Convertor DIY 12-220 volți (diagrama)

Aveam nevoie de un convertor boost pentru anumite scopuri. ieșire de la 12V la 220 volți. După ce am căutat pe forum am decis să fac o sursă de alimentare pentru computer din piese de schimb. Permiteți-mi să notez imediat asta Este mai bine să luați un transformator mai mare- unul mic poate clipi într-un mod deosebit și consumă de obicei aproximativ 20 de wați, sau chiar mai puțin, în modul normal. Radiatoarele sunt instalate la o sarcină de peste 50 de wați, atunci când tranzistoarele se încălzesc peste normal.

Circuit convertizor:

Din punct de vedere structural, placa dispozitivului poate fi montată în orice carcasă care oferă protecție împotriva atingerii umane. Vezi fotografia pentru desen.

Dacă alimentam un televizor sau un bec, atunci nu trebuie să folosim deloc un redresor. Apropo, acest convertor rulează și o lampă fluorescentă compactă CFL - am încercat-o cu o lampă de 15 W. Toate piesele cu excepția transformatorului au fost luate noi- deci nu au fost probleme speciale. În viitor, este planificată să se facă încă două copii, ținând cont de caracteristicile identificate în detaliu și schematic.

O scurtă descriere a circuituluiși munca ei de la urechea respectată a unui utilizator de forum: circuitul este un convertor de impuls push-pull asamblat pe un controler TL494 PWM (și analogii acestuia), ceea ce îl face destul de simplu. La ieșire există diode redresoare foarte eficiente care dublează tensiunea. Il poti folosi si fara diode, obtinand o tensiune alternativa. Pentru balasturile electronice, tensiunea constantă și polaritatea de comutare nu sunt relevante, deoarece circuitul de balast are o punte de diode la intrare (deși diodele nu sunt la fel de „rapide” ca în convertorul nostru).

Convertorul folosește 12 volți la 220 un transformator coborâtor de înaltă frecvență gata făcut de la unitatea de alimentare (PSU) a computerului, dar în convertorul nostru va deveni, dimpotrivă, un transformator de creștere. Transformatorul coborâtor poate fi preluat atât de la sursele de alimentare AT, cât și de la ATX. Din practică, transformatoarele diferă doar în dimensiune, dar locația pinilor este identică. O unitate de alimentare moartă (sau un transformator de la ea) poate fi găsită în orice atelier de reparații de computere.

C1 este 1 nanofarad, codificat 102 pe carcasă;
R1 – setează lățimea impulsurilor de ieșire.
R2 (împreună cu C1) setează frecvența de funcționare.

Reducem rezistența R1 - creștem frecvența. Creștem capacitatea C1 - reducem frecvența. Si invers.

Tranzistoarele sunt tranzistoare cu efect de câmp MOS (metal-oxid-semiconductor) de mare putere, care se caracterizează prin timpi de răspuns mai scurti și circuite de control mai simple. IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N funcționează la fel de bine. Nu este necesar un radiator, deoarece funcționarea prelungită nu provoacă o încălzire vizibilă a tranzistoarelor. Și dacă doriți să-l instalați pe un radiator, atunci, atenție, nu scurtcircuitați flanșele carcaselor tranzistorului prin radiator! Utilizați garnituri izolatoare și șaibe bucșe de la o sursă de alimentare a computerului.

Cu toate acestea, pentru prima pornire, un calorifer nu va strica; cel puțin tranzistoarele nu se vor arde imediat din cauza supraîncălzirii în cazul unor erori de instalare sau a unui scurtcircuit la ieșire. Protecția circuitului de suprasarcină și inversarea polarității poate fi implementată printr-o siguranță și o diodă la intrare.

eu am ca chei de exemplu Au fost folosite popularele câmpuri irf540n. Conferința discută despre circuitul convertizorului și acolo puteți pune întrebări care apar în timpul asamblarii. Asamblare și testare: redmoon.

În acest articol puteți găsi instrucțiuni detaliate pas cu pas pentru realizarea unui invertor de curent alternativ de 220 V 50 Hz dintr-o baterie de mașină de 12 V. Un astfel de dispozitiv este capabil să furnizeze putere de la 150 la 300 W.

Schema de circuit a acestui dispozitiv este destul de simplă..

Acest circuit funcționează pe principiul convertoarelor Push-Pull. Inima dispozitivului va fi placa CD-4047, care funcționează ca un oscilator principal și, de asemenea, controlează tranzistorii cu efect de câmp care funcționează în modul comutator. Un singur tranzistor poate fi deschis; dacă două tranzistoare sunt deschise în același timp, va avea loc un scurtcircuit, în urma căruia tranzistoarele se vor arde; acest lucru se poate întâmpla și în cazul unui control necorespunzător.

Placa CD-4047 nu este proiectată pentru controlul de înaltă precizie al tranzistorilor cu efect de câmp, dar face față perfect acestei sarcini. De asemenea, pentru ca dispozitivul să funcționeze, veți avea nevoie de un transformator de la un UPS vechi de 250 sau 300 W cu o înfășurare primară și un punct de conectare pozitiv mediu de la sursa de alimentare.

Transformatorul are un număr destul de mare de înfășurări secundare; va trebui să utilizați un volt-ohmmetru pentru a măsura toate robinetele și a găsi o înfășurare de rețea de 220V. Firele de care avem nevoie vor oferi cea mai mare rezistență electrică de aproximativ 17 ohmi, puteți elimina cablurile suplimentare.

Înainte de a începe lipirea, este recomandabil să verificați totul din nou. Se recomandă selectarea tranzistorilor din același lot și aceleași caracteristici; condensatorul circuitului de comandă are adesea o scurgere mică și o toleranță îngustă. Astfel de caracteristici sunt determinate de un tester de tranzistori.

Deoarece placa CD-4047 nu are analogi, trebuie să o achiziționați, dar, dacă este necesar, puteți înlocui tranzistoarele cu efect de câmp cu unele cu canale n cu o tensiune de 60V sau mai mult și un curent de cel puțin 35A. Potrivit din seria IRFZ.

Circuitul poate funcționa și folosind tranzistori bipolari la ieșire, dar trebuie remarcat faptul că puterea dispozitivului va fi mult mai mică în comparație cu un circuit care utilizează „comutatoare de câmp”.

Rezistoarele limitatoare de poarta ar trebui sa aiba o rezistenta de 10-100 ohmi, dar este de preferat sa se foloseasca rezistente de 22-47 ohmi cu o putere de 250 mW.

Adesea, circuitul principal este asamblat exclusiv din elementele indicate în diagramă, care are setări precise la 50 Hz.

Dacă asamblați corect dispozitivul, acesta va funcționa din primele secunde, dar atunci când îl porniți pentru prima dată, este important să fiți în siguranță. Pentru a face acest lucru, în locul unei siguranțe (vezi diagrama), trebuie să instalați un rezistor cu o valoare nominală de 5-10 Ohmi sau un bec de 12V, pentru a evita explozia tranzistoarelor dacă s-au făcut greșeli.

Dacă dispozitivul funcționează stabil, transformatorul va scoate un sunet, dar tastele nu se vor încălzi. Dacă totul funcționează corect, rezistorul (becul) trebuie îndepărtat și alimentarea este furnizată prin siguranță.

În medie, invertorul consumă energie atunci când robotul este în gol de la 150 la 300 mA, în funcție de sursa de alimentare și de tipul transformatorului.

Apoi trebuie să măsurați tensiunea de ieșire, ieșirea ar trebui să fie de aproximativ 210-260V, acesta este considerat un indicator normal, deoarece invertorul nu are stabilizare. Apoi, trebuie să verificați dispozitivul conectând un bec de 60 de wați sub sarcină și lăsându-l să funcționeze timp de 10-15 secunde; în acest timp, tastele se vor încălzi puțin, deoarece nu au radiatoare. Cheile ar trebui să se încălzească uniform; dacă încălzirea nu este uniformă, trebuie să căutați unde s-au făcut erori.

Echipăm invertorul cu funcția Telecomandă

Firul pozitiv principal ar trebui să fie conectat la punctul de mijloc al transformatorului, dar pentru ca dispozitivul să înceapă să funcționeze, trebuie conectat un pozitiv de curent scăzut la placă. Aceasta va porni generatorul de impulsuri.

Câteva sugestii despre instalare. Totul este instalat în carcasa de alimentare a computerului; tranzistoarele trebuie instalate pe radiatoare separate.

Dacă este instalat un radiator comun, asigurați-vă că izolați carcasa tranzistorului de radiator. Coolerul este conectat la o magistrală de 12 V.

Unul dintre dezavantajele semnificative ale acestui invertor este lipsa protecției la scurtcircuit și dacă aceasta apare, toate tranzistoarele se vor arde. Pentru a preveni acest lucru, trebuie să instalați o siguranță de 1 A la ieșire.

Pentru a porni invertorul, se folosește un buton de putere redusă, prin care plus va fi furnizat plăcii. Barele de putere ale transformatorului trebuie atașate direct la radiatoarele tranzistoarelor.

Dacă conectați un contor de energie la ieșirea convertorului, veți putea vedea că frecvența și tensiunea de ieșire sunt în limitele permise. Dacă obțineți o valoare mai mare sau mai mică de 50 Hz, trebuie să o reglați folosind un rezistor variabil cu mai multe ture, este instalat pe placă.

Pentru a conecta dispozitivele de uz casnic la sistemul electric de bord al mașinii, aveți nevoie de un invertor care poate crește tensiunea de la 12 V la 220 V. Există cantități suficiente dintre ele pe rafturile magazinelor, dar prețul lor nu este încurajator. Pentru cei care sunt puțin familiarizați cu inginerie electrică, este posibil să asamblați un convertor de tensiune de 12-220 de volți cu propriile mâini. Vom analiza două scheme simple.

Convertoare și tipurile acestora

Există trei tipuri de convertoare de 12-220 V. Primul este de la 12 V la 220 V. Astfel de invertoare sunt populare în rândul șoferilor: prin intermediul acestora puteți conecta dispozitive standard - televizoare, aspiratoare etc. Conversia inversă - de la 220 V la 12 - este necesară rar, de obicei în încăperi cu condiții severe de funcționare (umiditate ridicată) pentru a asigura siguranța electrică. De exemplu, în băile de aburi, piscine sau băi. Pentru a nu-ți asuma riscuri, tensiunea standard de 220 V se reduce la 12, folosind echipamente adecvate.

A treia opțiune este, mai degrabă, un stabilizator bazat pe două convertoare. Mai întâi, 220 V standard este convertit la 12 V, apoi înapoi la 220 V. Această conversie dublă vă permite să aveți o undă sinusoidală ideală la ieșire. Astfel de dispozitive sunt necesare pentru funcționarea normală a majorității aparatelor de uz casnic controlate electronic. În orice caz, în timpul instalării, se recomandă insistent să îl alimentați printr-un astfel de convertor - electronica sa este foarte sensibilă la calitatea puterii, iar înlocuirea plăcii de control costă aproximativ jumătate din cazan.

Convertor de impulsuri 12-220V 300 W

Acest circuit este simplu, piesele sunt disponibile, majoritatea pot fi scoase de la o sursă de alimentare a computerului sau achiziționate de la orice magazin radio. Avantajul circuitului este ușurința de implementare, dezavantajul este unda sinusoidală neideală la ieșire și frecvența este mai mare decât standardul de 50 Hz. Adică, dispozitivele care necesită alimentare cu energie nu pot fi conectate la acest convertor. Puteți conecta direct dispozitive care nu sunt deosebit de sensibile la ieșire - lămpi cu incandescență, fier de călcat, fier de lipit, încărcător de telefon etc.

Circuitul prezentat în modul normal produce 1,5 A sau trage o sarcină de 300 W, la maximum 2,5 A, dar în acest mod tranzistoarele se vor încălzi vizibil.

Circuitul a fost construit pe popularul controler TLT494 PWM. Tranzistoarele cu efect de câmp Q1 Q2 trebuie plasate pe radiatoare, de preferință separate. Când instalați pe un radiator, puneți o garnitură izolatoare sub tranzistoare. În loc de IRFZ244 indicat în diagramă, puteți utiliza IRFZ46 sau RFZ48, care au caracteristici similare.

Frecvența acestui convertor de la 12 V la 220 V este setată de rezistența R1 și condensatorul C2. Valorile pot diferi ușor de cele prezentate în diagramă. Dacă aveți o sursă de alimentare veche care nu funcționează pentru computer și conține un transformator de ieșire funcțional, o puteți pune în circuit. Dacă transformatorul nu funcționează, scoateți inelul de ferită de pe acesta și înfășurați înfășurările cu sârmă de cupru cu un diametru de 0,6 mm. În primul rând, înfășurarea primară este înfășurată - 10 spire cu ieșirea din mijloc, apoi, deasupra - 80 de spire ale secundarului.

După cum sa spus deja, un astfel de convertor de tensiune de 12-220 V poate funcționa numai cu o sarcină insensibilă la calitatea puterii. Pentru a putea conecta dispozitive mai solicitante, la ieșire este instalat un redresor, a cărui tensiune de ieșire este aproape de normal (diagrama de mai jos).

Circuitul prezintă diode de înaltă frecvență de tip HER307, dar pot fi înlocuite cu seria FR207 sau FR107. Este recomandabil să selectați recipiente de dimensiunea specificată.

Invertor pe un cip

Acest convertor de tensiune de 12-220 V este asamblat pe baza unui microcircuit specializat KR1211EU1. Acesta este un generator de impulsuri, care sunt îndepărtate de la ieșirile 6 și 4. Impulsurile sunt antifazate, cu un interval scurt de timp între ele - pentru a preveni deschiderea simultană a ambelor chei. Microcircuitul este alimentat de o tensiune de 9,5 V, care este setată de un stabilizator parametric pe o diodă zener D814V.

De asemenea, în circuit există două tranzistoare cu efect de câmp de mare putere - IRL2505 (VT1 și VT2). Au o rezistență deschisă foarte scăzută a canalului de ieșire - aproximativ 0,008 ohmi, ceea ce este comparabil cu rezistența unei chei mecanice. Curentul continuu permis este de până la 104 A, curentul pulsat este de până la 360 A. Astfel de caracteristici fac de fapt posibilă obținerea de 220 V cu o sarcină de până la 400 W. Tranzistoarele trebuie instalate pe calorifere (cu o putere de până la 200 W este posibil fără ele).

Frecvența pulsului depinde de parametrii rezistenței R1 și condensatorului C1; condensatorul C6 este instalat la ieșire pentru a suprima supratensiunile de înaltă frecvență.

Este mai bine să luați un transformator gata făcut. În circuit, este pornit invers - înfășurarea secundară de joasă tensiune servește ca primar, iar tensiunea este eliminată din secundarul de înaltă tensiune.

Posibile înlocuiri în baza elementului:

• Dioda zener D814V indicată în circuit poate fi înlocuită cu oricare care produce 8-10 V. De exemplu, KS 182, KS 191, KS 210.
• Dacă nu există condensatoare C4 și C5 de tip K50-35 la 1000 μF, puteți lua patru 5000 μF sau 4700 μF și le puteți conecta în paralel,
• În loc de un condensator importat C3 220m, puteți furniza unul casnic de orice tip cu o capacitate de 100-500 µF și o tensiune de cel puțin 10 V.
• Transformator - oricare cu o putere de la 10 W la 1000 W, dar puterea sa trebuie să fie de cel puțin două ori sarcina planificată.

Atunci când instalați circuite pentru conectarea unui transformator, tranzistoare și conectarea la o sursă de 12 V, este necesar să folosiți fire de secțiune mare - curentul aici poate atinge valori mari (cu o putere de 400 W până la 40 A).

Invertor cu iesire sinusoidala pura

Circuitele convertoarelor de zi sunt complexe chiar și pentru radioamatorii cu experiență, așa că să le faci singur nu este deloc ușor. Un exemplu de cel mai simplu circuit este mai jos.

În acest caz, este mai ușor să asamblați un astfel de convertor din plăci gata făcute. Cum - urmăriți videoclipul.

Următorul videoclip arată cum să asamblați un convertor de 220 de volți cu undă sinusoidală pură. Doar că tensiunea de intrare nu este de 12 V, ci de 24 V.

Și acest videoclip vă spune doar cum puteți schimba tensiunea de intrare, dar obțineți totuși 220 V necesar la ieșire.

Mulți radioamatori sunt, de asemenea, pasionați de mașini și le place să se relaxeze cu prietenii în natură, dar nu doresc deloc să renunțe la beneficiile civilizației. Prin urmare, ei asamblează un convertor de tensiune 12 220 cu propriile mâini, al cărui circuit este prezentat în figurile de mai jos. În acest articol voi spune și arăta diverse modele de invertoare 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 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, utilizați mai bine tranzistoare cu efect de câmp mai puternice .

Înfășurăm transformatorul pe un inel de ferită sau un miez blindat E50 sau puteți folosi oricare altul. Înfășurarea primară trebuie înfășurată cu un fir cu două fire cu o secțiune transversală de 0,8 mm - 15 spire. Dacă utilizați un miez blindat cu două secțiuni pe cadru, înfășurarea primară este înfășurată într-una dintre secțiuni, iar înfășurarea secundară este formată din 110-120 de spire de sârmă 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 alimenta diferite sarcini, a cărui putere nu este mai mare de 100 de wați

Forma impulsului 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 de înfășurare primară este de 2,5 mm.

Tranzistoarele IRFZ44, dacă lipsesc, 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 versiuni ale designului plăcii de circuit imprimat și o fotografie a convertorului finit pot fi descărcate din linkul de mai sus.

Acest convertor este destul 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 pe întreg inelul de ferită. După înfășurare, izolăm înfășurarea și începem să înfășurăm înfășurarea treptată, cu același fir, dar deja 80 de spire.

Este recomandabil să instalați tranzistori de putere pe radiatoare. Dacă asamblați corect circuitul convertorului, acesta ar trebui să funcționeze imediat și nu necesită nicio configurație.

Ca și în cazul designului anterior, inima circuitului este TL494.

Acesta este un dispozitiv convertor de impuls push-pull gata făcut; analogul său complet intern este 1114EU4. La ieșirea circuitului sunt utilizate diode redresoare de înaltă eficiență și un filtru C.

În convertor am folosit un miez de ferită în formă de W de la transformatorul TV TPI. Toate înfășurările originale au fost desfășurate, deoarece am reînfășurat 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 la 8 0,6 fire, după înfășurare au fost înfășurate. inelate și împărțite în jumătate, am obținut 2 înfășurări de 4 spire în 4 fire, începutul uneia a fost conectat la sfârșitul celuilalt, așa că am făcut un robinet de la mijloc și, în final, am înfășurat bobina de feedback cu cinci spire de PEL 0,3 fire.

Circuitul convertor de tensiune 12 220 pe care l-am examinat include o bobine. Îl poți face singur înfășurându-l pe un inel de ferită de la o sursă de alimentare a computerului cu diametrul de 10 mm și 20 de spire de fir PEL 2.

Există, de asemenea, un desen al unei plăci de circuit imprimat pentru un circuit convertor de tensiune de 12.220 volți:

Și câteva fotografii ale convertorului rezultat de 12-220 volți:

Din nou, mi-a plăcut TL494 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 veche de computer. La așezarea plăcii, am ținut cont de concluziile acesteia, așa că aveți grijă când alegeți opțiunea de plasare.

Pentru a face carcasa, am folosit o cutie de sifon de 0,25 L, pe care am smuls-o cu succes după un zbor de la Vladivostok, am tăiat inelul de sus cu un cuțit ascuțit și am tăiat mijlocul acesteia și am lipit un cerc de fibră de sticlă cu găuri. pentru un comutator și conector în el folosind epoxid.

Pentru a da rigiditate borcanului, am tăiat o bandă de lățimea corpului nostru dintr-o sticlă de plastic, am acoperit-o cu clei epoxidic și am pus-o în borcan.După ce lipiciul s-a uscat, borcanul a devenit destul de rigid și avea pereți izolați; a borcanului a fost lăsat curat pentru un contact termic mai bun cu radiatorul tranzistorilor.

Pentru a finaliza ansamblul, am lipit firele de capac și am fixat-o cu lipici fierbinte; acest lucru va permite, dacă va fi nevoie, să dezasamblați convertorul de tensiune prin simpla încălzire a capacului cu un uscător de păr.

Designul convertorului este conceput pentru a converti tensiunea de 12 volți de la baterie în tensiune alternativă de 220 volți cu o frecvență de 50 Hz. Ideea schemei a fost împrumutată din noiembrie 1989.

Designul radioamator conține un oscilator master proiectat pentru o frecvență de 100 Hz pe declanșatorul K561TM2, un divizor de frecvență cu 2 pe același cip, dar pe al doilea declanșator și un amplificator de putere care utilizează tranzistori încărcați de un transformator.

Luând în considerare puterea de ieșire a convertorului de tensiune, tranzistoarele ar trebui instalate pe radiatoare cu o zonă mare de răcire.

Transformatorul poate fi rebobinat dintr-un transformator de rețea vechi TS-180. Înfășurarea rețelei poate fi folosită ca înfășurare secundară, iar apoi înfășurările Ia și Ib sunt înfășurate.

Un convertor de tensiune asamblat din componente de lucru nu necesită ajustare, cu excepția selecției condensatorului C7 cu o sarcină conectată.

Dacă aveți nevoie de un desen al plăcii de circuit imprimat realizat în , faceți clic pe desenul PCB.

Semnalele de la microcontrolerul PIC16F628A prin rezistențe de 470 Ohm controlează tranzistoarele de putere, forțându-le să se deschidă unul câte unul. Semiînfășurările unui transformator cu o putere de 500-1000 VA sunt conectate la circuitele sursă ale tranzistoarelor cu efect de câmp. Ar trebui să existe 10 volți pe înfășurările sale secundare. Dacă luăm un fir cu o secțiune transversală de 3 mm2, atunci puterea de ieșire va fi de aproximativ 500 W.

Întregul design este foarte compact, așa că puteți utiliza o placă de breadboard fără a grava urmele. Puteți prinde arhiva cu firmware-ul microcontrolerului la link-ul verde de mai sus

Circuitul convertor 12-220 este realizat pe un generator care creează impulsuri simetrice care urmează defazate și un bloc de ieșiri implementat pe comutatoare de câmp, a cărui sarcină este conectată la un transformator step-up. Folosind elementele DD1.1 și DD1.2, un multivibrator este asamblat conform schemei clasice, generând impulsuri cu o frecvență de repetiție de 100 Hz.

Pentru a forma impulsuri simetrice care călătoresc în antifază, circuitul utilizează un declanșator D 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 100 Hz, atunci ieșirea declanșatorului va fi de numai 50 Hz.

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 se deplasează către tranzistoarele cu efect de câmp.

Un transformator step-up este inclus în circuitele de drenare ale tranzistoarelor. Pentru a proteja împotriva auto-inducției, la drenuri sunt conectate diode zener de mare putere. Suprimarea interferențelor RF este realizată de un filtru pe R4, C3.

Înfășurarea inductorului L1 se realizează manual pe un inel de ferită cu diametrul de 28 mm. Este înfăşurat cu sârmă PEL-2 de 0,6 mm într-un singur strat. Cel mai comun transformator de rețea este de 220 volți, dar cu o putere de cel puțin 100 W și având două înfășurări secundare de 9 V 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 ajung la un divizor de frecvență construit pe elementele DD2.1 - DD2.2. Prin urmare, la ieșirea divizorului 6, ieșirea lui DD2.1, frecvența este redusă la 100 Hz și deja la a 8-a ieșire a DD2.2. este de 50 Hz.

Semnalul de la pinul 8 al DD1 și pinul 6 al DD2 ajunge la diodele VD1 și VD2. Pentru a deschide complet tranzistoarele cu efect de câmp, este necesar să creșteți amplitudinea semnalului care trece de la diodele VD1 și VD2; pentru aceasta, VT1 și VT2 sunt utilizate în circuitul convertor de tensiune. Tranzistoarele de ieșire cu efect de câmp sunt controlate prin VT3 și VT4. Dacă nu s-au făcut erori în timpul asamblarii invertorului, acesta începe să funcționeze imediat după ce este aplicată alimentarea. Singurul lucru pe care se recomandă să faceți este să selectați valoarea rezistenței R1, astfel încât ieșirea să fie de 50 Hz obișnuiți. VT5 și VT6. Când ieșirea Q1 (sau Q2) scade, tranzistoarele VT1 și VT3 (sau VT2 și VT4) se deschid, iar capacitățile porții încep să se descarce, iar tranzistoarele VT5 și VT6 se închid.
Convertorul în sine este asamblat conform circuitului clasic push-pull.
Dacă tensiunea la ieșirea convertizorului depășește valoarea setată, tensiunea la rezistența 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 convertorului. Cipul 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 a fost 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. Intrarea FC a cipului DA1 va fi mare, iar ieșirile sale vor scădea, provocând închiderea tranzistorilor VT5 și VT6 și o scădere bruscă a consumului de curent.

După aceasta, DA1 va rămâne în stare blocată. Pentru a porni convertizorul, va fi necesară o cădere de tensiune la intrarea IN DA1, care poate fi realizată fie prin oprirea alimentării, fie prin scurtcircuitarea capacității C1. Pentru a face acest lucru, puteți introduce un buton care nu se blochează în circuit, ale cărui contacte sunt lipite paralel cu condensatorul.
Deoarece tensiunea de ieșire este o undă pătrată, condensatorul C8 este proiectat pentru ao netezi. LED-ul HL1 este necesar pentru a indica prezența tensiunii de ieșire.
Transformatorul T1 este fabricat din TS-180; acesta poate fi găsit în sursele de alimentare ale televizoarelor CRT vechi. Toate înfășurările sale secundare sunt îndepărtate, iar tensiunea rețelei de 220 V este lăsată. Acesta servește ca înfășurare de ieșire a convertorului. Semiînfășurările 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 izolată, nominală pentru curent de până la 20...30 A. Firul este înfășurat pe corpul comutatorului cu lame cu contacte de blocare.

Selectând rezistorul R3, puteți seta frecvența necesară a tensiunii de ieșire și rezistorul R12 - amplitudinea de la 215...220 V.

Un invertor de tensiune pentru mașină poate fi uneori incredibil de util, dar majoritatea produselor din magazine sunt fie proaste ca calitate, fie nesatisfăcătoare din punct de vedere al puterii și nu sunt ieftine. Dar circuitul invertorului este format din cele mai simple părți, așa că vă oferim instrucțiuni pentru asamblarea unui convertor de tensiune cu propriile mâini.

Carcasa invertorului

Primul lucru de luat în considerare sunt pierderile de conversie a energiei electrice eliberate sub formă de căldură pe întrerupătoarele de circuit. În medie, această valoare este de 2-5% din puterea nominală a dispozitivului, dar această cifră 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.

Pentru profilele radiatoarelor, este potrivit un „pieptene” obișnuit cu o lățime de 80-120 mm și o lungime de aproximativ 300-400 mm. Ecranele tranzistoarelor cu efect de câmp sunt atașate de partea plată a profilului cu șuruburi - pete metalice pe suprafața lor posterioară. Dar acest lucru nu este simplu: nu ar trebui să existe un contact electric între ecranele tuturor tranzistoarelor din circuit, astfel încât 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 ale distanțierului dielectric. cu pastă care conține metal.

Determinăm încărcarea 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 gamă atât de diversă de astfel de dispozitive. În primul rând, rețineți că prin conectarea unui transformator la o sursă de curent continuu, nu veți obține nimic la ieșire: curentul din baterie nu își schimbă polaritatea, în consecință, fenomenul de inducție electromagnetică din transformator este absent ca atare.

Prima parte a circuitului invertorului este un multivibrator de intrare care simulează oscilațiile rețelei pentru a efectua transformarea. De obicei, este asamblat pe două tranzistoare bipolare capabile să conducă întrerupătoare de putere (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 curentul cu tensiunea bateriei pentru a obține un număr aproximativ de wați de putere de ieșire fără a ține cont de pierderi.

Un convertor simplu bazat pe un multivibrator și comutatoare de câmp de putere IRFZ44

Frecvența de funcționare a multivibratorului nu este constantă; calcularea și stabilizarea acestuia este o pierdere de timp. În schimb, curentul de la ieșirea transformatorului este convertit înapoi în CC folosind o punte de diode. Un astfel de invertor poate fi potrivit pentru alimentarea sarcinilor pur active - lămpi cu incandescență sau încălzitoare electrice, sobe.

Pe baza bazei obținute, puteți asambla alte circuite care diferă în frecvența și puritatea semnalului de ieșire. Este mai ușor să selectați componente pentru partea de înaltă tensiune a circuitului: curenții aici nu sunt atât de mari, în unele cazuri, ansamblul multivibrator și filtru de ieșire poate fi înlocuit cu o pereche de microcircuite cu cablare adecvată. Condensatoarele electrolitice trebuie utilizate pentru rețeaua de sarcină, iar condensatoarele mica pentru circuitele cu niveluri scăzute de semnal.

Opțiunea unui convertor cu un generator de frecvență bazat pe microcircuite K561TM2 în circuitul primar

De asemenea, merită 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

Lupta pentru o undă sinusoidală - analizăm circuite 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 complexitatea dispozitivului convertor determină în mod direct lățimea gamei de colectoare de curent care pot fi conectate la acesta.

Din păcate, „sinusul” pur este prezent numai în rețeaua principală de alimentare cu energie; este foarte, foarte dificil să se realizeze conversia curentului continuu în ea. Dar în cele mai multe cazuri acest lucru nu este necesar. Pentru conectarea motoarelor electrice (de la bormașini la râșnițe de cafea), este suficient un curent pulsatoriu cu o frecvență de 50 până la 100 herți fără netezire.

ESL, lămpile LED și tot felul de generatoare de curent (surse de alimentare, încărcătoare) sunt mai critice pentru alegerea frecvenței, deoarece circuitul lor de funcționare se bazează pe 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 în circuitul de ieșire al invertorului.

Dar nici un astfel de plan viclean nu va funcționa dacă intenționați să utilizați un invertor pentru a furniza energie stabilă rețelelor cu o masă de consumatori eterogene, inclusiv mașini electrice asincrone. Aici, „sinusul” pur este foarte important și numai convertoarele de frecvență cu control digital al semnalului pot implementa acest lucru.

Transformator: îl vom selecta sau îl vom face noi

Pentru a asambla invertorul, avem nevoie doar de un singur element de circuit care transformă tensiunea joasă în tensiune înaltă. Puteți folosi transformatoare de la sursele de alimentare ale computerelor personale și UPS-uri vechi; înfășurările lor sunt proiectate pentru a transforma 12/24-250 V și înapoi, tot ce rămâne este să determinați corect concluziile.

Cu toate acestea, 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 strâns. În plus, puteți calcula cu ușurință numărul necesar de spire și grosimea firului folosind calculatoare disponibile pe Internet.

Înainte de înfășurare, inelul de miez trebuie pregătit - îndepărtați marginile ascuțite cu o pila și înfășurați strâns cu un izolator - fibră de sticlă impregnată cu adeziv epoxidic. Urmează înfășurarea înfășurării primare din sârmă groasă de cupru a secțiunii transversale calculate. După formarea numărului necesar de ture, acestea trebuie să fie distribuite uniform pe suprafața inelului la intervale egale. Bornele de înfășurare sunt conectate conform diagramei și izolate cu termocontractabil.

Înfășurarea primară este acoperită cu două straturi de bandă izolatoare Mylar, apoi sunt înfășurate o înfășurare secundară de înaltă tensiune și un alt strat de izolație. Un punct important este că secundarul trebuie înfășurat în direcția opusă, altfel transformatorul nu va funcționa. În cele din urmă, o siguranță termică semiconductoare trebuie lipită în golul de la una dintre robinete, a cărei temperatură de curent și de răspuns sunt determinate de parametrii firului de înfășurare secundară (corpul siguranței trebuie să fie înfășurat strâns pe transformator). Transformatorul este înfășurat deasupra cu două straturi de izolație de vinil fără bază adezivă, capătul este asigurat cu o cravată sau adeziv cianoacrilat.

Instalarea elementelor radio

Tot ce rămâne este să asamblați dispozitivul. Deoarece nu există atât de multe componente în circuit, acestea pot fi plasate nu pe o placă de circuit imprimat, ci montate montate pe un radiator, adică pe corpul dispozitivului. Lipim picioarele pinului cu un fir de cupru solid de o secțiune transversală suficient de mare, apoi punctul de conectare este întărit 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 aliniați pe margine pentru atașarea liberă la radiatorul. Fibra de sticlă cu o grosime a foliei de cel puțin 50 de microni este potrivită pentru realizarea unui sigiliu; dacă stratul este mai subțire, consolidați circuitele de joasă tensiune cu jumperi din sârmă de cupru.

Astăzi este ușor să faci o placă de circuit imprimat acasă - programul Sprint-Layout vă permite să desenați șabloane de tăiere pentru circuite de orice complexitate, inclusiv 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, iar hârtia este spălată cu apă. Tehnologia se numește „călcare cu laser” (LIT) și este descrisă pe Internet suficient de detaliat.

Puteți îndepărta reziduurile de cupru cu clorură ferică, electrolit sau chiar sare de masă; există o mulțime de moduri. După gravare, tonerul copt trebuie spălat, găuriți găuri de montare cu un burghiu de 1 mm și parcurgeți toate pistele cu un fier de lipit (arc scufundat) pentru a cosi cuprul plăcuțelor de contact și pentru a îmbunătăți conductivitatea canale.