столь опасно, если у вас нет проблем со здоровьем, особенно с сердцем (хотя две сотни вольт, но ток слабый), но неприятно «пощипать» может.
Завершаем тестирование, подключив люминесцентную энергосберегающую лампу на 220 вольт. Благодаря «крокодилам» это несложно сделать без паяльника. Как видите, лампа горит.

Наше устройство готово.
Совет. Увеличить мощность преобразователя можно установив транзистор на радиатор.
Правда емкости аккумулятора хватит не на долго. Если вы собираетесь постоянно использовать преобразователь, то выберите более емкую батарею и сделайте для него корпус.

!
В этой самоделке AKA KASYAN сделает универсальный понижающий и повышающий преобразователь напряжения.

Недавно автор собрал литиевый аккумулятор. А сегодня раскроет секрет, для какой цели он его изготовил.

Вот новый преобразователь напряжения, режим его работы - однотактный.

Преобразователь имеет небольшие габариты и достаточно большую мощность.

Обычные преобразователи делают одно из двух. Только повышают, или только понижают подаваемое на вход напряжение.
Вариант, изготовленный автором может как повысить,

так и понизить входное напряжение до требуемого значения.

У автора имеются различные регулируемые источники питания, с помощью которых он тестирует собранные самоделки.

Заряжает аккумуляторы, да и использует их для различных других задач.

Не так давно появилась идея создания портативного источника питания.
Постановка задачи была такой: устройство должно иметь возможность заряжать всевозможные портативные гаджеты.

От обычных смартфонов и планшетов до ноутбуков и видеокамер, а также справился даже с питанием любимого паяльника автора TS-100.

Естественно можно просто воспользоваться универсальными зарядными устройствами с адаптерами питания.
Но все они питаются от 220В

В случае автора требуется нужен был именно портативный источник различных выходных напряжений.

А таковых в продаже автор не нашел.

Питающие напряжения для указанных гаджетов имеют очень широкий диапазон.
Например смартфонам нужно всего 5 В, ноутбукам 18, некоторым даже 24 В.
Аккумулятор, изготовленный автором, рассчитан на выходное напряжение в 14,8 В.
Следовательно, необходим преобразователь, способный как повышать, так и понижать начальное напряжение.

Обратите внимание, некоторые номиналы указанных на схеме компонентов, отличаются от установленных на плате.

Это конденсаторы.

На схеме указаны эталонные номиналы, а плату автор делал для решения своих задач.
Во-первых, интересовала компактность.

Во-вторых, авторский преобразователь питания позволяет спокойно создать выходной ток в 3 Ампера.

AKA KASYAN большего и не надо.

Связано это с тем, что емкость примененных накопительных конденсаторов небольшая, но схема способна выдать выходной ток до 5 А.

Поэтому схема является универсальной. Параметры зависят от емкости конденсаторов, параметров дросселя, диодного выпрямителя и характеристик полевого ключа.

Замолвим пару слов о схеме. Она представляет собой однотактный преобразователь на базе шим-контроллера UC3843.

Поскольку напряжение от аккумулятора немного больше штатного питания микросхемы, в схему был добавлен 12В стабилизатор 7812 для питания шим-контроллера.

В приведенной схеме данный стабилизатор указан не был.
Сборка. Про перемычки, установленные с монтажной стороны платы.

Этих перемычек четыре, и две из них являются силовыми. Их диаметр должен быть не менее миллиметра!
Трансформатор, вернее дроссель, намотан на желтом кольце из порошкового железа.

Такие колечки можно найти в выходных фильтрах компьютерных блоков питания.
Размеры примененного сердечника.
Внешний диаметр 23,29мм.

Внутренний диаметр 13,59мм.

Толщина 10,33мм.

Скорее всего, толщина намотки изоляции 0,3мм.
Дроссель состоит из двух равноценных обмоток.

Обе обмотки наматываются медной проволокой диаметром 1,2 мм.
Автор рекомендует применять проволоку диаметром немного больше, 1,5-2,0 мм.

Витков в обмотке десять, оба провода наматываются разом, в одном направлении.

Перед установкой дросселя перемычки заклеиваем капроновым скотчем.

Работоспособность схемы заключается в правильной установке дросселя.

Необходимо правильно припаять выводы обмоток.

Просто установите дроссель, как это показано на фото.

Силовой N-канальный полевой транзистор, подойдет практически любой низковольтный.

Ток транзистора не ниже 30А.

Автор использовал транзистор IRFZ44N.

Выходной выпрямитель - это сдвоенный диод YG805C в корпусе TO220.

Важно использовать диоды Шоттки, так как они дают минимальную просадку напряжения (0,3В против 0,7) на переходе, это влияет на потери и нагрев. Их также легко найти в пресловутых компьютерных блоках питания.

В блоках они стоят в выходном выпрямителе.

В одном корпусе - два диода, которые в схеме у автора запараллелены для увеличения проходящего тока.
Преобразователь стабилизирован, имеется обратная связь.

Выходное напряжение задает резистор R3

Его можно заменить на выносной переменный резистор для удобства работы.

Преобразователь также снабжен защитой от короткого замыкания. В качестве датчика тока применен резистор R10.

Это низкоомный шунт, и чем выше его сопротивление тем меньше ток срабатывания защиты. Установлен SMD вариант, на стороне дорожек.

Если защита от КЗ не нужна, то этот узел просто исключаем.

Еще защита. На входе схемы стоит предохранитель на 10А.

Кстати, в плате контроля аккумулятора уже установлена защита от КЗ.

Конденсаторы, применяемые в схеме крайне желательно брать с низким внутренним сопротивлением.

Стабилизатор, полевой транзистор и диодный выпрямитель крепятся к алюминиевому радиатору в виде согнутой пластины.

Обязательно изолируем подложки транзистора и стабилизатора от радиатора при помощи пластиковых втулок и теплопроводящих изолирующих прокладок. Не забываем и про термопасту. А установленный в схеме диод уже имеет изолированный корпус.