Здравствуйте, мне необходимо создать инвертор на 110В питающийся от аккумуляторов на 3,6 В на частоте 1кГц, способный выдавать мощность порядка 20Вт для питания "Холодного неона". В сети я нашел примеры схем, например http://el-shema.ru/publ/pitanie/skhema_inv...2_220/5-1-0-181, рассчитанные на 12В на входе, в частности по причине минимального напряжения питания TL494 выше 7В. Хотелось бы узнать, как рассчитать инвертор с вышеприведенными показателями, возможно ли использование степ-ап для повышения напряжения до 12В и более и какие аккумуляторы лучше использовать с учетом того, что ток с них может превышать 4-5 А. Спасибо заранее.

А почему нельзя взять аккумулятор на 12В ? И откуда такое странное требование к частоте ?

аккумулятор должен быть компактный, крепиться будет на человека вместе с платой, на 12В аккумы весят несколько кг и в целом громоздкие. Требование к частоте не странное, я собираюсь питать так называемый "холодный неон" http://ru.wikipedia.org/wiki/%DD%EB%E5%EA%...%F0%EE%E2%EE%E4
Частота 1кГц является для него резонансной.

А вы хотите маленький ? Не выйдет, от него потребуется ток порядка 7А при вашей мощность, а то и выше. Тут все зависит от требуемой продолжительности работы этого устройства. И потом, 3.6В - что это за аккумулятор ? NiMh (NiCd) ?

На самом деле не так хорошо разбираюсь в этом вопрос и конкретно в элементах питания, по той причине и ищу консультации и возможных путей решения задачи. Я знаю, что задача решаема, поскольку видел ее исполнение. Например, http://www.chipdip.ru/product/imr18650-2/ судя по спецификации выдает до 5А continious, но наверное нещадно греется, можно ли их выставить последовательно?


На счет продолжительности работы-это порядка 10-20 минут максимум с переменным потреблением от 10 до 20кВт.

Есть пальчиковые батарейки на 12В, используемые в брелках.


Киловатт? Там же, по приведенной Вами ссылке указано буквально следующее:

Так откуда Вы взяли требуемую Вам мощность? Вы всего человека хотите обмотать этим проводом в несколько слоёв?
Кстати, там же и картинка с переносным преобразователем от батареек АА. Наверняка готовый на китайском сайте будет купить для Вас проще и дешевле.

Li-Ion и подобные.
http://ru.wikipedia.org/wiki/%D0%9B%D0%B8%...%82%D0%BE%D1%80

Для тех же авиамоделей выпускаются сборки из трех пследовательно соединенных аккумуляторов на 3.7В. Можно такую сборку и самому сделать. Аккумуляторы там специальные, рассчитанные на большие разрядные токи. Для 20 мин. работы вашего прибора по очень оптимистичному прогнозу 2200 мА*ч должно хватить. При этом от него будет отбираться ток в 7А. Это довольно много, далеко не всякий аккумулятор сможет отдать такой ток. Плюс к этому не забудьте, что литиевые аккумуляторы, как правило, недопустимо эксплуатировать без схемы защиты. В авиамодельных аккумуляторах ее может и не быть, но ваш аккумулятор будет носиться чуть ли не в кармане ...

Конечно же я описался, 20Вт. От АА преобразователи китайские выдают 3Вт или около того, идти будут долго, а у нас стоят рублей по 600-800. Внутри у них ужасно спяная платка из трансформатора, пары кондеров и биполярного транзистора с обратной связью и черезвычайно низким КПД.


Спасибо за совет. Ок, мы получили 7А на 3.6В при необходимых 12В, как их преобразовать в 12В или как изменить схему инверотора по ссылке в заголовочном посте. Какого рода схема защиты необходима? Я все-равно буду печатать плату на нагрузочную-управляющую и часть с радиоприемником, так что включить в схему защиту-не проблема.

На 12В ток упадет в 12/3.6 раз с составит ~2.1А. Свинцовый аккумулятор на 12В емкостью в 2А*Ч будет весьма компактным и легким, и, кстати, схема защиты ему не потребуется.
Схема защиты реализуется на специальной ИС и, как правило, ставится как можно ближе к аккумулятору или даже напаивается на его выводы.

P.S. А при чем здесь радиоприемник ?

Современные литий-ионные аккумуляторы, уже снабжены, как правило, защитой, что не исключает штатной защиты.
Существуют сборки таких батарей на 11 В с зарядниками , что было бы более предпочтительно для такого устройства.
С зарядкой:
http://www.goodluckbuy.com/12v-9800mah-por...ttery-pack.html
Отдельно:
http://www.goodluckbuy.com/index.php?targe...-135&page=3
http://www.goodluckbuy.com/digital-balance...discharger.html

Повышающий преобразователь тля батареи на LM2577 - http://www.goodluckbuy.com/lm2577-dc-dc-dc...cuit-board.html

Спасибо, то что мне нужно, тогда такой вопрос..от чего защищает эта защита? Возьмем скажем http://www.goodluckbuy.com/high-power-lion...um-battery.html Из характеристик следует, что Continious discharge Rate-35C, что дает нам 35*2800=98А, это значит что эта сборка может разряжаться током в 98А??

Но так и не сказали, откуда их взяли.

В конденсаторе энергию потребляет его неидеальная составляющая, которая в данном случае неизвестна. Если она 1%, то, при всём желании, вкачать 20 Вт можно будет не в 200 м, а только в 20 км такого шнура.

Тут неплохой анализ по холодному неону,
http://learn.adafruit.com/el-wire/using-el-wire
где описывается и выбор частоты и расчет мощности, мне нужно запитать метров 20, а то и больше. Из статьи следует, что мощность порядка 0,9Вт/метр.

Из статьи следует, что метр шнура потребляет 100 В ^2 / 100000 Ом = 0,1 Вт.

Вы ошибаетесь.
"We can use this information to determine the power draw.
Assuming you have LyTec EL wire, 2.3mm diameter 'standard'…if have one meter, that is 6nF and 100KΩ in parallel. The capacitance has an impedance of 1/(2πfC) so at 2000 Hz, the impedence per meter is 12 KΩ, in parallel with 100 KΩ it is 11 KΩ total. For a 100V AC power source, the current draw is 100V/11KΩ = 9mA per meter. 100V * 9mA/meter = 0.9 Watts/meter!
If you are using our 'high brightness, long life' stuff, its about 1.5 Watts per meter."
Откуда вы взяли 100кОм, я не понял. При 120В и 2000Гц, сопротивление 94 Ом.

Дело в том, что потребление EL-светильника так просто не определишь. Можно было бы предположить, что в свет уходит та часть энергии, что рассеивается на виртуальном резисторе модели, а конденсатор, дескать, как чисто реактивный элемент, энергии не потребляет. На самом деле это не так. И модель, представленная по ссылке, далека от реальной. Резистор там определяет лишь долю "утечки", снижающей КПД. Обратите внимание на изменение его номинала с частотой. С другой стороны, и конденсатор там - не совсем конденсатор. Из таблицы видно, что ёмкость его зависит как от частоты, так и от приложенного напряжения. Это "конденсатор с потерями на излучение", поэтому реальную потребляемую мощность излучателя может сообщить только производитель в документации.

Прошу прощения, я сам немного запутался. Как я понял, в статье рассматривается параллельное соединение емкости и сопротивления и вычисляется их общее сопротивление и на основе этой цифры выходит 0,9Вт/метр. Вот ссылка на спецификацию http://lib.store.yahoo.net/lib/light-up-clothing/2.3mm.pdf ближе к концу приведены цифры по потреблению на метр, совпадающие с результатами в статье.

Как правило, защита от перезаряда и критиеской температуры.

Совершенно верно, током до 98А.
Этот аккумулятор может кратковременно выдать до 1 квт энергии.
Подобные аккумуляторы активно используются в электрических моделях.

Точнее 5,8 нФ и 118 кОм.

Мощность, потребляемая 20-ю метрами шнура от элемента питания — это сумма активной 0,085 Вт * 20 = 1,7 Вт и потерь от реактивной (100% – КПД) * 0,73 Вт * 20 = 14,6 Вт (для КПД=0%).

Если предположить, что КПД БП получится 80%, то потери 14,6 Вт * 20% = 2,9 Вт и емкость элемента питания для 20 минут работы должна быть (1,7 Вт + 2,9 Вт) * 1/3 часа = 1,5 Вт·ч, т.е. один аккумулятор NiMH типоразмера АА и ёмкостью 2700 мА·ч из ближайшего продмага заведомо годится.

Спасибо, мне стало понятнее после ваших объяснений, но независимо от этого мне нужно 12 вольт на входе и возможность выдавать ток до 7 А или нет? так что китайские аккумуляторные сборки подойдут лучше всего.

Независимо от этого:

предложенный сообщением выше NiMH AA весит 31,5 грамм, независимо от чего неизвестно, что же Вам нужно.

Какого-то конкретного аккумулятора вы мне не предложили, я не нашел ссылку или название, какой у него вольтаж? Я понял, что он есть в ближайшем продмаге и весит 31,5 грамм, NiMH типоразмера АА и ёмкостью 2700 . Мне необходимо не менее 8 вольт, чтобы питать драйвер инвертора и хотя через активное сопротивление идет сравнительно маленький ток, в целом ток через реактивное сопротивление может достигать нескольких ампер, поправьте меня, я могу ошибаться, но хочу уложить в голове эти новые сравнительно для меня вещи.

А куда 14,6 Вт делось?
Если сложить полученные Вами цифры потребления 20 метров шнура, то получим 14,6+1,7=16,3 Вт для худшего случая, ведь так?
Теперь, сложив эту мощность с потерями на КПД источника, получаем: 16,3 Вт * 1,2 = 19,56 Вт. Разве нет?
Тогда выходит, что для двадцатиминутной работы потребуется шесть с половиной ватт-часа энергии.

http://www.google.ru/search?q=nimh+aa+2700+mah

Для данной задачи — разряд "2C" в этой бумаге: Нажмите для просмотра прикрепленного файла

Я предполагаю нормальный генератор (повышающий преобразователь и усилитель класса D) требуемого производителем синуса на современных деталях. TL494 натурально полувековой давности, а тем более думать сделать на ней резонансную схему. Вольтаж аккумулятора здесь дело десятое, потому что КПД всё равно можно получить только этими двумя способами.


Циркулируют между ёмкостями нагрузки и БП.

Ок, если все так сказочно хорошо, то почему в статье:
"This pocket inverter can drive approximately 1 to 15 feet (0.3-5 meter) of 'classic' EL wire such as LyTec. Since we are using higher-brightness EL wire in the shop, it can only drive half as much, 1 to 7.5 feet (0.3 to 2.5 meter). We found that 2 meters gives a nice bright glow at good voltage and frequency. At 3 meters, its not as bright, it appears about the same as 'classic' EL." Они еле могут запитать пару метров неона через батареечный инвертор на пару АА батареек?
Инвертор с полутора вольт до 120? Серьезно?

"Thus an inverter with a 100mA output capability can drive 10 meters or so of LyTec and 5 meter of 'high brightness' EL. The transformer and transistors used in an inverter are a big part of how much current an inverter can provide!"
Опять же из статьи, говорит совершенно о другом.

Интересно было бы взглянуть на Ваш вариант. Я пробовал решать похожую задачу, только питание у меня имелось 12-вольтовое. А что автору удасться получить 80% КПД - сильно сомневаюсь. Хотя, мало ли...

Ничего особенного, всё самое обыкновенное.

Повышающий — например, питаемый током пуш-пул (дроссель (5 мОм), два транзистора (7 мОм) и трансформатор (7 мОм)), на выходе двухполупериодный удвоитель (два диода и два конденсатора).

Усилитель класса D — например, полумостовой бутстрепный драйвер, два транзистора и дроссель.

Управление всем этим — готовые аппаратные ресурсы и одна программа одного микроконтроллера, например PIC16F1503. Питание — маломощный повышающий преобразователь, например MCP1640.



Просто ориентируйтесь на цену. Перечисленный выше вариант — порядка 10 долларов в розницу, без учёта ПП.

Понимаю. Рассуждал примерно так же. Однако вопросы начинаются с попыткой выделения полезной огибающей (1кГц?) из выпрямленного удвоителем. На RC-фильтре будут немалые потери, а попытки использовать ёмкость нагрузки в качестве фильтрующей могут приводить к неприемлемому коэффициенту гармоник нагрузочного тока. И, разумеется, подстройка выходного каскада под резонанс - штука, зависящая от длины кабеля. Так что проблема только выглядит простой.

Не понял, о чём Вы. Схема простой генератор, выход конечно надо немного нагрузить, но никаких резонансов не требуется.

Холодный неон чтобы светиться хочет некое переменное питание - 1kHz 110V амплитудой?
То есть, возможно бы простейший автоколебательный со вторичкой на 110V?
В холодном неоне есть ёмкость, ну пусть участвует в колебательном процессе

Ага, натуральный резонансный контур на 1 кГц - это довольно просто. Только немного громоздко, особенно если понадобиться заметная реактивная мощность. 5 нФ/метр, 1 кГц - 32 кОм. Типа 0,38/2 - 0,19 ВАР. Нехай 10 м - 1,9 ВАР. Пусть у нас ферритовый сердечник ЕЕ25, размах индукции 0,25 Тл. 24 мквс, 0,05 В/вит. Т. е., на 110 В понадобится ок. 110/0,05, х0,75 примерно - 1700 вит. Ширина каркаса 15,7 мм, мотаем провод 0,1 мм - витков 130 в ряд. 13 слоев - толщина намотки ок. 1,2 мм. По 5 см виток - 85 м провода. Ок. 2,5 Ом/м, х 85 = 227 Ом. При 50 нФ - 35 мА пик, омические потери - 0,27 Вт.. Да, вы знаете, тупой резонатор на 10 м - вполне реальная штука . Только придется настраивать частоту резонанса на 1 кГц подбором прокладки меж половинками сердечника. Для 50 нФ индуктивность - 5 Гн, при 1700 вит. понадобиться витковая индуктивность 1,7 мкг. Надо будет высокопроницаемый феррит вроде CF195 и очень тонкую прокладку, микрон 15-20.
Кстати, пищать будет.
От 3,6 В, действительно, проще запитать микроконтроллер. Пик или Атмегу, напр.
А чтоб не зависеть от емости нагрузки - действительно, понадобится городить усилитель класса D. Гм. Полумост с тем же IR2104 - действительно, интересно. И пара штук IRF720-740. Только частота ШИМ должна быть достаточно высокой, чтоб удобно фильтровалась от 1 кГц. На 8 бит быстрый ШИМ в Мк - макс. 80 кГц, если тактовая частота 20 МГц. Ставим для удобства еще 50 нФ в нагрузку. Знаете, моделирование показывает, что даже 1-звенного фильтра из 100 мГн и 50 нФ хватит. Коэф. фильтрации ШИМ - 1250 раз.
Задача у МК получилась как у того, что стоит в упсе. Руление пуш-пулом и выдача ШИМового синуса. Я бы предложил Logic Level полевики в пуш-пул. Или даже BC817-40, если мощность действительно будет не более 1-2 Вт. Только IR2104 понадобится обмотка питания, у ней нижний порог питалова вольт 9.
Сердечника ЕЕ20 для повышалки вполне хватит. Он пропустит ватт 10-20. Фильтровый дроссель пуш-пулу, думаю, не понадобится. Просто нестабилизированная молотилка, токо с плавным пуском. Чтоб не подкоротить аккумулятор насыщенным трансом. Всю стабилизацию делать синусом. Типо компенсация постоянной составляющей. Вообще говоря, при желании можно обойтись и без МК. Синус сначала делается на ОУ, потом им рулят релейным усилителем класса D. Но это на любителя. Еще и амплитуду задающего синуса придется стабилизировать.