Направи си сам преобразуватели на напрежение 12v 220v инвертори.
Мощност на тестове 13v даде. Токът на ХХ е приблизително 900mA. При товар под формата на асинхронен двигател с мощност 30 вата, токът е около 6А. Отначало не можах да разбера защо веригата XX яде 5A (когато е свързана като цяло до 10A). Оказа се, че съветският електролит е напълно сух и няма почти никакъв капацитет, по-късно той беше заменен с друг и веригата на преобразувателя тръгна като часовник. На снимката Котегледам интересен електрически мотор:
Използвах транзистори (не помня името) за 40A и 50V. Драйвер и PWM контролер - чип SG3824, превключваща схема от листа с данни. Единственото уточнение е, че в текущата защитна верига (1-ви крак, обратен вход на компаратора) инсталирах диоден мост и подадох напрежение от трансовата намотка към 12V (той е подреден малко по-различно в UPC) и положителното напрежение беше приложено към същият крак. Оказва се, че в същото време стабилизирането на изхода, което трябваше да се регулира, но въпреки това 100v електрическа крушка не изгоря, но двигателят се затопли - намотките дори започнаха да миришат. Ако промените съпротивлението на резистора на 7-ия крак, честотата на генератора се променя и променя скоростта, но в тесни граници, тъй като асинхронният двигател е проектиран за 50Hz (само има най-голяма мощност), а напрежението при първото стартиране беше 260V, което също е нормално.
Що се отнася до печатните платки, направих го по прост начин: захванах текстолита и глупаво отрязах самия генератор от цялата платка с ножица, а след това още едно парче от платката, за да завинтя радиаторите на транзистора. Сега остава да намеря само нормален кондензатор в захранването на устройството и капакът на преобразувателя да се завинти здраво.
Мислех и за токова защита. При определен ток на натоварване поставете индикатор под формата на червен светодиод, както и за индикация на мощност (зелено). Можете да гледате кратко видео, демонстриращо работата на преобразувателя на напрежение:
Напълно сглобено тяло. На тестовете, заради интереса, свързах 100v крушка и о - чудо: стрелката на амперметъра замръзна на 10A, което означава, че практически няма загуби! Полевите тестове показаха, че преобразувателят издърпва тихо натоварване от 250 вата, работейки от автомобилна батерия. Външният вид на сглобеното устройство в кутията:
И най-важното, което ме радва са студените радиатори на транзисторите, дори когато изправителните диоди (d242) на зарядното вече започват да кипят!
Също така завинтих отлична дръжка, взета от радиостанцията RSV-2, към кутията и сега преобразувателят 12-220V най-накрая е завършен. Автор на дизайна: bvz
Обсъдете статията ДОМАШЕН КОНВЕРТОР 12 - 220V
Не съм виждал по-проста инверторна схема от тази. За да повторите, имате нужда от минимум части - няма повече от 10 броя. За да получим напрежение на изхода от 220 волта, имаме нужда от една пръстова батерия с напрежение 1,5 волта.
Инверторите са необходими там, където няма начин да се свържете към мрежа от 220 волта. Инверторите са разделени на два вида: някои имат синусоидално напрежение на изхода с честота 50 Hz и са подходящи за почти всяко натоварване. Други модифицирани имат високочестотен изход от порядъка на 500-10000 Hz и не винаги със синусоидална форма на вълната.
50 Hz синусоидални инвертори са скъпи, защото е необходим голям трансформатор или фиктивна електроника за генериране на 50 Hz синусоидална вълна.
Най-простият инвертор, който ще направим, принадлежи към втората група. И е подходящ за захранване на различни импулсни захранвания, като зарядно за телефон, енергоспестяваща крушка - луминесцентна или LED.
Необходими компоненти
Трансформатор 220V - 6V. Може да се скъса от стар касетофон, приемник и др. или купете тук -Кутия за батерии AA - 1 -
Превключвател - 1 -
PCB - 1 -
Транзистор BC547 (домашен аналог на KT3102, KT315) - 1 -
Транзистор BD140 с радиатор (местен еквивалент на KT814, KT816) - 1 -
Кондензатор 0.1uF - 1-
30 kΩ резистор - 1 -
инструменти:
Поялник, ако изведнъж го нямате, вземете го тук -
Схема
Нека започнем нашето запознаване с инвертора с диаграма. Това е конвенционален мултивибратор на композитен транзистор. Резултатът е генератор, на изхода на който има повишаващ трансформатор.Ние събираме схемата. Дъската е макет, с голям брой дупки. Вмъкваме частите и ги запояваме с джъмпери според схемата.
Проверка на работата
Ако всички компоненти на веригата са в добро състояние и веригата е сглобена без грешки, тогава инверторът започва да работи незабавно и не е необходимо да се регулира.
Към изхода на инвертора свързваме енергоспестяваща лампа. Поставете батерията и затворете превключвателя. Електрическата крушка светна.
Разбира се, яркостта му е по-ниска, отколкото при захранване от мрежата, но фактът, че работи от 1,5 волтов елемент, е пробив!
Естествено, както и навсякъде, и тук важи законът за запазване на енергията. Въз основа на което следва, че токът във веригата на батерията ще бъде няколко пъти по-висок, отколкото във веригата на електрическата крушка. По принцип батерията трябва да е алкална, тогава има шанс да работи малко по-дълго.
При монтаж и работа с инвертора бъдете особено внимателни, напрежението от 220 волта е животозастрашаващо. И, повярвайте ми, батерия от 1,5 волта е достатъчна, за да причини шокиращ токов удар на човек и дори да причини сърдечен арест. Както знаете, за това е достатъчно да преминете около 100 mA през човек, на който този инвертор е напълно способен.
Инверторът на напрежението за кола понякога може да бъде невероятно полезен, но повечето продукти в магазините или грешат в качеството, или не са доволни от мощността си, но в същото време не са евтини. Но в крайна сметка инверторната верига се състои от най-простите части, затова предлагаме инструкции за сглобяване на преобразувател на напрежение със собствените си ръце.
Корпус за инвертор
Първото нещо, което трябва да вземете предвид, е загубата на преобразуване на електроенергия, генерирана като топлина на превключвателите на веригата. Средно тази стойност е 2-5% от номиналната мощност на устройството, но този показател има тенденция да расте поради неправилен избор или стареене на компонентите.
От ключово значение е отвеждането на топлината от полупроводниковите елементи: транзисторите са много чувствителни към прегряване и това се изразява в бързото разграждане на последните и вероятно в пълната им повреда. Поради тази причина основата на кутията трябва да бъде радиатор - алуминиев радиатор.
От радиаторните профили е подходящ обикновен „гребен“ с ширина 80-120 mm и дължина около 300-400 mm. екраните на полеви транзистори са закрепени към плоската част на профила с винтове - метални петна на задната им повърхност. Но дори и при това не всичко е просто: не трябва да има електрически контакт между екраните на всички транзистори на веригата, поради което радиаторът и крепежните елементи са изолирани със слюдени филми и картонени шайби, докато термичният интерфейс се прилага от двете страни на диелектричното уплътнение с металосъдържаща паста.
Ние определяме товара и закупуваме компоненти
Изключително важно е да разберете защо инверторът не е просто трансформатор на напрежение, а също и защо има толкова разнообразен списък от такива устройства. На първо място, не забравяйте, че като свържете трансформатора към източник на постоянен ток, няма да получите нищо на изхода: токът в батерията не променя полярността, съответно, явлението електромагнитна индукция в трансформатора отсъства като такова.
Първата част от инверторната верига е входен мултивибратор, който симулира мрежови трептения, за да завърши трансформацията. Обикновено се сглобява на два биполярни транзистора, способни да люлеят превключватели на мощността (например IRFZ44, IRF1010NPBF или по-мощен - IRF1404ZPBF), за които най-важният параметър е максималният допустим ток. Може да бъде няколкостотин ампера, но като цяло трябва само да умножите текущата стойност по напрежението на батерията, за да получите приблизителен брой ватове изходна мощност, без да отчитате загубите.
Прост преобразувател, базиран на мултивибратор и превключватели на силово поле IRFZ44
Честотата на мултивибратора не е постоянна, загуба на време е да се изчислява и стабилизира. Вместо това токът на изхода на трансформатора се преобразува обратно в DC чрез диоден мост. Такъв инвертор може да бъде подходящ за захранване на чисто активни товари - лампи с нажежаема жичка или електрически нагреватели, печки.
Въз основа на получената база могат да се сглобят други схеми, които се различават по честотата и чистотата на изходния сигнал. По-лесно е да се направи избор на компоненти за частта с високо напрежение на веригата: токовете тук не са толкова високи, в някои случаи монтажът на изходния мултивибратор и филтър може да бъде заменен с чифт микросхеми с подходящо свързване . Кондензаторите за веригата на натоварване трябва да бъдат електролитни, а за вериги с ниско ниво на сигнала - слюда.
Вариант на преобразувател с честотен генератор на микросхеми K561TM2 в първичната верига
Заслужава да се отбележи също, че за да се увеличи крайната мощност, изобщо не е необходимо да се купуват по-мощни и топлоустойчиви компоненти на основния мултивибратор. Проблемът може да бъде решен чрез увеличаване на броя на паралелно свързаните преобразувателни вериги, но всяка от тях ще изисква собствен трансформатор.
Опция с паралелно свързване на вериги
Борбата за синусоида - анализираме типични вериги
Инверторите на напрежение днес се използват навсякъде, както от ентусиасти на автомобили, които искат да използват домакински уреди далеч от дома, така и от жители на автономни жилища, захранвани от слънчева енергия. И като цяло можем да кажем, че ширината на спектъра на токоприемниците, които могат да бъдат свързани към него, директно зависи от сложността на преобразувателното устройство.
За съжаление, чист "синус" присъства само в основното захранване, много, много трудно е да се постигне преобразуване на постоянен ток в него. Но в повечето случаи това не е задължително. За свързване на електрически двигатели (от бормашина до кафемелачка) е достатъчен пулсиращ ток с честота от 50 до 100 херца без изглаждане.
ESL, LED лампи и всички видове генератори на ток (захранвания, зарядни) са по-критични за избора на честота, тъй като тяхната схема на работа е базирана на 50 Hz. В такива случаи във вторичния вибратор трябва да се включат микросхеми, наречени генератор на импулси. Те могат да превключват малък товар директно или да действат като „проводник“ за серия от превключватели на мощността в изходната верига на инвертора.
Но дори такъв хитър план няма да работи, ако планирате да използвате инвертор за стабилно захранване на мрежи с маса разнородни потребители, включително асинхронни електрически машини. Тук чистият "синус" е много важен и само честотни преобразуватели с цифрово управление на сигнала могат да реализират това.
Трансформатор: вземете или го направете сами
За да сглобим инвертора, ни липсва само един елемент от веригата, който извършва трансформацията на ниско напрежение във високо. Можете да използвате трансформатори от захранващи устройства за персонални компютри и стари UPS, техните намотки са проектирани да трансформират 12/24-250 V и обратно, остава само да се определят правилно заключенията.
И все пак е по-добре да навиете трансформатора със собствените си ръце, тъй като феритните пръстени позволяват да го направите сами и с всякакви параметри. Феритът има отлична електромагнитна проводимост, което означава, че загубите от трансформация ще бъдат минимални, дори ако проводникът е навит на ръка и не стегнат. Освен това можете лесно да изчислите необходимия брой навивки и дебелина на проводника с помощта на калкулатори, налични в мрежата.
Преди навиване пръстенът на сърцевината трябва да бъде подготвен - отстранете острите ръбове с иглена пила и го увийте плътно с изолатор - фибростъкло, импрегнирано с епоксидно лепило. Следва навиването на първичната намотка от дебела медна жица на изчислената секция. След набиране на необходимия брой завъртания, те трябва да бъдат равномерно разпределени по повърхността на пръстена с равен интервал. Проводниците на намотките са свързани по схемата и са изолирани с термосвиваема свивка.
Първичната намотка е покрита с два слоя лавсанова електрическа лента, след което се навива вторична намотка с високо напрежение и друг слой изолация. Важен момент - трябва да навиете "вторичната" в обратна посока, в противен случай трансформаторът няма да работи. Накрая, към един от крановете трябва да се запои полупроводников термичен предпазител, чиито ток и работна температура се определят от параметрите на проводника на вторичната намотка (корпусът на предпазителя трябва да бъде плътно навит към трансформатора). Отгоре трансформаторът е обвит с два слоя винилова изолация без лепилна основа, краят е фиксиран със замазка или цианоакрилатно лепило.
Монтаж на радио елементи
Остава да сглобите устройството. Тъй като във веригата няма толкова много компоненти, е възможно да се поставят не върху печатна платка, а чрез повърхностен монтаж с прикрепване към радиатор, тоест към корпуса на устройството. Запояваме краката на щифта с твърда медна жица с достатъчно голямо напречно сечение, след което кръстовището се укрепва с 5-7 оборота тънък трансформаторен проводник и малко количество спойка POS-61. След като фугата изстине, тя се изолира с тънка термосвиваема тръба.
Вериги с висока мощност със сложни вторични вериги може да изискват производството на печатна платка, на ръба на която транзисторите са поставени в един ред за свободно закрепване към радиатора. Фибростъкло с дебелина на фолиото най-малко 50 микрона е подходящо за направата на уплътнение, но ако покритието е по-тънко, подсилете нисковолтовите вериги с джъмпери от медна тел.
Създаването на печатна платка у дома днес е лесно - програмата Sprint-Layout ви позволява да рисувате изрязващи шаблони за схеми с всякаква сложност, включително двустранни платки. Полученото изображение се отпечатва от лазерен принтер върху висококачествена фотографска хартия. След това шаблонът се нанася върху пречистената и обезмаслена мед, глади се, хартията се размазва с вода. Технологията беше наречена "лазерно гладене" (LUT) и е описана достатъчно подробно в мрежата.
Можете да ецвате медни остатъци с железен хлорид, електролит или дори обикновена сол, има много начини. След ецване полепналият тонер трябва да се измие, да се пробият монтажни отвори с 1 мм свредло и да се премине през всички писти с поялник (потопен), за да се калайдиса медта на контактните площадки и да се подобри проводимостта на каналите.
Често в живота има нужда да се получи напрежение от 220V от по-ниско, да речем, 12 волта. Например, трябва да свържете зарядно устройство от лаптоп към автомобилна батерия, това не е проблем. Освен това инверторите намират широко приложение в алтернативната енергетика. Обикновено те се поставят на вятърни мелници, водноелектрически централи и т.н., които в повечето случаи генерират ниско напрежение.
Днес ще разгледаме как да направите инвертор със собствените си ръце. Тук няма сложна електроника, наборът от компоненти е много малък и схемата е ясна за всеки начинаещ. Всичко, което трябва да направите, е да свържете няколко резистора, транзистори и трансформатор. Заинтригуван? Тогава нека да преминем към инструкциите!
Използвани материали и инструменти
Списък на материалите:
- трансформатор 12-0-12V към 5A;
- 12V батерия;
- два алуминиеви радиатора;
- два транзистора TIP3055;
- два резистора 100 ома/10 вата;
- два резистора 15 ома / 10 вата;
- проводници;
- шперплат, ламинат (или друг за производството на кутията);
- гнездо;
- термична паста;
- пластмасови връзки;
- гайки и болтове и др.
Списък с инструменти:
- поялник;
-
- ;
- резачки за тел;
- отвертка.
Процес на производство на инвертор:
Първа стъпка. Вижте диаграмата
Прочетете електрическата схема за всички елементи. Има както електронна подробна схема, така и проста, интуитивна, къде и кои проводници да свържете.
Стъпка втора. Сглобяваме две вериги от резистори и транзистори
Взимаме транзистор и го свързваме към резистор от 15 ома, както се вижда на снимката. По същия начин закрепваме втория транзистор.
Стъпка трета. Радиатор
По време на работа транзисторите ще се нагреят и ако тази топлина не бъде отстранена, те могат да се повредят. Тук ще ви трябват два радиатора. Пробиваме дупки, нанасяме термична паста и внимателно привличаме транзисторите към радиаторите с самонарезни винтове.
Стъпка четвърта. Свързваме две вериги с помощта на резистори от 100 ома
Взимаме два резистора от 100 ома и свързваме двете вериги диагонално. Тоест, трябва да запоите контактите към двата крайни леви крака на транзисторите, ако погледнете предната им част.
Стъпка пета. Свързваме централните лапи
Взимаме двужилен кабел и запояваме един по един проводник към централните контакти на транзисторите. След това тези проводници се запояват към крайния ляв и крайния десен контакт на трансформатора, както се вижда на снимката.
Стъпка шеста. Скачач
В съответствие с диаграмата трябва да инсталирате джъмпер между най-външния и най-десния контакт на транзисторите. Отрежете парче тел и ги запоете към лапите.
Стъпка седма. Допълнителна връзка
Взимаме друго парче тел, авторът го има в розово. Запоете го към централния контакт на трансформатора, през него плюсът от батерията ще бъде доставен към трансформатора.
Ще ви трябва и парче бял проводник, това ще бъде минус от батерията, трябва да го запоите към жълтия проводник, тоест джъмпера, инсталиран по-рано.
Стъпка осма. Тестване!
Нямахме време да погледнем назад, тъй като електронната част на инвертора беше сглобена, можете да го тествате! Свързваме батерията и измерваме напрежението с мултицет. Скача в диапазона 200-500V.
Първо авторът реши да върже много слаба крушка от 5 вата към инвертора, запали се без проблем.
После се включи една по-сериозна крушка от 40 вата, която гори все едно е включена в контакта вкъщи, а всъщност се захранва от малка батерия 12V.
В заключение авторът реши да свърже 15W флуоресцентна лампа, тя също се запали без никакви проблеми.
Също така беше решено да се опита да се свърже зареждане за мобилен телефон. Телефонът се зарежда без проблеми.
Стъпка девета. Сглобяване на тялото
За да бъде всичко безопасно и естетично, ще изработим калъф за инвертора! За да направите това, ще ви трябва изход, парче кабел, както и шперплат, ламинат или нещо подобно. Нарязваме материала на желаните парчета, за да направим кутия. Закрепваме трансформатора към основата, за надеждност авторът реши да го закрепи с винтове и гайки. Що се отнася до електронната част с транзистори, беше решено да се фиксира с пластмасови връзки. Пробиваме дупки и привличаме долните резистори от 100 ома към основата.
Тялото може да се сглобява, като за целта авторът е използвал горещо лепило. Що се отнася до горния капак, трябва да изрежете място за гнездото в него. Материалът на автора е мек, той изрязва прозореца с чиновнически нож. Ако прозорецът е с правилния размер, гнездото трябва да се заключи здраво. От обратната страна може да се укрепи допълнително с горещо лепило или епоксидна смола.
Време е да монтираме капака, закрепваме го на самонарезни винтове, за да имаме достъп до вътрешността на инвертора.