Rivista di costruzione

Non ho mai visto un circuito inverter più semplice di questo. Per ripetere, avrai bisogno di un minimo di parti, non più di 10 pezzi. Per ottenere una tensione di uscita di 220 volt, abbiamo bisogno di una batteria AA da 1,5 volt.

Gli inverter sono necessari laddove non è possibile connettersi a una rete a 220 volt. Gli inverter si dividono in due tipologie: alcuni hanno una tensione di uscita sinusoidale con frequenza di 50 Hz e sono adatti ad alimentare quasi tutti i carichi. Altri modificati hanno una frequenza di uscita elevata, circa 500-10000 Hz e non sempre una forma d'onda sinusoidale.
Gli inverter con una frequenza sinusoidale di 50 Hz sono costosi, poiché per generare un impulso sinusoidale di 50 Hz è necessario un grande trasformatore o un'elettronica di simulazione.
L'inverter più semplice che realizzeremo appartiene al secondo gruppo. Ed è adatto per alimentare vari alimentatori a commutazione, come il caricabatterie del telefono, una lampadina a risparmio energetico, fluorescente o LED.

Componenti richiesti

Trasformatore 220V – 6V. Puoi strapparlo da un vecchio registratore, ricevitore, ecc. oppure acquista qui -
Custodia per batterie AA - 1 -
Interruttore - 1 -
Circuito stampato - 1 -
Transistor BC547 (analogo domestico di KT3102, KT315) - 1 -
BD140 Transistor con radiatore (analogo domestico di KT814, KT816) – 1 -
Condensatore 0,1 µF – 1-
Resistenza da 30 kOhm - 1 -
Utensili:
Saldatore, se non ce l'hai, portalo qui -

schema

Iniziamo a conoscere l'inverter con uno schema. Questo è un normale multivibratore basato su un transistor composito. Il risultato è un generatore all'uscita del quale è presente un trasformatore step-up.
Mettiamo insieme un diagramma. La tavola è in fase di prototipazione, con molti buchi. Inseriamo le parti e le saldiamo con i ponticelli secondo lo schema.

Controllo del lavoro

Se tutti i componenti del circuito sono in buone condizioni e il circuito è assemblato senza errori, l'inverter inizia a funzionare immediatamente e non necessita di regolazioni.



Colleghiamo una lampada a risparmio energetico all'uscita dell'inverter. Inserire la batteria e chiudere l'interruttore. La luce si accese.


Naturalmente, la sua luminosità è inferiore rispetto a quando è alimentato dalla rete elettrica, ma il fatto che funzioni con un elemento da 1,5 volt è una svolta!
Naturalmente, come ovunque, qui vale la legge di conservazione dell'energia. Sulla base di ciò, ne consegue che la corrente nel circuito della batteria sarà molte volte superiore a quella nel circuito della lampadina. In generale, la batteria deve essere alcalina, quindi c'è la possibilità che funzioni un po' più a lungo.

Quando si installa e si lavora con l'inverter, prestare particolare attenzione, la tensione di 220 volt è pericolosa per la vita. E, credetemi, una batteria da 1,5 volt è sufficiente per provocare a una persona una scossa elettrica devastante e persino causare un arresto cardiaco. Come sapete, per fare ciò è sufficiente far passare circa 100 mA attraverso una persona, cosa di cui questo inverter è abbastanza capace.

In questo articolo puoi trovare istruzioni dettagliate passo dopo passo per realizzare un inverter CA da 220 V 50 Hz da una batteria per auto da 12 V. Tale dispositivo è in grado di fornire potenza da 150 a 300 W.

Lo schema elettrico di questo dispositivo è abbastanza semplice..

Questo circuito funziona secondo il principio dei convertitori Push-Pull. Il cuore del dispositivo sarà la scheda CD-4047, che funziona come oscillatore principale e controlla anche i transistor ad effetto di campo che funzionano in modalità switch. Può essere aperto un solo transistor; se due transistor sono aperti contemporaneamente si verificherà un cortocircuito per cui i transistor si bruceranno; ciò può accadere anche in caso di controllo improprio.


La scheda CD-4047 non è progettata per il controllo ad alta precisione dei transistor ad effetto di campo, ma affronta perfettamente questo compito. Inoltre, affinché il dispositivo funzioni, avrai bisogno di un trasformatore di un vecchio UPS da 250 o 300 W con un avvolgimento primario e un punto di connessione positivo centrale dalla fonte di alimentazione.


Il trasformatore ha un numero abbastanza elevato di avvolgimenti secondari, sarà necessario utilizzare un volt-ohmmetro per misurare tutte le prese e trovare un avvolgimento di rete a 220V. I fili di cui abbiamo bisogno forniranno la massima resistenza elettrica di circa 17 ohm, puoi rimuovere i cavi extra.


Prima di iniziare a saldare, è consigliabile ricontrollare tutto. Si consiglia di selezionare transistor dello stesso lotto e con le stesse caratteristiche; il condensatore del circuito di pilotaggio presenta spesso una piccola dispersione e una tolleranza ristretta. Tali caratteristiche sono determinate da un tester per transistor.


Poiché la scheda CD-4047 non ha analoghi, è necessario acquistarla, ma se necessario è possibile sostituire i transistor ad effetto di campo con quelli a canale n con una tensione di 60 V o più e una corrente di almeno 35 A. Adatto dalla serie IRFZ.

Il circuito può funzionare anche utilizzando transistor bipolari in uscita, ma va notato che la potenza del dispositivo sarà molto inferiore rispetto a un circuito che utilizza “interruttori di campo”.


I resistori di gate limitatori dovrebbero avere una resistenza di 10-100 ohm, ma è preferibile utilizzare resistori da 22-47 ohm con una potenza di 250 mW.


Spesso il circuito master è assemblato esclusivamente con gli elementi indicati nello schema, che ha tarature precise a 50 Hz.


Se monti correttamente il dispositivo funzionerà fin dai primi secondi, ma quando lo avvii per la prima volta è importante andare sul sicuro. Per fare questo, al posto del fusibile (vedi schema), è necessario installare una resistenza del valore nominale di 5-10 Ohm oppure una lampadina da 12V, per evitare che i transistor possano esplodere in caso di errori.


Se il dispositivo funziona stabilmente, il trasformatore emetterà un suono, ma i tasti non si riscalderanno. Se tutto funziona correttamente, è necessario rimuovere la resistenza (lampadina) e l'alimentazione viene fornita tramite il fusibile.

In media, l'inverter consuma energia quando il robot è al minimo da 150 a 300 mA, a seconda della fonte di alimentazione e del tipo di trasformatore.

Quindi è necessario misurare la tensione di uscita, l'uscita dovrebbe essere di circa 210-260 V, questo è considerato un indicatore normale, poiché l'inverter non ha stabilizzazione. Successivamente è necessario controllare il dispositivo collegando una lampadina da 60 watt sotto carico e lasciandola funzionare per 10-15 secondi; durante questo periodo i tasti si scalderanno leggermente, poiché non sono dotati di dissipatori di calore. I tasti dovrebbero riscaldarsi in modo uniforme, se il riscaldamento non è uniforme bisogna cercare dove sono stati commessi gli errori.

Dotiamo l'inverter della funzione di Controllo Remoto






Il filo positivo principale deve essere collegato al punto centrale del trasformatore, ma affinché il dispositivo inizi a funzionare, è necessario collegare alla scheda un positivo a bassa corrente. Questo avvierà il generatore di impulsi.


Un paio di suggerimenti sull'installazione. Tutto è installato nel case dell'alimentatore del computer; i transistor dovrebbero essere installati su radiatori separati.


Se è installato un dissipatore di calore comune, assicurarsi di isolare l'alloggiamento del transistor dal dissipatore di calore. Il frigorifero è collegato a un bus da 12 V.


Uno degli svantaggi significativi di questo inverter è la mancanza di protezione da cortocircuito e, se ciò si verifica, tutti i transistor si bruceranno. Per evitare ciò, è necessario installare un fusibile da 1 A sull'uscita.


Per avviare l'inverter viene utilizzato un pulsante a bassa potenza, attraverso il quale verrà fornito più alla scheda. Le sbarre di potenza del trasformatore dovrebbero essere fissate direttamente ai radiatori dei transistor.


Se colleghi un contatore di energia all'uscita del convertitore, potrai vedere che la frequenza e la tensione in uscita rientrano nei limiti consentiti. Se si ottiene un valore maggiore o minore di 50Hz, è necessario regolarlo utilizzando un resistore variabile multigiro, installato sulla scheda.

Esistono diversi motivi per cui il proprietario deve creare un nuovo convertitore di tensione. Il suo scopo principale è quello di fornire una tensione di rete di 220V rispetto al valore originale di 12 W.

Molti dilettanti realizzano inverter da 12-220 V con le proprie mani, perché... I convertitori di alta qualità non sono economici. Prima di assemblare il dispositivo, è necessario studiare i materiali che spiegano il meccanismo del suo utilizzo.

Ambito di applicazione dei convertitori 12-220 V

Mentre la batteria funziona, il suo livello di carica diminuisce. Il convertitore stabilizza la tensione durante il viaggio, in assenza di energia elettrica.

Un inverter da 12-220 V consentirà al proprietario di migliorare le strutture ingegneristiche della casa. La potenza del dispositivo per la conversione della corrente viene selezionata in base alla dimensione totale del carico utilizzato. Viene preso in considerazione il processo del suo consumo: reattivo e attivo. Il carico reattivo non consuma tutta l'energia ricevuta, quindi la potenza apparente supera il suo valore attivo.

Un inverter a onda sinusoidale pura viene utilizzato per alimentare utensili con una potenza totale di 3kW. Un notevole risparmio di carburante è assicurato dall'uso di un convertitore di tensione e di una mini-centrale elettrica.

All'inverter sono collegate le seguenti utenze:

  • sistemi di allarme;
  • caldaie per il riscaldamento;
  • dispositivi di pompaggio;
  • sistemi informatici.

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Vantaggi del funzionamento di un dispositivo di conversione della tensione

Gli inverter hanno guadagnato rispetto per il loro lavoro, perché presentano una serie di indubbi vantaggi. Il dispositivo funziona silenziosamente e non inquina lo spazio circostante con i gas di scarico. La manutenzione del dispositivo è minima: non è necessario controllare la pressione nel motore. L'inverter presenta una lieve usura meccanica e consente di collegare eventuali utenze. L'inverter da 12-220 V funziona a potenza maggiore sul KR121 EU e ha un'elevata efficienza.

Quando si assembla un inverter con un dispositivo master come multivibratore, i vantaggi del convertitore si esprimono nell'accessibilità e nella semplicità del dispositivo. Le dimensioni del prodotto sono compatte, la riparazione non è difficile e il funzionamento è possibile a basse temperature.

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Convertitore 12-220 V fatto in casa e il principio generale della sua creazione

Nel mercato dei componenti radio, la maggior parte degli inverter funziona utilizzando le alte frequenze. Gli inverter a impulsi hanno completamente sostituito i circuiti classici utilizzando trasformatori. Il microcircuito K561TM2 è costituito da due flip-flop D, che contengono due ingressi R e S. È creato utilizzando la tecnologia CMOS e racchiuso in un involucro di plastica.

L'oscillatore principale dell'inverter è montato sulla base di K561TM2, utilizzando il dispositivo DD1 per il funzionamento. Per il divisore di frequenza è montato un trigger DD1.2. Lo stadio dell'amplificatore riceve segnali dal microcircuito.

I transistor KT827 sono selezionati per il funzionamento. In loro assenza, utilizzare transistor GM KT819 o semiconduttori ad effetto di campo - IRFZ44.

Il generatore di onde sinusoidali per l'inverter da 12-220 V funziona ad alta frequenza. Per formare un circuito con dimensioni di 50 Hz, vengono utilizzati un avvolgimento secondario e una connessione parallela di un condensatore e un carico. Quando si collega qualsiasi dispositivo, l'inverter crea una conversione di tensione di 220 V.

Il circuito presenta uno svantaggio significativo: la forma imperfetta dei parametri di uscita.

Il microcircuito K561TM2 è duplicato dal K564TM2. Un aumento della potenza del convertitore si ottiene selezionando transistor più intensi. Dovresti prestare attenzione al condensatore installato in uscita. Ha una tensione di 250 V.

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Costruire un convertitore utilizzando le parti più recenti

Gli inverter fatti in casa funzionano stabilmente; i transistor di uscita funzionano da un generatore principale amplificato. Utilizzano elementi della serie KT819GM, installati su un radiatore di grandi dimensioni.

Per creare un convertitore, viene utilizzato un circuito semplificato. Nel processo di lavoro, acquisisci i materiali necessari:

  • microcircuito KR121EU1;
  • transistor IRL2505;
  • saldatore;
  • lattina.

Il microcircuito KR12116U1 ha una particolarità: contiene due canali per la regolazione dei tasti e può facilmente far fronte alla costruzione di semplici convertitori di tensione. Il microcircuito ad una temperatura di +25 °C produce valori di tensione massimi di 3 e 9 V.

La frequenza dell'oscillatore principale è determinata dai parametri degli elementi nel circuito. I transistor IRL2505 sono installati per l'uso in uscita. Riceve un segnale, il cui livello consente di regolare i transistor di uscita.

Il livello basso formato non consente ai transistor di passare dallo stato chiuso a un altro stato. Di conseguenza, il verificarsi di un flusso di corrente istantaneo dopo l'apertura simultanea dei tasti viene completamente eliminato. Quando un livello alto colpisce il pin 1, la generazione di impulsi viene disattivata. Nello schema, il pin 1 è collegato al filo comune.

Per installare una cascata push-pull, vengono utilizzati il ​​trasformatore T1 e due transistor: VT1 e VT2. Nel canale aperto si osserva una resistenza di 0,008 Ohm. È insignificante, quindi la potenza dei transistor è piccola, anche quando passa una grande corrente. Il trasformatore di uscita, che ha una potenza di 100 W, consente l'utilizzo della corrente IRL2505 fino a 104 A e la corrente impulsiva è di 360 A.

La caratteristica principale dell'inverter è che è possibile utilizzare qualsiasi trasformatore che abbia in uscita 2 avvolgimenti da 12 V.

Con una potenza di uscita fino a 200 W, si rifiutano di installare transistor sui radiatori.

Va notato che la corrente elettrica con una potenza di 400 W può raggiungere 40 A.

Questo inverter è stato sviluppato appena un mese fa e da quel giorno ha guadagnato grande popolarità. Il circuito è relativamente semplice, non contiene microcircuiti o soluzioni circuitali complesse: un semplice oscillatore principale sintonizzato su 57Hz e interruttori di alimentazione.

La potenza dell'inverter dipende direttamente dal numero di coppie di interruttori di uscita e dall'ingombro del trasformatore utilizzato. Il trasformatore stesso è prelevato da un vecchio gruppo di continuità. Voltaggio in uscita 220-260 Volt. La potenza con 3 coppie di interruttori da campo arriva fino a 400 watt, con una buona batteria fino a 500 watt!

La frequenza di uscita consente di collegare a questo inverter elettrodomestici come TV, registratore, lettori, caricabatterie per telefoni cellulari, laptop e netbook, un computer, un frigorifero, una smerigliatrice angolare, un trapano, un aspirapolvere e tutto ciò che arriva a portata di mano.

Il circuito può essere implementato per solo un paio di dollari se è disponibile un trasformatore Qualche parola sul circuito stesso. È possibile utilizzare gli interruttori di campo IRFZ40/44/48, IRF3205, IRL3705 o il più potente IRF3808: con solo due coppie di questi tasti è possibile rimuovere una potenza nell'ordine di 800-900 watt! I transistor del generatore possono essere sostituiti con KT817/815 /819/805


Con una coppia di irfz44 puoi ottenere fino a 150 watt di pura potenza (in alcuni casi fino a 200 watt). I condensatori a film con una tensione di 65-400 volt non sono particolarmente importanti. Le resistenze di gate dei tasti possono avere un valore compreso tra 2,2 e 22 Ohm.


>L'inverter funziona senza ulteriori regolazioni: subito dopo l'accensione il consumo di corrente a vuoto è di 270-300 mA, mentre i transistor non devono surriscaldarsi in alcun modo al minimo. I transistor sono fissati ad un comune dissipatore di calore tramite distanziatori in mica. I bus di alimentazione devono avere un diametro di almeno 5 mm, la potenza dell'inverter non è ancora piccola.


L'intero design si adatta perfettamente al case dell'alimentatore del computer e aiuta comunque in alcune situazioni in cui non c'è elettricità in casa o è necessario alimentare un carico domestico sul campo, un'ottima opzione per un automobilista se ne ha bisogno effettuare lavori di riparazione su un'auto lontana da una presa di corrente (con 3 coppie di irf3205 la potenza sarà di circa 1000 watt, quindi potrete collegare trapani, smerigliatrici e altri attrezzi simili senza problemi).


Gli inverter da 220 a 12 volt sono prodotti in diverse forme e dimensioni. Esistono tipi di trasformatore e di impulso. Convertitore trasformatore da 220 a 12 volt Il design, come suggerisce il nome, si basa su un trasformatore step-down.

Tipi di convertitori e loro progettazione

Un trasformatore è un prodotto composto da due parti principali:

  • un nucleo assemblato in acciaio elettrico;
  • avvolgimenti realizzati sotto forma di spire di materiale conduttore.

Il suo lavoro si basa sulla comparsa della forza elettromotrice in un circuito conduttivo chiuso. Quando la corrente alternata scorre attraverso l'avvolgimento primario, si formano linee alternate di flusso magnetico. Queste linee penetrano nel nucleo e in tutti gli avvolgimenti su cui appare la forza elettromotrice. Quando l'avvolgimento secondario è sotto carico, la corrente inizia a fluire sotto l'influenza di questa forza.

Il valore della differenza potenziale sarà determinato dal rapporto tra il numero di spire dell'avvolgimento primario e quello secondario. Pertanto, modificando questo rapporto, puoi ottenere qualsiasi valore.

Per ridurre il valore della tensione, il numero di spire nell'avvolgimento secondario viene ridotto. Vale la pena notare che quanto sopra funziona solo quando viene applicata CA all'avvolgimento primario. Quando si utilizza la corrente continua, viene creato un flusso magnetico costante, che non induce campi elettromagnetici e l'energia non verrà trasferita.

Convertitore senza trasformatore da 220 a 12 volt

Tali dispositivi di potenza sono chiamati dispositivi di potenza di commutazione. La parte principale di tale dispositivo è solitamente un microcircuito specializzato (modulatore di larghezza di impulso).

L'inversione da 220 a 12 volt avviene come segue. La tensione di rete viene fornita al circuito raddrizzatore e quindi livellata da una capacità con un valore nominale di 300-400 volt. Quindi il segnale raddrizzato viene convertito utilizzando transistor in impulsi rettangolari ad alta frequenza con il ciclo di lavoro richiesto. Il convertitore a impulsi, grazie all'utilizzo di un circuito invertente, produce una tensione stabile in uscita. In questo caso la conversione avviene sia con isolamento galvanico dai circuiti di uscita che senza di esso.

Nel primo caso viene utilizzato un trasformatore di impulsi che riceve un segnale ad alta frequenza fino a 110 kHz.

I ferromagneti vengono utilizzati nella fabbricazione del nucleo, il che porta ad una riduzione del peso e delle dimensioni. Il secondo utilizza un filtro passa-basso invece di un trasformatore.

I vantaggi delle sorgenti pulsate sono i seguenti:

  1. leggero;
  2. migliore efficienza;
  3. economicità;
  4. presenza di protezione integrata.

Gli svantaggi includono il fatto che l'utilizzo nel lavoro impulsi ad alta frequenza, il dispositivo stesso crea interferenze. Ciò richiede l'eliminazione e porta complicazioni ai circuiti elettrici.

Come produrre da soli 12 volt da 220 volt

Il modo più semplice è realizzare un dispositivo analogico basato su un trasformatore toroidale. Questo dispositivo è facile da realizzare da solo. Per fare ciò, avrai bisogno di un trasformatore con un avvolgimento primario valutato per 220 volt. L'avvolgimento secondario viene calcolato secondo formule semplici o selezionato praticamente.

Per la selezione potresti aver bisogno di:

  • dispositivo di misurazione della tensione;
  • nastro isolante;
  • nastro adesivo;
  • filo di rame;
  • saldatore;
  • strumento di smontaggio (tronchesi, cacciaviti, pinze, coltello, ecc.).

Innanzitutto è necessario determinare su quale lato del trasformatore da convertire si trova l'avvolgimento secondario. Rimuovere con attenzione lo strato protettivo per accedere. Utilizzando un tester, misurare la tensione ai terminali.

In caso di tensione inferiore, saldare un filo alle due estremità dell'avvolgimento, isolando accuratamente il punto di connessione. Usando questo filo fare dieci giri e misurare nuovamente la tensione. A seconda di quanto è aumentata la tensione, calcolare il numero di giri aggiuntivi.

Se la tensione supera quella richiesta, vengono intraprese azioni inverse. Vengono svolti dieci spire, viene misurata la tensione e si calcola quante di esse devono essere rimosse. Successivamente, il filo in eccesso viene tagliato e saldato al terminale.

Va notato che quando si utilizza un ponte a diodi, la differenza di potenziale di uscita aumenterà di un importo pari al prodotto della tensione alternata e del valore di 1,41.

Il vantaggio principale della conversione del trasformatore è la semplicità e l'elevata affidabilità. Lo svantaggio è la dimensione e il peso.

L'autoassemblaggio degli inverter a impulsi è possibile solo con un buon livello di formazione e conoscenza dell'elettronica. Sebbene sia possibile acquistare kit KIT già pronti. Questo kit contiene un circuito stampato e componenti elettronici. Il set comprende anche schema elettrico E disegno con disposizione dettagliata degli elementi. Non resta che dissaldare attentamente il tutto.

Utilizzando la tecnologia a impulsi, puoi anche realizzare un convertitore da 12 a 220 volt. Il che è molto utile se utilizzato in auto. Un esempio lampante è un gruppo di continuità costituito da apparecchiature fisse.

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