Scopul inițial al proiectului a fost de a realiza un convertor puternic de la 12 la 220. Principalul avantaj al acestui dispozitiv este ușurința sa de asamblare, realizată folosind un circuit push-pull. Doar 2 tranzistoare cu efect de câmp, fără oscilatori master. Chiar dacă aveți experiență într-o chestiune precum asamblarea unui convertor, dar există o mare dorință de a încerca, atunci nu este nimic dificil, îl puteți asambla cu ușurință cu propriile mâini.
Nu este necesar să cumpărați piese pentru dispozitiv; toate componentele pot fi găsite acasă în echipamente vechi.
Să ne uităm la un videoclip al convertorului:
În ceea ce privește parametrii convertorului, din păcate, frecvența de ieșire este variabilă, dar o puteți transforma cu ușurință în curent continuu instalând un redresor la ieșire și condensator mare cu o capacitate calculată de aproximativ 100 microfarați, la o tensiune de 400 volți. Frecvența de funcționare depinde de circuitul LC. Folosim înfășurarea primară a bobinei ca bobină. 2 clapete instalate. Înfășurarea nu are robinet.
Tranzistoarele puternice de canal de înaltă tensiune sunt utilizate ca întrerupătoare de alimentare. Ele pot fi înlocuite cu orice altele de joasă tensiune. Puterea depinde în primul rând de transformator și tranzistoare fawn.
În ceea ce privește circuitul, acesta vă va permite să eliminați până la 500 de wați sau jumătate de kilowatt de putere de ieșire, fără circuite master sau alte structuri.
Pe placa generatorului în sine, pe lângă tranzistor, sunt instalate și diode zener pentru a stabiliza tensiunea de poartă. Există, de asemenea, un opritor de 470 ohmi pentru design, poate fi folosit orice de la 100 la 670 ohmi.
În plus, sunt instalate 2 diode.
Când se utilizează un singur radiator comun, acestea trebuie izolate cu garnituri și șaibe izolatoare.
Dacă inductorul se supraîncălzește puțin, trebuie să îl înfășurați cu un fir cu un diametru de până la 2 mm.
Transformatorul a folosit un gata făcut de 220 de volți cu o înfășurare primară. Înfășurarea este formată din 8 spire de sârmă groasă.
Diagrama poate fi fără un punct de mijloc sau cu un punct de mijloc.
În cazul nostru, este conectată o lampă cu incandescență de 11 wați. Trebuie să-l iluminam cu căldură maximă.
Toate dispozitivele de mai sus pot fi alimentate de la curent continuu. Nu puteți alimenta un frigider, un aspirator sau un cuptor cu microunde. Puteți alimenta încărcătorul de pe telefon, laptop sau chiar computer.
Cumpăra dispozitiv terminat nu va fi o problema– poate fi găsit în magazinele auto ( convertoare de impulsuri tensiune) de putere și preț variabile.
Cu toate acestea, prețul unui astfel de dispozitiv de putere medie (300-500 W) este de câteva mii de ruble, iar fiabilitatea multor invertoare chineze este destul de controversată. Fabricare de bricolaj convertor simplu- Aceasta nu este doar o modalitate de a economisi bani, ci și o oportunitate de a vă îmbunătăți cunoștințele în domeniul electronicii. În caz de defecțiune, reparați circuit de casă va fi mult mai usor.
Convertor simplu de impulsuri
Circuitul acestui dispozitiv este foarte simplu, iar majoritatea pieselor pot fi scoase dintr-o sursă de alimentare inutilă a computerului. Desigur, are și un dezavantaj vizibil - tensiunea de 220 de volți obținută la ieșirea transformatorului este departe de a fi sinusoidală și are o frecvență semnificativ mai mare decât 50 Hz acceptați. Motoarele electrice sau electronicele sensibile nu trebuie conectate direct la acesta.
Pentru a putea conecta echipamente care conțin surse de alimentare comutatoare (de exemplu, o sursă de alimentare pentru laptop) la acest invertor, am folosit solutie interesanta – La ieșirea transformatorului este instalat un redresor cu condensatori de netezire. Adevărat, adaptorul conectat poate funcționa doar într-o singură poziție a prizei, atunci când polaritatea tensiunii de ieșire coincide cu direcția redresorului încorporat în adaptor. Consumatorii simpli, cum ar fi lămpile incandescente sau un fier de lipit, pot fi conectați direct la ieșirea transformatorului TR1.
Baza circuitului de mai sus este controlerul TL494 PWM, cel mai comun în astfel de dispozitive. Frecvența de funcționare a convertorului este setată de rezistența R1 și condensatorul C2, valorile acestora pot fi luate ușor diferite de cele indicate fără modificări vizibile în funcționarea circuitului.
Pentru o eficiență mai mare, circuitul convertor include două brațe pe tranzistoarele cu efect de câmp de putere Q1 și Q2. Acești tranzistori ar trebui să fie plasați pe radiatoare din aluminiu, dacă intenționați să utilizați un radiator comun, instalați tranzistoarele prin distanțiere izolatoare. În loc de IRFZ44 indicat în diagramă, puteți utiliza IRFZ46 sau IRFZ48 care sunt similare ca parametri.
Choke-ul de ieșire este înfășurat pe un inel de ferită de la șoc, de asemenea scos din unitate de calculator nutriţie. Înfășurarea primară este înfășurată cu un fir cu diametrul de 0,6 mm și are 10 spire cu un robinet din mijloc. O înfășurare secundară care conține 80 de spire este înfășurată deasupra acesteia. De asemenea, puteți lua un transformator de ieșire de la o sursă ruptă alimentare neîntreruptibilă.
Citeste si: Revizuirea generatoarelor electrice pe lemne
În loc de diodele de înaltă frecvență D1 și D2, puteți lua diode de tipurile FR107, FR207.
Deoarece circuitul este foarte simplu, odată pornit și instalat corect, va începe să funcționeze imediat și nu va necesita nicio configurație. Acesta va putea furniza curent până la 2,5 A sarcinii, dar modul optim funcționarea va avea un curent de cel mult 1,5 A - și aceasta este mai mult de 300 W de putere.
Invertor gata făcut de o astfel de putere ar costa aproximativ trei-patru mii de ruble.Această schemă este realizată cu componente domestice și este destul de veche, dar acest lucru nu o face mai puțin eficientă. Principalul său avantaj este că produce un complet AC cu o tensiune de 220 volți și o frecvență de 50 Hz.
Aici generatorul de oscilații este realizat pe microcircuitul K561TM2, care este un declanșator dublu D. Ea este analog complet chip străin CD4013 și poate fi înlocuit cu acesta fără modificări în circuit.
Convertorul are, de asemenea, două brațe de putere bazate pe tranzistoare bipolare KT827A. Principalul lor dezavantaj în comparație cu cele moderne de câmp este rezistența lor mai mare în stare deschisă, motiv pentru care se încălzesc mai mult pentru aceeași putere comutată.
Deoarece invertorul funcționează la frecvență joasă, transformatorul trebuie să aibă un miez puternic de oțel. Autorul diagramei sugerează utilizarea transformatorului comun de rețea sovietic TS-180.
Ca și alte invertoare bazate pe circuite PWM simple, acest convertor are o formă de undă a tensiunii de ieșire destul de diferită de cea sinusoidală, dar aceasta este oarecum netezită de inductanța mare a înfășurărilor transformatorului și a condensatorului de ieșire C7. De asemenea, din această cauză, transformatorul poate emite un zumzet vizibil în timpul funcționării - acesta nu este un semn al unei defecțiuni a circuitului.
Invertor simplu cu tranzistor
Acest convertor funcționează pe același principiu ca și circuitele enumerate mai sus, dar generatorul de unde pătrate (multivibratorul) din el este construit pe tranzistoare bipolare.
Particularitatea acestui circuit este că rămâne operațional chiar și pe o baterie puternic descărcată: intervalul de tensiune de intrare este de 3,5...18 volți. Dar, deoarece nu are nicio stabilizare a tensiunii de ieșire, atunci când bateria este descărcată, tensiunea de sarcină va scădea simultan proporțional.
Deoarece acest circuit este și de joasă frecvență, va fi necesar un transformator similar cu cel utilizat în invertorul bazat pe K561TM2.
Îmbunătățiri la circuitele invertorului
Dispozitivele prezentate în articol sunt extrem de simple și au o serie de funcții. nu se poate compara cu analogii din fabrică. Pentru a le îmbunătăți caracteristicile, puteți recurge la modificări simple, care vă vor permite și să înțelegeți mai bine principiile de funcționare ale convertoarelor de impulsuri.
Citeste si: Să facem un generator electric cu propriile noastre mâini
Putere de ieșire crescută
Toate dispozitivele descrise funcționează pe același principiu: prin element cheie(tranzistor de ieșire de umăr) înfășurarea primară a transformatorului este conectată la intrarea de putere pentru un timp specificat de frecvența și ciclul de lucru al oscilatorului principal. În acest caz, sunt generate impulsuri de câmp magnetic, care excită impulsuri de mod comun în înfășurarea secundară a transformatorului cu o tensiune egală cu tensiunea din înfășurarea primară înmulțită cu raportul dintre numărul de spire din înfășurări.
Prin urmare, curentul care curge prin tranzistorul de ieșire este egal cu curentul de sarcină înmulțit cu raportul de spire inversă (raportul de transformare). Este curentul maxim pe care tranzistorul îl poate trece prin el însuși care determină puterea maximă a convertorului.
Există două moduri de a crește puterea invertorului: fie folosiți un tranzistor mai puternic, fie utilizați conexiune paralelă câțiva tranzistori mai puțin puternici într-un singur braț. Pentru un convertor de casă, a doua metodă este de preferat, deoarece nu numai că vă permite să utilizați piese mai ieftine, dar păstrează și funcționalitatea convertorului dacă unul dintre tranzistori eșuează. În absența protecției încorporate la suprasarcină, această soluție va îmbunătăți semnificativ fiabilitatea dispozitiv de casă. Încălzirea tranzistoarelor va scădea și atunci când aceștia funcționează la aceeași sarcină.
Folosind ultima diagramă ca exemplu, va arăta astfel:
Oprire automată când bateria este descărcată
Absența în circuitul convertor a unui dispozitiv care îl oprește automat atunci când tensiunea de alimentare scade în mod critic, te poate dezamăgi serios, dacă lăsați un astfel de invertor conectat la bateria mașinii. Suplimentarea unui invertor de casă cu control automat va fi extrem de utilă.
cel mai simplu întrerupătorîncărcăturile pot fi făcute dintr-un releu auto:
După cum știți, fiecare releu are o anumită tensiune la care se închid contactele. Selectând rezistența rezistorului R1 (va fi de aproximativ 10% din rezistența înfășurării releului) reglați momentul în care releul își deschide contactele și încetează să furnizeze curent invertorului.
EXEMPLU: Să luăm un releu cu o tensiune de funcționare (U p) 9 volți și rezistența înfășurării (R o) 330 ohmi. Astfel încât să funcționeze la o tensiune de peste 11 volți (U min), un rezistor cu rezistență trebuie conectat în serie cu înfășurareaR n, calculat din condiția de egalitateDvs./R o =(U min —U p)/R n. În cazul nostru, vom avea nevoie de un rezistor de 73 ohmi, cea mai apropiată valoare standard este de 68 ohmi.Desigur, acest dispozitiv este extrem de primitiv și este mai mult un antrenament pentru minte. Pentru o funcționare mai stabilă, acesta trebuie completat cu un circuit de control simplu care să mențină mult mai precis pragul de oprire:
Citeste si: Vorbim de stabilizatoare de tensiune de 10 kW pentru locuinta
Pragul de răspuns este ajustat prin selectarea rezistenței R3.
Vă invităm să urmăriți un videoclip pe această temă
Detectarea defecțiunii invertorului
Listată circuite simple au două defecțiuni cele mai comune - fie că nu există tensiune la ieșirea transformatorului, fie este prea scăzută.
Invertorul este format dintr-un oscilator principal de 50 Hertz (până la 100 Hz), care este construit pe baza celui mai comun multivibrator. De la publicarea schemei, am observat că mulți au repetat schema cu succes, recenziile sunt destul de bune - proiectul a fost un succes.
Acest circuit vă permite să obțineți aproape 220 de volți cu o frecvență de 50 Hz la ieșire (în funcție de frecvența multivibratorului. Ieșirea invertorului nostru este impulsuri dreptunghiulare, dar vă rugăm să nu vă grăbiți să trageți concluzii - un astfel de invertor este potrivit. pentru alimentarea aproape a tuturor sarcinilor casnice, cu excepția acelor sarcini care au motor încorporat care este sensibil la forma semnalului furnizat.
TV, jucători, încărcătoare de pe laptopuri, laptopuri, dispozitive mobile, fiare de lipit, lămpi cu incandescență, lămpi cu led, LDS, chiar și un computer personal - toate acestea pot fi alimentate fără probleme de la invertorul propus.
Câteva cuvinte despre puterea invertorului. Dacă utilizați o pereche de întrerupătoare de alimentare din seria IRFZ44 cu o putere de aproximativ 150 de wați, puterea de ieșire este indicată mai jos în funcție de numărul de perechi de chei și de tipul acestora
Tranzistor Număr de perechi Putere (W)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500Max
Dar asta nu este tot, unul dintre acei oameni care au asamblat acest dispozitiv a scris cu mândrie că a reușit să scoată până la 2000 de wați, desigur, și acest lucru este real dacă folosiți, să zicem, 6 perechi de IRF1404 - chei cu adevărat ucigașe cu un curent de 202 Amperi, dar, desigur, curentul maxim nu poate atinge astfel de valori, deoarece bornele s-ar topi pur și simplu la astfel de curenți.
Invertorul are o funcție REMOTE (comandă de la distanță). Trucul este că pentru a porni invertorul trebuie să aplicați un plus de putere redusă de la baterie pe linia la care sunt conectate rezistențe multivibratoare de putere redusă. Câteva cuvinte despre rezistențele în sine - luați totul cu o putere de 0,25 wați - nu se vor supraîncălzi. Tranzistoarele din multivibrator trebuie să fie destul de puternice dacă intenționați să pompați mai multe perechi de comutatoare de alimentare. Dintre ai noștri, sunt potrivite KT815/17 sau chiar mai bine KT819 sau analogii importați.
Condensatorii sunt condensatori de setare a frecvenței, capacitatea lor este de 4,7 μF cu această aranjare a componentelor multivibratoare, frecvența invertorului va fi în jur de 60 Hz;
Am luat transformatorul de la o sursă de alimentare neîntreruptibilă veche, puterea transei este selectată în funcție de puterea necesară (calculată) a invertorului, înfășurările primare sunt de 2 până la 9 volți (7-12 volți), înfășurarea secundară este standard - rețea.
Condensatoare de film cu o tensiune nominală de 63/160 volți sau mai mult, luați-l pe cel pe care îl aveți la îndemână.
Ei bine, asta este tot, voi adăuga doar că întrerupătoarele de alimentare la putere mare se vor încălzi ca o sobă, au nevoie de un radiator foarte bun, plus răcire activă. Nu uitați să izolați perechile unui braț de radiatorul pentru a evita scurtcircuitarea tranzistoarelor.
Invertorul nu are nicio protecție sau stabilizare, poate că tensiunea va devia de la 220 Volți.
Descărcați placa de circuit imprimat de pe server
Cu stimă - AKA KASYAN
Puteți folosi literalmente materiale vechi. Puteți lua ca bază chiar și unități de la o simplă sursă de alimentare neîntreruptibilă - este, de fapt, un convertor dublu - mai întâi tensiunea este redusă la 12 V pentru a vă asigura că bateria este încărcată.
Și apoi tensiunea crește la 220 V, curentul este convertit din direct în alternativ. Astfel de dispozitive pot fi folosite pentru a alimenta echipamentele de uz casnic în afara casei - mașină de găurit, polizoare, televizoare etc. Nu este dificil să faci singur un astfel de dispozitiv, iar costul acestuia va fi mai mic decât cel al dispozitivelor similare vândute în magazine.
Principiul de funcționare al invertorului
Al doilea nume al convertorului este invertor. În esență, este modularea lățimii impulsului. Alimentarea este furnizată de la sursă tensiune DC 12 volți (în acest caz de la baterie). La ieșirea dispozitivului apar impulsuri, al căror ciclu de lucru se modifică. Depinde de raportul de timp în care tensiunea este prezentă sau absentă. Când ciclul de lucru este egal cu unitatea, ieșirea are o valoare maximă a curentului. Pe măsură ce ciclul de lucru scade, curentul scade.
Tensiunea de ieșire în orice moment este de 220 V. Chiar și cel mai simplu convertor de la 12V la 220V poate funcționa într-o gamă largă de frecvențe - 50 kHz...5 MHz. Totul depinde de schema specifică și de elementele folosite în ea. Frecvența tensiunii este foarte mare; va fi distructivă pentru alimentarea echipamentelor de uz casnic. Pentru a o reduce la standardul de 50 Hz, este necesar să folosiți transformatoare special concepute. Un modulator PWM vă permite să creați o tensiune alternativă dintr-o tensiune continuă la frecvența necesară.
Sistem de feedback
Când nu există nicio sarcină pe modulatorul PWM, ciclul de lucru al impulsurilor este la un nivel minim, valoarea tensiunii este de 220 V. De îndată ce o sarcină este conectată la dispozitiv, curentul va crește brusc și tensiunea va scădea , acesta va fi mai mic de 220 V. Dacă decideți să faceți un convertor de tensiune de la 12 la 220 de volți cu propriile mâini, atunci asigurați-vă că țineți cont de prezența feedback-ului. Vă permite să comparați tensiunea de ieșire cu o valoare de referință.
Dacă există o diferență de tensiuni, atunci un semnal este trimis generatorului, ceea ce vă permite să creșteți ciclul de funcționare al impulsurilor. Folosind acest sistem, este posibil să se obțină putere maximă de ieșire și o tensiune mai stabilă. De îndată ce sarcina este oprită, tensiunea sare din nou peste 220 V - sistemul de feedback înregistrează acest lucru și reduce valoarea ciclului de lucru a impulsurilor. Și așa mai departe până când tensiunea scade.
Lucrează cu o baterie descărcată
Când ciclul de lucru și curentul de ieșire se modifică, sarcina de pe sursa de alimentare crește. Acest lucru duce la descărcarea acestuia și la o scădere a tensiunii. Și dacă se folosește un sistem de feedback, acesta crește ciclul de lucru al semnalelor cât mai mult posibil, uneori la maxim - unitate. Convertizoarele de tensiune de 12/220 volți, fără feedback, reacționează foarte puternic la bateriile descărcate. În timpul funcționării, valoarea tensiunii de ieșire scade în mod necesar.
Dacă intenționați să conectați echipamente precum râșnițe, lămpi electrice, boilere sau ibrice, atunci reducerea tensiunii nu va afecta funcționarea acestora. Dar dacă este nevoie de un convertor pentru a conecta echipamente de televiziune, laptopuri, calculatoare, servere, amplificatoare, feedback-ul este pur și simplu necesar. Vă permite să compensați toate supratensiunile, ceea ce va asigura funcționarea stabilă a dispozitivelor.
Selectarea schemei
Pentru a face un convertor de tensiune 12/220 V cu propriile mâini, trebuie să selectați un anumit circuit. Mai mult, asigurați-vă că țineți cont de puterea dispozitivelor pe care intenționați să le conectați. Estimați aproximativ ce sarcină va fi alimentată de invertor. Asigurați-vă că adăugați încă 25% la puterea primită în rezervă, nu va fi exces. Pe baza datelor obținute, puteți alege o schemă specifică. Și, desigur, unul dintre puncte importante- Asta
Evaluați-vă capacitățile financiare dacă intenționați să achiziționați toate componentele. Și veți avea nevoie de o mulțime de elemente scumpe. Din fericire, aproape toate se regăsesc în tehnologia modernă - în surse de alimentare neîntreruptibile, surse de alimentare pentru calculatoare și laptopuri. Apropo, un UPS standard poate fi folosit ca convertor de tensiune, nici măcar nu sunt necesare modificări. Conectați o baterie mai puternică la ea și gata. Dar va trebui să încărcați bateria de la o sursă de alimentare suplimentară - cea standard nu va putea produce valoarea curentă necesară.
Elementele circuitului convertizorului
Designul standard al unui invertor pentru conversia 12 V DC la 220 V AC constă din următoarele elemente care pot fi găsite în orice tehnologie modernă:
- Modulatorul PWM este un microcontroler special conceput.
- Inele de ferită pentru fabricarea transformatoarelor HF.
- Putere tranzistoare cu efect de câmp IGBT.
- Condensatoare electrolitice.
- Rezistențe constante de diferite puteri.
- Chokes pentru filtrarea curentului.
Dacă nu aveți încredere în propriile abilități, puteți asambla independent un convertor folosind un circuit multivibrator. Transformatorul pentru un astfel de dispozitiv este potrivit de la un UPS sau o sursă de alimentare pentru televizoare cu tranzistori. Acest dispozitiv are un dezavantaj - dimensiunile sale impresionante. Dar configurarea se dovedește a fi mult mai ușoară decât structurile complexe care funcționează cu curent de înaltă frecvență.
Funcționarea invertoarelor
Dacă decideți să faceți un convertor de tensiune 12/220 cu propriile mâini folosind un circuit simplu, atunci puterea acestuia poate fi scăzută. Dar este suficient pentru a alimenta echipamentele de uz casnic. Dar dacă puterea este peste 120 W, atunci consumul de curent crește la cel puțin 10 amperi. Prin urmare, atunci când este folosit într-o mașină, nu poate fi conectat la priza brichetei - toate firele se vor topi și siguranțele se vor defecta.
Prin urmare, invertoarele auto cu o putere mai mare de 120 W trebuie conectate la baterie folosind o siguranță și un releu suplimentar. Asigurați-vă că așezați firul de la baterie la locul de instalare al invertorului auto. Pentru a porni convertorul, puteți utiliza un comutator cu cheie sau un buton asociat cu un releu electromagnetic - vă permite să eliminați curentul ridicat de la comenzi.
Acest invertor a fost dezvoltat cu doar o lună în urmă și a câștigat o mare popularitate din acea zi. Circuitul este relativ simplu, nu conține microcircuite sau soluții complexe de circuit - un simplu oscilator principal reglat la 57 Hz și întrerupătoare de alimentare.
Puterea invertorului depinde direct de numărul de perechi de întrerupătoare de ieșire și de dimensiunile totale ale transformatorului utilizat. Transformatorul în sine este luat dintr-o sursă de alimentare neîntreruptibilă veche. Tensiune de ieșire 220-260 volți. Puterea cu 3 perechi de comutatoare de câmp este de până la 400 de wați, cu o baterie bună de până la 500 de wați!
Frecvența de ieșire vă permite să conectați următoarele la acest invertor: aparate electrocasnice ca - televizor, casetofon, playere, încărcătoare de la telefoane mobile, laptopuri și netbook-uri, computer, frigider, râșniță, burghiu, aspirator și tot ce poți pune mâna.
Circuitul poate fi implementat pentru doar câțiva dolari dacă este disponibil un transformator. Câteva cuvinte despre circuitul în sine. Cheile de câmp pot fi folosite IRFZ40/44/48, IRF3205, IRL3705 sau mai puternic IRF3808 - cu doar două perechi de aceste chei puteți elimina puterea în regiunea de 800-900 de wați Tranzistoarele generatorului pot fi înlocuite cu KT817/815 /819/805
Cu o pereche de irfz44 puteți trage până la 150 de wați de putere pură (în unele cazuri până la 200 de wați). Condensatorii de film cu o tensiune de 65-400 volți nu sunt deosebit de importanți. Rezistoarele de poartă ale cheilor pot avea o valoare de la 2,2 la 22 ohmi.
>Invertorul funcționează fără ajustări suplimentare - imediat după pornire, consumul de curent în gol este de 270-300 mA, în timp ce tranzistoarele nu trebuie să se supraîncălzească în niciun fel la relanti. Tranzistoarele sunt fixate la un radiator comun prin distanțiere de mica. Autobuzele de alimentare trebuie să aibă un diametru de cel puțin 5 mm puterea invertorului încă nu este mică.
Întregul design se potrivește perfect în carcasă de la sursa de alimentare a computerului și este totuși la îndemână în unele situații când nu există curent electric în casă sau trebuie să alimentați o sarcină casnică în câmp, opțiune grozavă pentru șofer, dacă este necesar lucrari de renovare deasupra mașinii, departe de priză (cu 3 perechi de irf3205, puterea va fi în jur de 1000 de wați, așa că puteți conecta fără probleme mașini de găurit, polizoare și alte unelte similare).
