Foarte des, șoferii își folosesc vehiculul ca o casă cu motor, mergând într-o drumeție sau pescuit timp de câteva zile. Desigur, în astfel de condiții, există o lipsă de astfel de facilități urbane precum ceainic, laptop, cameră foto, frigider și alte aparate electrice care sunt alimentate de la o rețea de 220V. Desigur, puteți „alimenta” și direct din rețeaua electrică a mașinii, dar acest lucru va necesita o grămadă de adaptoare diferite pentru fiecare dispozitiv în parte, iar un laptop sau o cameră video nu poate fi încărcată folosind această metodă. Puteți încerca să cumpărați aparate electrice speciale care funcționează de la o brichetă, dar aceasta este o pierdere de bani, deoarece nu puteți folosi astfel de dispozitive modernizate acasă.
Cea mai bună opțiune sunt invertoarele auto ieftine și compacte de 12 / 220V, care sunt numite și convertoare. Principiul muncii lor este extrem de simplu. Folosind un generator de curent, dispozitivele convertesc tensiunea constantă a bateriei (12V pentru mașini și 24V pentru camioane) în tensiune alternativă, care este de 220V la o frecvență de 50 Hz. Această tensiune este folosită pentru a opera dispozitive obișnuite de uz casnic conectate la o priză din casa dvs.
Pentru a alege un invertor și a nu dăuna mașinii, este suficient să folosiți câteva recomandări și să vă familiarizați cu următoarele caracteristici.
Puterea invertorului
Când cumpărați un invertor, în primul rând, trebuie să acordați atenție puterii dispozitivului. Pentru a face acest lucru, determinați cu ce putere dispozitivele intenționați să le utilizați. Faptul este că convertorul trebuie cumpărat unul a cărui putere va fi puțin mai mare decât cea a aparatelor electrice. Puteți găsi aceste informații în fișa tehnică a invertorului. Dacă găsiți marca de 300%, aceasta va însemna că puterea dispozitivului este de 3 ori mai mare decât cea a unui ceainic sau laptop. De fapt, 30-50% vor fi suficiente. Astfel, dacă intenționați să utilizați o cameră video de 500 W, atunci trebuie să cumpărați un invertor pentru 650-750 W.
Sănătos! Cu cât invertorul este mai puternic, cu atât mai multe dispozitive vă puteți conecta la el.
Cu toate acestea, trebuie avut în vedere că generatorul mașinii poate să nu furnizeze întotdeauna curentul necesar. De exemplu, pentru un VAZ 2110, un invertor auto 12 / 220V 2000W poate să nu fie potrivit, deoarece puterea generatorului în acest caz nu va fi suficientă și mașina va începe să funcționeze în gol, fiind alimentată activ de baterie. În acest caz, invertorul va funcționa la 175A, iar generatorul automat va putea furniza doar 80A, iar apoi cu condiția de 5000 rpm, care este plin de un consum scump de combustibil. De acord, nu este practic să cumpărați un astfel de convertor, așa că mai întâi este mai bine să evaluați capacitățile mașinii pentru a nu-și descărca bateria.
De asemenea, trebuie avut în vedere faptul că cel mai adesea invertorul produce mult mai puțini wați decât se menționează în pașaportul dispozitivului. De exemplu, un convertor de 300 de wați, de fapt, poate mulțumi doar cu 190-200 de volți. Un aparat de 600 de wați este, de asemenea, probabil să nu producă mai mult de 200-215 volți. Dar invertorul auto 12 / 220V 2000W nu va înșela. Prin urmare, cel mai bine este să verificați tensiunea de ieșire a dispozitivului cu un voltmetru.
Important! Dacă decideți să conectați invertorul direct de la baterie, asigurați-vă că invertorul este oprit. Dacă porniți mașina în timp ce invertorul este pornit, acesta poate deteriora sistemul de bord.
Este dificil de spus ce putere este optimă pentru utilizarea invertorului, deoarece depinde direct de caracteristicile mașinii tale și de puterea dispozitivelor. Iar dacă sunteți în căutarea unui convertor pentru un camion sau mașină mare, nu uitați că în acest caz veți avea nevoie de un invertor auto 24/220 V.
Consum curent
Diferite modele de invertor pot sau nu consuma curent atunci când sunt oprite. In cazul consumului constant, este necesara oprirea manuala a dispozitivului prin scoaterea terminalelor sau prin apasarea butonului corespunzator „Oprire”.
Forma pulsului
Un alt parametru important atunci când alegeți un invertor este forma pulsului acestuia, pe care dispozitivul o produce după conversie. În aproape toate modelele ieftine fabricate în China, semnalul remarcabil este modificat. Acest lucru este important, deoarece un ventilator, laptop, pompă și orice alt dispozitiv echipat cu surse de alimentare cu transformator se pot arde pur și simplu de la un astfel de curent.
Prin urmare, dacă intenționați să utilizați o tehnică atât de „serioasă”, este mai bine să cumpărați un invertor de automobile 12 / 220V sinusoid pur. Acest lucru trebuie să fie indicat în pașaportul unui astfel de convertor. O astfel de tensiune este mult mai stabilă și nu va deteriora echipamentele scumpe, cu toate acestea, astfel de unități costă mult, de la 4.500 de ruble, în timp ce o unitate convențională poate fi achiziționată pentru 1.500 de ruble.
Protecție la temperatură
Atunci când cumpără un convertor, aproape fiecare șofer vrea să-l folosească atât în sezonul rece, cât și în vara fierbinte. Prin urmare, dacă și acest parametru este important pentru dvs., asigurați-vă că verificați acest punct cu vânzătorul, ci mai degrabă citiți instrucțiunile și caracteristicile dispozitivului. Cel mai adesea, producătorii indică un interval de la -5 la +40 de grade, dar există și modele mai durabile sau, dimpotrivă, invertoare care nu tolerează bine schimbările de temperatură.
În plus, un invertor de înaltă calitate va fi cu siguranță echipat cu un sistem care protejează împotriva:
- conectarea incorectă a aparatelor electrice;
- nerespectarea polarității;
- scurtcircuite;
- tensiune de intrare prea scăzută sau ridicată;
- supraîncălzire;
- suprasarcini la priza.
Producători de invertoare auto
Astăzi, pe piață există o selecție destul de largă de invertoare auto de diferite capacități și costuri. Cele mai populare modele astăzi sunt:
- AcmePower 12 / 220V 1000W. În exterior, dispozitivul nu provoacă plângeri, producătorul a acordat multă atenție designului, precum și umpluturii în sine. Dispozitivul este conectat direct la baterie - acesta poate fi un dezavantaj. Și dacă vorbim despre profesioniști, atunci desigur - acesta este prețul său, care astăzi este de aproximativ 9.300 de ruble. De asemenea, este de remarcat faptul că unitatea este echipată cu protecție împotriva supraîncălzirii, supratensiunii sau subtensiunii și multe altele.
- Încărcător Ritmix RPI-6010. Convertorul, care costă aproximativ 4.500 de ruble, se distinge prin puterea sa și caracteristicile excelente. În același timp, poate servi dispozitive alimentate de o rețea sau USB. De fapt, acesta este un dispozitiv 3-în-un care este atât un convertor, un încărcător de baterie de mașină, cât și o sursă de alimentare de rezervă. În acest caz, invertorul comută la diferite moduri foarte rapid (nu mai mult de 4 secunde).
- MeanWell 12 / 220V 1500W. O astfel de unitate costă puțin mai mult de 2.000 de ruble, în timp ce se vinde imediat cu motivele pentru care va trebui să o conectați la baterie. În plus, trusa vine cu un fir pentru brichetă. Mulți utilizatori nu recomandă utilizarea dispozitivului la putere maximă atunci când este conectat la o brichetă a mașinii. Avantajul unui astfel de invertor, pe lângă costul său, este compactitatea sa.
Costul dispozitivelor depinde de puterea acestora, așa că un invertor auto de 12/220V în 1500W va costa cu un ordin de mărime mai mare decât unul de 300 de wați. Dar, în același timp, valoarea va fi influențată și de forma impulsului, despre care am vorbit mai devreme. Pentru a alege dispozitivul optim și a nu plăti excesul de energie, evaluează de ce aparate electrice aveți nevoie vitală.
In custodie
Nu este recomandat să folosiți un invertor tot timpul, mai ales când este vorba de un dispozitiv destul de puternic. În acest caz, riscați să scurtați semnificativ „durata de viață” a bateriei auto. Dacă este posibil, încearcă să folosești bricheta, dar dacă vrei să stai la laptop în timp ce pescuiești, atunci utilizarea rară a convertorului te va face să te simți confortabil chiar și în pădure.
Un invertor de tensiune auto este uneori incredibil de util, dar majoritatea produselor din magazine fie au o defecțiune de calitate, fie nu se potrivesc din punct de vedere al puterii și nu sunt în același timp ieftine. Dar, la urma urmei, circuitul invertorului este format din cele mai simple părți, prin urmare oferim instrucțiuni pentru asamblarea unui convertor de tensiune cu propriile mâini.
Carcasa invertorului
Primul lucru de luat în considerare este pierderea conversiei energiei electrice, eliberată sub formă de căldură pe tastele circuitului. În medie, această valoare este de 2-5% din puterea nominală a dispozitivului, dar acest indicator tinde să crească din cauza selecției necorespunzătoare sau a îmbătrânirii componentelor.
Îndepărtarea căldurii din elementele semiconductoare este de o importanță cheie: tranzistoarele sunt foarte sensibile la supraîncălzire și acest lucru se exprimă în degradarea rapidă a acestora din urmă și, probabil, defectarea lor completă. Din acest motiv, baza pentru carcasă ar trebui să fie un radiator - un radiator de aluminiu.
Dintre profilele radiatorului, „pieptene” obișnuit cu o lățime de 80-120 mm și o lungime de aproximativ 300-400 mm este bine potrivit. scuturile de tranzistoare cu efect de câmp sunt fixate pe partea plată a profilului cu șuruburi - pete metalice pe suprafața lor din spate. Dar chiar și cu aceasta, nu totul este simplu: nu ar trebui să existe un contact electric între ecranele tuturor tranzistorilor circuitului, prin urmare radiatorul și elementele de fixare sunt izolate cu folii de mica și șaibe de carton, în timp ce o interfață termică este aplicată pe ambele părți. a garniturii dielectrice cu o pastă care conține metal.
Determinarea sarcinii și achiziționarea componentelor
Este extrem de important să înțelegem de ce un invertor nu este doar un transformator de tensiune și, de asemenea, de ce există o listă atât de diversă de astfel de dispozitive. În primul rând, rețineți că prin conectarea transformatorului la o sursă de curent continuu, nu veți primi nimic la ieșire: curentul din baterie nu își schimbă polaritatea, respectiv fenomenul de inducție electromagnetică din transformator este absent ca atare.
Prima parte a circuitului invertor este un multivibrator de intrare care simulează oscilațiile rețelei pentru realizarea unei transformări. Este de obicei asamblat pe două tranzistoare bipolare care pot balansa întrerupătoarele de alimentare (de exemplu, IRFZ44, IRF1010NPBF sau mai puternice - IRF1404ZPBF), pentru care cel mai important parametru este curentul maxim admisibil. Poate ajunge la câteva sute de amperi, dar, în general, trebuie doar să înmulțiți valoarea curentului cu tensiunea bateriei pentru a obține un număr aproximativ de wați de putere de ieșire fără a lua în considerare pierderile.
Convertor simplu bazat pe multivibrator și comutatoare de câmp de putere IRFZ44
Frecvența multivibratorului nu este constantă, calcularea și stabilizarea acestuia este o pierdere de timp. În schimb, curentul de la ieșirea transformatorului este convertit înapoi în curent constant prin intermediul unei punți de diode. Un astfel de invertor poate fi potrivit pentru alimentarea sarcinilor pur active - lămpi cu incandescență sau încălzitoare electrice, sobe.
Pe baza bazei rezultate, puteți colecta alte circuite care diferă în ceea ce privește frecvența și puritatea semnalului de ieșire. Selectarea componentelor pentru partea de înaltă tensiune a circuitului este mai ușor de realizat: curenții aici nu sunt atât de mari, în unele cazuri ansamblul multivibratorului de ieșire și filtrului poate fi înlocuit cu o pereche de microcircuite cu banda corespunzătoare. Condensatorii pentru rețeaua de sarcină ar trebui să fie electrolitici, iar pentru circuitele cu un nivel de semnal scăzut - mica.
O variantă a convertorului cu un generator de frecvență pe microcircuite K561TM2 în circuitul primar
De asemenea, este de remarcat faptul că, pentru a crește puterea finală, nu este deloc necesar să achiziționați componente mai puternice și mai rezistente la căldură ale multivibratorului primar. Problema poate fi rezolvată prin creșterea numărului de circuite de convertizor conectate în paralel, dar fiecare dintre ele va necesita propriul transformator.
Opțiune cu conectare în paralel a circuitelor
Luptă pentru o undă sinusoidală - dezasamblarea circuitelor tipice
Invertoarele de tensiune sunt folosite astăzi peste tot, atât de șoferii care doresc să folosească aparatele electrocasnice departe de casă, cât și de locuitorii caselor autonome alimentate cu energie solară. Și, în general, putem spune că lățimea spectrului de colectoare de curent care pot fi conectate la acesta depinde direct de complexitatea dispozitivului convertor.
Din păcate, un „sinus” pur este prezent doar în rețeaua electrică principală, este foarte, foarte dificil să se realizeze conversia curentului continuu în ea. Dar în majoritatea cazurilor acest lucru nu este necesar. Pentru a conecta motoare electrice (de la burghiu la râșnițe de cafea), un curent pulsatoriu cu o frecvență de 50 până la 100 herți este suficient fără netezire.
ESL, lămpile cu LED și tot felul de generatoare de curent (surse de alimentare, încărcătoare) sunt mai critice pentru alegerea frecvenței, deoarece schema lor de funcționare se bazează la 50 Hz. În astfel de cazuri, microcircuite, numite generator de impulsuri, ar trebui incluse în vibratorul secundar. Ele pot comuta direct o sarcină mică sau pot acționa ca „conductor” pentru o serie de comutatoare de alimentare ale circuitului de ieșire al invertorului.
Dar chiar și un astfel de plan viclean nu va funcționa dacă intenționați să utilizați invertorul pentru a furniza o alimentare stabilă cu energie rețelelor cu o masă de consumatori diferiți, inclusiv mașini electrice asincrone. Aici, „sinusul” pur este foarte important și numai convertoarele de frecvență controlate digital pot face acest lucru.
Transformator: ridicați sau dumneavoastră
Pentru asamblarea invertorului ne lipsește un singur element de circuit care realizează transformarea de joasă tensiune în înaltă tensiune. Puteți utiliza transformatoare de la sursele de alimentare ale computerelor personale și UPS-uri vechi, înfășurările lor sunt doar proiectate pentru transformarea de 12 / 24-250 V și invers, rămâne doar să determinați corect concluziile.
Și totuși, este mai bine să înfășurați transformatorul cu propriile mâini, deoarece inelele de ferită fac posibil să o faceți singur și cu orice parametri. Ferita are o conductivitate electromagnetică excelentă, ceea ce înseamnă că pierderile de transformare vor fi minime chiar dacă firul este înfășurat manual și nu este strâns. În plus, puteți calcula cu ușurință numărul necesar de spire și grosimea firului folosind calculatoare disponibile în rețea.
Înainte de a înfășura inelul de miez, trebuie să vă pregătiți - îndepărtați marginile ascuțite cu o pila și înfășurați strâns cu un izolator - fibră de sticlă impregnată cu lipici epoxidic. Aceasta este urmată de înfășurarea înfășurării primare dintr-un fir gros de cupru cu secțiunea transversală calculată. După formarea numărului necesar de ture, acestea trebuie să fie distribuite uniform pe suprafața inelului la intervale egale. Cablurile de înfășurare sunt conectate conform diagramei și izolate cu contracție termică.
Înfășurarea primară este acoperită cu două straturi de bandă de poliester, apoi înfășurarea secundară de înaltă tensiune și un alt strat de izolație sunt înfășurate. Un punct important - trebuie să înfășurați „secundarul” în direcția opusă, altfel transformatorul nu va funcționa. În cele din urmă, o siguranță termică semiconductoare trebuie lipită la una dintre robinete, a cărei temperatură de curent și de funcționare sunt determinate de parametrii firului de înfășurare secundară (carcasa siguranței trebuie să fie strâns legată de transformator). Partea superioară a transformatorului este înfășurată cu două straturi de izolație de vinil fără suport adeziv, capătul este fixat cu o cravată sau adeziv cianoacrilat.
Instalarea de radioelemente
Rămâne de asamblat dispozitivul. Deoarece nu există atât de multe componente în circuit, acestea pot fi plasate nu pe placa de circuit imprimat, ci prin montare la suprafață cu atașare la radiator, adică la corpul dispozitivului. Lipim la picioarele pinului cu un fir de cupru mono-nucleu de o secțiune transversală suficient de mare, apoi joncțiunea este întărită cu 5-7 spire de sârmă subțire a transformatorului și o cantitate mică de lipit POS-61. După ce conexiunea s-a răcit, este izolată cu un tub termocontractabil subțire.
Circuitele de mare putere cu circuite secundare complexe pot necesita o placă de circuit imprimat cu tranzistori într-un rând la margine pentru atașarea liberă la radiatorul. Pentru fabricarea unui sigiliu, este potrivit un laminat din fibră de sticlă cu o grosime a foliei de cel puțin 50 de microni, dar dacă acoperirea este mai subțire, consolidați circuitele de joasă tensiune cu jumperi de sârmă de cupru.
A face o placă de circuit imprimat acasă este ușor astăzi - programul Sprint-Layout vă permite să desenați șabloane de tăiere pentru circuite de orice complexitate, inclusiv pentru plăci cu două fețe. Imaginea rezultată este imprimată de o imprimantă laser pe hârtie foto de înaltă calitate. Apoi șablonul este aplicat pe cuprul curățat și degresat, călcat, hârtia este spălată cu apă. Tehnologia a primit denumirea de „calcat cu laser” (LUT) și este descrisă în rețea suficient de detaliat.
Puteți grava resturile de cupru cu clorură ferică, electrolit sau chiar sare de masă, există o mulțime de moduri. După gravare, tonerul blocat trebuie spălat, găurile de montare trebuie să fie găurite cu un burghiu de 1 mm și parcurse de-a lungul tuturor pistelor cu un fier de lipit (arc scufundat) pentru a cositoriza cuprul plăcuțelor de contact și a îmbunătăți conductibilitatea a canalelor.
Mulți radioamatori sunt și șoferi și le place să se relaxeze cu prietenii în natură, dar nu vor să renunțe deloc la beneficiile civilizației. Prin urmare, ei asamblează un convertor de tensiune 12 220 cu propriile mâini, al cărui circuit este discutat în figurile de mai jos. În acest articol, vă voi spune și vă voi arăta diverse opțiuni pentru proiectarea invertoarelor, care sunt folosite pentru a obține o tensiune de rețea de 220 de volți de la o baterie de mașină.
Dispozitivul este construit pe un invertor push-pull cu două tranzistoare puternice cu efect de câmp. Orice tranzistoare cu efect de câmp cu canal N cu un curent de 40 de amperi sau mai mult sunt potrivite pentru acest design, am folosit tranzistoare ieftine IRFZ44 / 46/48, dar dacă aveți nevoie de mai multă putere la ieșire, este mai bine să utilizați un câmp mai puternic -tranzistoare cu efect.
Înfășuram transformatorul pe un inel de ferită sau un miez blindat E50 și este posibil pe oricare altul. Înfășurarea primară trebuie înfășurată cu un fir cu două fire cu o secțiune transversală de 0,8 mm - 15 spire. Daca folosim un miez blindat cu doua sectiuni pe cadru, infasurarea primara este infasurata intr-una din sectiuni, iar cea secundara este formata din 110-120 de spire de sarma de cupru de 0,3-0,4 mm. La ieșirea transformatorului, obținem o tensiune alternativă în intervalul 190-260 Volți, impulsuri dreptunghiulare.
Convertorul de tensiune 12 220, al cărui circuit a fost descris, poate furniza diferite sarcini, a căror putere nu este mai mare de 100 de wați
Formă impuls de ieșire - dreptunghiulară
Un transformator într-un circuit cu două înfășurări primare de 7 volți (fiecare braț) și o înfășurare de rețea de 220 volți. Aproape orice transformatoare de la surse de alimentare neîntreruptibile sunt potrivite, dar cu o putere de 300 de wați sau mai mult. Diametrul firului primar 2,5 mm.
În lipsa lor, tranzistoarele IRFZ44 pot fi înlocuite cu ușurință cu IRFZ40,46,48 și chiar mai puternice - IRF3205, IRL3705. Tranzistoarele din circuitul multivibrator TIP41 (KT819) pot fi înlocuite cu KT805, KT815, KT817 etc.
Atentie, circuitul nu are protectie la iesire si intrare de scurtcircuit sau suprasarcina, cheile se vor supraincalzi sau se vor arde.
Două opțiuni pentru proiectarea plăcii de circuit imprimat și o fotografie a convertorului finit pot fi descărcate din linkul de mai sus.
Acest convertor este suficient de puternic și poate fi folosit pentru a alimenta un fier de lipit, râșniță, cuptor cu microunde și alte dispozitive. Dar nu uitați că frecvența sa de funcționare nu este de 50 Herți.
Înfășurarea primară a transformatorului este înfășurată cu 7 miezuri deodată, cu un fir cu diametrul de 0,6 mm și conține 10 spire cu un robinet din mijloc întins de-a lungul întregului inel de ferită. După înfășurare, izolăm înfășurarea și începem să o înfășurăm pe cea step-up, cu același fir, dar deja 80 de spire.
Este recomandabil să instalați tranzistori de putere pe radiatoare. Dacă asamblați corect circuitul convertorului, atunci ar trebui să funcționeze imediat și nu necesită ajustare.
Ca și în cazul designului anterior, inima circuitului este TL494.
Acesta este un dispozitiv gata făcut pentru un convertor de impuls push-pull, analogul său complet intern este 1114EU4. La ieșirea circuitului se folosesc diode redresoare de înaltă eficiență și un filtru C.
În convertor, am folosit un miez de ferită în formă de W de la un transformator TV TPI. Toate înfășurările native au fost desfășurate, deoarece am derulat înfășurarea secundară 84 de spire cu 0,6 sârmă în izolație email, apoi un strat de izolație și trec la înfășurarea primară: 4 spire oblice de 8 0,6 fire, după înfășurare înfășurările s-au sunat și împărțit în jumătate, au rezultat 2 înfășurări de 4 spire în 4 fire, începutul uneia a fost conectat la capătul celuilalt, adică am făcut o ramură de la mijloc, iar la sfârșit am înfășurat bobina de feedback cu cinci spire de fir PEL 0,3.
Circuitul convertorului de tensiune 12 220 pe care l-am considerat include o bobine. Se poate realiza manual prin infasurarea lui pe un inel de ferita de la o sursa de alimentare a calculatorului cu diametrul de 10 mm si 20 de spire cu fir PEL 2.
Există, de asemenea, un desen al plăcii de circuit imprimat a circuitului convertor de tensiune 12 220 volți:
Și câteva fotografii ale convertorului rezultat de 12-220 volți:
Din nou, TL494 mi-a plăcut asociat cu mosfet-uri (Acesta este un tip atât de modern de tranzistoare cu efect de câmp), de data aceasta am împrumutat transformatorul de la o sursă de alimentare veche a computerului. La așezarea plăcii, am ținut cont de concluziile acesteia, așa că aveți grijă cu opțiunea de plasare.
Pentru fabricarea carcasei, am folosit o cutie de sifon de 0,25 L, așa că adulmecat cu succes după zborul din Vladivostok, cu un cuțit ascuțit am tăiat inelul de sus și am tăiat mijlocul acestuia, în ea am lipit un cerc din fibră de sticlă cu găuri pentru un comutator și un conector pe el pe epoxid.
Pentru a face borcanul rigid, am decupat o bandă dintr-o sticlă de plastic de lățimea corpului nostru și am acoperit-o cu clei epoxidic, am pus-o în borcan, după ce lipiciul s-a uscat, borcanul a devenit destul de rigid și cu pereții izolați, fundul borcanului a fost lăsat curat pentru un contact termic mai bun cu radiatorul tranzistorilor.
La sfârșitul asamblarii, am lipit firele de capac, l-am fixat cu lipici fierbinte, acest lucru va permite, dacă va fi necesară dezasamblarea convertorului de tensiune, doar încălzirea capacului cu un uscător de păr.
Designul convertorului este conceput pentru a converti tensiunea de 12 volți dintr-o baterie în 220 volți, alternând cu o frecvență de 50 Hz. Ideea circuitului este împrumutată din noiembrie 1989.
Designul radioamator conține un oscilator master proiectat pentru o frecvență de 100 Hz pe un declanșator K561TM2, un divizor de frecvență cu 2 pe același microcircuit, dar pe al doilea declanșator și un amplificator de putere tranzistor încărcat cu un transformator.
Tranzistoarele, ținând cont de puterea de ieșire a convertorului de tensiune, ar trebui instalate pe radiatoare cu o zonă mare de răcire.
Transformatorul poate fi rebobinat de la vechiul transformator de rețea TS-180. Înfășurarea rețelei poate fi folosită ca înfășurare secundară și apoi înfășurarea Ia și Ib sunt înfășurate.
Convertorul de tensiune asamblat din componentele de lucru nu necesită reglare, cu excepția selecției condensatorului C7 cu sarcina conectată.
Dacă aveți nevoie de un desen al plăcii de circuit imprimat, faceți clic pe desenul PCB.
Semnalele de la microcontrolerul PIC16F628A prin rezistențe de 470 Ohm controlează tranzistoarele de putere, forțându-le să se deschidă pe rând. Semi-înfășurările unui transformator cu o putere de 500-1000 VA sunt conectate la circuitele sursă ale tranzistoarelor de câmp. Ar trebui să existe 10 volți pe înfășurările sale secundare. Dacă luați un fir cu o secțiune transversală de 3 mm.kv, atunci puterea de ieșire va fi de aproximativ 500 de wați.
Întregul design este foarte compact, astfel încât să puteți folosi o placă fără a grava urmele. Arhivați cu firmware-ul microcontrolerului, urmați linkul verde de mai sus
Circuitul convertor 12-220 este realizat pe un generator care creează impulsuri simetrice, urmând în antifază, iar unitatea de ieșire este implementată pe comutatoare de câmp, la sarcina cărora este conectată cu un transformator step-up. Pe elementele DD1.1 și DD1.2, un multivibrator este asamblat după schema clasică, generând impulsuri cu o rată de repetiție de 100 Hz.
Pentru a forma impulsuri simetrice care merg în antifază, circuitul folosește un D-flip-flop al microcircuitului CD4013. Împarte la două toate impulsurile care intră în intrarea sa. Dacă avem un semnal care merge la intrare cu o frecvență de 100Hz, atunci ieșirea de declanșare va fi de numai 50Hz.
Deoarece tranzistoarele cu efect de câmp au o poartă izolată, rezistența activă dintre canalul lor și poartă tinde spre o valoare infinit de mare. Pentru a proteja ieșirile de declanșare de suprasarcină, circuitul are două elemente tampon DD1.3 și DD1.4, prin care impulsurile urmează către tranzistoarele cu efect de câmp.
Un transformator step-up este inclus în circuitele de drenare ale tranzistoarelor. Pentru a proteja împotriva auto-inducției auto-inducției pe drenuri, la acestea sunt conectate diode Zener cu putere crescută. Suprimarea interferențelor HF este realizată de un filtru pe R4, C3.
Înfășurarea șocului L1 se face manual pe un inel de ferită cu diametrul de 28mm. Este înfăşurat cu un fir PEL-2 de 0,6 mm într-un singur strat. Transformatorul este cea mai comună rețea pentru 220 volți, dar cu o putere de cel puțin 100W și având două înfășurări secundare de 9V fiecare.
Pentru a crește eficiența convertorului de tensiune și a preveni supraîncălzirea severă, în treapta de ieșire a circuitului invertorului se folosesc tranzistori cu efect de câmp cu rezistență scăzută.
Pe DD1.1 - DD1.3, C1, R1 se realizează un generator de impulsuri dreptunghiulare cu o rată de repetare a impulsurilor de 200 Hz. Apoi impulsurile sunt alimentate la un divizor de frecvență construit pe elementele DD2.1 - DD2.2. Prin urmare, la ieșirea divizorului 6 ieșire DD2.1, frecvența este redusă la 100 Hz și deja la a 8-a ieșire DD2.2. este de 50 Hz.
Semnalul de la a 8-a ieșire a DD1 și de la a 6-a ieșire a DD2 urmează diodelor VD1 și VD2. Pentru a deschide complet tranzistoarele cu efect de câmp, este necesară creșterea amplitudinii semnalului care trece de la diodele VD1 și VD2; pentru aceasta, VT1 și VT2 sunt utilizate în circuitul convertorului de tensiune. Prin intermediul VT3 și VT4 tranzistoarele cu efect de câmp sunt controlate. Dacă nu au fost făcute greșeli în timpul asamblarii invertorului, atunci acesta începe să funcționeze imediat după pornirea alimentării. Singurul lucru pe care se recomandă să faceți este să selectați valoarea rezistenței R1, astfel încât cei obișnuiți 50 Hz să fie la ieșire. VT5 și VT6. Când apare un nivel scăzut la ieșirea lui Q1 (sau Q2), tranzistoarele VT1 și VT3 (sau VT2 și VT4) se vor deschide, iar condensatorii de poartă încep să se descarce, iar tranzistoarele VT5 și VT6 sunt închise.
Convertorul în sine este asamblat conform circuitului clasic push-pull.
Dacă tensiunea la ieșirea convertizorului depășește valoarea setată, tensiunea la rezistorul R12 va fi mai mare de 2,5 V și, prin urmare, curentul prin stabilizatorul DA3 va crește brusc și va apărea un semnal de nivel înalt la intrarea FV a microcircuitul DA1.
Ieșirile sale Q1 și Q2 vor comuta în starea zero și tranzistoarele cu efect de câmp VT5 și VT6 se vor închide, provocând o scădere a tensiunii de ieșire.
La circuitul convertizorului de tensiune este adăugată și o unitate de protecție a curentului, bazată pe releul K1. Dacă curentul care circulă prin înfășurare este mai mare decât valoarea setată, contactele comutatorului lamelă K1.1 vor funcționa. La intrarea FC a cipului DA1, va exista un nivel ridicat și ieșirile sale vor merge la un nivel scăzut, provocând închiderea tranzistorilor VT5 și VT6 și o scădere bruscă a consumului de curent.
După aceea, DA1 va rămâne în stare blocată. Pentru a porni convertizorul, este necesară o cădere de tensiune la intrarea IN DA1, care poate fi realizată fie prin oprirea alimentării, fie prin scurtcircuitarea C1. Pentru a face acest lucru, puteți introduce un buton de moment în circuit, ale cărui contacte sunt lipite paralel cu condensatorul.
Deoarece tensiunea de ieșire este o undă pătrată, condensatorul C8 este destinat pentru netezirea acesteia. LED-ul HL1 este necesar pentru a indica prezența tensiunii de ieșire.
Transformatorul T1 este fabricat din TC-180 și poate fi găsit în sursele de alimentare ale televizoarelor CRT vechi. Toate înfășurările sale secundare sunt îndepărtate și sursa de alimentare pentru o tensiune de 220 V este lăsată. Acesta servește ca înfășurare de ieșire a convertorului. Semi-înfășurarea 1.1 și I.2 sunt realizate din fire PEV-2 1.8, câte 35 de spire fiecare. Începutul unei înfășurări este conectat la sfârșitul celeilalte.
Stafeta este de casa. Înfășurarea sa constă din 1-2 spire de sârmă izolata, proiectată pentru un curent de până la 20 ... 30 A. Firul este înfășurat pe un corp de comutator lamelă cu contacte de fermă.
Selectând rezistorul R3, puteți seta frecvența necesară a tensiunii de ieșire, iar rezistorul R12 - amplitudinea de la 215 ... 220 V.
Tensiuni pentru șoferi, deoarece este foarte adesea necesar să obțineți tensiune de rețea într-o mașină. Acest convertor poate fi folosit pentru a alimenta fiare de lipit, lămpi cu incandescență, aparate de cafea și alte dispozitive care sunt alimentate de la o rețea de 220 volți. Convertorul poate alimenta și sarcini active - un televizor sau un DVD player, dar trebuie remarcat că acest lucru este destul de periculos, deoarece frecvența de funcționare a convertorului este destul de diferită de cea a rețelei 50 Hertz. Dar, după cum știți, aceste dispozitive sunt echipate cu surse de alimentare în comutație, unde tensiunea rețelei este redresată de diode. Aceste diode pot rectifica curentul de înaltă frecvență, dar trebuie să remarc că nu toate unitățile de impulsuri pot avea astfel de diode, așa că este mai bine să nu riscăm. Un astfel de convertor de tensiune DC-AC poate fi asamblat în câteva ore dacă aveți componentele potrivite la îndemână. O diagramă redusă este prezentată cu riscul:
Transformatorul este componenta de putere a unui astfel de convertor. Este înfășurat pe un inel de ferită care a fost scos dintr-o sursă de alimentare cu halogen chinezesc (60 wați).
Înfășurarea primară a transformatorului a fost înfășurată cu 7 nuclee. Pentru înfășurarea ambelor înfășurări s-a folosit un fir cu diametrul de 0,5-0,6 mm. Înfășurarea primară constă din 10 spire cu un robinet din mijloc, adică. două jumătăți egale a câte 5 ture fiecare. Înfășurările sunt întinse pe tot inelul. După înfășurare, este recomandabil să izolați înfășurarea și să înfășurați step-up-ul.
Înfășurarea secundară este formată din 80 de spire (a fost folosit același fir ca și pentru înfășurarea înfășurării primare). Tranzistoarele au fost instalate pe radiatoarele, dar nu uitați să le izolați cu garnituri și șaibe speciale. Acest lucru se face numai atunci când ambele tranzistoare au un radiator comun.
Choke-ul poate fi îndepărtat și alimentarea poate fi conectată direct. Este format din 7-10 spire de sârmă de 1 mm. Sufocul poate fi înfășurat pe un inel din fier pulbere (astfel de inele pot fi găsite cu ușurință în sursele de alimentare ale computerelor). Circuitul invertorului nu necesită o reglare preliminară și funcționează imediat.
Lucrul este destul de stabil, datorită driverului suplimentar, microcircuitul nu se încălzește. Tranzistoarele sunt încălzite în limite normale, dar vă sfătuiesc să alegeți un radiator mai mare pentru ele.
Instalarea se face într-o carcasă din, care joacă rolul unui radiator pentru cheile de câmp.
Cumpărarea unui dispozitiv gata făcut nu va fi o problemă- in magazinele auto puteti gasi (convertoare de tensiune in impulsuri) de diferite capacitati si preturi.
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. Realizarea unui convertor simplu cu propriile mâini nu este doar o modalitate de a economisi bani în mod semnificativ, ci și o oportunitate de a vă îmbunătăți cunoștințele în domeniul electronicii. În caz de defecțiune, repararea unui circuit de casă va fi semnificativ mai ușoară.
Convertor simplu de impulsuri
Circuitul acestui dispozitiv este foarte simplu., iar majoritatea pieselor pot fi îndepărtate dintr-o sursă de alimentare inutilă a computerului. Desigur, are și un dezavantaj notabil - tensiunea de 220 de volți obținută la ieșirea transformatorului este departe de a fi sinusoidală și are o frecvență semnificativ mai mare decât cea acceptată de 50 Hz. Nu conectați motoare sau electronice sensibile direct la acesta.
Pentru a se putea conecta la acest echipament invertor care conține surse de alimentare în comutație (de exemplu, o sursă de alimentare pentru laptop), a fost aplicată o soluție interesantă - 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 o schimbare vizibilă în funcționarea circuitului.
Pentru o mai mare eficiență, circuitul convertor include două brațe pe tranzistoarele cu efect de câmp de putere Q1 și Q2. Acești tranzistori trebuie plasați pe radiatoare din aluminiu, dacă intenționați să utilizați un radiator comun - instalați tranzistoarele prin distanțiere izolatoare. În loc de IRFZ44 prezentat în diagramă, puteți utiliza IRFZ46 sau IRFZ48, care sunt aproape în parametri.
Choke-ul de ieșire este înfășurat pe un inel de ferită de la șoc, de asemenea scos din sursa de alimentare a computerului. 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 transformatorul de ieșire de la o sursă de alimentare neîntreruptibilă defectă.
Citeste si: Prezentare generală a generatoarelor de energie pe lemne
În loc de diodele de înaltă frecvență D1 și D2, puteți lua diode de tipurile FR107, FR207.
Deoarece circuitul este foarte simplu, după pornire cu instalare corectă, va începe să funcționeze imediat și nu necesită nicio configurație. Acesta va putea furniza un curent de până la 2,5 A la sarcină, dar modul optim de funcționare va fi un curent de cel mult 1,5 A - și acesta este mai mult de 300 W de putere.
Invertor gata de o astfel de putere ar costa aproximativ trei-patru mii de ruble.Această schemă este realizată pe componente interne și este destul de veche, dar acest lucru nu o face mai puțin eficientă. Principalul său avantaj este că primește un curent alternativ cu drepturi depline la ieșire cu o tensiune de 220 volți și o frecvență de 50 Hz.
Aici oscilatorul este realizat pe microcircuitul K561TM2, care este un dublu D-flip-flop. Este un analog complet al microcircuitului străin CD4013 și poate fi înlocuit cu acesta fără modificări ale circuitului.
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 au o încălzire mai puternică la aceeași putere de comutare.
Deoarece invertorul funcționează la o frecvență joasă, transformatorul trebuie să aibă un miez puternic de oțel... Autorul circuitului propune utilizarea transformatorului comun de rețea sovietic TS-180.
Ca și alte invertoare bazate pe circuite PWM simple, acest convertor are o ieșire destul de diferită de o formă de undă de tensiune sinusoidală, dar acest lucru este oarecum netezit 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 foarte descărcată: intervalul de tensiune de intrare este de 3,5 ... 18 volți. Dar, deoarece nu există o stabilizare a tensiunii de ieșire în ea, atunci când bateria este descărcată, tensiunea pe sarcină va scădea simultan proporțional.
Deoarece acest circuit este și de joasă frecvență, va fi necesar un transformator similar cu cel utilizat într-un invertor bazat pe K561TM2.
Îmbunătățiri ale circuitului invertorului
Dispozitivele prezentate în articol sunt extrem de simple și din punct de vedere al unui număr de funcții. nu poate fi comparat cu omologii din fabrică... Pentru a le îmbunătăți caracteristicile, puteți recurge la modificări simple, care vă vor permite, de asemenea, să înțelegeți mai bine principiile de funcționare a convertoarelor de impulsuri.
Citeste si: Să facem un generator electric cu propriile noastre mâini
Putere de ieșire crescută
Toate dispozitivele descrise funcționează după același principiu: prin elementul cheie (tranzistorul de ieșire al brațului), înfășurarea primară a transformatorului este conectată la intrarea de putere pentru un timp specificat de frecvența și ciclul de lucru al oscilatorului principal. Acest lucru generează impulsuri de câmp magnetic care excită impulsuri în fază 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 circulă prin tranzistorul de ieșire este egal cu curentul de sarcină înmulțit cu raportul de spire inversă (raportul de transformare). Curentul maxim pe care tranzistorul îl poate trece prin el însuși determină puterea maximă a convertorului.
Există două moduri de a crește puterea invertorului: fie folosiți un tranzistor mai puternic, fie utilizați conexiunea paralelă a mai multor tranzistori mai puțin puternici într-un singur braț. Pentru un convertor de casă, a doua metodă este de preferat, deoarece permite nu numai utilizarea pieselor mai ieftine, dar și menține convertorul să funcționeze dacă unul dintre tranzistori eșuează. În absența protecției încorporate la suprasarcină, o astfel de soluție va crește semnificativ fiabilitatea unui 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 unui dispozitiv în circuitul convertizorului care îl oprește automat în cazul unei căderi critice a tensiunii de alimentare, te poate dezamăgi serios daca lasi un astfel de invertor conectat la bateria masinii. Suplimentarea unui invertor de casă cu control automat va fi extrem de utilă.
Cel mai simplu întrerupător poate fi realizat dintr-un releu auto:
După cum știți, fiecare releu are o anumită tensiune la care contactele sale sunt închise. Prin selectarea rezistenței rezistorului R1 (va fi de aproximativ 10% din rezistența înfășurării releului), se stabilește momentul în care releul rupe contactele și nu mai furnizează curent invertorului.
EXEMPLU: Luați un releu cu o tensiune de acționare (U p) 9 volți și rezistența înfășurării (R o) 330 ohmi. Astfel încât să funcționeze la o tensiune de peste 11 volți (U min), în serie cu înfășurarea trebuie să includeți un rezistor cu o rezistențăR n, calculat din condiția de egalitateSus /R despre = (U min -Sus) /R n. În cazul nostru, este necesar un rezistor de 73 ohmi, cea mai apropiată valoare standard este de 68 ohmi.Desigur, acest dispozitiv este extrem de primitiv și seamănă mai mult cu o încălzire a minții. Pentru o funcționare mai stabilă, 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 casa
Ajustarea pragului de răspuns se realizează prin selectarea rezistenței R3.
Vă oferim să vizionați un videoclip pe această temă
Detectarea defecțiunilor invertorului
Circuitele simple enumerate au două defecțiuni cele mai frecvente - fie că nu există tensiune la ieșirea transformatorului, fie este prea mică.
Se încarcă ...