Всем здравствуйте. Этот преобразователь предназначен для питания приборов на 12 В - таких как радиоприемники, радиостанции и т. д, которые нам нужны в грузовых автомобилях с бортовой сетью 24 В. Да и в мастерской радиолюбителя также найдет применение, входное напряжение питания может составлять от 18 В до 30 В и выходным током 10 А. Инвертор характеризуется высоким КПД до 85% и низкими требованиями к его охлаждению. Принципиальная схема преобразователя представлена на рисунке.
Конструкция представляет собой преобразователь «STEP-DOWN» со стабилизацией выходного напряжения 13,6 В и контролем максимального выходного тока 10 А. Преобразователь управляется TL494, представляющей собой микросхему, разработанную специально для управления импульсные регулируемые источники. Питание цепи находится между клеммами 12 и 7. Напряжение питания подается через резистор R4 и фильтруется конденсатором С7. Стабилитрон D6 имеет в схеме защитный характер, чтобы микросхема не вышла из строя при повышении напряжения.
Внутренний генератор генерирует с частотой около 50 кГц, это связано с комбинацией компонентов R10 и C9. Микросхема также содержит источник опорного напряжения 5 В на выводе 14 и два компаратора. Первый компаратор контролирует выходное напряжение. На его инвертирующий вход (вывод 2) через резистор R15 подается опорное напряжение. Напряжение с выходного делителя R17 и R18 подается на неинвертирующий вход (вывод 1). Второй компаратор контролирует максимальный выходной ток. Неинвертирующий вход (вывод 16) питается от делителей R8 и R9. Напряжение с токового шунта R11 подается на инвертирующий вход (вывод 15) через резистор R12.
Компараторы имеют оба выхода, включенные внутри микросхемы, и регулируют ширину импульса для управления силовым переключающим транзистором. Силовой транзистор Т2 дополнительно управляется с выходов микросхемы (выводы 8 и 11) через транзисторы Т1 и Т3. После силового транзистором установлен диод D7. Этот диод Шоттки, он обусловлен очень малым падением напряжения в прямом направлении.
Накопительный дроссель L2 должен быть рассчитан на допустимый выходной ток. Комбинация компонентов R5 и C8 образует фильтр для подавления скачков напряжения, которые могут быть вызвать сильные помехи на выходе инвертора. Аналогичный фильтр стоит на входе преобразователя. Он состоит из конденсаторов С1, С2 и дросселя L1. Затем выходное напряжение фильтруется конденсаторами С10, С11, С14, С15.
Кроме того, инвертор оснащен простым, но эффективным предохранителем напряжения. К выходу инвертора подключен стабилитрон D3, который открывается, когда его напряжение превышает примерно 15 В. Ток через диод D3 открывает тиристор Ty1, что вызывает короткое замыкание и выход из строя предохранителя Po1, что приводит к отключению подачи напряжения на преобразователь. Вся схема разработана таким образом, что ничего не нужно настраивать. Сборка конструкции не составляет каких-либо проблем, и, если в монтаже нет ошибок, инвертор работает при первом включении. Вариант печатной платы представлен на рисунке.
Перед первой подачей напряжения желательно проверить качество пайки всех компонентов и полярность их расположения на плате. Если все в порядке, подключите питающее напряжение 24 В — обратите внимание на полярность подключения. В качестве источника напряжения можно использовать лабораторный блок питания с выходным напряжением не менее 24 В и током 5 А.
Подключите к выходу вольтметр и проверьте выходное напряжение преобразователя, оно должно быть в пределах 13–14 В. Затем подключите к выходу нагрузку, например автомобильную лампочку на 12 В с потребляемой мощностью около 50 Вт, и проверьте выходное напряжение еще раз. Оно не должно меняться, так как благодаря используемой цепи управления выходное напряжение стабилизируется на уровне около 13,6 В с потребляемым током до 10 А.
В заключение, рекомендуется установить собранный и настроенный преобразователь в металлический корпус, минимизировав таким образом возможные помехи.