Форум РадиоКот

Есть желание реализовать схему простейшего преобразователя частоты ~220v мощностью до 50 Вт, с регулировкой частоты от 20 до 50 герц, для питания синхронного двигателя с ротором на постоянном магните аквариумной помпы.
Ищу схему удовлетворяющую следующие требования:

- простота реализации
- минимальное количество элементов
- доступность элементов
- высокая повторяемость реализации
- максимально возможный КПД
- напряжение на входе ~220v (бытовая сеть)
- напряжение на выходе ~220v (прямоугольный)
- максимальная мощность нагрузки 50-60 Вт.
- реальная мощность нагрузки аквариумная помпа 30-40 Вт. При номинальных параметрах сети питания.

После поиска в сети нашел два варианта:

1) http://radiokot.ru/circuit/power/converter/14/

2) http://radiostorage.net/?area=news/431


Но эти самые простые из найденных в сети вариантов, все же не настолько просты в реализации для дилетанта. В следствии этого обратился к схеме самого простого из найденных преобразователей 12/200v: http://www.mycircuits9.com/2012/06/simp ... -230v.html

со схемой:



Спецификация:

IC1 - NE555
Q1 - TIP 41A(NPN)
Q2 - TIP 42A(PNP)
T - Stepup Transformer
R1 - 10KΩ
R2 - 150KΩ
C - 0.1μF
C1 - 0.01μF
C2 - 2700μF

Калькулятор частоты генератора для подбора элементов: http://www.mycircuits9.com/2012/06/asta ... uency.html


Я предполагаю, что данную схему, в принципе, можно использовать без переделки для заявленных мной целей, запитав ее например от блока питания ноутбука. Но хотелось бы ее упростить, убрав трансформатор и запитав транзисторы от выпрямленного 220v.
В связи с этим встают вопросы:

1) Какие транзисторы можно использовать в замен указанных в спецификации схемы для управления постоянным 220v?

2) Можно ли понизить напряжение питания генератора в этой схеме и на сколько?

3) будет ли работать эта схема после такой переделки?

4) Как посчитать КПД этой схемы и какие меры принять для достижения максимально возможного КПД?

Возьми схему преобразователя на микросхеме IR2153, пересчитай частотозадающие элементы под вашу частоту и всё. Схем в инеие полно.
На таймере такое не получится.

Телекот писал(а):... На таймере такое не получится.

Почему???

Потому что транзисторы включены по схеме повторителей напряжения. То есть они повторяют напряжение которое выдаёт таймер только усиливают его по току. А таймер не сможет дать напряжение больше его питания.

Телекот писал(а):Потому что транзисторы включены по схеме повторителей напряжения. То есть они повторяют напряжение которое выдаёт таймер только усиливают его по току. А таймер не сможет дать напряжение больше его питания.

Прошу извинить дилетанта, но я предлагал в первом посте темы оставить базу транзисторов, как есть, а управляемую цепь отключить от общей цепи питания схемы, сделав отдельную цепь питания от выпрямителя 220v. в этом случае транзисторы будут управлять током 220v. Или я ошибаюсь???

Транзисторы включены по схеме повторителей (сигнал снимается с эмиттеров), они повторяют сигнал поданный на базы не зависимо от какого напряжения они питаются. Если таймер выдаёт импульсы амплитудой 12в то и на выходе будет примерно такое же напряжение, хоть от 1000в питай транзисторы.
Вам надо почитать как работает транзистор и тогда пробовать изобретать схемы. Сейчас можно только повторять чужие не чего не меняя.

Наверно ТС хотел связать генератор с высоковольтными ключами с помощью трансформатор. но проще будет сделать на ir2153 но есть несколько моментов в даташите на микросхему график частоты начинается с 60 гц, будет ли она нормально работать начиная с 20 гц. И второе при уменьшении частоты подаваемого тока на двигатель напряжение так же должно уменьшаться. а после диодного моста и так под 300 будет((

Vladimir_l9 писал(а):И второе при уменьшении частоты подаваемого тока на двигатель напряжение так же должно уменьшаться. а после диодного моста и так под 300 будет((

Наоборот будет недонапряжение на частотах близких к 50Гц так как с полумоста снимается половина питания.

мотор аквапомпы имеет заслонку для регулятора потока -применять для него ЧАСТОТНИК НЕОБРАВДАНАЯ НИЧЕМ РОСКОЩЬ
можете сделать старт стопный режим..
даже в фонтанчике-хватает щтатной заслонки
ну а при уровне ТС -толко готовое купить

musor писал(а):мотор аквапомпы имеет заслонку для регулятора потока -применять для него ЧАСТОТНИК НЕОБРАВДАНАЯ НИЧЕМ РОСКОЩЬ
можете сделать старт стопный режим..
даже в фонтанчике-хватает щтатной заслонки
ну а при уровне ТС -толко готовое купить

Спасибо за указание на мой уровень в электронике. Но свой уровень (нулевой) я и сам знаю , что и указал в первом посте темы.
А о целесообразности решения поставленной в теме задачи, извините, не Вам судить, есть факторы которые превышают затраченные на решение время и деньги.
Если интересно, то о целесообразности могу предметно написать, но это не связано со схемотехникой.

Vladimir_l9 писал(а):Наверно ТС хотел связать генератор с высоковольтными ключами с помощью трансформатор. ...

Нет, напротив, я предполагал, что можно как то избавится от трансформатора, упростив схему.

Vladimir_l9 писал(а):... но проще будет сделать на ir2153 ...

Это упростит схему и позволит обойтись без трансформатора???

Да.

Телекот писал(а):Да.

Спасибо.

Если можно, то дайте пожалуйста ссылку на возможную схему. Или приведите эту схему здесь с номиналами элементов для моей цели.

Уважаемый Телекот, нашел в сети вот такую полностью бестрансформаторную схему:



Отсюда: http://x-shoker.ru/news/moshhnyj_genera ... -04-11-288

Или такая же но с регулировкой частоты:



Отсюда: http://elec-prog.narod.ru/schems/half-b ... ertor.html

Можно ли ее использовать для моих целей (см. 1 пост) без переделки??? Или необходимо изменять номиналы и типы элементов? Что можно упростить?

Лень было рисовать полностью, изменил частями. Будут вопросы пишите

Берёте вторую схему. Резистор R2 меняете на цепочку из постоянного резистора на 6,8к и переменного резистора 8,2к. Конденсатор С3 ставете на 2мкФ, С4 на 50мкФ, С5 на электролит 47мкФ 400в.
И можете пользоваться соблюдая технику безопасности. Делать измерения можно только питая устройство через разделительный трансформатор. При эксплуатации ось переменного резистора должна быть изолирована пластиковой ручкой.
Vladimir_l9 Резистор такого номинала ставить нельзя так как входное сопротивление микросхемы достаточно низкое и частота будет плавать. Лучше увеличить конденсатор.

Телекот писал(а):Лучше увеличить конденсатор.

Да вы правы. я просто даташит смотрел подумал что микросхеме станет плохо от большой емкости. Если сопротивление переменное поставить 8,2 к то частота будет от 23гц чтоб частота была от 20 гц то нужно ставить 11к, если конечно это существенно в данном случае.

Большое спасибо за схему! все устраивает и по цене и по сложности реализации.

Но вернусь к вопросам из первого поста:

1) Как посчитать КПД данной схемы?
2) Что необходимо изменить в схеме (подбор элементов) чтобы добиться максимального КПД схемы?

кпд тяжеловато будет посчитать но на вскидку около 95 я думаю будет.
-если микросхему запитать от отдельных 15 вольт а не через R1, то можно избежать потерь на этом сопротивлении но это усложнит схему, я бы посоветовал увеличить сопротивление r1 (меньше греться будет) так как частота переключения ключей маленькая.
-взять ключи с меньшим сопротивлением открытого канала, но выигрыш будет не значительным, не стоит оно того.
первое включение производите через лампочку ватт 60-100 (в разрыв провода перед диодным мостом) если все правильно собрано то лампочка вспыхнет а потом будет еле светиться.

Для уменьшения потерь на резисторе можно его подсоединить не 310в, а к переменки и уменьшить сопротивление до 15к. Это процентов на 20 уменьшит потери на резисторе.