Revista de construcción

Nunca he visto un circuito inversor más sencillo que este. Para repetir, necesitará un mínimo de piezas, no más de 10 piezas. Para obtener un voltaje de salida de 220 voltios, necesitamos una batería AA de 1,5 voltios.

Se necesitan inversores donde no es posible conectarse a una red de 220 voltios. Los inversores se dividen en dos tipos: algunos tienen una tensión de salida sinusoidal con una frecuencia de 50 Hz y son adecuados para alimentar casi cualquier carga. Otros modificados tienen una frecuencia de salida alta, alrededor de 500-10000 Hz y no siempre una forma de onda sinusoidal.
Los inversores con una frecuencia de onda sinusoidal de 50 Hz son caros, ya que para generar un pulso de onda sinusoidal de 50 Hz se necesita un transformador grande o una unidad electrónica de simulación.
El inversor más sencillo que haremos pertenece al segundo grupo. Y es adecuado para alimentar diversas fuentes de alimentación conmutadas, como un cargador de teléfono, una bombilla de bajo consumo, fluorescente o LED.

Componentes requeridos

Transformador 220V – 6V. Puede arrancarlo de una grabadora, un receptor, etc. o comprar aquí -
Caja de pilas AA - 1 -
Cambiar - 1 -
Placa de circuito impreso - 1 -
Transistor BC547 (análogo doméstico de KT3102, KT315) - 1 -
Transistor BD140 con radiador (análogo doméstico de KT814, KT816) – 1 -
Condensador 0,1 µF – 1-
Resistencia de 30 kOhmios - 1 -
Herramientas:
Soldador, si no lo tienes, llévalo aquí -

Esquema

Comencemos a familiarizarnos con el inversor con un diagrama. Este es un multivibrador ordinario basado en un transistor compuesto. El resultado es un generador en cuya salida hay un transformador elevador.
Hagamos un diagrama. El tablero es un prototipo, con muchos agujeros. Insertamos las piezas y las soldamos con jumpers según el diagrama.

comprobando el trabajo

Si todos los componentes del circuito están en buen estado de funcionamiento y el circuito se ensambla sin errores, entonces el inversor comienza a funcionar inmediatamente y no necesita ajuste.



Conectamos una lámpara de bajo consumo a la salida del inversor. Inserte la batería y cierre el interruptor. Se encendió la luz.


Por supuesto, su brillo es menor que cuando se alimenta desde la red eléctrica, ¡pero el hecho de que funcione con un elemento de 1,5 voltios es un gran avance!
Naturalmente, como en todas partes, aquí se aplica la ley de conservación de la energía. De esto se deduce que la corriente en el circuito de la batería será varias veces mayor que en el circuito de la bombilla. En general, la batería debe ser alcalina, entonces existe la posibilidad de que funcione un poco más.

Al instalar y trabajar con el inversor, tenga especial cuidado, el voltaje de 220 voltios es peligroso para la vida. Y, créanme, una batería de 1,5 voltios es suficiente para provocarle a una persona una descarga eléctrica devastadora e incluso provocar un paro cardíaco. Como sabes, para ello basta con pasar unos 100 mA a través de una persona, algo de lo que este inversor es bastante capaz.

En este artículo encontrará instrucciones detalladas paso a paso para fabricar un inversor de CA de 220 V y 50 Hz a partir de una batería de automóvil de 12 V. Un dispositivo de este tipo es capaz de suministrar potencia de 150 a 300 W.

El diagrama del circuito de este dispositivo es bastante sencillo..

Este circuito funciona según el principio de los convertidores Push-Pull. El corazón del dispositivo será la placa CD-4047, que funciona como oscilador maestro y también controla los transistores de efecto de campo que funcionan en modo de conmutación. Sólo un transistor puede estar abierto; si dos transistores están abiertos al mismo tiempo, se producirá un cortocircuito, como resultado del cual los transistores se quemarán; esto también puede suceder en caso de un control inadecuado.


La placa CD-4047 no está diseñada para el control de alta precisión de transistores de efecto de campo, pero hace frente a esta tarea perfectamente. Además, para que el dispositivo funcione, necesitará un transformador de un UPS antiguo de 250 o 300 W con un devanado primario y un punto de conexión positivo medio de la fuente de alimentación.


El transformador tiene una cantidad bastante grande de devanados secundarios, será necesario usar un voltímetro para medir todas las tomas y encontrar un devanado de red de 220 V. Los cables que necesitamos darán la resistencia eléctrica más alta de aproximadamente 17 ohmios; puedes quitar los cables adicionales.


Antes de empezar a soldar, es recomendable volver a comprobar todo. Se recomienda seleccionar transistores del mismo lote y con las mismas características; el condensador del circuito de excitación a menudo tiene una pequeña fuga y una tolerancia estrecha. Estas características están determinadas por un probador de transistores.


Dado que la placa CD-4047 no tiene análogos, debe comprarla, pero si es necesario, puede reemplazar los transistores de efecto de campo por unos de canal n con un voltaje de 60 V o más y una corriente de al menos 35 A. Adecuado de la serie IRFZ.

El circuito también puede funcionar utilizando transistores bipolares en la salida, pero cabe señalar que la potencia del dispositivo será mucho menor en comparación con un circuito que utiliza "interruptores de campo".


Las resistencias limitadoras de puerta deben tener una resistencia de 10 a 100 ohmios, pero es preferible utilizar resistencias de 22 a 47 ohmios con una potencia de 250 mW.


A menudo, el circuito maestro se ensambla exclusivamente a partir de los elementos indicados en el diagrama, que tiene ajustes precisos a 50 Hz.


Si montas el dispositivo correctamente, funcionará desde los primeros segundos, pero al encenderlo por primera vez es importante estar seguro. Para ello, en lugar de un fusible (ver diagrama), es necesario instalar una resistencia con un valor nominal de 5-10 ohmios o una bombilla de 12 V, para evitar que los transistores exploten si se cometen errores.


Si el dispositivo funciona de manera estable, el transformador emitirá un sonido, pero las teclas no se calentarán. Si todo funciona correctamente, es necesario quitar la resistencia (bombilla) y suministrar energía a través del fusible.

En promedio, el inversor consume energía cuando el robot está inactivo entre 150 y 300 mA, según la fuente de alimentación y el tipo de transformador.

Luego es necesario medir el voltaje de salida, la salida debe ser de aproximadamente 210-260 V, esto se considera un indicador normal, ya que el inversor no tiene estabilización. A continuación, debe verificar el dispositivo conectando una bombilla de 60 vatios bajo carga y dejándolo funcionar durante 10 a 15 segundos; durante este tiempo las teclas se calentarán un poco, ya que no tienen disipadores de calor. Las teclas deben calentarse de manera uniforme, si el calentamiento no es uniforme, debe buscar dónde se cometieron los errores.

Equipamos el inversor con la función de Control Remoto






El cable positivo principal debe conectarse al punto medio del transformador, pero para que el dispositivo comience a funcionar, se debe conectar un positivo de baja corriente a la placa. Esto iniciará el generador de impulsos.


Un par de sugerencias sobre la instalación. Todo está instalado en la caja de la fuente de alimentación de la computadora, los transistores deben instalarse en radiadores separados.


Si se instala un disipador de calor común, asegúrese de aislar la carcasa del transistor del disipador de calor. El refrigerador está conectado a un bus de 12V.


Una de las desventajas importantes de este inversor es la falta de protección contra cortocircuitos y, si esto ocurre, todos los transistores se quemarán. Para evitarlo es necesario instalar un fusible de 1A en la salida.


Para iniciar el inversor se utiliza un botón de bajo consumo, a través del cual se suministrará plus a la placa. Las barras de potencia del transformador deben fijarse directamente a los radiadores de los transistores.


Si conecta un medidor de energía a la salida del convertidor, podrá ver que la frecuencia y el voltaje de salida están dentro de los límites permitidos. Si obtiene un valor mayor o menor que 50 Hz, debe ajustarlo usando una resistencia variable de múltiples vueltas, que está instalada en la placa.

Hay varias razones por las que el propietario necesita crear un nuevo convertidor de voltaje. Su objetivo principal es proporcionar una tensión de red de 220 V desde el valor original de 12 W.

Muchos aficionados fabrican inversores de 12-220 V con sus propias manos, porque... Los convertidores de alta calidad no son baratos. Antes de montar el dispositivo, es necesario estudiar los materiales que explican el mecanismo de su uso.

Ámbito de aplicación de convertidores 12-220 V.

A medida que la batería funciona, su nivel de carga disminuye. El convertidor estabiliza el voltaje durante el viaje, en ausencia de electricidad.

Un inversor de 12-220 V permitirá al propietario mejorar las estructuras de ingeniería de la casa. La potencia del dispositivo para convertir corriente se selecciona según el tamaño total de la carga que se utiliza. Se tiene en cuenta el proceso de su consumo: reactivo y activo. La carga reactiva no consume toda la energía recibida, por lo que la potencia aparente supera su valor activo.

Se utiliza un inversor de onda sinusoidal pura para alimentar herramientas con una potencia total de 3kW. Se garantizan importantes ahorros de combustible mediante el uso de un convertidor de voltaje y una minicentral eléctrica.

Al inversor están conectados los siguientes consumidores:

  • sistemas de alarma;
  • calderas de calefacción;
  • dispositivos de bombeo;
  • sistemas informáticos.

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Ventajas de operar un dispositivo de conversión de voltaje

Los inversores se han ganado el respeto por su trabajo porque tienen una serie de ventajas indudables. El dispositivo funciona de forma silenciosa y no contamina el espacio circundante con gases de escape. El mantenimiento del dispositivo es mínimo: no es necesario comprobar la presión en el motor. El inversor tiene un desgaste mecánico menor y le permite conectar cualquier consumidor. El inversor de 12-220 V funciona con mayor potencia en el KR121 EU y tiene una alta eficiencia.

Al ensamblar un inversor con un dispositivo maestro como multivibrador, las ventajas del convertidor se expresan en la accesibilidad y simplicidad del dispositivo. Las dimensiones del producto son compactas, la reparación no es difícil y el funcionamiento es posible a bajas temperaturas.

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Convertidor casero de 12-220 V y el principio general de su creación.

En el mercado de componentes de radio, la mayoría de los inversores funcionan con altas frecuencias. Los inversores de impulsos han sustituido por completo a los circuitos clásicos que utilizan transformadores. El microcircuito K561TM2 consta de dos flip-flops D, que contienen dos entradas R y S. Está creado con tecnología CMOS y está encerrado en una carcasa de plástico.

El oscilador maestro inversor se monta sobre la base de K561TM2, utilizando el dispositivo DD1 para su funcionamiento. Se monta un disparador DD1.2 para el divisor de frecuencia. La etapa amplificadora recibe señales del microcircuito.

Se seleccionan transistores KT827 para su funcionamiento. En su ausencia, utilice transistores GM KT819 o semiconductores de efecto de campo: IRFZ44.

El generador de onda sinusoidal del inversor de 12-220 V funciona a alta frecuencia. Para formar un circuito con dimensiones de 50 Hz, se utiliza un devanado secundario y una conexión en paralelo de un condensador y una carga. Al conectar cualquier dispositivo, el inversor crea una conversión de voltaje de 220 V.

El circuito tiene un inconveniente importante: la forma imperfecta de los parámetros de salida.

El microcircuito K561TM2 está duplicado por el K564TM2. Se logra un aumento en la potencia del convertidor seleccionando transistores más intensos. Debes prestar atención al condensador instalado en la salida. Tiene un voltaje de 250 V.

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Construyendo un convertidor usando las últimas piezas

Los inversores caseros funcionan de manera estable, los transistores de salida funcionan desde un generador principal amplificado. Utilizan elementos de la serie KT819GM ​​​​instalados sobre un radiador de gran tamaño.

Para crear un convertidor, se utiliza un circuito simplificado. En el proceso de trabajo, adquiera los materiales necesarios:

  • microcircuito KR121EU1;
  • transistores IRL2505;
  • soldador;
  • estaño.

El microcircuito KR12116U1 tiene una característica especial: contiene dos canales para ajustar las teclas y puede hacer frente fácilmente a la construcción de convertidores de voltaje simples. El microcircuito a una temperatura de +25 °C produce valores de voltaje máximos de 3 y 9 V.

La frecuencia del oscilador maestro está determinada por los parámetros de los elementos del circuito. Los transistores IRL2505 están instalados para uso de salida. Recibe una señal cuyo nivel le permite ajustar los transistores de salida.

El nivel bajo formado no permite que los transistores pasen del estado cerrado a otro estado. Como resultado, se elimina por completo la aparición de un flujo de corriente instantáneo después de la apertura simultánea de las teclas. Cuando un nivel alto llega al pin 1, la generación de pulsos se desactiva. En el diagrama, el pin 1 está conectado al cable común.

Para instalar una cascada push-pull se utiliza el transformador T1 y dos transistores: VT1 y VT2. En el canal abierto se observa una resistencia de 0,008 Ohmios. Es insignificante, por lo que la potencia de los transistores es pequeña, incluso cuando pasa una gran corriente. El transformador de salida, que tiene una potencia de 100 W, permite el uso de corriente IRL2505 de hasta 104 A, y la corriente de pulso es de 360 ​​A.

La característica principal del inversor es que se puede utilizar cualquier transformador que tenga 2 devanados de 12 V en la salida.

Con una potencia de salida de hasta 200 W, se niegan a instalar transistores en los radiadores.

Cabe señalar que la corriente eléctrica a una potencia de 400 W puede alcanzar los 40 A.

Este inversor fue desarrollado hace apenas un mes y ha ganado gran popularidad desde ese día. El circuito es relativamente simple, no contiene microcircuitos ni soluciones de circuitos complejas: un oscilador maestro simple sintonizado a 57 Hz e interruptores de alimentación.

La potencia del inversor depende directamente del número de pares de interruptores de salida y de las dimensiones totales del transformador utilizado. El transformador en sí está tomado de una antigua fuente de alimentación ininterrumpida. Tensión de salida 220-260 Voltios. La potencia con 3 pares de interruptores de campo es de hasta 400 vatios, ¡con una buena batería de hasta 500 vatios!

La frecuencia de salida le permite conectar a este inversor electrodomésticos como un televisor, grabadora, reproductores, cargadores de teléfonos móviles, computadoras portátiles y netbooks, una computadora, un refrigerador, una amoladora angular, un taladro, una aspiradora y todo lo que viene a la mano.

El circuito se puede implementar por sólo un par de dólares si se dispone de un transformador. Algunas palabras sobre el circuito en sí. Se pueden usar interruptores de campo IRFZ40/44/48, IRF3205, IRL3705 o el más potente IRF3808: ¡con solo dos pares de estas teclas puede eliminar la energía en la región de 800 a 900 vatios! Los transistores del generador se pueden reemplazar con KT817/815 /819/805


Con un par de irfz44 puedes obtener hasta 150 vatios de potencia pura (en algunos casos hasta 200 vatios). Los condensadores de película con un voltaje de 65 a 400 voltios no son particularmente importantes. Las resistencias de puerta de las teclas pueden tener un valor de 2,2 a 22 ohmios.


>El inversor funciona sin ajustes adicionales: inmediatamente después del encendido, el consumo de corriente sin carga es de 270-300 mA, mientras que los transistores no deben sobrecalentarse de ninguna manera en reposo. Los transistores están asegurados a un disipador de calor común mediante espaciadores de mica. Los buses de alimentación deben tener un diámetro de al menos 5 mm; la potencia del inversor aún no es pequeña.


Todo el diseño encaja perfectamente en la carcasa de la fuente de alimentación de la computadora y aún ayuda en algunas situaciones cuando no hay electricidad en la casa o es necesario alimentar una carga doméstica en el campo, una excelente opción para un automovilista si necesita Realice trabajos de reparación en un automóvil lejos de una toma de corriente (con 3 pares de irf3205 la potencia será de aproximadamente 1000 vatios, por lo que podrá conectar taladros, amoladoras y otras herramientas similares sin ningún problema).


Los inversores de 220 a 12 voltios se fabrican en diferentes formas y tamaños. Hay tipos de transformador y de pulso. Transformador convertidor de 220 a 12 voltios El diseño, como su nombre indica, se basa en un transformador reductor.

Tipos de convertidores y su diseño.

Un transformador es un producto que consta de dos partes principales:

  • un núcleo ensamblado de acero eléctrico;
  • Devanados realizados en forma de espiras de material conductor.

Su trabajo se basa en la aparición de fuerza electromotriz en un circuito conductor cerrado. Cuando la corriente alterna fluye a través del devanado primario, se forman líneas alternas de flujo magnético. Estas líneas penetran en el núcleo y en todos los devanados en los que aparece la fuerza electromotriz. Cuando el devanado secundario está bajo carga, la corriente comienza a fluir bajo la influencia de esta fuerza.

El valor de la diferencia de potencial vendrá determinado por la relación entre el número de vueltas del devanado primario y el secundario. Por lo tanto, al cambiar esta relación, puede obtener cualquier valor.

Para reducir el valor de voltaje, se reduce el número de vueltas en el devanado secundario. Vale la pena señalar que lo anterior solo funciona cuando se aplica CA al devanado primario. Cuando se utiliza corriente continua, se crea un flujo magnético constante que no induce un EMF y no se transfiere energía.

Convertidor sin transformador de 220 a 12 voltios

Estos dispositivos de potencia se denominan dispositivos de potencia conmutados. La parte principal de dicho dispositivo suele ser un microcircuito especializado (modulador de ancho de pulso).

La inversión de 220 a 12 voltios se produce de la siguiente manera. La tensión de red se suministra al circuito rectificador y luego se suaviza con una capacitancia con un valor nominal de 300-400 voltios. Luego, la señal rectificada se convierte mediante transistores en pulsos rectangulares de alta frecuencia con el ciclo de trabajo requerido. El convertidor de pulso, debido al uso de un circuito inversor, produce un voltaje estable en la salida. En este caso, la conversión se produce tanto con aislamiento galvánico de los circuitos de salida como sin él.

En el primer caso, se utiliza un transformador de impulsos que recibe una señal de alta frecuencia de hasta 110 kHz.

En la fabricación del núcleo se utilizan ferromagnetos, lo que conlleva una reducción de peso y tamaño. El segundo utiliza un filtro de paso bajo en lugar de un transformador.

Las ventajas de las fuentes pulsadas son las siguientes:

  1. peso ligero;
  2. eficiencia mejorada;
  3. baratura;
  4. presencia de protección incorporada.

Las desventajas incluyen el hecho de que el uso en el trabajo. pulsos de alta frecuencia, el propio dispositivo crea interferencias. Esto requiere eliminación y trae complicaciones a los circuitos eléctricos.

Cómo hacer usted mismo 12 voltios a partir de 220 voltios

La forma más sencilla es crear un dispositivo analógico basado en un transformador toroidal. Este dispositivo es fácil de hacer tú mismo. Para hacer esto, necesitará cualquier transformador con un devanado primario de 220 voltios. El devanado secundario se calcula según fórmulas simples o se selecciona de forma práctica.

Para la selección es posible que necesite:

  • dispositivo de medición de voltaje;
  • cinta insultiva;
  • cinta protectora;
  • alambre de cobre;
  • soldador;
  • herramienta de desmontaje (pinzas, destornilladores, alicates, cuchillo, etc.).

En primer lugar, es necesario determinar en qué lado del transformador que se está convirtiendo se encuentra el devanado secundario. Retire con cuidado la capa protectora para poder acceder. Con un probador, mida el voltaje en los terminales.

En caso de voltaje más bajo, suelde un cable a cada extremo del devanado, aislando cuidadosamente el punto de conexión. Usando este cable hacer diez vueltas y mida el voltaje nuevamente. Dependiendo de cuánto haya aumentado el voltaje, calcule el número adicional de vueltas.

Si el voltaje excede el requerido, se toman acciones inversas. Se desenrollan diez espiras, se mide el voltaje y se calcula cuántas de ellas hay que quitar. Después de eso, el exceso de cable se corta y se suelda al terminal.

Cabe señalar que cuando se utiliza un puente de diodos, la diferencia de potencial de salida aumentará en una cantidad igual al producto del voltaje alterno por el valor de 1,41.

La principal ventaja de la conversión de transformadores es la simplicidad y la alta confiabilidad. La desventaja es el tamaño y el peso.

El automontaje de inversores de impulsos sólo es posible con un buen nivel de formación y conocimientos en electrónica. Aunque puedes comprar kits KIT ya preparados. Este kit contiene una placa de circuito impreso y componentes electrónicos. El conjunto también incluye diagrama eléctrico Y dibujo con disposición detallada de los elementos. Ya solo queda desoldar todo con cuidado.

Usando tecnología de pulso, también puedes hacer un convertidor de 12 a 220 voltios. Lo cual es muy útil cuando se usa en automóviles. Un ejemplo sorprendente es un sistema de alimentación ininterrumpida fabricado a partir de equipos estacionarios.

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