Пропоную вашій увазі схему і опис простого перетворювача напруги для електровудки. Початківцю радіоаматорові вперше зібравшись виготовити електровудку важко домогтися достатньої потужності перетворювача напруги, іноді в силу відсутності необхідної елементної бази, іноді лякаючись складної схеми і відступаючи перед складністю настроювання. Отримуючи малі вихідні потужності багато просто розчаровуються в ефекті, не бажаючи в подальшому займатися і вдосконалювати ЕВ.

Простий потужний перетворювач напруги

Схема підкуповує своєю простотою, містить мінімум деталей, зібрати і налагодити можна за вихідні, зрозуміло розуміючи що хочемо зробити і отримати, потужність досягає 500 Вт. Все залежить від того правильно чи ні усвідомлюємо ті чи інші моменти, наскільки знаємо силову електроніку і вірно застосовуємо конструкторські рішення у виготовленні. Схема класична, генератор і підсилювач потужності. Генератор, це звичайний генератор Йенсена з трансформатором струму tr1. Його особливість сильна залежність частоти перетворення від навантаження і можливість роботи на короткому замиканні. Завдяки високій здатності навантаження генератора, в підсилювачі потужності можна сміливо використовувати транзистори з низьким коефіцієнтом посилення а так само паралельне з'єднання транзисторів підсилювача. Схема підсилювача не най вигідніша в плані економічності через резистори R2 і R3, трансформатора напруги tr2 і відсутність схем, які усувають наскрізний струм силових ключів. За низької напруги живлення розумно використовувати в управлінні силовими ключами трансформатор струму, перенісши резистори R2 і R3 на високу сторону, але тоді доведеться змінити тип генератора, тим самим ускладнюється його розрахунок, для повторення це не настільки виправдано, та й загальні втрати на управлінні значно менше втрат від наскрізного струму. Ми маємо майже постійне навантаження генератора, навантаженого база-емітерним переходами силових ключів, отже, недоліком плавання частоти можна знехтувати.

Про деталі. Сердечники трансформаторів tr1, tr2, tr3 можна застосувати ферритові марки 2000 і вище, але кращі результати в габаритах дадуть сердечники для tr3 з тонкого 50-80 мкм стрічкового пермалої, електротехнічного заліза або аморфної сталі товщиною стрічки 20-25 мкм. У схемі присутні наскрізні струми силових ключів, не було завдання повністю позбудеться від них, але зводити їх до можливого мінімуму необхідно, щоб уникнути теплового пробою й прийнятного ККД схеми в цілому. Вибір силових ключів для потужного перетворювача можливий з НЕ широкого кола транзисторів, застосування побутових транзисторів вимагає з'єднання їх в паралель, та й самі транзистори в залежності від типу значно відрізняються за часом закривання, і отже за втратами від наскрізного струму. Правильний (прийнятний) вибір частоти перетворення тут має вирішальну роль, тобто які швидкісні транзистори ви маєте, таку частоту перетворення ви можете дозволити. На жаль, високо потужні транзистори не мають достатнього швидкодії, в зв'язку з цим необхідно зменшувати частоту перетворення, що б залишатися в межах споживаного струму в холостому режимі 3-5 А. Наприклад, кращими швидкісними характеристиками з доступних транзисторів мають транзистори КТ867А, які дозволяють використовувати частоти перетворення без усунення наскрізних струмів приблизно 7-10 кГц, відповідно ви вибираєте перетин трансформаторів і розрахунок на ці частоти, а транзистори 2ТК252 і 2ТК152 мають гірший час вимикання, тому використовувати їх в схемах з наскрізним струмом ключів на частотах понад 6-7 кГц не рекомендується , хоча через "природні" особливості він здатний витримувати досить високі струми, без всіляких наслідків, більш високі частоти позначаться тільки на "тривалості життя" АКБ на рибалці. Співвідношення площ перетину сердечників tr1 і tr2 приблизно 15-20 кратне, важливо що б tr2 не наситились. Сердечник tr1 ферит, діаметром 8-16 мм. Розмір спеціально не уточнюється, так як можливо в деяких випадках виконання підсилювача потужності доведеться скорегувати його. Чому коригувати розміром сердечника? Питання просте, існує можливість коригування числом витків, але є якийсь мінімум числа витків, який вкрай небезпечний, і не дає надійного рішення. W1 = W2, W3 = W4, співвідношення витків W1 / W3 і W2 / W4 дорівнює приблизно коефіцієнту посилення транзисторів Т1 і Т2, бажано менше, з урахуванням розкиду параметрів і урахуванням струму колектора, в нашому випадку приблизно 8. Кількість витків обмоток W3 і W4 не менше 3, якщо цікаво, проекспериментуйте з меншим числом витків, спливуть недоліки які побачите на екрані осцилографа, вам вибирати, чи підійде цей режим чи ні. Співвідношення витків обмоток трансформатора tr2 W1 / W3 і W2 / W4 дорівнює приблизно 4, важливо що б напругу на обмотках W3 і W4 не перевищувало 5 вольт. На початковому етапі налагодження просто не підключайте живлення 12 вольт на підсилювач потужності. Заміряйте напругу на резисторах R2 і R3, бажано осцилографом, порахуйте струм. Для промислових транзисторів достатній струм 6-8 А. Побутові транзистори вимагають окремих резисторів в базовому ланцюгу, дуже бажано в цьому випадку силову обмотку трансформатора tr3 виконати з подвійного проводу, кожен з яких з'єднати з колекторами транзисторів, тим самим отримуючи розподілене навантаження. Сумарний базовий струм в цьому випадку так само дорівнює 6-8 А. Заміривши частоту перетворення, оцінивши можливості транзисторів, відкоригувавши її, можна приступати до розрахунку силового трансформатора tr3. Не бажано включати перетворювач без навантаження, а краще забезпечте його шунтуванням колектор-емітерного переходів транзисторів Т3 і Т4 діодами. У випадках високого нагріву силових ключів, переконайтеся в достатньому базовому струмі і напрузі живлення, якщо все правильно то доведеться зменшити частоту перетворення, відповідно провести перерахунок силового трансформатора.

Хай щастить.