Úgy döntöttem, hogy külön cikket szentelek a 220 V-os DC AC fokozatos feszültség-átalakító gyártásának. Ez természetesen távolról kapcsolódik a LED-es spotlámpák és lámpák témájához, de egy ilyen mobil áramforrást széles körben használnak otthon és az autóban.
- 1. Összeszerelési lehetőségek
- 2. A feszültségváltó kialakítása
- 3. Szinuszos
- 4. Példa a konverter feltöltésére
- 5. Összeszerelés UPS-ről
- 6. Összeszerelés kész blokkokból
- 7. Rádiókonstruktorok
- 8. Erőteljes konverterek áramkörei
Építési lehetőségek
Három optimális módja van egy 12-220 invertert saját kezűleg készíteni:
- összeszerelés kész blokkokból vagy rádiókonstruktorokból;
- gyártás szünetmentes tápegységről;
- rádióamatőr sémák használata.
A kínaiaknak jó rádió konstruktorai és kész blokkjai vannak a DC-AC 220V konverterek összeszereléséhez. Az ár szempontjából ez a módszer lesz a legdrágább, de a legkevesebb időt vesz igénybe.
A második módszer a szünetmentes tápegység (UPS) frissítése, amelyet nagy mennyiségben árusítanak az Avito-n akkumulátor nélkül, és 100-300 rubelbe kerül.
A legnehezebb lehetőség az összeszerelés a semmiből, nem nélkülözheti amatőr rádiózási tapasztalatot. Nyomtatott áramköri lapokat kell készítenünk, alkatrészeket kell kiválasztanunk, és sok munka.
Feszültségátalakító kialakítás
Fontolja meg a hagyományos, 12-ről 220-ra emelt feszültségátalakító tervezését. A működési elve minden modern inverter esetében ugyanaz lesz. A nagyfrekvenciás PWM vezérlő beállítja az üzemmódot, a frekvenciát és az amplitúdót. A teljesítményrész nagy teljesítményű tranzisztorokon készül, amelyekből a hőt a készülék házába vezetik.
A bemenetre egy biztosíték van beépítve, amely megvédi az autó akkumulátorát a rövidzárlattól. A tranzisztorok mellé hőérzékelőt szerelnek fel, amely figyeli azok felmelegedését. A 12V 220V inverter túlmelegedése esetén egy vagy több ventilátorból álló aktív hűtőrendszer kapcsol be. A költségvetési modellekben a ventilátor folyamatosan működhet, és nem csak nagy terhelés mellett.
Teljesítménytranzisztorok a kimeneten
Szinuszoid
Az autóinverter kimenetén a jel alakját egy nagyfrekvenciás generátor alakítja ki. A sinusoid kétféle lehet:
- módosított szinuszoid;
- tiszta szinuszhullám, tiszta szinusz.
Nem minden elektromos eszköz tud működni módosított szinuszhullámmal, amely téglalap alakú. Egyes alkatrészeknél megváltozik az üzemmód, felmelegedhetnek és elkezdenek kaparni. Hasonló dolog érhető el a nem szabályozható LED lámpa tompításával. Megkezdődik a recsegés és villogás.
A drága, 12v 220v DC AC fokozatos konverterek tiszta szinuszos kimenettel rendelkeznek. Sokkal többe kerülnek, de az elektromos készülékek remekül működnek vele.
Példa konverter töltésére
Összeszerelés UPS-ről
Annak érdekében, hogy ne találjon fel semmit, és ne vásároljon kész modulokat, kipróbálhatja a számítógép szünetmentes tápegységét, rövidítve IPB. 300-600W-ra tervezték. Van egy Ippon 6 aljzattal 2 monitor, 1 sistemnik, 1 tv, 3 térfigyelő kamera, videó megfigyelő vezérlő rendszer van rákötve. Időnként munkamódba kapcsolom úgy, hogy lekapcsolom a 220-as hálózatról, hogy lemerüljön az akkumulátor, különben az élettartam jelentősen csökken.
A villanyszerelő kollégák egy hétköznapi autósavas akkumulátort kapcsoltak be a szünetmentes tápra, 6 órán keresztül tökéletesen dolgoztak folyamatosan, vidéki focit néztek. Az UPS általában beépített gél akkumulátor diagnosztikai rendszerrel rendelkezik, amely észleli az alacsony akkumulátorkapacitást. Nem ismert, hogyan fog reagálni az autóra, bár a fő különbség a sav helyett a gél.
UPS töltés
A probléma csak az, hogy a szünetmentes tápegységnek nem biztos, hogy tetszenek az autóhálózat ugrásai járó motor mellett. Egy igazi rádióamatőr számára ez a probléma megoldódott. Csak leállított motor mellett használható.
Az UPS-eket többnyire rövid távú működésre tervezték, amikor a konnektorban 220 V feszültség kiesik. Hosszan tartó folyamatos üzem mellett nagyon kívánatos az aktív hűtés biztosítása. A szellőzés hasznos az álló változatnál és az autóinverternél.
Mint minden eszköz, ez is kiszámíthatatlanul fog viselkedni, amikor a motort csatlakoztatott terheléssel indítja. Az autó indítója nagyon lemeríti a Voltokat, legjobb esetben is védekezni fog, mintha az akku meghibásodna. A legrosszabb esetben a 220V-os kimeneten ugrások lesznek, a szinuszhullám torz lesz.
Összeszerelés kész blokkokból
Helyhez kötött vagy autóipari 12v 220V inverter saját kezűleg történő összeszereléséhez használhat kész blokkokat, amelyeket az Ebey-n vagy a kínaiaktól árulnak. Ezzel időt takaríthat meg a gyártás, a forrasztás és a végső beállítás során. Elég hozzájuk egy tokot és a vezetékeket krokodilokkal.
Vásárolhat rádiótervezőt is, ami minden rádiós komponenssel fel van szerelve, már csak forrasztani kell.
Becsült ár 2016 őszére:
- 300 W - 400 rubel;
- 500 W - 700 rubel;
- 1000 W - 1500 rubel;
- 2000 W - 1700 rubel;
- 3000 W - 2500 RUB
Az Aliexpressen való kereséshez írja be a lekérdezést az „inverter 220 diy” keresőmezőbe. A „DIY” rövidítés a „DIY assembly” rövidítése.
Tábla 500W-hoz, kimenet 160, 220, 380 volthoz
Rádiókonstruktorok
A rádiós konstruktor olcsóbb, mint egy kész tábla. A legösszetettebb elemek már a táblán lehetnek. Az összeszerelés után gyakorlatilag nincs szükség beállításra, ehhez oszcilloszkópra van szükség. A rádióalkatrészek és a besorolási paraméterek tartománya jól illeszkedik. Néha egy zacskóba raknak alkatrészeket, hirtelen, tapasztalatlanság miatt letépi a lábát.
Teljesítményátalakító áramkörök
A nagy teljesítményű invertert főként építőipari szerszámok csatlakoztatására használják nyaraló vagy hacienda építésekor. Az 500 wattos kis teljesítményű feszültségátalakító a kimeneten lévő transzformátorok és teljesítménytranzisztorok számában különbözik az 5000-10000 wattos erőstől. Ezért a gyártás összetettsége és az ár szinte azonos, a tranzisztorok olcsók. Az optimális teljesítmény 3000W, csatlakoztatható fúró, köszörű és egyéb szerszám.
Megmutatom az inverterek több sémáját 12, 24, 36 és 220 V között. Nem ajánlott ilyet autóba tenni, véletlenül elronthatja a villanyszerelőt. A 12-220 DC AC konverterek áramköre egyszerű, a fő oszcillátor és a teljesítményrész. A generátor a népszerű TL494-en vagy analógokon készül.
Barkácsgyártáshoz nagyszámú booster áramkör 12V-tól 220V-ig megtalálható a linken
http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/preobrazovateli_naprjazhenija/101-4
Összesen körülbelül 140 áramkör van, ezek fele 12, 24 és 220 V közötti fokozatos átalakító. Teljesítménye 50-5000W.
Az összeszerelés után a teljes áramkört oszcilloszkóp segítségével be kell állítani, kívánatos, hogy tapasztalattal rendelkezzen a nagyfeszültségű áramkörökben.
Egy nagy teljesítményű, 2500 wattos inverter összeszereléséhez 16 tranzisztor és 4 megfelelő transzformátor szükséges. A termék költsége jelentős lesz, összehasonlítható egy hasonló rádiótervező költségével. Az ilyen költségek pluszja tiszta szinusz lesz a kimeneten.
Az autós feszültséginverter néha hihetetlenül hasznos, de az üzletekben a legtöbb terméknek vagy minőségi hibája van, vagy teljesítményben nem passzol, ugyanakkor nem is olcsó. De végül is az inverter áramkör a legegyszerűbb részekből áll, ezért utasításokat kínálunk a feszültségátalakító saját kezű összeszereléséhez.
Inverter ház
Az első dolog, amit figyelembe kell venni, az elektromos átalakítás elvesztése, amely hő formájában szabadul fel az áramkör gombjain. Ez az érték átlagosan a készülék névleges teljesítményének 2-5%-a, de ez a mutató hajlamos növekedni az alkatrészek nem megfelelő kiválasztása vagy elöregedése miatt.
A félvezető elemek hőelvonása kulcsfontosságú: a tranzisztorok nagyon érzékenyek a túlmelegedésre, ez utóbbiak gyors leépülésében és valószínűleg teljes meghibásodásában nyilvánul meg. Emiatt a ház alapja egy hűtőborda - alumínium radiátor.
A radiátorprofilok közül jól megfelel a szokásos 80-120 mm széles és körülbelül 300-400 mm hosszúságú "fésű". a térhatású tranzisztorok pajzsait csavarokkal rögzítik a profil lapos részéhez - fémfoltok a hátoldalukon. De még ezzel sem minden egyszerű: az áramkör összes tranzisztorának képernyője között ne legyen elektromos érintkezés, ezért a radiátor és a kötőelemek csillámfóliával és karton alátétekkel vannak szigetelve, míg mindkét oldalon termikus interfész található. a dielektromos tömítést fémtartalmú pasztával.
A terhelés meghatározása és az alkatrészek beszerzése
Rendkívül fontos megérteni, hogy az inverter miért nem csak feszültségtranszformátor, és azt is, hogy miért van ilyen sokféle lista az ilyen eszközökről. Mindenekelőtt ne feledje, hogy a transzformátor egyenáramú forráshoz való csatlakoztatásával semmit nem fog kapni a kimeneten: az akkumulátor árama nem változtatja meg a polaritást, illetve a transzformátor elektromágneses indukciójának jelensége önmagában hiányzik.
Az inverter áramkör első része egy bemeneti multivibrátor, amely a hálózat oszcillációit szimulálja az átalakításhoz. Általában két bipoláris tranzisztorra szerelik össze, amelyek képesek a tápkapcsolókat lengetni (például IRFZ44, IRF1010NPBF vagy erősebb - IRF1404ZPBF), amelyeknél a legfontosabb paraméter a maximálisan megengedett áram. Több száz ampert is elérhet, de általában csak meg kell szorozni az áramértéket az akkumulátor feszültségével, hogy hozzávetőlegesen wattnyi kimeneti teljesítményt kapjunk a veszteségek figyelembevétele nélkül.
Egyszerű konverter multivibrátoron és teljesítménymező kapcsolókon IRFZ44
A multivibrátor frekvenciája nem állandó, ennek kiszámítása, stabilizálása időpocsékolás. Ehelyett a transzformátor kimenetén lévő áramot egy diódahíd segítségével alakítják vissza állandó árammá. Egy ilyen inverter alkalmas lehet tisztán aktív terhelések táplálására - izzólámpák vagy elektromos fűtőtestek, tűzhelyek.
A kapott bázis alapján más olyan áramköröket is összegyűjthet, amelyek a kimeneti jel frekvenciájában és tisztaságában különböznek egymástól. Az áramkör nagyfeszültségű részéhez a komponensek kiválasztása egyszerűbb: az áramok itt nem olyan nagyok, esetenként a kimeneti multivibrátor és a szűrő összeállítása helyettesíthető egy pár mikroáramkörrel, megfelelő pántokkal. A terhelési hálózat kondenzátorainak elektrolitikusnak, az alacsony jelszintű áramköröknél pedig csillámnak kell lenniük.
Az átalakító egy változata frekvenciagenerátorral a K561TM2 mikroáramkörökön az elsődleges áramkörben
Azt is érdemes megjegyezni, hogy a végső teljesítmény növelése érdekében egyáltalán nem szükséges az elsődleges multivibrátor erősebb és hőállóbb alkatrészeit vásárolni. A probléma megoldható a párhuzamosan kapcsolt átalakító áramkörök számának növelésével, de mindegyikhez saját transzformátor szükséges.
Lehetőség az áramkörök párhuzamos csatlakoztatásával
Harc a szinuszhullámért – tipikus áramkörök szétszedése
Feszültséginvertereket ma már mindenhol használnak, mind az autósok, akik otthonuktól távol szeretnének háztartási gépeket használni, mind a napenergiával működő, autonóm otthonok lakói. És általában azt mondhatjuk, hogy a hozzá csatlakoztatható áramkollektorok spektrumának szélessége közvetlenül függ az átalakító eszköz összetettségétől.
Sajnos tiszta "szinusz" csak a főáramkörben van jelen, nagyon-nagyon nehéz elérni az egyenáram átalakítását. De a legtöbb esetben erre nincs szükség. Elektromos motorok csatlakoztatásához (fúrógéptől a kávédarálóig) simítás nélkül elegendő egy 50-100 hertz frekvenciájú pulzáló áram.
Az ESL, a LED lámpák és mindenféle áramgenerátor (tápegységek, töltők) kritikusabbak a frekvenciaválasztásnál, mivel ezek működési sémája 50 Hz-en alapul. Ilyen esetekben impulzusgenerátornak nevezett mikroáramköröket kell beépíteni a másodlagos vibrátorba. Közvetlenül kapcsolhatnak kis terhelést, vagy "vezetőként" működhetnek az inverter kimeneti áramkörének tápkapcsolóinak sorozatában.
De még egy ilyen ravasz terv sem fog működni, ha az invertert arra tervezi, hogy stabil tápellátást biztosítson a különböző fogyasztók tömegével rendelkező hálózatok számára, beleértve az aszinkron elektromos gépeket is. Itt nagyon fontos a tiszta "szinusz", és erre csak a digitálisan vezérelt frekvenciaváltók képesek.
Transzformátor: vedd fel vagy magad
Az inverter összeszereléséhez egyetlen áramköri elem hiányzik, amely a kisfeszültség nagyfeszültségűvé alakítását végzi. Használhatja a személyi számítógépek és a régi UPS-ek tápegységeiből származó transzformátorokat, tekercseiket csak 12 / 24-250 V átalakítására tervezték, és fordítva, csak a következtetések helyes meghatározása marad.
És mégis jobb, ha a transzformátort saját kezűleg tekerheti fel, mivel a ferritgyűrűk lehetővé teszik, hogy saját kezűleg és bármilyen paraméterrel megcsinálja. A ferrit kiváló elektromágneses vezetőképességgel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy az átalakítási veszteségek minimálisak lesznek még akkor is, ha a vezetéket kézzel tekercslik és nem feszesek. Ezenkívül a hálózaton elérhető számológépek segítségével könnyen kiszámíthatja a szükséges fordulatszámot és a vezeték vastagságát.
A maggyűrű tekercselése előtt elő kell készítenie - távolítsa el az éles széleket egy reszelővel, és szorosan tekerje be szigetelővel - epoxi ragasztóval impregnált üvegszálat. Ezt követi a primer tekercs tekercselése a számított keresztmetszetű vastag rézhuzalból. A szükséges fordulatszám tárcsázása után azokat egyenletesen, egyenlő időközönként kell elosztani a gyűrű felületén. A tekercsvezetékek a diagramnak megfelelően vannak csatlakoztatva és hőre zsugorodással vannak szigetelve.
A primer tekercset két réteg poliészter szalaggal fedik le, majd feltekerik a nagyfeszültségű szekunder tekercset és egy másik szigetelőréteget. Fontos pont - a "másodlagos"-ot az ellenkező irányba kell tekercselni, különben a transzformátor nem fog működni. Végül az egyik csapra egy félvezető hőbiztosítékot kell forrasztani, melynek áramát és üzemi hőmérsékletét a szekunder tekercs vezetékének paraméterei határozzák meg (a biztosítékházat szorosan a transzformátorhoz kell kötni). A transzformátor teteje kétrétegű vinil szigeteléssel van bevonva, öntapadó hátlap nélkül, a végét kötővel vagy cianoakrilát ragasztóval rögzítjük.
Radioelemek szerelése
Marad az eszköz összeszerelése. Mivel nincs annyi alkatrész az áramkörben, ezért ezeket nem a nyomtatott áramköri lapra, hanem felületi szereléssel lehet elhelyezni a radiátorhoz, vagyis a készüléktesthez való rögzítéssel. A tűlábakhoz kellően nagy keresztmetszetű egymagos rézhuzallal forrasztunk, majd a csomópontot 5-7 menet vékony transzformátorhuzallal és kis mennyiségű POS-61 forraszanyaggal megerősítjük. A csatlakozás lehűlése után vékony hőre zsugorodó csővel szigetelik.
Az összetett másodlagos áramköröket tartalmazó nagy teljesítményű áramköröknél előfordulhat, hogy a hűtőbordához való szabad rögzítéshez nyomtatott áramkörre van szükség tranzisztorokkal a szélén. Tömítés gyártásához legalább 50 mikron fóliavastagságú üvegszálas laminátum megfelelő, de ha a bevonat vékonyabb, akkor a kisfeszültségű áramköröket rézhuzalos áthidalókkal erősítsük meg.
Ma már egyszerű a nyomtatott áramköri kártya otthoni elkészítése – a Sprint-Layout program lehetővé teszi, hogy vágósablonokat rajzoljon bármilyen bonyolultságú áramkörhöz, beleértve a kétoldalas kártyákat is. Az így kapott képet lézernyomtató nyomtatja ki jó minőségű fotópapírra. Ezután a megtisztított és zsírtalanított rézre felvisszük a sablont, vasaljuk, a papírt vízzel lemossuk. A technológia a "lézervasalás" (LUT) nevet kapta, és a hálózatban kellő részletességgel le van írva.
A rézmaradványokat vas(III)-kloriddal, elektrolittal vagy akár konyhasóval is marathatod, rengeteg módszer létezik. A maratást követően a leragadt festéket le kell mosni, a rögzítő furatokat 1 mm-es fúróval ki kell fúrni, és a forrasztópákát (merített ívű) végig kell járni az összes pályán, hogy ónozzák az érintkezőbetétek rézét és javítsák a csatorna vezetőképességét. .
Kis teljesítményű háztartási készülékek használatakor gyakran van szükség 12 és 220 V közötti feszültségváltóra. Ez lehet laptop, mobiltelefon vagy tablet töltő, de akár LED elemekkel ellátott TV is.
Mikor van szüksége feszültségváltóra?
- A központi tápegység hosszan tartó meghibásodása.
- Vészáramellátás a gázkazán elektronikájához.
- 220 voltos háztartási hálózat hiánya (távoli kerthelyiség, garázsszövetkezet).
- Autó.
- Turisztikai parkolás (ha lehetséges, vigyen magával egy 12 voltos akkumulátort).
Mindezekben az esetekben elegendő egy feltöltött akkumulátor, és teljes mértékben ki tudja használni a hálózati elektromos berendezést.
jegyzet
Fontos! A készülék energiafogyasztása nem haladhatja meg a több száz wattot. A nagyobb teljesítményű eszközök gyorsan lemerítik a donorként használt akkumulátort.
Az igazságosság kedvéért megjegyezzük, hogy autóban való használatra vannak olyan tápegységek és töltők, amelyek a 12 voltos fedélzeti hálózatra csatlakoznak. A szivargyújtó aljzathoz csatlakoztatott csatlakozó formájában készülnek.
Ha azonban több kütyüje van, akkor ugyanannyi töltést kell megvennie. Egy 12-től 220-ig terjedő konverterrel pedig teljes sokoldalú csatlakozást biztosít.
A készen kapható konverterek széles választéka kapható. A teljesítmény 150 W-tól több kilowattig terjed. Természetesen a fogyasztó minden teljesítményéhez ki kell választani a megfelelő akkumulátort.
A műszaki előírásokat is alaposan át kell olvasni - gyakran reklámcélból a gyártók feltüntetik a csomagoláson azt a csúcsteljesítményt, amelyet az átalakító csak néhány másodpercet bír el. A munkateljesítmény általában 25-30%-kal alacsonyabb.
Változatos konverterek 12-220 V
A megfelelő választáshoz tekintse meg a feszültségátalakítók fő típusait az elektromos termékek piacán:
A kimeneti feszültség hullámalakja szerint
Az eszközöket tiszta szinuszokra és módosított szinuszokra osztják. A hullámforma különbsége az ábrán látható.
A TL494-en lévő 12-220 inverter sematikus diagramja
Ez az inverter egy kész nagyfrekvenciás lecsökkentő transzformátort használ a számítógép tápegységéből, de a mi átalakítónkban éppen ellenkezőleg, egy emelő transzformátor lesz. Ez a transzformátor AT és ATX-ről is átvehető. Általában az ilyen transzformátorok csak méretben különböznek egymástól, és a kivezetésük azonos. Megölt tápegységet (vagy transzformátort belőle) bármelyik számítógép-szervizben lehet találni.
Ha nem talál ilyen transzformátort, megpróbálhatja kézzel feltekerni (ha van elég türelme). Íme a változatában használt transzformátor:
A tranzisztorokat feltétlenül a radiátorra kell helyezni, különben túlmelegedhetnek és meghibásodhatnak.
Alumínium radiátort használtam egy félvezető szovjet tévéből. Ez a radiátor nem igazán passzolt a tranzisztorok méretéhez, de nem volt más lehetőségem.
Ennek az inverternek az összes nagyfeszültségű kivezetését is célszerű szigetelni, és jobb mindent a tokba gyűjteni, mert ha ez nem történik meg, akkor véletlenül rövidzárlat léphet fel, vagy egyszerűen megérintheti a nagyfeszültségű kivezetést, ami nagyon kellemetlen lesz.
Légy óvatos! Az áramkör kimenete nagyfeszültségű, és nagyon súlyos ütéseket okozhat.
Laptop tápegységről tokot használtam. Nagyon jól illeszkedett.
És persze az inverter működés közben:
Sok sikert mindenkinek, Kirill.
Betöltés ...