Mi-am cumpărat o mașină acum șase luni. Nu voi descrie toate modernizările făcute pentru a-l îmbunătăți, mă voi concentra doar pe una. Acesta este un invertor de 12-220 V pentru alimentarea electronicelor de larg consum din rețeaua de bord a vehiculului.
Desigur, l-ai putea cumpăra dintr-un magazin cu 25-30 de dolari, dar am fost confuz de puterea lor. Pentru a alimenta chiar și un laptop, curentul de 0,5-1 amperi pe care îl produc majoritatea invertoarelor auto nu este în mod clar suficient.

Alegerea unei scheme de circuit.
Prin natura mea, sunt o persoană leneșă, așa că am decis să nu „reinventez roata”, ci să caut pe internet modele similare și să adaptez circuitul unuia dintre ele pentru al meu. Timpul era foarte presant, așa că simplitatea și absența pieselor de schimb scumpe au fost prioritatea.

Pe unul dintre forumuri, a fost ales un circuit simplu folosind controlerul PWM comun TL494. Dezavantajul acestui circuit este că produce o tensiune dreptunghiulară de 220 V la ieșire, dar pentru circuitele de putere în impulsuri acest lucru nu este critic.

Alegerea pieselor.
Circuitul a fost ales deoarece aproape toate piesele puteau fi luate de la o sursă de alimentare a computerului. Pentru mine acest lucru a fost foarte critic, pentru că cel mai apropiat magazin specializat este la mai bine de 150 km distanță.

Condensatorii de ieșire, rezistențele și microcircuitul în sine au fost îndepărtate dintr-o pereche de surse de alimentare defecte de 250 și 350 W.
Dificultatea a apărut doar cu diodele de înaltă frecvență pentru conversia tensiunii la ieșirea transformatorului step-up, dar aici consumabilele vechi m-au salvat. Caracteristicile lui KD2999V mi s-au potrivit destul de bine.

Asamblarea dispozitivului finit.

A trebuit să asamblam dispozitivul în câteva ore după muncă, pentru că era planificată o călătorie lungă.
Deoarece timpul era foarte limitat, pur și simplu nu am căutat materiale și instrumente suplimentare. Am folosit doar ceea ce era la îndemână. Din nou, din cauza vitezei, nu am folosit mostrele de circuite imprimate furnizate pe forumuri. În 30 de minute, am proiectat propria noastră placă de circuit imprimat pe o bucată de hârtie, iar designul său a fost transferat pe PCB.
Folosind un bisturiu, unul dintre straturile de folie a fost îndepărtat. Pe stratul rămas, au fost desenate caneluri adânci de-a lungul liniilor aplicate. Folosind pensete curbate, sa dovedit a fi cea mai convenabilă, canelurile au fost adâncite până la stratul neconductor. În locurile în care au fost instalate piesele cu ajutorul unei pungi, nu a fost inclus în fotografie, s-au făcut găuri.

Am inceput montajul prin instalarea unui transformator, am folosit un step-down unul dintre blocuri, pur si simplu l-am intors si in loc sa cobor tensiunea de la 400 V la 12 V, l-am ridicat de la 12 V la 268 V. Prin înlocuirea rezistențelor R3 și a condensatorului C1, a fost posibilă reducerea tensiunii de ieșire la 220 V, dar experimentele ulterioare au arătat că acest lucru nu ar trebui făcut.
După transformator, în ordinea descrescătoare a dimensiunii, am montat piesele de schimb rămase.

S-a decis să se instaleze tranzistori cu efect de câmp pe intrări alungite, astfel încât să fie mai ușor de atașat la radiatorul de răcire.

Rezultatul final este acest dispozitiv:

Rămâne doar atingerea finală - atașarea caloriferului. Pe placă sunt vizibile 4 găuri, deși există doar 3 șuruburi autofiletante; tocmai în timpul procesului de asamblare s-a decis să se schimbe puțin poziția radiatorului pentru un aspect mai bun. După asamblarea finală, iată ce avem:

Teste.
Nu a fost timp pentru a testa în mod specific dispozitivul; acesta a fost pur și simplu conectat la baterie de la o sursă de alimentare neîntreruptibilă. La ieșire a fost conectată o sarcină sub forma unui bec de 30 W. După ce a luat foc, dispozitivul mi-a fost pur și simplu aruncat în rucsac și am plecat într-o călătorie de afaceri timp de 2 săptămâni.
În 2 săptămâni, dispozitivul nu s-a defectat niciodată. Din el erau alimentate diverse dispozitive. La măsurarea cu un multimetru, curentul maxim obținut a ajuns la 2,7 A.

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 scoase 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.

Vă prezentăm un convertor de impuls push-pull asamblat pe controlerul TL494 PWM. Acest lucru face ca circuitul să fie destul de simplu și ușor de repetat pentru mulți radioamatori. La ieșire există diode redresoare foarte eficiente care dublează tensiunea. De asemenea, puteți utiliza un convertor de tensiune fără diode - obținând o tensiune alternativă. De exemplu, pentru balasturile electronice (atunci când sunt alimentate de LDS), tensiunea constantă și polaritatea de comutare nu sunt relevante, deoarece circuitul de balast are o punte de diode la intrare. Diagrama schematică este prezentată în figură - faceți clic pentru a mări.

Convertorul de 12-220 V folosește un transformator de înaltă frecvență gata făcut de la sursa de alimentare AT sau ATX a computerului, dar în convertorul nostru va deveni un transformator de creștere. De obicei, aceste transformatoare diferă doar în dimensiune, iar locația pinilor este identică. O sursă de alimentare pentru PC care nu funcționează poate fi găsită la orice atelier de reparații de computere.

Funcționarea circuitului. Rezistorul R1 setează lățimea impulsurilor de ieșire, R2 (împreună cu C1) setează frecvența de funcționare. Reducem rezistența R1 - creștem frecvența. Creștem capacitatea C1 - reducem frecvența. Folosim tranzistori puternici cu efect de câmp MOS în convertorul de tensiune, care se caracterizează prin timpi de răspuns mai scurti și circuite de control mai simple. IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N funcționează la fel de bine aici.

Nu este necesar un radiator, deoarece funcționarea prelungită nu provoacă o încălzire vizibilă a tranzistoarelor. Și dacă tot doriți să le puneți pe un radiator, 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 în cazul unor erori de instalare sau a unui scurtcircuit la ieșire.

Un circuit convertor asamblat corect nu necesită ajustare. Este recomandabil să folosiți o carcasă nemetalică pentru a preveni defecțiunile de înaltă tensiune pe carcasă. Aveți grijă când lucrați cu circuitul, deoarece tensiunea de 220 V este periculoasă!

Discutați articolul CONVERTOR 12-220

Puteți folosi literalmente materiale reziduale. Puteți lua ca bază chiar și unități de la o simplă sursă de alimentare neîntreruptibilă - este, de fapt, un convertor dublu - mai întâi tensiunea este redusă la 12 V pentru a vă asigura că bateria este încărcată.

Și apoi tensiunea crește la 220 V, curentul este convertit din direct în alternativ. Astfel de dispozitive pot fi folosite pentru alimentarea echipamentelor de uz casnic în afara casei - mașină de găurit, râșnițe, televizoare etc. Nu este dificil să faci singur un astfel de dispozitiv, iar costul acestuia va fi mai mic decât cel al dispozitivelor similare care sunt vândute în magazine.

Principiul de funcționare al invertorului

Al doilea nume al convertorului este invertor. În esență, este modularea lățimii impulsului. Alimentarea este furnizată de la o sursă de tensiune constantă de 12 volți (în acest caz, de la o baterie). La ieșirea dispozitivului apar impulsuri, al căror ciclu de lucru se modifică. Depinde de raportul de timp în care tensiunea este prezentă sau absentă. Când ciclul de lucru este egal cu unitatea, ieșirea are o valoare maximă a curentului. Pe măsură ce ciclul de lucru scade, curentul scade.

Tensiunea de ieșire în orice moment este de 220 V. Chiar și cel mai simplu convertor de la 12V la 220V poate funcționa într-o gamă largă de frecvențe - 50 kHz...5 MHz. Totul depinde de schema specifică și de elementele folosite în ea. Frecvența tensiunii este foarte mare; va fi distructivă pentru alimentarea echipamentelor de uz casnic. Pentru a o reduce la standardul de 50 Hz, este necesar să folosiți transformatoare special concepute. Un modulator PWM vă permite să creați o tensiune alternativă dintr-o tensiune continuă la frecvența necesară.

Sistem de feedback

Când nu există sarcină pe modulatorul PWM, ciclul de lucru al impulsurilor este la un nivel minim, valoarea tensiunii este de 220 V. De îndată ce o sarcină este conectată la dispozitiv, curentul va crește brusc și tensiunea va scădea , acesta va fi mai mic de 220 V. Dacă decideți să faceți un convertor de tensiune de la 12 la 220 de volți cu propriile mâini, atunci asigurați-vă că țineți cont de prezența feedback-ului. Vă permite să comparați tensiunea de ieșire cu o valoare de referință.

Dacă există o diferență de tensiuni, atunci un semnal este trimis generatorului, ceea ce vă permite să creșteți ciclul de funcționare al impulsurilor. Folosind acest sistem, este posibil să se obțină putere maximă de ieșire și o tensiune mai stabilă. De îndată ce sarcina este oprită, tensiunea sare din nou peste 220 V - sistemul de feedback înregistrează acest lucru și reduce valoarea ciclului de lucru a impulsurilor. Și așa mai departe până când tensiunea scade.

Lucrează cu o baterie descărcată

Când ciclul de lucru și curentul de ieșire se modifică, sarcina de pe sursa de alimentare crește. Acest lucru duce la descărcarea acestuia și la o scădere a tensiunii. Și dacă se folosește un sistem de feedback, acesta crește ciclul de lucru al semnalelor cât mai mult posibil, uneori la maxim - unitate. Convertizoarele de tensiune de 12/220 volți, fără feedback, reacționează foarte puternic la bateriile descărcate. În timpul funcționării, valoarea tensiunii de ieșire scade în mod necesar.

Dacă intenționați să conectați echipamente precum râșnițe, lămpi electrice, boilere sau ibrice, atunci reducerea tensiunii nu va afecta funcționarea acestora. Dar dacă este nevoie de un convertor pentru a conecta echipamente de televiziune, laptopuri, calculatoare, servere, amplificatoare, feedback-ul este pur și simplu necesar. Vă permite să compensați toate supratensiunile, ceea ce va asigura funcționarea stabilă a dispozitivelor.

Selectarea schemei

Pentru a face un convertor de tensiune 12/220 V cu propriile mâini, trebuie să selectați un anumit circuit. Mai mult, asigurați-vă că țineți cont de puterea dispozitivelor pe care intenționați să le conectați. Estimați aproximativ ce sarcină va fi alimentată de invertor. Asigurați-vă că adăugați încă 25% la puterea primită în rezervă, nu va fi exces. Pe baza datelor obținute, puteți alege o schemă specifică. Și, desigur, unul dintre punctele importante este

Evaluați-vă capacitățile financiare dacă intenționați să achiziționați toate componentele. Și veți avea nevoie de o mulțime de elemente scumpe. Din fericire, aproape toate se regăsesc în tehnologia modernă - în surse de alimentare neîntreruptibile, surse de alimentare pentru calculatoare și laptopuri. Apropo, un UPS standard poate fi folosit ca convertor de tensiune; nici măcar nu sunt necesare modificări. Conectați o baterie mai puternică la ea și gata. Dar va trebui să încărcați bateria de la o sursă de alimentare suplimentară - cea standard nu va putea produce valoarea curentă necesară.

Elementele circuitului convertizorului

Designul standard al unui invertor pentru conversia 12 V DC la 220 V AC constă din următoarele elemente care pot fi găsite în orice tehnologie modernă:

1. Modulatorul PWM este un microcontroler special conceput.
2. Inele de ferită pentru fabricarea transformatoarelor HF.
3. Tranzistoare cu efect de câmp de putere IGBT.
4. Condensatoare electrolitice.
5. Rezistențe constante de diferite puteri.
6. Chokes pentru filtrarea curentului.

Dacă nu aveți încredere în propriile abilități, puteți asambla independent un convertor folosind un circuit multivibrator. Transformatorul pentru un astfel de dispozitiv este potrivit de la un UPS sau o sursă de alimentare pentru televizoare cu tranzistori. Acest dispozitiv are un dezavantaj - dimensiunile sale impresionante. Dar configurarea se dovedește a fi mult mai ușoară decât structurile complexe care funcționează cu curent de înaltă frecvență.

Funcționarea invertoarelor

Dacă decideți să faceți un convertor de tensiune 12/220 cu propriile mâini folosind un circuit simplu, atunci puterea acestuia poate fi scăzută. Dar este suficient pentru a alimenta echipamentele de uz casnic. Dar dacă puterea este peste 120 W, atunci consumul de curent crește la cel puțin 10 amperi. Prin urmare, atunci când este folosit într-o mașină, nu poate fi conectat la priza brichetei - toate firele se vor topi și siguranțele se vor defecta.

Prin urmare, invertoarele auto cu o putere mai mare de 120 W trebuie conectate la baterie folosind o siguranță suplimentară și un releu. Asigurați-vă că așezați firul de la baterie la locul de instalare al invertorului auto. Pentru a porni convertorul, puteți utiliza un comutator cu cheie sau un buton asociat cu un releu electromagnetic - vă permite să eliminați curentul ridicat de la comenzi.

Atunci când utilizați aparate electrocasnice de putere redusă, este adesea nevoie de un convertor de tensiune de la 12 la 220 de volți. Acesta ar putea fi un laptop, un încărcător pentru un telefon mobil sau tabletă sau chiar un televizor cu elemente LED.

În ce cazuri este necesar un convertor de tensiune?

1. Defecțiune pe termen lung a sursei de alimentare centralizată.
2. Alimentare de urgență pentru electronica cazanului pe gaz.
3. Lipsa rețelei casnice de 220 volți (parcelă de grădină la distanță, cooperativă de garaj).
4. Auto.
5. Parcare turistică (dacă este posibil, luați cu dvs. o baterie de 12 volți).

În toate aceste cazuri, este suficient să aveți o baterie încărcată și veți putea folosi pe deplin echipamentul electric al rețelei.

Notă

Important! Consumul de energie al dispozitivului nu trebuie să depășească câteva sute de wați. Dispozitivele mai puternice vor descărca rapid bateria folosită ca donator.

Pentru a fi corect, observăm că pentru utilizarea într-o mașină există surse de alimentare și încărcătoare care sunt conectate la rețeaua de 12 volți de la bord. Sunt realizate sub forma unui conector conectat la priza brichetei.

Cu toate acestea, dacă aveți mai multe gadget-uri, va trebui să faceți plăcere pentru a cumpăra același număr de încărcătoare. Și având un convertor de la 12 la 220, veți asigura o versatilitate completă a conexiunii.

Există o gamă largă de convertoare gata făcute disponibile pentru vânzare. Puterea variază de la 150 W la câțiva kilowați. Desigur, pentru fiecare putere de consum este necesar să selectați bateria corespunzătoare.

De asemenea, este necesar să citiți cu atenție specificațiile tehnice - adesea, în scopuri publicitare, producătorii indică pe ambalaj puterea de vârf pe care o poate rezista convertorul pentru doar câteva secunde. Puterea de operare este de obicei cu 25% - 30% mai mică.

Tipuri de convertoare de la 12 la 220 volți

Pentru a face alegerea corectă, familiarizați-vă cu principalele tipuri de convertoare de tensiune prezentate pe piața de produse electrice:

În funcție de forma de undă a tensiunii de ieșire

Dispozitivele sunt împărțite în sinus pur și sinus modificat. Diferența de formă a semnalului poate fi văzută în ilustrație.

Cert este că invertoarele funcționează diferit decât alternatoarele. Un curent continuu de o anumită magnitudine este furnizat la intrarea dispozitivului.

În primul rând, este transformat într-unul în impulsuri (pentru a asigura funcționarea unui transformator step-up), apoi se formează o curbă sinusoidală din curentul pulsatoriu rezultat, care este familiar pentru majoritatea consumatorilor de tensiune alternativă de 220 de volți.