A legegyszerűbb konverter a tl494-en.  Feszültségnövelő átalakító a TL494-en.  A szinuszos harc - tipikus áramköröket elemezünk

A legegyszerűbb konverter a tl494-en. Feszültségnövelő átalakító a TL494-en. A szinuszos harc - tipikus áramköröket elemezünk

Úgy döntöttem, hogy külön cikket szentelek a 220 V-os DC AC boost konverter gyártásának. Ez természetesen távolról kapcsolódik a LED-es spotlámpák és lámpák témájához, de egy ilyen mobil áramforrást széles körben használnak otthon és az autóban.


  • 1. Összeszerelési lehetőségek
  • 2. A feszültségváltó kialakítása
  • 3. Szinuszos
  • 4. Példa a konverter feltöltésére
  • 5. Összeszerelés UPS-ről
  • 6. Összeszerelés kész blokkokból
  • 7. Rádiókonstruktorok
  • 8. Sémák erős konverterek

Összeszerelési lehetőségek

Három legjobb módja van egy 12-220 invertert saját kezűleg készíteni:

  1. összeszerelés előre gyártott blokkokból vagy rádiókonstrukciókból;
  2. termelés szünetmentes tápegységről;
  3. rádióamatőr áramkörök használata.

A kínaiak találhatnak jó rádiótervezőket és kész blokkokat a DC-AC 220V-os átalakítók összeszereléséhez. Az ár szempontjából ez a módszer lesz a legdrágább, de minimális időt vesz igénybe.

A második lehetőség a szünetmentes tápegység (UPS) frissítése, amely akkumulátor nélkül Nagy mennyiségű az Avito-n értékesítik, és 100 és 300 rubel között vannak.

A legnehezebb lehetőség az összeszerelés a semmiből, nem nélkülözheti az amatőr rádiós tapasztalatokat. Nyomtatott áramköri lapokat kell készíteni, alkatrészeket kiválasztani, sok munka.

Feszültségátalakító tervezés

Fontolja meg a hagyományos, 12-ről 220-ra emelt feszültségátalakító tervezését. A működési elve minden modern inverter esetében ugyanaz lesz. A nagyfrekvenciás PWM vezérlő beállítja az üzemmódot, a frekvenciát és az amplitúdót. A tápegység nagy teljesítményű tranzisztorokon készül, amelyekből a hőt az eszköz testébe eltávolítják.

A bemenetre egy biztosíték van beépítve, amely megvédi az autó akkumulátorát a rövidzárlattól. A tranzisztorok mellé hőérzékelőt szerelnek fel, amely figyeli azok felmelegedését. A 12V-os 220V-os inverter túlmelegedése esetén egy aktív hűtőrendszer aktiválódik, amely egy vagy több ventilátorból áll. A költségvetési modellekben a ventilátor folyamatosan működhet, és nem csak nagy terhelés mellett.

Teljesítménytranzisztorok a kimeneten

szinuszos

Az autóinverter kimenetén a hullámformát egy nagyfrekvenciás generátor alkotja. A sinusoid kétféle lehet:

  1. módosított szinuszoid;
  2. tiszta szinuszhullám, tiszta szinuszhullám.

Nem minden elektromos készülék tud működni módosított szinuszhullámmal, amelynek téglalap alakú. A működési mód egyes alkatrészei megváltoznak, felmelegedhetnek és elkezdenek firkálni. Hasonló dolog érhető el egy LED lámpa tompításával, ami nem szabályozható. Megkezdődik a recsegés és villogás.

A drága DC AC emelőfeszültség-átalakítók 12v 220v tiszta szinuszos kimenettel rendelkeznek. Sokkal drágábbak, de az elektromos készülékek remekül működnek vele.

Példa a konverter feltöltésére

..

Összeszerelés UPS-től

Annak érdekében, hogy ne találjon fel semmit, és ne vásároljon kész modulokat, kipróbálhatja a számítógép szünetmentes tápegységét, rövidítve IPB. Teljesítményük 300-600 watt. Van egy Ippon 6 konnektorral, 2 monitorral, 1 rendszeregységgel, 1 TV-vel, 3 térfigyelő kamerával, videó megfigyelő rendszerrel. Időnként a 220-as hálózatról lekapcsolva kapcsolok át működési módba, hogy lemerüljön az akkumulátor, különben az élettartam jelentősen lecsökken.

A villanyszerelő kollégák egy közönséges autósavas akkumulátort kapcsoltak a szünetmentes tápegységre, 6 órán keresztül folyamatosan dolgoztak, futballoztak az országban. Az UPS rendszerint beépített diagnosztikai rendszerrel rendelkezik. zselés akkumulátor, ami meghatározza annak alacsony kapacitását. Nem ismert, hogyan fog reagálni az autóra, bár a fő különbség a sav helyett a gél.

UPS töltelék

A gond csak az, hogy a szünetmentes táp nem biztos, hogy szereti az autóhálózatban járó motor melletti ugrásokat. Egy igazi rádióamatőr számára ez a probléma megoldódott. Csak kikapcsolt motor mellett használható.

Többnyire az UPS-eket rövid távú működésre tervezték, amikor 220 V feszültség kiesik a konnektorban. Hosszú távú folyamatos működés esetén nagyon kívánatos az aktív hűtés beépítése. A szellőzés hasznos az álló változatnál és az autós inverternél.

Mint minden eszköz, ez is kiszámíthatatlanul fog viselkedni, amikor a motort csatlakoztatott terheléssel indítja. Az autó indítója nagyon elherdálja a Voltokat, legjobb esetben is védekezni fog, mintha az akku meghibásodna. A legrosszabb esetben a 220V-os kimeneten ugrások lesznek, a szinusz eltorzul.

Összeszerelés előregyártott blokkokból

A 12v 220v álló vagy autós inverter saját kezű összeszereléséhez használhat kész blokkokat, amelyeket az Ebeee-n vagy a kínaiaktól árulnak. Ezzel időt takaríthat meg a gyártás, a forrasztás és a végső beállítás során. Elég hozzájuk egy tokot és a vezetékeket krokodilokkal.

Vásárolhat rádiótervezőt is, ami minden rádiós alkatrészrel fel van szerelve, már csak forrasztani kell.

Hozzávetőleges ár 2016 őszre:

  1. 300w - 400 rubel;
  2. 500w - 700 rubel;
  3. 1000w - 1500 rubel;
  4. 2000w - 1700 rubel;
  5. 3000w - 2500 rubel.

Az Aliexpressen való kereséshez írjon be egy lekérdezést az "inverter 220 diy" keresőmezőbe. A "DIY" rövidítés a DIY összeszerelést jelenti.

Tábla 500W-hoz, kimenet 160, 220, 380 volthoz

Rádiókonstruktorok

A rádiótervező olcsóbb, mint a kész tábla. A legtöbb összetett elemek már szerepelhet a táblán. Összeszerelés után szinte semmilyen beállítást nem igényel, ehhez oszcilloszkóp szükséges. A rádióalkatrészek és a címletek paramétereinek elterjedése jól illeszkedik. Néha egy zacskóba raknak alkatrészeket, hirtelen, tapasztalatlanság miatt letépi a lábát.

Erőteljes konverterek sémái

Az erős invertert főként építőipari szerszámok csatlakoztatására használják nyaraló vagy hacienda építése során. Az 500 W-os kis teljesítményű feszültségátalakító a kimeneten lévő transzformátorok és teljesítménytranzisztorok számában különbözik az 5000-10000 W-os erőstől. Ezért a gyártás összetettsége és az ár szinte azonos, a tranzisztorok olcsók. Teljesítménye optimálisan 3000W, csatlakoztatható fúró, köszörű és egyéb szerszámok.

Mutatok több inverter áramkört 12, 24, 36 és 220 V között. Személygépkocsiba nem ajánlatos ilyet rakni, véletlenül elronthatja a villanyszerelőt. A 12-220 DC-AC konverterek áramköre egyszerű, a fő oszcillátor és a teljesítményrész. A generátor a népszerű TL494-en vagy analógokon készül.

Nagyszámú A 12V-tól 220V-ig tartó erősítő áramkörök barkácsoláshoz a linken találhatók
http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/preobrazovateli_naprjazhenija/101-4
Összesen körülbelül 140 áramkör van, ezek fele 12, 24-től 220 V-ig fokozó konverter. Teljesítmény 50-5000 watt.

Az összeszerelés után a teljes áramkört oszcilloszkóp segítségével kell beállítani, kívánatos, hogy tapasztalattal rendelkezzen a nagyfeszültségű áramkörökben.

Egy nagy teljesítményű, 2500 wattos inverter összeszereléséhez 16 tranzisztorra és 4 megfelelő transzformátorra van szükség. A termék költsége jelentős lesz, összehasonlítható egy hasonló rádiótervező költségével. Az ilyen költségek előnye a tiszta szinuszos kimenet.

A kész készülék vásárlása nem okoz gondot- megtalálható az autókereskedésekben ( impulzus átalakítók feszültség) különböző teljesítményű és árú.

Azonban egy ilyen készülék ára közepes teljesítmény(300-500 W) több ezer rubel, és sok kínai inverter megbízhatósága meglehetősen ellentmondásos. Egy egyszerű átalakító saját kezű készítése nemcsak jelentős pénzmegtakarítási lehetőség, hanem lehetőség az elektronikai ismeretek fejlesztésére is. Meghibásodás esetén javítás házi sémaészrevehetően könnyebb lesz.

Egyszerű impulzus átalakító

Ennek az eszköznek az áramköre nagyon egyszerű., és a legtöbb alkatrész eltávolítható a számítógép felesleges tápegységéből. Természetesen van egy észrevehető hátránya is - a transzformátor kimenetén kapott 220 voltos feszültség messze nem szinuszos, és frekvenciája sokkal magasabb, mint az elfogadott 50 Hz. Ne csatlakoztasson közvetlenül rá villanymotort vagy érzékeny elektronikát.

Ahhoz, hogy csatlakozni lehessen ehhez az inverterhez, amely tartalmazza impulzus blokkok tápegységet (például laptop tápegységet) alkalmaznak érdekes megoldása transzformátor kimenetére simító kondenzátorokkal ellátott egyenirányító van beépítve. Igaz, a csatlakoztatott adapter csak a konnektor egy pozíciójában tud működni, ha a kimeneti feszültség polaritása megegyezik az adapterbe épített egyenirányító irányával. Az egyszerű fogyasztók, például az izzólámpák vagy a forrasztópáka közvetlenül csatlakoztathatók a TR1 transzformátor kimenetére.

A fenti áramkör alapja az ilyen eszközökben legelterjedtebb TL494 PWM vezérlő. Az átalakító frekvenciáját az R1 ellenállás és a C2 kondenzátor állítja be, ezek névleges értékei kissé eltérhetnek a jelzettektől anélkül, hogy az áramkör működésében észrevehető változás lenne.

A nagyobb hatékonyság érdekében az átalakító áramkör két tápágat tartalmaz térhatású tranzisztorok Q1 és Q2. Ezeket a tranzisztorokat alumínium hűtőbordákra kell helyezni, ha közös hűtőbordát kívánunk használni, akkor a tranzisztorokat szigetelő tömítéseken keresztül szereljük be. Az IRFZ44 diagramon feltüntetettek helyett használhatja az IRFZ46 vagy IRFZ48 bezárási paramétereket.

A kimeneti induktor egy ferritgyűrűre van feltekerve az induktorról, szintén eltávolítva számítógép blokk táplálás. A primer tekercs 0,6 mm átmérőjű huzallal van feltekerve, és 10 fordulattal rendelkezik egy csappal a közepétől. A tetejére egy 80 menetes szekunder tekercs van feltekerve. A kimeneti transzformátort tönkrement szünetmentes tápegységről is átveheti.

Olvassa el még: A fatüzelésű áramfejlesztők áttekintése

A D1 és D2 nagyfrekvenciás diódák helyett FR107, FR207 típusú diódákat vehet igénybe.

Mivel az áramkör nagyon egyszerű, bekapcsolás után, megfelelő telepítéssel azonnal működésbe lép, és nem igényel semmilyen konfigurációt. Akár 2,5 A áramot is képes lesz szállítani a terhelésre, de az optimális működési mód 1,5 A-nál nem nagyobb áram lesz - ez pedig több mint 300 W teljesítmény.

Ilyen teljesítményű kész inverter körülbelül három-négyezer rubelbe kerülne.

Ez a rendszer hazai alkatrészekre készült, és meglehetősen régi, de ez nem teszi kevésbé hatékonyvá. Fő előnye a teljes értékű teljesítmény elérése váltakozó áram 220 V feszültséggel és 50 Hz frekvenciával.

Itt az oszcillációs generátor egy K561TM2 chipen készül, ami egy kettős D-flip-flop. Ez a külföldi CD4013 chip teljes analógja, és az áramkör változtatása nélkül helyettesíthető vele.

Az átalakító két tápkarral is rendelkezik a KT827A bipoláris tranzisztoron. Legfőbb hátrányuk a modern terepiekhez képest a nagyobb ellenállás nyitott állapotban, ezért erősebb a fűtésük azonos kapcsolt teljesítmény mellett.

Mivel az inverter alacsony frekvencián működik, a transzformátornak erős acélmaggal kell rendelkeznie. A séma szerzője a közös szovjet TS-180 hálózati transzformátor használatát javasolja.

Más egyszerű PWM-áramkörökön alapuló inverterekhez hasonlóan ennek az átalakítónak is a szinuszos kimenetétől teljesen eltérő feszültséghulláma van, de ezt némileg kiegyenlíti a transzformátor tekercseinek és a C7 kimeneti kondenzátornak a nagy induktivitása. Emiatt a transzformátor észrevehető zümmögést bocsáthat ki működés közben - ez nem az áramkör meghibásodásának jele.

Egyszerű tranzisztoros inverter

Ez az átalakító ugyanazon az elven működik, mint a fent felsorolt ​​áramkörök, de a benne lévő téglalap alakú impulzusgenerátor (multibrátor) bipoláris tranzisztorokra épül.

Ennek az áramkörnek az a sajátossága, hogy még erősen lemerült akkumulátoron is működőképes marad: a bemeneti feszültség tartománya 3,5...18 volt. Mivel azonban a kimeneti feszültség nem stabilizálódik, az akkumulátor lemerülése esetén a terhelési feszültség is arányosan csökken.

Mivel ez az áramkör is alacsony frekvenciájú, a K561TM2 alapú inverterhez hasonló transzformátorra lesz szükség.

Inverter áramköri fejlesztések

A cikkben bemutatott eszközök rendkívül egyszerűek és számos funkciót biztosítanak nem lehet összehasonlítani a gyári társaival. Jellemzőik javítása érdekében egyszerű változtatásokat végezhet, amelyek ráadásul lehetővé teszik az impulzusátalakítók működési elveinek jobb megértését.

Olvassa el még: Készítsünk elektromos generátort saját kezünkkel

A kimeneti teljesítmény növelése

Az összes leírt eszköz ugyanazon az elven működik: a kulcselemen (a kar kimeneti tranzisztorán) keresztül a transzformátor primer tekercsét a fő oszcillátor frekvenciája és munkaciklusa által meghatározott ideig a teljesítménybemenetre csatlakoztatják. . Ez impulzusokat generál mágneses mező, amelyek közös módú impulzusokat gerjesztenek a transzformátor szekunder tekercsében olyan feszültséggel, amely megegyezik az elsődleges tekercsben lévő feszültség szorozva a tekercsek menetszámának arányával.

Ezért a kimeneti tranzisztoron átfolyó áram egyenlő a terhelési áram szorzatával a fordulatszám (transzformációs arány) reciprokával. A tranzisztor által önmagán áthaladó maximális áram határozza meg az átalakító maximális teljesítményét.

Kétféleképpen növelheti az inverter teljesítményét: vagy nagyobb teljesítményű tranzisztort használ, vagy több kisebb párhuzamos csatlakozást. erős tranzisztorok egyik vállán. Házi készítésű konverter esetén a második módszer előnyösebb, mivel ez nem csak olcsóbb alkatrészek használatát teszi lehetővé, hanem az átalakító működését is fenntartja, ha valamelyik tranzisztor meghibásodik. Beépített túlterhelés elleni védelem hiányában ez a megoldás jelentősen növeli a megbízhatóságot. házi készítésű készülék. A tranzisztorok fűtése is csökkenni fog azonos terhelés melletti működésük során.

Az utolsó séma példáján ez így fog kinézni:

Automatikus kikapcsolás, ha az akkumulátor lemerült

Az átalakító áramkörében nincs olyan eszköz, amely automatikusan kikapcsolja, ha a tápfeszültség kritikusan csökken, komolyan cserbenhagyhat, ha az autó akkumulátorára csatlakoztatva hagy egy ilyen invertert. Rendkívül hasznos lesz egy házi készítésű inverter automatikus vezérléssel történő kiegészítése.

A legegyszerűbb automatikus terheléskapcsoló autóipari reléből készíthető:

Mint tudják, minden relének van egy bizonyos feszültsége, amelyen az érintkezők záródnak. Az R1 ellenállás ellenállásának kiválasztásával (ez a relé tekercselés ellenállásának körülbelül 10% -a lesz) beállítja azt a pillanatot, amikor a relé megszakítja az érintkezőket, és leállítja az inverter áramellátását.

PÉLDA: Vegyünk egy relét üzemi feszültséggel (U p) 9 volt és tekercsellenállás (R o) 330 ohm. Ahhoz, hogy 11 V feletti feszültségen működjön (U min), sorosan a tekercseléssel, be kell kapcsolnia egy ellenállástR n, az egyenlőség feltételéből számítvaU p /R o =(U perc -U p) /R n. Esetünkben 73 ohmos ellenállás szükséges, a legközelebbi szabvány érték 68 ohm.

Természetesen ez az eszköz rendkívül primitív, és inkább az elme edzése. A stabilabb működés érdekében ki kell egészíteni egy egyszerű vezérlési sémával, amely sokkal pontosabban tartja fenn a leállási küszöböt:

Olvassa el még: 10 kW-os otthoni feszültségstabilizátorokról beszélünk

A válaszküszöb beállítása az R3 ellenállás kiválasztásával történik.

Javasoljuk, hogy nézzen meg egy videót a témában

Inverter hibaészlelés

Listázott egyszerű áramkörök két leggyakoribb hiba van - vagy nincs feszültség a transzformátor kimenetén, vagy túl alacsony.

Ezt az invertert alig egy hónapja fejlesztették ki, és azóta széles körű népszerűségre tett szert. Az áramkör viszonylag egyszerű, nem tartalmaz chipeket és összetett sémák atic megoldások - egy egyszerű mesteroszcillátor 57Hz-re hangolva és bekapcsológombok.

Az inverter teljesítménye közvetlenül függ a kimeneti kulcsok számától és a használt transzformátor teljes méretétől. Maga a transzformátor egy régi szünetmentes tápegységből származik. Kimeneti feszültség 220-260 Volt. A teljesítmény 3 pár mezőgombbal akár 400 watt, jó akkumulátorral akár 500 watt!

A kimeneti frekvencia lehetővé teszi, hogy ehhez az inverterhez csatlakozzon ilyen Készülékek mint - TV, magnó, lejátszók, töltők ahonnan mobiltelefonok, laptopok és netbookok, számítógép, hűtő, daráló, fúró, porszívó meg minden, a karok alá fog esni.

Az áramkör néhány dollárért megvalósítható, ha van transzformátor. Néhány szó magáról az áramkörről. A terepi billentyűk használhatók IRFZ40/44/48, IRF3205, IRL3705 vagy nagyobb teljesítményű IRF3808 - mindössze két pár ilyen billentyűvel 800-900 watt tartományban áramtalanítható! A generátortranzisztorok cserélhetők KT817/815/-re 819/805



Egy pár irfz44-el akár 150 watt tiszta teljesítményt is felvehet (egyes esetekben akár 200 wattot is). 65-400 V feszültségű filmkondenzátorok, ez nem igazán számít. A kulcsok kapuellenállásainak értéke 2,2-22 ohm lehet.



> Az inverter kiegészítő beállítás nélkül működik - bekapcsolás után azonnal az áramfelvétel terhelés nélkül 270-300mA, míg alapjáraton a tranzisztorok nem melegedhetnek túl. Erősítse meg a tranzisztorokat egy közös hűtőbordához, szükségszerűen csillámtömítéseken keresztül. A teljesítménysínek legalább 5 mm átmérőjűnek kell lenniük, az inverter teljesítménye továbbra sem kicsi.



Az egész szerkezet tökéletesen bekerült a számítógép tápegységéből a házba, és még mindig segít bizonyos helyzetekben, amikor nincs áram a házban, vagy háztartási terhelést kell táplálni. terepviszonyok, autósnak remek lehetőség, ha konnektortól távoli autón kell javítási munkákat végezni (3 pár irf3205-tel a teljesítmény 1000 watt körül lesz, így fúrókat, köszörűket és egyéb hasonló szerszámokat gond nélkül csatlakoztathat ).



A 12V / 220V inverter elengedhetetlen dolog a gazdaságban. Néha csak szükséges: például a hálózat eltűnt, a telefon lemerült, és hús van a hűtőszekrényben. A kereslet határozza meg a kínálatot: az 1 kW-os vagy nagyobb kész modellekért, amelyekből bármilyen elektromos készüléket táplálhat, valahol 150 dollártól kell fizetnie. Talán több mint 300 dollár. A "csináld magad" feszültségátalakító korunkban történő elkészítése azonban bárki számára elérhető, aki ismeri a forrasztást: a kész alkatrészkészletből való összeszerelés háromszor-négyszer olcsóbb + egy kis munka és fém rögtönzött szemétből . Ha van autóakkumulátor (akkumulátor), akkor általában 300-500 rubelt találhat. És ha rendelkezik alapvető rádióamatőr készségekkel is, akkor a rejtekhelyen áttúrva teljesen lehetséges, hogy egy 12 V DC / 220 V AC 50 Hz-es invertert készítsen 500-1200 W-ra. Fontolja meg a lehetséges lehetőségeket.

Opciók: globális

Egy 12-220 V-os feszültségátalakító legfeljebb 1000 W-os vagy nagyobb terhelés ellátására általában önállóan készíthető a következő módokon (a költségek növekedésének sorrendjében):

  1. Helyezzen egy kész blokkot az Avito, Ebay vagy AliExpress hűtőbordájával ellátott tokba. Az "inverter 220" vagy az "inverter 12/220" kifejezésre keresett; azonnal hozzáadhatja a szükséges teljesítményt. Ára kb. ugyanazon gyár árának fele. Elektromos ismeretek nem szükségesek, de - lásd alább;
  2. Gyűjtsd össze ugyanazt a készletből: nyomtatott áramkör+ "szórás" komponens. Ott vásárolják, de a kéréshez hozzá van adva a barkácsolás, ami önálló összeszerelést jelent. Az ár még mindig kb. 1,5-szer alacsonyabb. Alapvető rádióelektronikai ismeretekre van szükség: multiméter használata, az aktív elemek kimeneteinek bekötésének (kivezetéseinek) ismerete vagy azok keresésének képessége, a poláris alkatrészek (diódák, elektrolitkondenzátorok) áramkörbe való beépítésének szabályai és a képesség annak meghatározására, hogy mely szakaszok vezetékeinek mekkora áramára van szükség;
  3. Állítsa be a számítógép szünetmentes tápegységét (UPS, UPS) az inverterhez. Egy szervizelhető használt UPS szabványos akkumulátor nélkül 300-500 rubelért megtalálható. Nincs szükség készségekre – az automatikus akkumulátor egyszerűen csatlakoztatható az UPS-hez. De külön kell töltenie, lásd alább;
  4. Válasszon egy átalakítási módszert, egy diagramot (lásd alább) igényeinek és az alkatrészek rendelkezésre állásának megfelelően, számolja ki és szerelje össze teljesen saját maga. Talán semmiért, de az alapvető elektronikai ismeretek mellett szüksége lesz néhány speciális mérőműszer használatára (lásd alább), és egyszerű mérnöki számításokat is végezhet.

A kész modulból

Összeszerelési módok a bekezdések szerint. Az 1 és a 2 valójában nem ilyen egyszerű. A kész gyári inverterek egyidejűleg hűtőbordákként szolgálnak a nagy teljesítményű tranzisztoros kapcsolókhoz. Ha egy "félkész terméket" vagy "elhelyezőt" veszünk, akkor nem lesz rájuk eset: az elektronika, a kézi munka és a színesfémek jelenlegi költsége mellett az árkülönbséget pontosan a hiánya magyarázza. a második és esetleg a harmadik. Vagyis magának kell radiátort készítenie az erős kulcsokhoz, vagy keresnie kell egy kész alumíniumot. Vastagságának a kulcsok felszerelési helyén 4 mm-nek kell lennie, az egyes kulcsok területe pedig 50 négyzetméter. lásd kW kimeneti teljesítményre vonatkoztatva; légáramlással számítógépes ventilátor-hűtőből 12 V 110-130 mA - 30 négyzetmétertől. cm*kw*kulcs.

Például egy készletben (modulban) 2 kulcs van (láthatók, kilógnak a táblából, lásd az ábrán balra); a radiátoron lévő kulcsokkal ellátott modulok (az ábrán jobb oldalon) drágábbak, és általában nem túl nagy teljesítményre tervezték. Hűtő nincs, a szükséges teljesítmény 1,5 kW. Tehát 150 négyzetméteres radiátorra van szüksége. lásd Ezen kívül beépítőkészletek kulcsokhoz: szigetelő hővezető tömítések és tartozékok rögzítőcsavarokhoz - szigetelő poharak és alátétek. Ha a modul hővédelemmel rendelkezik (a billentyűk között kilóg egy másik kanóc - hőérzékelő), akkor egy kis hőpasztával ragasztja fel a radiátorra. Vezetékek - természetesen lásd alább.

A UPS-től (UPS)

Egy 12V DC/220 V AC 50 Hz inverter, amelyre a megengedett teljesítményen belül bármilyen eszközt csatlakoztathat, egy számítógépes UPS-ből egyszerűen készül: a szokásos vezetékeket az „a” akkumulátorhoz cserélik hosszúra, az autó akkumulátorának kapcsokkal. terminálok. A vezetékek keresztmetszetét a megengedett 20-25 A / négyzetméteres áramsűrűség alapján számítják ki. mm, lásd még alább. De a nem szabványos akkumulátor miatt problémák merülhetnek fel - vele, de drágább és szükségesebb, mint az átalakító.

Az UPS ólom-savas akkumulátorokat is használ. Jelenleg ez az egyetlen széles körben elérhető másodlagos kémiai forrás tápegység, amely képes rendszeresen nagy áramokat (extra áramokat) leadni anélkül, hogy 10-15 töltési-kisütési ciklus alatt teljesen „megölne”. A repülésben ezüst-cink elemeket használnak, amik még nagyobb teljesítményűek, de borzasztóan drágák, nem használják széles körben, erőforrásuk háztartási mércével mérve elenyésző - kb. 150 ciklus.

A savas akkumulátorok kisülését egyértelműen a bankon lévő feszültség figyeli, és az UPS-vezérlő nem engedi, hogy az "idegen" akkumulátort mértéktelenül lemerítsék. De a normál UPS akkumulátorokban az elektrolit gél, az autó akkumulátorokban pedig folyékony. A töltési módok mindkét esetben jelentősen eltérnek: olyan áramok nem juthatnak át a gélen, mint folyadékon, és túl alacsony töltőáramú folyékony elektrolitban az ionok mobilitása alacsony lesz, és nem mindegyik tér vissza a saját állapotába. helyeket az elektródákban. Ennek eredményeként az UPS krónikusan alultölti az autó akkumulátorát, hamarosan szulfátosodik és teljesen használhatatlanná válik. Ezért az UPS inverteréhez szükséges készletben Töltő akkumulátorokhoz. Elkészítheted magad is, de az egy másik téma.

Akkumulátor és tápellátás

Az átalakító adott célra való alkalmassága az akkumulátortól is függ. A fokozó feszültséginverter nem az Univerzum "sötét anyagából", a fekete lyukakból, a szent szellemből vagy máshonnan vesz energiát a fogyasztók számára. Csak - az akkumulátorból. És ebből veszi ki a fogyasztóknak adott teljesítményt, osztva magának az átalakítónak a hatásfokával.

Ha „6800 W” vagy nagyobb márkájú invertert lát a házon, higgyen a szemének. A modern elektronika lehetővé teszi még nagyobb teljesítményű eszközök elhelyezését egy cigarettásdoboz térfogatában. De tegyük fel, hogy 1000 W-os terhelési teljesítményre van szükségünk, és egy normál 12 V-os 60 A/h-s autóakkumulátor áll rendelkezésünkre. Az inverter jellemző hatásfoka 0,8. Tehát az akkumulátorból kb. 100 A. Egy ilyen áramhoz 5 négyzetméter keresztmetszetű vezetékekre is szükség van. mm (lásd fent), de itt nem ez a lényeg.

Az autósok tudják: az önindító 20 percig vezetett - vegyen új akkumulátort. Igaz, az új gépeknél időkorlátok vannak a működésére, így talán nem is tudják. És nem mindenki tudja biztosan, hogy egy személygépkocsi önindítója kicsavarva kb. 75 A (indításkor 0,1-0,2 másodpercen belül - 600 A-ig). A legegyszerűbb számítás - és kiderül, hogy ha az inverterben nincs olyan automatika, ami korlátozza az akkumulátor lemerülését, akkor a miénk 15 perc alatt teljesen leül. Ezért válassza ki vagy tervezze meg átalakítóját a rendelkezésre álló akkumulátor képességeinek figyelembevételével.

Jegyzet: ez a számítógépes UPS-eken alapuló 12/220 V-os konverterek óriási előnyét jelenti – vezérlőjük nem engedi teljesen lemerülni az akkumulátort.

A savas akkumulátorok erőforrása nem csökken észrevehetően, ha 2 órás árammal lemerül (12 A 60 A / h esetén, 24 A 120 A / h esetén és 42 A 210 A / h esetén). Az átalakítási hatásfok figyelembevételével ez adja a megengedett folyamatos terhelési teljesítményt kb. 120W, 230W és 400W ill. 10 percig. terhelés (például elektromos kéziszerszám működtetéséhez) 2,5-szeresére növelhető, de ezután az ABA-nak legalább 20 percig pihennie kell.

Általában véve az eredmény nem teljesen rossz. Egy hagyományos háztartási elektromos kéziszerszámból csak egy daráló képes 1000-1300 wattot felvenni. A többi általában 400 W-ig, a csavarhúzók pedig 250 W-ig terjednek. A hűtőszekrény az akkumulátorból 12 V 60 A / h az inverteren keresztül 1,5-5 órán keresztül működik; elegendő a szükséges intézkedések megtételéhez. Ezért van értelme 1 kW-os átalakítót készíteni egy 60 A / h akkumulátorhoz.

Mi lesz a kimenet?

Az eszköz súlyának és méretének csökkentése érdekében a feszültségátalakítók – ritka kivételektől eltekintve (lásd alább) – emelt frekvencián működnek, több száz Hz-től egységig és több tíz kHz-ig. Egyetlen fogyasztó sem fogadja el az ilyen frekvenciájú áramot, és az energiaveszteség a közönséges vezetékekben óriási lesz. Ezért a következőképpen a 12-200 invertereket építik a kimeneti feszültségre. típusok:

  • Állandó egyenirányított 220 V (220 V AC). Alkalmas telefontöltők, a legtöbb tápegység (IP) táblagép, izzólámpák, fluoreszkáló házvezetők és LED-ek táplálására. 150-250 W teljesítmény esetén tökéletesek a kézi elektromos kéziszerszámokhoz: az általuk fogyasztott egyenáram enyhén csökken, a nyomaték pedig nő. Nem alkalmas TV-k, számítógépek, laptopok, mikrohullámú sütők stb. kapcsolóüzemű tápegységeinek (UPS) kezelésére. 40-50 W-nál nagyobb teljesítménnyel: ilyenekben kell lennie ún. kezdőcsomópont, amelynek normál működéséhez a hálózati feszültségnek időszakonként nullán kell haladnia. Alkalmatlan és veszélyes a vas- és váltóáramú motorokon lévő táptranszformátorokkal rendelkező eszközökhöz: helyhez kötött elektromos szerszámok, hűtőszekrények, klímaberendezések, a legtöbb Hi-Fi audio, konyhai robotgépek, egyes porszívók, kávéfőzők, kávédarálók és mikrohullámú sütők (utóbbiaknál forgómotoros asztal megléte).
  • Módosított szinuszhullám (lásd lent) - minden fogyasztó számára alkalmas, kivéve a Hi-Fi hangot UPS-sel, más eszközöket 40-50 W-os UPS-sel (lásd fent) és gyakran a helyi biztonsági rendszereket, otthoni meteorológiai állomásokat stb. érzékeny analóg érzékelőkkel.
  • Tiszta szinuszos - korlátozás nélkül alkalmas, kivéve a teljesítményt, bármely villamosenergia-fogyasztó számára.

Szinusz vagy pszeudozin?

A hatékonyság növelése érdekében a feszültségátalakítás nemcsak magasabb frekvenciákon történik, hanem többpólusú impulzusokkal is. Sok fogyasztói eszközt azonban lehetetlen bipoláris téglalap alakú impulzussorozattal (az úgynevezett meanderrel) táplálni: a kanyargós frontokon a nagy túlfeszültségek legalább kis reaktív terhelés mellett nagy energiaveszteségekhez vezetnek, és fogyasztói meghibásodást okozhatnak. . Szinuszos áramhoz azonban nem is lehet átalakítót tervezni - a hatásfok nem haladja meg a kb. 0.6.

Csendes, de jelentős forradalom ebben az iparágban akkor következett be, amikor kifejezetten feszültséginverterekhez fejlesztették ki a mikroáramköröket, kialakítva az ún. módosított szinuszos (az ábrán bal oldalon), bár helyesebb lenne pszeudo-, meta-, kvázi- stb. szinuszos. A módosított szinusz jelenlegi formája lépcsőzetes, az impulzusfrontok pedig feszesebbek (a katódsugároszcilloszkóp képernyőjén a meanderfrontok gyakran nem láthatók). Ennek köszönhetően a vasalapú transzformátorral vagy észrevehető reaktivitással (aszinkron villanymotorokkal) rendelkező fogyasztók „valóságosan” „értik” a pszeudozin hullámot, és úgy dolgoznak, mintha mi sem történt volna; A vason lévő hálózati transzformátorral ellátott Hi-Fi hangot módosított szinuszhullám táplálhatja. Ezenkívül elegendő lehet egy módosított szinuszoid egyszerű módokon simától a „majdnem valódiig”, alig észrevehetőek a különbségek a tisztatól az oszcilloszkópon; A "tiszta szinuszos" típusú konverterek nem sokkal drágábbak, mint a hagyományosak, jobb oldalon a 2. ábrán.

Nem kívánatos azonban a szeszélyes analóg csomópontokkal és az UPS-sel rendelkező eszközöket módosított szinuszról indítani. Ez utóbbi nagyon nem kívánatos. A helyzet az, hogy a módosított szinusz átlagos területe nem tiszta nulla feszültség. Az UPS indítási csomópontja a módosított szinuszhullámból nem működik egyértelműen, és előfordulhat, hogy a teljes UPS nem lép ki az indítási módból a működőbe. A felhasználó ezt eleinte csúnya hibáknak látja, majd viccszerűen füst jön ki a készülékből. Ezért az UPS-ben lévő eszközöket Pure Sine inverterekkel kell táplálni.

Az invertert mi magunk készítjük

Tehát jóllehet egyértelmű, hogy a legjobb invertert készíteni 220 V 50 Hz-es kimenetre, bár emlékezni fogunk az AC kimenetre is. Az első esetben frekvenciamérőre lesz szüksége a frekvencia szabályozásához: az áramellátó hálózat frekvenciájának ingadozására vonatkozó normák 48-53 Hz. A váltakozó áramú villanymotorok különösen érzékenyek az eltéréseire: amikor a tápfeszültség frekvenciája eléri a tűréshatárt, felmelegszik és „elhagyja” a névleges fordulatszámot. Ez utóbbi nagyon veszélyes a hűtőkre és a klímaberendezésekre, ezek tartósan meghibásodhatnak a nyomáscsökkenés miatt. De nem kell vásárolni, bérelni vagy időre koldulni egy pontos és többfunkciós elektronikus frekvenciamérőt - nincs szükségünk a pontosságára. Vagy egy elektromechanikus rezonancia-frekvencia-mérő (1. poz. az ábrán), vagy bármely rendszer mutatója, poz. 2:

Mindkettő olcsó, az interneten és a nagyvárosokban elektromos szaküzletekben értékesítik. Régi rezonáns frekvenciamérőt lehet találni a vaspiacon, és egyik-másik az inverter beállítása után nagyon alkalmas a házban lévő hálózati frekvencia szabályozására - a mérő nem reagál a hálózatra való rákötésre.

50 Hz a számítógépről

A legtöbb esetben 220 V 50 Hz teljesítmény szükséges a nem túl erős fogyasztókhoz, 250-350 wattig. Akkor a 12/220 V 50 Hz-es átalakító alapja egy régi számítógépből származó UPS lehet - persze ha ez nem hever a kukában, vagy valaki olcsón eladja. A rakományra leadott teljesítmény kb. 0,7 a névleges UPS-ből. Például, ha a házán megjelenik a „250W”, akkor akár 150-170 W-os készülékek is bátran csatlakoztathatók. Többre van szüksége - először ellenőriznie kell az izzólámpák terhelését. 2 órát bírt - hosszú ideig képes ilyen erőt adni. Hogyan készítsünk 12V DC/220V AC 50Hz invertert számítógépes tápegységről, lásd az alábbi videót.

Videó: egy egyszerű 12-220 konverter számítógépes tápegységről


Kulcsok

Tegyük fel, hogy nincs számítógépes UPS, vagy több áramra van szükség. Ekkor válik fontossá a kulcselemek kiválasztása: nagy áramot kell kapcsolniuk a legkisebb kapcsolási veszteséggel, megbízhatónak és megfizethetőnek kell lenniük. E tekintetben a bipoláris tranzisztorok és tirisztorok ezen az alkalmazási területen minden bizonnyal a múlté válnak.

Az inverter üzletág második forradalma az erős térhatású tranzisztorok („field workerek”), az ún. függőleges szerkezet. Felforgatták azonban a kis teljesítményű készülékek áramellátásának egész technikáját: egyre nehezebb vason lévő transzformátort találni a „háztartási gépekben”.

A feszültségátalakítók nagy teljesítményű térátalakítói közül a legjobb - szigetelt kapu és indukált csatorna (MOSFET), pl. IFR3205, az ábra bal oldalán:

Az elhanyagolható kapcsolási teljesítmény miatt az ilyen tranzisztorokon egyenáramú kimenettel rendelkező inverter hatásfoka elérheti a 0,95-öt, az 50 Hz-es váltakozó áramú kimenettel pedig 0,85-0,87-et. MOSFET analógok beépített csatornával, pl. Az IFRZ44 alacsonyabb hatékonyságot ad, de sokkal olcsóbbak. Az egyik vagy a másik pár lehetővé teszi, hogy a terhelés teljesítményét kb. 600W; mindkettő gond nélkül párhuzamba állítható (az ábrán jobb oldalon), ami lehetővé teszi akár 3 kW teljesítményű inverterek építését.

Jegyzet: a beépített csatornával rendelkező kapcsolók kapcsolási vesztesége jelentősen reaktív terhelésen (például aszinkron villanymotor) kapcsolónként elérheti az 1,5 W-ot. Az indukált csatornával rendelkező billentyűk mentesek ettől a hiányosságtól.

TL494

A harmadik elem, amely lehetővé tette a feszültségátalakítók jelenlegi állapotba hozását, a speciális TL494 mikroáramkör és analógjai. Mindegyik impulzusszélesség-modulációs (PWM) vezérlő, amely módosított szinuszos jelet generál a kimeneteken. A kimenetek bipolárisak, ami lehetővé teszi a billentyűpárok vezérlését. A referencia konverziós frekvenciát egy RC áramkör állítja be, melynek paraméterei széles tartományban változtathatók.

Amikor elég az állandóság

A 220 V DC áram fogyasztói köre korlátozott, de nemcsak autonóm tápegységre van szükségük vészhelyzetek. Például, amikor elektromos szerszámmal dolgozik az úton vagy a saját telephelyének távoli sarkában. Vagy mindig jelen van, mondjuk a ház bejáratának biztonsági világításánál, folyosón, folyosón, házterületen napelem, napközben az akkumulátor újratöltése. A harmadik tipikus eset a telefon töltése menet közben a szivargyújtóról. Itt nagyon kevés a kimenő teljesítmény, hogy az invertert csak 1 tranzisztorral lehessen elkészíteni a relaxációs oszcillátor áramkör szerint, lásd a következőt. Videoklip.

Videó: egy tranzisztoros erősítő konverter


Már 2-3 LED izzó táplálásához több teljesítményre van szükség. A blokkoló generátorok hatásfoka meredeken leesik, amikor megpróbálják "megszorítani", és külön időzítő elemekkel vagy teljes belső induktív visszacsatolással rendelkező áramkörökre kell váltani, ezek a leggazdaságosabbak és a legkevesebb alkatrészt tartalmazzák. Az első esetben egy kulcs kapcsolásához a transzformátor egyik tekercsének önindukciós EMF-jét egy időzítő áramkörrel együtt használják. A másodikban maga a fokozó transzformátor a frekvenciabeállító elem, saját időállandója miatt; értékét főként az önindukció jelensége határozza meg. Ezért ezeket és más invertereket néha önindukciós konvertereknek nevezik. Hatékonyságuk általában nem haladja meg a 0,6-0,65 értéket, de először is az áramkör egyszerű, és nem igényel beállítást. Másodszor, a kimeneti feszültség inkább trapéz, semmint négyszöghullám; Az "igényes" fogyasztók módosított szinuszhullámként "értik". Hátránya, hogy az ilyen konverterekben a mezőbillentyűk gyakorlatilag nem alkalmazhatók, mert gyakran meghibásodnak a primer tekercs feszültséglökései miatt a kapcsolás során.

Példa egy külső időzítő elemekkel rendelkező áramkörre a poz. 1 ábra:

A terv szerzőjének nem sikerült 11 wattot meghaladó teljesítményt kipréselnie belőle, de láthatóan összekeverte a ferritet a karbonilvassal. Mindenesetre a saját fényképén látható páncélozott (pohár) mágneses áramkör (lásd a jobb oldali ábrát) semmiképpen sem ferrit. Inkább úgy néz ki, mint egy régi karbonil, amely kívülről időnként oxidálódik, lásd az ábrát. jobb oldalon. Ennek az inverternek a transzformátorát célszerű egy 0,7-1,2 négyzetméter ferrit keresztmetszetű ferritgyűrűre feltekerni. lásd: Az elsődleges tekercsnek 7 menet 0,6-0,8 mm rézátmérőjű huzalt kell tartalmaznia, a szekunder tekercsben 57-58 menet 0,3-0,32 mm átmérőjű huzal. Ez a duplázással történő egyengetés alatt áll, lásd alább. A "tiszta" 220 V alatt - 230-235 huzalfordulat 0,2-0,25. Ebben az esetben ez az inverter, ha a KT814-et KT818-ra cseréli, 25-30 W teljesítményt ad, ami 3-4 LED-lámpához elegendő. A KT814 KT626-ra cserélésekor a terhelési teljesítmény kb. 15 W, de a hatásfok megnő. Mindkét esetben a kulcsradiátor 50 négyzetméteres. cm.

A poz. A 2. ábra egy 12-220 áramlás előtti konverter diagramja külön tekercseléssel Visszacsatolás. Nem olyan archaikus. Először is, a terhelés alatti kimeneti feszültség egy trapéz, lekerekített törésekkel, tüskék nélkül. Még a módosított szinuszhullámnál is jobb. Másodszor, ez az átalakító az áramkör módosítása nélkül elkészíthető 300-350 W-ig és 50 Hz-es frekvenciáig, akkor nincs szükség egyenirányítóra, csak a VT1-et és a VT2-t 250 négyzetméteres radiátorokra kell helyezni. lásd mindegyik. Harmadszor pedig kíméli az akkumulátort: ​​túlterheléskor leesik az átalakítási frekvencia, csökken a kimeneti teljesítmény, ha pedig még jobban terheljük, a generálás meghiúsul. Vagyis nincs szükség automatizálásra, hogy elkerüljük az akkumulátor túlmerülését.

Ennek az inverternek a számítási eljárása a szkennelésben látható az ábrán:

A kulcsfontosságú mennyiségek az átalakítási frekvencia és a mágneses áramkör működési indukciója. Az átalakítási frekvencia a rendelkezésre álló mag anyaga és a szükséges teljesítmény alapján kerül kiválasztásra:

Típusú

Mágneses mag

Indukciós / konverziós frekvencia
50 W-ig50-100W100-200W200-350W
"Power" vas 0,35-0,6 mm vastagságú transzformátorokból0,5T/(50-1000)Hz0,55T/(50-400)Hz0,6T/(50-150)Hz0,7T/(50-60)Hz
"Hang" vas UMZCH kimeneti transzformátorokból 0,2-0,25 mm vastagsággal0,4 T/(1000-3000)Hz0,35T/(1000-2000)Hz- -
"Jeladó" vas 0,06-0,15 mm vastag jeltranszformátorokból (nem permalloy!)0,3T/(2000-8000)Hz0,25T/(2000-5000)Hz- -
Ferrit0,15 T/(5-30) kHz0,15 T/(5-30) kHz0,15 T/(5-30) kHz0,15 T/(5-30) kHz

Az ilyen "mindenevő" ferrit azzal magyarázható, hogy hiszterézishurkja téglalap alakú, és a munkaindukció megegyezik a telítési indukcióval. Az acél mágneses magokban az indukció tipikus számított értékeivel összehasonlítva a csökkenést a nem szinuszos áramok kapcsolási veszteségének meredek növekedése okozza, ahogyan ez növekszik. Ezért ebben az 50 Hz-es átalakítóban egy régi, 270 wattos „koporsós” TV táptranszformátorának magjából 100-120 wattnál többet nem lehet eltávolítani. De - a halak és a rákos halak hiánya miatt.

Jegyzet: ha szándékosan túlméretezett keresztmetszetű acél mágneses áramkör van, ne préselj ki belőle áramot! Legyen jobb, ha az indukció kisebb - az átalakító hatékonysága nő, és a kimeneti feszültség alakja javul.

kiegyenesítése

Ezeknek az invertereknek a kimeneti feszültségét jobb egyenirányítani a párhuzamos feszültségduplázási séma szerint (3. poz. az ábrán diagramokkal): az ehhez tartozó alkatrészek olcsóbbak lesznek, és a nem szinuszos áram teljesítményveszteségei kevesebb, mint a hídon. A kondenzátorokat „teljesítménynek” kell venni, nagy meddőteljesítményre tervezve (PE vagy W jelöléssel). Ha a „hang” kifejezést ezek nélkül a betűk nélkül írjuk be, egyszerűen felrobbanhatnak.

50 Hz? Ez nagyon egyszerű!

Érdekes kivitel egy egyszerű 50 Hz-es inverter (a fenti ábra 4. pozíciója diagramokkal). A tipikus teljesítménytranszformátorok bizonyos típusainak saját időállandója közel 10 ms, pl. félperiódus 50 Hz. Időbeállító ellenállásokkal korrigálva, amelyek egyidejűleg korlátozzák a billentyűk vezérlőáramát, azonnal simított 50 Hz-es meandert kaphat a kimeneten bonyolult kialakítási sémák nélkül. A TP, CCI, TN transzformátorok 50-120 W-hoz megfelelőek, de nem mindegyik. Előfordulhat, hogy meg kell változtatnia az ellenállás értékeit és / vagy párhuzamosan kell csatlakoztatnia 1-22 nF-os kondenzátorokat. Ha az átalakítási frekvencia még mindig messze van az 50 Hz-től, akkor hiába kell szétszedni és visszatekerni a transzformátort: ​​a ferromágneses ragasztóval ragasztott mágneses mag felbolyhosodik, a transzformátor paraméterei erősen romlanak.

Ez az inverter egy vidéki hétvégi átalakító. Ugyanazok miatt nem fogja letenni az autó akkumulátorát, mint az előző. De elég lesz megvilágítani a házat egy LED-lámpás verandával és egy TV-vel vagy egy vibrációs szivattyúval a kútban. Egy jól bevált inverter átalakítási frekvenciája, amikor a terhelési áram 0-ról a maximumra változik, nem haladja meg az áramellátó hálózatokra vonatkozó műszaki szabványt.

Az eredeti transzformátor tekercseit a következőképpen tenyésztik. A tipikus teljesítménytranszformátorokban páros számú szekunder tekercs van 12 vagy 6 V-hoz. Ezek közül kettő „késleltetett”, a többi pedig párhuzamosan forrasztva van csoportokba. egyenlő számú tekercsek mindegyikben. Ezután a csoportokat sorba kell kötni úgy, hogy 2 db 12 V-os féltekercset kapjunk, ez egy középpontos kisfeszültségű (primer) tekercs lesz. A megmaradt kisfeszültségű tekercsekből egy 220 V-os hálózattal sorba van kötve, ez egy lépcsős tekercselés lesz. Adalék kell hozzá, mert. a bipoláris kompozit tranzisztorok billentyűin a feszültségesés a transzformátorban bekövetkező veszteségekkel együtt elérheti a 2,5-3 V-ot, és a kimeneti feszültséget alulbecsülik. A további tekercselés normalizálja.

DC chipről

A leírt konverterek hatásfoka nem haladja meg a 0,8-at, és a frekvencia a terhelési áramtól függően észrevehetően lebeg. A maximális terhelési teljesítmény nem éri el a 400 W-ot, így ideje elgondolkodni a modern áramköri megoldásokon.

Az ábrán látható egy egyszerű átalakító 12 V DC / 220 V DC 500-600 W teljesítményhez:

Fő célja a kézi elektromos kéziszerszámok meghajtása. Az ilyen terhelés nem igényli a bemeneti feszültség minőségét, így a kulcsokat olcsóbban veszik; Alkalmas még az IFRZ46, 48. A transzformátor 2-2,5 négyzetméter keresztmetszetű ferritre van feltekercselve. cm; számítógépes UPS-ből származó táptranszformátor mag megfelelő. Elsődleges tekercs - 5-6 tekercshuzal kötegének 2x5 menete, amelyek rézátmérője 0,7-0,8 mm (lásd alább); másodlagos - 80 fordulat ugyanannak a vezetéknek. Létrehozás nem szükséges, de nincs akkumulátor lemerülés vezérlése, ezért működés közben multimétert kell rögzíteni a kapcsaihoz, és ne felejtsd el megnézni (ugyanez vonatkozik minden másra is házi készítésű inverterek feszültség). Ha a feszültség 10,8 V-ra csökken (1,8 V kannánként) - álljon meg, kapcsolja ki! 1,75 V-ra esett le cellánként (10,5 V a teljes akkumulátorra) - ez már szulfatálás!

Hogyan kell feltekerni egy transzformátort egy gyűrűre

Az inverter minőségi jellemzőit, különösen a hatásfokát elég erősen befolyásolja a transzformátor szórt mezője. Csökkentésének alapvető megoldása régóta ismert: a mágneses kört energiával „pumpáló” primer tekercset közel helyezik el; felette másodlagos erejük szerinti csökkenő sorrendben. De a technológia olyan dolog, hogy néha a konkrét tervek elméleti alapelveit ki kell fordítani. Murphy egyik törvénye szerint kb. tehát: ha a vasdarab, nos, mégsem akar úgy működni, ahogy kellene, próbáld meg az ellenkezőjét csinálni benne. Ez teljes mértékben vonatkozik a nagyfrekvenciás transzformátorokra, amelyek ferrit gyűrű alakú mágneses magon alapulnak, viszonylag vastag, merev huzalból készült tekercsekkel. A feszültségátalakító transzformátor ferritgyűrűre van feltekerve az alábbiak szerint:

  • A mágneses áramkör le van szigetelve, és egy tekercses inga segítségével egy másodlagos emelőtekercset tekercselnek rá, a meneteket a lehető legszorosabban lefektetve, poz. 1 az ábrán:

  • Szorosan rögzítse a "másodlagos"-t ragasztószalaggal, 2. poz.
  • Készítsen elő 2 egyforma vezetékköteget a primer tekercshez: tekerje fel a kisfeszültségű tekercs felének menetszámát egy vékony, használhatatlan vezetékkel, távolítsa el, mérje meg a hosszt, vágja le a szükséges számú tekercshuzal-szegmenst margóval és szerelje össze. kötegekké őket.
  • Ezenkívül a szekunder tekercs le van választva, amíg viszonylag sík felületet nem kapunk.
  • Egyszerre 2 köteggel feltekerik az „elsődlegeset”, szalaggal elrendezve a kötegek vezetékeit és egyenletesen elosztva a fordulatokat a magon, poz. 3.
  • A kötegek végeit hívjuk, és az egyik elejét a másik végéhez kötjük, ez lesz a tekercs középpontja.

Jegyzet: elektromoson kapcsolási rajzok a tekercselés kezdetét, ha számít, egy pont jelzi.

50 Hz sima

A PWM vezérlőből származó módosított szinuszhullám nem az egyetlen módja annak, hogy 50 Hz-es inverter kimenetet kapjunk, amely alkalmas bármilyen háztartási fogyasztók villany, és még ezt sem ártana „kisimítani”. Közülük a legegyszerűbb a jó öreg vastrafó, elektromos tehetetlensége miatt jól „lökődik”. Igaz, egyre nehezebb 500 W-nál nagyobb mágneses áramkört találni. Az ilyen leválasztó transzformátort az inverter kisfeszültségű kimenetére kapcsolják, és terhelést kapcsolnak a fellépő tekercsére. Mellesleg, a legtöbb számítógépes UPS-t ennek a séma szerint építik, tehát nagyon alkalmasak erre a célra. Ha saját kezűleg tekercseled fel a transzformátort, akkor a teljesítményhez hasonlóan számítják ki, de nyomkövetéssel. jellemzők:

  • A munkaindukció kezdetben meghatározott értékét elosztjuk 1,1-gyel, és minden további számításnál felhasználjuk. Tehát figyelembe kell venni az ún. nem szinuszos feszültség alaktényezője Kf; szinuszos esetén Kf \u003d 1.
  • A fellépő tekercset először 220 V-os hálózati tekercsként számítják ki adott teljesítményhez (vagy a mágneses áramkör paraméterei és az üzemi indukció értéke határozza meg). Ezután a talált fordulatszámot 150 W-ig megszorozzuk 1,08-al, 150-400 W-ig 1,05-tel és 400-1300 W-ig 1,02-vel.
  • A kisfeszültségű tekercs fele szekundernek számít 14,5 V-os feszültség esetén bipoláris kapcsolóknál vagy beépített csatornánál, 13,2 V-nál indukált csatornás kapcsolóknál.

Példák a 12-200 V 50 Hz-es átalakítók áramköri megoldásaira leválasztó transzformátorral az ábrán:

A bal oldalion a billentyűket a master oszcillátor vezérli az ún. "puha" multivibrátor, alommal borított frontokon és simított töréseken már kanyarulatot generál, így nincs szükség további simítási intézkedésekre. A lágy multivibrátor frekvenciájának instabilitása a szokásosnál nagyobb, ezért beállításához P potenciométer szükséges. A KT827 gombjaival akár 200 W teljesítményt is levehet (radiátorok - 200 négyzetcm-től légáramlás nélkül). A KP904 régi kukából vagy az IRFZ44 kulcsai lehetővé teszik a teljesítmény 350 W-ra való növelését; Egyetlen IRF3205-ön 600 W-ig, és párosítva 1000 W-ig.

A TL494-en található 12-220 V 50 Hz inverter master oszcillátorral (az ábrán jobb oldalon) minden elképzelhetetlen, elképzelhetetlen működési körülmény között tartja a frekvenciavasat. A pseudosinusoid hatékonyabb simítására az ún. jelenséget alkalmazzák. közömbös rezonancia, amelyben az oszcillációs áramkörben az áramok és feszültségek fázisviszonyai megegyeznek az akut rezonanciával, de amplitúdójuk nem növekszik észrevehetően. Technikailag ezt egyszerűen megoldják: a fellépő tekercsre egy simító kondenzátort csatlakoztatnak, aminek a kapacitásértékét a legjobb áramforma (nem feszültség!) szerint választják meg terhelés alatt. Az áram alakjának szabályozására a terhelő áramkörben egy 0,1-0,5 ohmos ellenállás van beépítve a névleges 0,03-0,1 teljesítményére, amelyhez egy zárt bemenetű oszcilloszkóp csatlakozik. A simító kapacitás nem csökkenti az inverter hatásfokát, de beállításra kell használni számítógépes programok oszcilloszkóp alacsony frekvenciájú szimuláció lehetetlen, mert az általuk használt hangkártya bemenete nem 220x1,4 = 310 V amplitúdóra van tervezve! A kulcsok és a hatáskörök ugyanazok, mint korábban. ügy.

Egy fejlettebb 12-200 V 50 Hz átalakító áramkör látható az ábrán:

Összetett összetett kulcsokat használ. A kimeneti feszültség minőségének javítására azt a tényt használja fel, hogy a sík epitaxiális bipoláris tranzisztorok emittere sokkal erősebben adalékolt, mint az alap és a kollektor. Amikor a TL494 zárópotenciált alkalmaz például a VT3 alapra, annak kollektorárama leáll, de az emitter tértöltésének elnyelése miatt lelassítja a T1 blokkolását és az önindukciós EMF feszültséglökéseket. Tr-t az L1 és R11C5 áramkörök veszik fel; jobban „billentik” a frontokat. Az inverter kimenő teljesítményét a Tr összteljesítmény határozza meg, de legfeljebb 600 W, mert ebben az áramkörben nem lehet párosított erős kapcsolókat használni - a MOSFET tranzisztorok kaputöltésének terjedése meglehetősen jelentős, és a kulcsok kapcsolása homályos lesz, ami még ronthatja a kimeneti feszültség alakját.

Az L1 induktor 5-6 menetes, 2,4 mm vagy annál nagyobb átmérőjű huzal réz fölött, egy 8-10 m átmérőjű és 30-40 mm hosszúságú ferritrúd darabjára tekerve, 3,5-4 lépésekben. mm. A fojtószelep mágneses áramkörét nem szabad lezárni! Az áramkör létrehozása meglehetősen fáradságos feladat, és jelentős tapasztalatot igényel: az L1, R11 és C5-öt a terhelés alatti kimeneti áram legjobb alakja szerint kell kiválasztani, mint az előzőnél. ügy. Másrészt az ezzel az átalakítóval működő Hi-Fi továbbra is „Hi-Fi” marad a legigényesebb fülek számára.

Lehetséges transzformátor nélkül?

Már egy nagy teljesítményű 50 Hz-es transzformátor tekercselése is elég fillérbe kerül. A „koporsós” transzformátoroktól összességében 270 W-ig kaphatók többé-kevésbé mágneses áramkörök, de inverterben ebből 120-150 W-nál többet nem lehet kipréselni, és a hatásfoka legfeljebb 0,7 lesz, mert. A "koporsós" mágneses áramkörök egy vastag szalagból vannak tekercselve, amelyekben az örvényáram-veszteségek nagyok a tekercseken lévő nem szinuszos feszültségnél. Általában problémás olyan SL mágneses áramkört találni egy vékony szalagról, amely több mint 350 W leadására képes 0,7 T indukció mellett, sokba kerül, és az egész konverter hatalmasnak és elviselhetetlennek bizonyul. Az UPS transzformátorokat nem gyakori folyamatos működésre tervezték - felmelegednek, és az inverterekben lévő mágneses áramkörök hamar leromlanak - mágneses tulajdonságok rosszabbodik, az átalakító teljesítménye csökken. Van kiút?

Igen, és ezt a megoldást gyakran használják a szabadalmaztatott konverterekben. Ez egy elektromos híd a nagyfeszültségű, 400 V-os áttörési feszültségű és 5 A-nél nagyobb leeresztőáramú nagyfeszültségű, erőtér-tranzisztorok kulcsaiból. Alkalmas a számítógépes UPS-ek primer áramköreiből és a régi hulladékból - KP904 stb. .

A hidat állandó 220 V DC táplálja egy egyszerű 12-220 inverter egyenirányítással. A híd karjai páronként keresztben felváltva nyílnak, és a híd átlójában szereplő terhelésben lévő áram irányt változtat; az összes kulcs vezérlőáramkörei galvanikusan le vannak választva. Ipari építményekben a billentyűk vezérlése speciálisról történik Optocsatolós lecsatolású IC-k, de amatőr körülmények között mindkettő cserélhető egy további kis teljesítményű, 12 V DC - 12 V 50 Hz inverterrel, amely kis vastranszformátoron működik, lásd az ábrát. A mágneses áramkör a kínai piac kis teljesítményű transzformátorából származhat. Elektromos tehetetlensége miatt a kimeneti feszültség minősége még a módosított szinuszos hullámnál is jobb.