Domaći pretvarači napona 12v 220v 50Hz. Visok napon i još mnogo toga

Postoji nekoliko razloga zašto vlasnik treba da napravi novi pretvarač napona. Njegova glavna svrha je da obezbijedi mrežni napon od 220V od prvobitne vrijednosti od 12 W.

Mnogi amateri vlastitim rukama prave pretvarače 12-220 V, jer... Visokokvalitetni pretvarači nisu jeftini. Prije sastavljanja uređaja potrebno je proučiti materijale koji objašnjavaju mehanizam njegove upotrebe.

Područje primjene pretvarača 12-220 V

Kako baterija radi, njen nivo napunjenosti se smanjuje. Pretvarač stabilizuje napon tokom putovanja, u nedostatku struje.

Inverter od 12-220 V omogućit će vlasniku da poboljša inženjerske strukture u kući. Snaga uređaja za pretvaranje struje odabire se ovisno o ukupnoj veličini opterećenja koje se koristi. U obzir se uzima proces njegove potrošnje: reaktivan i aktivan. Reaktivno opterećenje ne troši svu primljenu energiju, tako da prividna snaga premašuje njegovu aktivnu vrijednost.

Čisti sinusni inverter se koristi za električne alate ukupne snage 3kW. Značajne uštede goriva su osigurane upotrebom pretvarača napona i mini-elektrane.

Na inverter su priključeni sljedeći potrošači:

• Alarmni sistemi;
• kotlovi za grijanje;
• uređaji za pumpanje;
• kompjuterski sistemi.

Povratak na sadržaj

Prednosti rada uređaja za konverziju napona

Invertori su stekli poštovanje za svoj rad, jer imaju niz nesumnjivih prednosti. Uređaj radi tiho i ne zagađuje okolni prostor izduvnim gasovima. Održavanje uređaja je minimalno: nema potrebe za provjerom tlaka u motoru. Inverter ima manje mehaničko habanje i omogućava vam da povežete sve potrošače. Inverter 12-220 V radi sa povećanom snagom na KR121 EU i ima visoku efikasnost.

Prilikom sklapanja pretvarača sa glavnim uređajem kao multivibratorom, prednosti pretvarača su izražene u pristupačnosti i jednostavnosti uređaja. Dimenzije proizvoda su kompaktne, popravka nije teška, a rad je moguć na niskim temperaturama.

Povratak na sadržaj

Domaći pretvarač 12-220 V i opći princip njegovog stvaranja

Na tržištu radio komponenti većina pretvarača radi na visokim frekvencijama. Impulsni pretvarači u potpunosti su zamijenili klasična kola koja koriste transformatore. Mikrokrug K561TM2 se sastoji od dva D-flip-flopa, koji sadrže dva ulaza R i S. Kreiran je pomoću CMOS tehnologije i zatvoren je u plastično kućište.

Glavni oscilator invertera montiran je na bazi K561TM2, koristeći uređaj DD1 za rad. Okidač DD1.2 je montiran za razdjelnik frekvencije. Stupanj pojačala prima signale iz mikrokola.

KT827 tranzistori su odabrani za rad. U njihovom nedostatku koristite KT819 GM tranzistore ili poluvodiče sa efektom polja - IRFZ44.

Generator sinusnog talasa za inverter 12-220 V radi na visokoj frekvenciji. Za formiranje kruga dimenzija 50 Hz koristi se sekundarni namotaj i paralelna veza kondenzatora i opterećenja. Prilikom povezivanja bilo kojeg uređaja, pretvarač stvara konverziju napona od 220 V.

Krug ima jedan značajan nedostatak - nesavršen oblik izlaznih parametara.

Mikrokrug K561TM2 je dupliran od K564TM2. Povećanje snage pretvarača postiže se odabirom intenzivnijih tranzistora. Treba obratiti pažnju na kondenzator instaliran na izlazu. Ima napon od 250 V.

Povratak na sadržaj

Izrada pretvarača koristeći najnovije dijelove

Domaći pretvarači rade stabilno, izlazni tranzistori rade od pojačanog glavnog generatora. Koriste elemente serije KT819GM, ugrađene na veliki radijator.

Za kreiranje pretvarača koristi se pojednostavljeni krug. U procesu rada nabavite potrebne materijale:

• mikrokolo KR121EU1;
• tranzistori IRL2505;
• lemilica;
• tin.

Mikrokrug KR12116U1 ima posebnu karakteristiku: sadrži dva kanala za podešavanje tipki i lako se nosi sa konstrukcijom jednostavnih pretvarača napona.

Mikrokrug na temperaturi od +25 °C proizvodi maksimalne vrijednosti napona od 3 i 9 V.

Frekvencija glavnog oscilatora određena je parametrima elemenata u kolu. IRL2505 tranzistori su instalirani za izlaznu upotrebu. Prima signal čiji nivo vam omogućava podešavanje izlaznih tranzistora.

Za ugradnju push-pull kaskade koriste se transformator T1 i dva tranzistora: VT1 i VT2. U otvorenom kanalu uočen je otpor od 0,008 Ohma. On je beznačajan, pa je snaga tranzistora mala, čak i kada prođe velika struja. Izlazni transformator, koji ima snagu od 100 W, omogućava IRL2505 da koristi do 104 A struje, a impulsna struja je 360 ​​A.

Glavna karakteristika pretvarača je da možete koristiti bilo koji transformator koji ima 2 namotaja od 12 V na izlazu.

Sa izlaznom snagom do 200 W, odbijaju ugraditi tranzistore na radijatore.

Treba napomenuti da električna struja pri snazi ​​od 400 W može doseći 40 A.

Prilično moćan i jednostavan push-pull pretvarač napona može se napraviti koristeći samo dva moćna tranzistora sa efektom polja. Više puta sam koristio takav inverter u raznim dizajnima. Krug koristi dva snažna N-kanalna tranzistora, preporučljivo je uzeti ih s radnim naponom od 100 volti, dopuštenom strujom od 40 ampera ili više.

Shema je prilično popularna na internetu.

Osim tranzistora u kolu imamo ultrabrze diode kao što su UF4007, HER207, HER307, HER308, MUR460 i druge. Dvije 12-voltne zener diode za ograničavanje napona na sklopkama polja preporučljivo je uzeti zener diode snage 1 ili 1,5 vata ako nisu dostupne, onda ih možete koristiti s a stabilizacijski napon od 9-15 volti, nije kritičan.

Preporučljivo je uzeti granične otpornike snage 0,5 ili 1 vat. Moguće je lagano pregrijavanje ovih otpornika na jezgru iz kompjuterskog napajanja, čak i ne možete ništa namotati, a koristiti transformator. na suprotan način - kao pojačanje. Za svaki slučaj, reći ću da se primarni ili energetski namotaj sastoji od 2x5 zavoja, namotanih sabirnicom od 5 zasebnih žica od 0,7 mm svaka (svaka sabirnica), žica nije kritična.

Sekundarni, pojačani namotaj je namotan na vrh primarnog i sastoji se od 45 zavoja - to je sasvim dovoljno za proizvodnju 220 volti, uzimajući u obzir radnu frekvenciju generatora.

Krug ne sadrži kritične komponente, širenje baze elemenata je prilično široko. Tranzistori se moraju ugraditi na hladnjak, ne zaboravite da ih odvojite od hladnjaka sa odstojnicima od liskuna, ali to je u slučaju jednog čvrstog hladnjaka.

Prigušnica se može namotati na prsten sa izlaznih prigušnica računarskog napajanja; namotaj je namotan sabirnicom od 3 žice od 1 mm (svaka), broj zavoja je od 6 do 12.

Malo o snazi ​​i sigurnosnim mjerama. Izlazni napon ovisi o priključenom opterećenju, ovaj pretvarač je dizajniran za rad s pasivnim opterećenjima (lampa, lemilica, itd.) budući da je izlazna frekvencija stotine puta veća od frekvencije mreže.

Za spajanje aktivnih opterećenja na pretvarač, napon s izlaza transformatora mora se prvo ispraviti, a zatim izgladiti elektrolitičkim kondenzatorom, ne zaboravite da ispravljač mora koristiti brze diode s obrnutim naponom od najmanje 600 volti i strujom; od 2 Ampera ili više. Elektrolitički kondenzator za napon 400 Volti, kapaciteta 47-330 µF. Snaga invertera je 300 vati!

Budite izuzetno oprezni– izlazni napon nakon ispravljača sa kondenzatorom je smrtonosan!

!
U ovom domaćem proizvodu, AKA KASYAN će napraviti univerzalni step-down i step-up pretvarač napona.

Autor je nedavno sastavio litijumsku bateriju. A danas će otkriti tajnu u koju svrhu ga je napravio.

Naponi napajanja za ove uređaje imaju vrlo širok raspon.
Na primjer, pametnim telefonima je potrebno samo 5 V, laptopima 18, nekima čak 24 V.
Baterija koju je proizveo autor dizajnirana je za izlazni napon od 14,8 V.
Stoga je potreban pretvarač koji može povećati i smanjiti početni napon.

Stoga je shema univerzalna. Parametri zavise od kapacitivnosti kondenzatora, parametara induktora, diodnog ispravljača i karakteristika poljske sklopke.

Izlazni napon je postavljen otpornikom R3

Auto inverter napona ponekad može biti nevjerojatno koristan, ali većina proizvoda u trgovinama ili je loše kvalitete ili su nezadovoljavajuća u smislu snage, a nisu ni jeftini. Ali inverterski krug sastoji se od najjednostavnijih dijelova, pa nudimo upute za sastavljanje pretvarača napona vlastitim rukama.

Kućište invertera

Prva stvar koju treba uzeti u obzir su gubici konverzije električne energije koji se oslobađaju u obliku topline na sklopkama. U prosjeku, ova vrijednost iznosi 2-5% nazivne snage uređaja, ali ova brojka ima tendenciju povećanja zbog nepravilnog odabira ili starenja komponenti.

Odvođenje toplote sa poluprovodničkih elemenata je od ključnog značaja: tranzistori su veoma osetljivi na pregrijavanje i to se izražava u brzoj degradaciji potonjih i, verovatno, njihovom potpunom kvaru. Iz tog razloga, osnova za kućište bi trebala biti hladnjak - aluminijski radijator.

Za profile radijatora prikladan je običan "češalj" širine 80-120 mm i dužine od oko 300-400 mm. Ekrani tranzistora sa efektom polja su pričvršćeni za ravan dio profila vijcima - metalne mrlje na njihovoj stražnjoj površini. Ali nije sve jednostavno: ne bi trebalo biti električnog kontakta između ekrana svih tranzistora u krugu, pa su radijator i pričvršćivači izolirani s liskunastim folijama i kartonskim podlošcima, dok je termičko sučelje primijenjeno na obje strane dielektričnog odstojnika. sa pastom koja sadrži metal.

Određujemo opterećenje i kupujemo komponente

Izuzetno je važno razumjeti zašto inverter nije samo naponski transformator, kao i zašto postoji tako raznolik raspon takvih uređaja. Prije svega, zapamtite da spajanjem transformatora na izvor istosmjerne struje nećete dobiti ništa na izlazu: struja u bateriji ne mijenja polaritet, pa prema tome, fenomen elektromagnetne indukcije u transformatoru kao takav izostaje.

Prvi dio inverterskog kola je ulazni multivibrator koji simulira mrežne oscilacije za izvođenje transformacije. Obično se sklapa na dva bipolarna tranzistora koji mogu pokretati prekidače snage (na primjer, IRFZ44, IRF1010NPBF ili snažniji - IRF1404ZPBF), za koji je najvažniji parametar maksimalna dozvoljena struja. Može doseći nekoliko stotina ampera, ali općenito trebate samo pomnožiti struju s naponom baterije da biste dobili približan broj vati izlazne snage bez uzimanja u obzir gubitaka.

Jednostavan pretvarač baziran na multivibratoru i prekidačima za napajanje IRFZ44

Radna frekvencija multivibratora nije konstantna, njegovo izračunavanje i stabilizacija je gubljenje vremena. Umjesto toga, struja na izlazu transformatora se pretvara u istosmjernu pomoću diodnog mosta. Takav inverter može biti prikladan za napajanje čisto aktivnih opterećenja - žarulja sa žarnom niti ili električnih grijača, peći.

Na osnovu dobivene baze možete sastaviti druge sklopove koji se razlikuju po frekvenciji i čistoći izlaznog signala. Lakše je odabrati komponente za visokonaponski dio kruga: struje ovdje nisu tako visoke, izlazni multivibrator i sklop filtera mogu se zamijeniti parom mikro krugova s ​​odgovarajućim ožičenjem. Za mrežu opterećenja treba koristiti elektrolitičke kondenzatore, a za kola sa niskim nivoom signala kondenzatore od liskuna.

Opcija pretvarača sa generatorom frekvencije na bazi mikrokola K561TM2 u primarnom kolu

Također je vrijedno napomenuti da za povećanje konačne snage uopće nije potrebno kupiti snažnije i toplinski otporne komponente primarnog multivibratora. Problem se može riješiti povećanjem broja paralelno povezanih krugova pretvarača, ali svaki od njih će zahtijevati svoj transformator.

Opcija sa paralelnim povezivanjem strujnih kola

Borba za sinusni val - analiziramo tipična kola

Invertere napona danas koriste svuda, kako vozači koji žele koristiti kućne aparate van kuće, tako i stanovnici autonomnih domova koji se napajaju solarnom energijom. I općenito, možemo reći da složenost uređaja pretvarača direktno određuje širinu raspona strujnih kolektora koji se mogu spojiti na njega.

Nažalost, čisti “sinus” je prisutan samo u glavnoj električnoj mreži, vrlo je teško postići konverziju jednosmerne struje u nju. Ali u većini slučajeva to nije potrebno. Za spajanje elektromotora (od bušilica do mlinova za kafu) dovoljna je pulsirajuća struja frekvencije od 50 do 100 herca bez zaglađivanja.

ESL, LED lampe i sve vrste strujnih generatora (napajanja, punjači) su kritičniji za izbor frekvencije, jer je njihov radni krug baziran na 50 Hz. U takvim slučajevima u sekundarni vibrator treba uključiti mikro krugove koji se nazivaju generator impulsa. Oni mogu direktno prebaciti malo opterećenje ili djelovati kao "provodnik" za niz prekidača napajanja u izlaznom kolu invertera.

Ali čak i takav lukavi plan neće funkcionirati ako namjeravate koristiti inverter za stabilno napajanje mrežama s masom heterogenih potrošača, uključujući asinkrone električne strojeve. Ovdje je čisti “sinus” vrlo važan i samo frekventni pretvarači s digitalnom kontrolom signala to mogu implementirati.

Transformer: mi ćemo ga izabrati ili sami

Za sastavljanje pretvarača potreban nam je samo jedan element strujnog kola koji pretvara niski napon u visoki napon. Možete koristiti transformatore iz izvora napajanja osobnih računala i starih UPS-ova koji su dizajnirani za transformaciju 12/24-250 V i obrnuto, ostaje samo da se pravilno utvrde zaključci;

Ipak, bolje je namotati transformator vlastitim rukama, jer feritni prstenovi omogućuju da to učinite sami i s bilo kojim parametrima. Ferit ima odličnu elektromagnetnu provodljivost, što znači da će gubici transformacije biti minimalni čak i ako je žica namotana ručno i ne čvrsto. Osim toga, možete lako izračunati potreban broj zavoja i debljinu žice pomoću kalkulatora dostupnih na Internetu.

Prije namotavanja, prsten jezgre se mora pripremiti - ukloniti oštre rubove turpijom i čvrsto omotati izolatorom - stakloplastikom impregniranim epoksidnim ljepilom. Zatim slijedi namotavanje primarnog namota od debele bakrene žice izračunatog poprečnog presjeka. Nakon biranja potrebnog broja okreta, oni moraju biti ravnomjerno raspoređeni po površini prstena u jednakim intervalima. Stezaljke za namotaje su spojene prema dijagramu i izolirane termoskupljajućim materijalom.

Primarni namotaj je prekriven sa dva sloja Mylar izolacijske trake, zatim je namotan visokonaponski sekundarni namotaj i još jedan sloj izolacije. Važna stvar je da sekundar mora biti namotan u suprotnom smjeru, inače transformator neće raditi. Konačno, poluvodički toplinski osigurač mora se zalemiti u otvor na jednoj od slavina, čija su struja i radna temperatura određene parametrima žice sekundarnog namota (tijelo osigurača mora biti čvrsto namotano na transformator). Transformator je odozgo omotan sa dva sloja vinilne izolacije bez ljepljive podloge, kraj je učvršćen kravatom ili cijanoakrilatnim ljepilom.

Ugradnja radio elemenata

Ostaje samo sastaviti uređaj. Budući da u krugu nema toliko komponenti, one se mogu postaviti ne na štampanu ploču, već montirati montirane na radijator, odnosno na tijelo uređaja. Noge igle lemimo čvrstom bakrenom žicom dovoljno velikog poprečnog presjeka, zatim se mjesto spajanja ojačava sa 5-7 zavoja tanke transformatorske žice i malom količinom POS-61 lema. Nakon što se spoj ohladi, izolira se tankom termoskupljajućom cijevi.

Kola velike snage sa složenim sekundarnim kolima mogu zahtijevati štampanu ploču sa tranzistorima poređanim na ivici radi labavog pričvršćivanja na hladnjak. Stakloplastika debljine najmanje 50 mikrona pogodna je za izradu pečata, ako je premaz tanji, ojačati niskonaponske krugove od bakrene žice.

Danas je lako napraviti štampanu ploču kod kuće - program Sprint-Layout vam omogućava da nacrtate šablone za izrezivanje za kola bilo koje složenosti, uključujući dvostrane ploče. Dobivena slika se štampa laserskim štampačem na visokokvalitetnom foto papiru. Zatim se šablona nanosi na očišćeni i odmašćeni bakar, pegla, a papir se ispere vodom. Tehnologija se zove “lasersko peglanje” (LIT) i dovoljno je detaljno opisana na internetu.

Ostatke bakra možete nagrizati željeznim hloridom, elektrolitom ili čak kuhinjskom solju; Nakon jetkanja, zapečeni toner je potrebno isprati, izbušiti rupe za montažu bušilicom od 1 mm i proći preko svih tragova lemilom (potopljeni luk) kako bi se kalajisao bakar kontaktnih jastučića i poboljšala provodljivost kanala.

Početni cilj projekta je bio napraviti moćan pretvarač 12 do 220. Glavna prednost ovog uređaja je njegova jednostavnost montaže, napravljena pomoću push-pull sklopa. Samo 2 tranzistora sa efektom polja, bez master oscilatora. Čak i ako imate iskustva u takvom pitanju kao što je sastavljanje pretvarača, ali postoji velika želja da pokušate, onda u tome nema ništa teško, lako ga možete sastaviti vlastitim rukama.

Nije potrebno kupovati nikakve dijelove za uređaj, sve komponente se mogu naći kod kuće u staroj opremi.

Pogledajmo video o pretvaraču:

Što se tiče parametara pretvarača, nažalost, izlazna frekvencija je promjenjiva, ali je lako možete pretvoriti u jednosmjernu struju ugradnjom ispravljača i velikog kondenzatora na izlaz s izračunatim kapacitetom od oko 100 mikrofarata, na naponu od 400 volti. Radna frekvencija zavisi od LC kola. Koristimo primarni namotaj zavojnice kao zavojnicu. Instalirana 2 leptira za gas. Namotaj nema slavinu.

Što se tiče kruga, on će vam omogućiti da uklonite do 500 vati ili pola kilovata izlazne snage, bez ikakvih glavnih kola ili drugih struktura.

Na samoj ploči generatora, pored tranzistora, ugrađene su i zener diode za stabilizaciju napona gejta. Tu je i graničnik zatvarača od 470 oma za dizajn, može se koristiti bilo šta od 100 do 670 oma.

Dodatno su ugrađene 2 diode.

Kada koristite jedan zajednički hladnjak, oni moraju biti izolirani brtvama i izolacijskim podloškama.

Ako se induktor malo pregrije, morate ga omotati žicom promjera do 2 mm.

Transformator je koristio gotovi 220 volti sa primarnim namotom. Namotaj se sastoji od 8 zavoja debele žice.

Dijagram može biti bez sredine ili sa središnjom tačkom.

U našem slučaju je priključena žarulja sa žarnom niti od 11 vati. Moramo ga osvijetliti punom toplinom.

Svi gore navedeni uređaji mogu se napajati iz istosmjerne struje. Ne možete napajati frižider, usisivač ili mikrotalasnu pećnicu. Punjač možete napajati sa svog telefona, laptopa ili čak računara.