Проблема преобразования постоянного напряжения, получаемого от автомобильного аккумулятора в переменное напряжение, пригодное для питания приборов бытовой стационарной техники, существует давно (пожалуй столько же, сколько существуют автомобили и электрические сети). В радиолюбительской литературе разных лет предложено множество разнообразных преобразователей, от электромеханических, представляющих собой спарку электродвигателя на 12V и электрогенератора на 220V, до современных схем, построенных на микроконтроллерах и мощных полевых транзисторах.


Выходной каскад выполнен на двух мощных ключевых полевых транзисторах VT1 и VI2. Противофазные импульсы поступают на их затворы, а в стоковых цепях включены обмотки трансформатора напряжения Т1. Здесь используется обычный низкочастотный силовой трансформатор, который обычно служит для получения от сети 220V двух переменных напряжений no 12V (вторичная обмотка на 24V с отводом от середины).

В данном случае, трансформатор мощностью 200 W (и допустимой нагрузкой по обмоткам 12V не менее 15А) с тороидальным железным сердечником. Но это может быть и другой трансформатор с аналогичными параметрами, например, на Ш-образном сердечнике.

Если вы имеете трансформатор с одной обмоткой на 24V или 36V: а так же, с другими обмотками, его нужно либо перемотать, либо, в случае с 24V, разделить обмотку на два, сделав отвод от середины. Чтобы знать сколько вольт приходится на один виток, нужно любым проводом намотать десяток витков на катушку трансформатора, не разбирая его (в тороидальном трансформаторе это сделать проще, но и в трансформаторе с Ш-образным сердечником обычно есть достаточный зазор между сердечником и катушкой, чтобы туда можно было без разборки намотать десять витков тонкого провода.

Затем, первичную обмотку включите в сеть, и измерьте переменное напряжение на намотанной вами обмотке. Результат разделите на 10. Теперь: зная какое напряжение приходится на один виток можно переходить к перемотке вторичной обмотки трансформатора. В случае с 24-вольтовой вторичной обмоткой, - отмотайте число витков, соответствующее 12V.

Затем сделайте отвод, и намотайте на место отмотанный провод. Делая это просчитайте витки, - важно чтобы обмотки были одинаковыми. Диаметр провода вторичной обмотки должен быть не менее 1,5мм. Если переделываете трансформатор со вторичной обмоткой на 36V, нужно отмотать число витков, соответствующее 24V, а затем, сделав отвод, намотать число витков, соответствующее 12V.

На сдвоенном компараторе А1 сделаны датчики, следящие за напряжением питания и за температурой окружающей среды. Выходы компараторов LM393 выполнены по схеме с открытым коллектором, поэтому их можно соединить вместе, а резистор R3 совместно с светодиодом VD1 одновременно выполняет функцию подтягивающего резистора (к уровню логической единицы).

При возникновении аварийного состояния температуры или снижения напряжения питания светодиод зажигается, а открывшийся диод VD2 блокирует микросхему А2.

Измеритель напряжения собран на А 1.1, он сравнивает напряжение, полученное отделителя R1-R5 с напряжением 5V, поступающим на его инверсный вход со стабилизатора микросхемы А2 (с вывода 18 через R7).

Измеритель температуры выполнен на компараторе А1.2 и терморезисторе R9. Здесь используется терморезистор с положительным температурным коэффициентом (сопротивление увеличивается при возрастании температуры). Можно использовать термистор с отрицательным коэффициентом, поменяв местами R9 и R6, а так же, с другим номинальным сопротивлением.

Не исключена замена терморезистора кремниевым диодом, включенным в обратном направлении или переходом кремниевого транзистора. В любом случае подбором сопротивления R6 нужно установить порог срабатывания на температуре 70°С.

Полевые транзисторы можно использовать другие, выбирая транзисторы обратите внимание на то, что они должны допускать ток не менее 40А и напряжение не менее 35V, а так же, должно быть сопротивление канала в открытом состоянии не более 0,05 Om. Под эти параметры подходит очень большое число транзисторов серии IRF или BUZ. а так же многие отечественные.

Используя более мощный трансформатор можно соответствующим образом увеличить выходную мощность, вплоть до нескольких киловатт. В этом случае нужны значительно более мощные транзисторы, либо нужно использовать схему параллельного включения нескольких транзисторов, так чтобы получить требуемый максимальный ток.

При этом соответственно нужно будет уменьшить сопротивление проволочного резистора R8 и увеличить его мощность, а гак же. выполнить монтаж выходного каскада, так чтобы он допускал значительно больший ток. И еще, - потребуется более емкий радиатор.

Схему можно существенно упростить, отказавшись от датчиков температуры и напряжения (убрать часть схемы на А1). В этом случае выводы 8 и 6 А2 оставляют соединенными вместе и никуда не подключают. Конденсатор С3 должен остаться. Но такое упрощение может привести к повреждению прибора из-за перегрева и к разрядке автомобильного аккумулятора до такой степени, что пуск двигателя станет невозможным.