Egy elektromos eszköz otthoni hálózatához való csatlakoztatásához elegendő egy túlfeszültség-védő vagy egység szünetmentes tápegység. Ezek az eszközök megvédik a berendezést a túlfeszültségtől. De mi a teendő, ha erős feszültségesés van a hálózatban, vagy ha az elektromos hálózat magasabb vagy alacsonyabb feszültség alkalmazását igényli. Ilyen helyzetekben összeállíthat egy házi készítésű átalakítót elektromos áram 12V-tól 220V-ig. Ehhez meg kell értenie az eszköz működésének alapelveit.

Az átalakító olyan eszköz, amely növelheti vagy csökkentheti egy elektromos áramkör feszültségét. Így módosíthatja az áramköri feszültséget 220 V-ról 380 V-ra, és fordítva. Tekintsük az átalakító 12V-ról 220V-ra való felépítésének elvét.

Ezek az eszközök funkcionális céljuktól függően több osztályra/típusra oszthatók:

• Egyenirányítók. A váltakozó áram egyenárammá alakításának elvén működnek.
• Inverterek. Fordított sorrendben működnek, az egyenáramot váltakozó árammá alakítják.
• Frekvenciaváltók. Megváltoztatják az áramkörben folyó áram frekvenciakarakterisztikáját.
• Feszültség átalakítók. Változtassa fel vagy le a feszültséget. Ezek közé tartozik:
  • Kapcsoló tápegységek.
  • Szünetmentes tápegységek (UPS).
  • Feszültségtranszformátorok.

Ezenkívül az összes eszközt két csoportra osztják - a szabályozási elv szerint:

1. Kezelve.
2. Irányíthatatlan.

Közös sémák

A feszültség egyik szintről a másikra történő átalakításához használja impulzus átalakítók telepített induktív energiatárolókkal. Ez alapján háromféle konverziós sémát különböztetünk meg:

• Invertálás.
• Emelés.
• Leminősítések.

A következő áramkörök mindegyike elektromos alkatrészeket használ:

1. Fő kapcsolóelem.
2. Tápegység.
3. A terhelési ellenállással párhuzamosan csatlakoztatott szűrőkondenzátor.
4. Induktív energiatároló (fojtó, induktor).
5. Dióda a blokkoláshoz.

Ezen elemek egy bizonyos sorrendben történő kombinálása lehetővé teszi a fenti sémák bármelyikének felépítését.

Egyszerű impulzus átalakító

A legalapvetőbb átalakítót egy régi számítógépes rendszeregység felesleges részeiből lehet összeállítani. Ennek a rendszernek jelentős hátránya az kimeneti feszültség A 220 V szinuszos hullámalakjában messze nem ideális, frekvenciája meghaladja a szabványos 50 Hz-et. Nem ajánlott érzékeny elektronikát csatlakoztatni egy ilyen eszközhöz.

Ez a séma egy érdekességet használ műszaki megoldás. A berendezés átalakítójához való csatlakoztatáshoz impulzusblokkok a tápegységek (például egy laptop) egyenirányítókat használnak simító kondenzátorokkal az eszköz kimenetén. Az egyetlen negatívum, hogy az adapter csak akkor működik, ha az aljzat kimeneti feszültségének polaritása megegyezik az adapterbe épített egyenirányító feszültségével.

Egyszerű energiafogyasztók esetén a csatlakozás közvetlenül a TR1 transzformátor kimenetére történhet. Tekintsük ennek a rendszernek a fő összetevőit:

• R1 ellenállás és C2 kondenzátor - állítsa be az átalakító működési frekvenciáját.
• PWM vezérlő TL494. Az egész séma alapja.
• A Q1 és Q2 teljesítménytranzisztorokat a nagyobb hatékonyság érdekében használják. Alumínium radiátorokra helyezve.
• Az IRFZ44 tranzisztorok helyettesíthetők hasonló jellemzőkkel rendelkező IRFZ46 vagy IRFZ48 tranzisztorokra.
• A D1 és D2 diódák FR107, FR207 diódákkal is helyettesíthetők.

Ha az áramkör egy közös radiátor használatát foglalja magában, akkor tranzisztorokat kell telepíteni szigetelő távtartókon keresztül. A séma szerint a kimeneti fojtótekercs egy ferritgyűrűre van feltekerve a fojtóból, amelyet szintén eltávolítanak a számítógép tápegységéből. Az elsődleges tekercs 0,6 mm-es huzalból készül. 10 fordulattal kell rendelkeznie egy csappal a közepétől. A tetejére egy 80 menetből álló szekunder tekercs van feltekerve. A kimeneti transzformátor a szükségtelen szünetmentes tápegységről is eltávolítható.

A séma nagyon egyszerű. Helyes összeszerelés esetén azonnal működésbe lép, és nem igényel finomhangolást. Akár 2,5 A-es áramot is tud majd szolgáltatni a terhelésnek, de az optimális működési mód 1,5 A-nál nem nagyobb áram lesz - ez pedig több mint 300 W teljesítmény.

ÉRDEKES: Egy boltban egy hasonló konverter 3-4 ezer rubel körül mozog.

Átalakító áramkör AC kimenettel

Ezt a rendszert a Szovjetunió rádióamatőrei is ismerik. Ez azonban nem teszi hatástalanná. Éppen ellenkezőleg, nagyon jól bevált, és fő előnye az istálló megszerzése váltakozó áram 220V feszültséggel és 50 Hz frekvenciával.

A K561TM2 mikroáramkör, amely egy kettős típusú D-trigger, oszcillációs generátorként működik. Ez az elem helyettesíthető egy külföldi analóg CD4013-mal.

Magának az átalakítónak két, KT827A bipoláris tranzisztorra épített tápkarja van. Egy jelentős hátrányuk van az új térhatású tranzisztorokhoz képest - ezek az alkatrészek nyitott állapotban nagyon felforrósodnak, ami a nagy ellenállási értékeknek köszönhető. Az átalakító alacsony frekvencián működik, ezért erős acélmagot használnak a transzformátorban.

Ez az áramkör egy régi TC-180 hálózati transzformátort használ. Más egyszerű PWM-áramkörökön alapuló inverterekhez hasonlóan jelentősen eltérő szinuszos feszültség hullámformát állít elő. Ezt a hátrányt azonban némileg enyhíti a transzformátor tekercseinek és a C7 kimeneti kondenzátor nagy induktivitása.

FONTOS: A transzformátor néha érezhető zümmögést produkálhat működés közben. Ez az áramkör problémáját jelzi.

Egyszerű tranzisztoros inverter

Ez a séma nem sokban különbözik a fent bemutatottaktól. A fő különbség a bipoláris tranzisztorokra épített téglalap alakú impulzusgenerátor használata.

Ennek az áramkörnek az a fő előnye, hogy az átalakító még nagyon alacsony akkumulátor töltöttség mellett is működőképes marad. Ebben az esetben a bemeneti feszültség tartománya 3,5 és 18 V között lehet. De vannak hátrányai is egy ilyen inverternek. Mivel az áramkörnek nincs stabilizátora a kimeneten, feszültségesés lehetséges, például amikor az akkumulátor lemerül. Mert ezt a sémát szintén alacsony frekvenciájú, ehhez hasonló transzformátort választanak ki, mint a K561TM2 mikroáramkör alapján az inverterben.

Az inverter áramkörök fejlesztései

A fenti rendszerek nem hasonlíthatók össze a gyári termékekkel. Egyszerűek és rosszul működnek. Jellemzőik javítása érdekében meglehetősen egyszerű módosításokat végezhet, amelyek növelik az eszköz teljesítményét.

FIGYELEM: Bármilyen elektromos és elektronikus szerelést leválasztott áramforrással végezzen. Az áramkör ellenőrzése előtt ellenőrizze az összes bemenetet és kimenetet multiméterrel - ez elkerüli a kellemetlen következményeket.

Megnövelt teljesítmény

A fent tárgyalt áramkörök ugyanazon az elven alapulnak - a transzformátor primer tekercsét egy kulcselemen (kar kimeneti tranzisztoron) keresztül csatlakoztatják. A fő oszcillátor frekvenciája és munkaciklusa által meghatározott ideig az áramforrás bemenetére csatlakozik. Ebben az esetben mágneses térimpulzusokat generálnak, közös módú impulzusokat gerjesztenek a transzformátor szekunder tekercsében, amelynek feszültsége megegyezik a primer tekercs feszültségével, megszorozva a tekercsekben lévő fordulatok számának arányával.

Ennek megfelelően az áram áthalad a kimeneti tranzisztoron. Ebben az esetben ez egyenlő a terhelési áram és a fordulatok fordított arányának szorzatával (transzformációs arány). Kiderült, hogy az a maximális áram, amelyet a tranzisztor képes átengedni önmagán, meghatározza az átalakító maximális teljesítményét.

A kimeneti teljesítmény növelésére két módszert alkalmaznak:

• Erősebb tranzisztor beszerelése.
• Több párhuzamos csatlakoztatása kis teljesítményű tranzisztorok egyik vállán.

Mert házi készítésű átalakító Célszerű a második módszert használni, mivel ez lehetővé teszi az eszköz működőképességének fenntartását, ha az egyik tranzisztor meghibásodik. Ezenkívül az ilyen tranzisztorok kevesebb pénzbe kerülnek.

Belső túlterhelés elleni védelem hiányában ez a módszer jelentősen megnöveli az átalakító túlélőképességét. Csökkenti a belső alkatrészek teljes felmelegedését is, ha azonos terhelés mellett működnek.

Automatikus kikapcsolás, ha az akkumulátor lemerült

Ezeknek a rendszereknek van egy jelentős hátránya. Nem biztosítanak olyan alkatrészt, amely kritikus feszültségesés esetén automatikusan kikapcsolná az átalakítót. De ennek a problémának a megoldása meglehetősen egyszerű. Megszakítóként elegendő egy normál autórelét beszerelni.

A relének saját kritikus feszültsége van, amelyen az érintkezők záródnak. Az R1 ellenállás ellenállásának kiválasztásával, amely a relé tekercselés ellenállásának körülbelül 10% -a, az érintkező megszakításának pillanata beállítható. Ez az opció a diagramon látható.

Ez a lehetőség meglehetősen primitív. A működés stabilizálása érdekében az átalakítót egy egyszerű vezérlőáramkörrel egészítik ki, amely sokkal jobban és pontosabban tartja fenn a leállási küszöböt. A válaszküszöb beállítását ebben az esetben az R3 ellenállás kiválasztásával számítjuk ki.

Inverter hiba észlelése

A fent leírt áramköröknek gyakran két konkrét hibája van:

1. Nincs feszültség a transzformátor kimenetén.
2. Alacsony feszültség a transzformátor kimenetén.

Nézzük meg a hibák diagnosztizálásának módjait:

• Az átalakító összes karjának meghibásodása vagy a PWM generátor meghibásodása. A meghibásodást dióda segítségével ellenőrizheti. Egy működő PWM hullámzást fog mutatni a diódán, ha a tranzisztorok kapujához csatlakozik. A transzformátor tekercsének épségét is érdemes „szakadásra” ellenőrizni vezérlőjel jelenlétében.
• Az erős feszültségesés a fő jele annak, hogy az egyik erőkar leállt. Meghibásodást találni nem nehéz. A meghibásodott tranzisztornak hideg hűtőbordája lesz. A javításhoz ki kell cserélni az inverter kulcsát.

Következtetés

Az átalakítót otthon elkészíteni nem nehéz. A lényeg az, hogy kövesse a csatlakozási sorrendet és helyesen válassza ki az alkatrészeket. A legjobb, ha egy átalakítót szerelünk össze beépített védelmi mechanizmusokkal, amelyek megvédik a készüléket, amikor az akkumulátor feszültsége csökken.

A 12V/220V-os inverter elengedhetetlen dolog egy háztartásban. Néha egyszerűen 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, amelyekről bármilyen elektromos készüléket táplálhat, valahol 150 dollártól kell fizetnie. Talán több mint 300 dollár. A feszültségátalakító saját kezű készítése azonban korunkban mindenki számára elérhető, aki tudja, hogyan kell forrasztani: a kész alkatrészkészletből való összeszerelés három-négyszer kevesebbe fog kerülni + egy kis munka és fém hulladékból. Ha van autó akkumulátorok(akkumulátor), általában 300-500 rubelt költhet. Ha pedig alapvető rádióamatőr ismeretekkel is rendelkezel, akkor a rejtekben való turkálás után simán lehet 500-1200 W-ra 12V DC/220V AC 50Hz invertert készíteni. Tekintsük a lehetséges lehetőségeket.

Opciók: Globális

Egy 12-220 V-os feszültségátalakító 1000 W-ig vagy annál nagyobb teljesítményig általában önállóan készíthető a következő módokon (a költségek növekedésének sorrendjében):

1. Helyezzen egy kész egységet az Avito, Ebay vagy AliExpress hűtőbordájával ellátott tokba. Keresse meg az "inverter 220" vagy "inverter 12/220" kifejezést; azonnal hozzáadhatja a szükséges teljesítményt. Ez kb. ugyanennek a gyárinak a fele. Nincs szükség elektromos ismeretekre, de - lásd alább;
2. Szerelje össze ugyanazt a készletből: nyomtatott áramkör + „szétszórt” alkatrészek. Ott megvásárolható, de a kéréshez hozzá van adva a barkácsolás, ami önálló összeszerelést jelent. Az ár még mindig kb. 1,5-szer alacsonyabb. Alapvető készségekre van szüksége a rádióelektronikában: multiméter használata, az aktív elemek kivezetéseinek vezetékezésének (kivezetéseinek) ismerete vagy azok keresésének képessége, a poláris alkatrészek (diódák) beépítésének szabályai, elektrolit kondenzátorok) és annak meghatározása, hogy milyen áramerősségű és milyen keresztmetszetű vezetékekre van szükség;
3. Illessze a számítógép szünetmentes tápegységét (UPS, UPS) az inverterhez. Normál akkumulátor nélkül működő, használt UPS-t 300-500 rubelért találhatunk. Nincs szükség készségekre – egyszerűen csak csatlakoztassa az autó akkumulátorát az UPS-hez. De külön kell töltenie, lásd alább;
4. Válasszon egy átalakítási módszert, egy diagramot (lásd alább) az igényeinek és az alkatrészek rendelkezésre állásának megfelelően, számolja ki és szerelje össze teljesen saját maga. Lehet, hogy teljesen ingyenes, de az alapvető elektronikus ismeretek mellett szüksége lesz néhány speciális használatának képességére is mérőműszerek(lásd még alább), és végezzen egyszerű mérnöki számításokat.

Kész modulból

Összeszerelési módok a bekezdések szerint. Az 1 és a 2 valójában nem ilyen egyszerű. A kész gyári inverterek házai hűtőbordaként is szolgálnak a belső erős tranzisztoros kapcsolókhoz. Ha „félkész terméket” vagy „lazát” vesz, akkor nem lesz nekik ház: figyelembe véve az elektronika, a kézi munka és a színesfémek jelenlegi költségeit, 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 legalább 4 mm-nek kell lennie, az egyes kulcsok területe pedig legalább 50 négyzetméter. lásd a kimenő teljesítmény minden kW-ját; 12 V-os számítógépes ventilátor-hűtőről fújással 110-130 mA – 30 négyzetméterről. cm*kW*kulcs.

Például egy készletben (modulban) 2 kulcs van (látod, kilógnak a táblából, lásd balra az ábrán); a radiátoron lévő kulcsokkal ellátott modulok (az ábrán jobb oldalon) drágábbak, és bizonyos, általában nem túl nagy teljesítményre tervezték. Hűtő nincs, a szükséges teljesítmény 1,5 kW. Ez azt jelenti, hogy 150 négyzetméteres radiátorra van szüksége. lásd Ezen kívül vannak még beépítő készletek a kulcsokhoz: szigetelő hővezető tömítések és szerelvények rögzítőcsavarokhoz - szigetelő poharak és alátétek. Ha a modul hővédelemmel rendelkezik (a billentyűk között lesz valami más darab – hőérzékelő), akkor egy kis hőpasztával ragasszuk a radiátorra. Vezetékek - természetesen lásd alább.

A UPS-től

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

Az UPS ólom-savas akkumulátorokat is használ. Ma ez az egyetlen széles körben elérhető másodlagos kémiai áramforrás, amely képes rendszeresen nagy áramokat (extraáramokat) leadni anélkül, hogy 10-15 töltési-kisütési ciklus alatt teljesen „megölne”. A repülésben ezüst-cink elemeket használnak, amelyek még erősebbek, de iszonyatosan drágák, nem kaphatók széles körben, élettartamuk pedig a mindennapi 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 szabványos UPS akkumulátorokban az elektrolit gél, míg az autó akkumulátorokban folyékony. A töltési módok mindkét esetben jelentősen eltérnek: a gélen nem vezethető át ugyanaz az áram, mint folyadékon, folyékony elektrolitban pedig túl alacsony töltőáram esetén az ionok mobilitása alacsony lesz, és nem minden visszakerülnek a helyükre az elektródákban. Ennek eredményeként az UPS krónikusan alul tölti az autó akkumulátorát, az hamarosan szulfátosodik és teljesen használhatatlanná válik. Ezért az UPS inverteréhez akkumulátortöltőre van szükség. Elkészítheted magad is, de az egy másik téma.

Akkumulátor és tápellátás

Az átalakító adott célra való alkalmassága az akkumulátortól is függ. A feszültségnövelő inverter nem vesz el energiát a fogyasztók számára az Univerzum „sötét anyagából”, a fekete lyukakból, a szent szellemből, vagy máshonnan csak úgy. Csak az akkumulátortól. És ebből veszi a fogyasztóknak szállított áramot, osztva magának az átalakítónak a hatékonyságával.

Ha egy márkás inverter testén „6800 W” vagy annál többet lát, higgyen a szemének. A modern elektronika lehetővé teszi, hogy egy cigarettásdoboz térfogatába még nagyobb teljesítményű készülékek férjenek bele. De tegyük fel, hogy 1000 W-os terhelési teljesítményre van szükségünk, és egy rendes 12 V 60 A/h-s autóakkumulátor áll rendelkezésünkre. Az inverter hatásfokának jellemző értéke 0,8. Ez azt jelenti, hogy kb. 100 A. Ilyen áramhoz 5 négyzetméter keresztmetszetű vezetékekre is szükség van. mm (lásd fent), de itt nem ez a fő dolog.

Az autórajongók tudják: ha 20 percig járatja az önindítót, vegyen új akkumulátort. Igaz, az új gépeknél időkorlátok vannak a működésére, így talán nem is tudják. Azt pedig biztosan nem mindenki tudja, hogy egy személyautó indítómotorja, ha egyszer felpörög, kb. 75 A (indításkor 0,1-0,2 másodpercen belül - 600 A-ig). A legegyszerűbb számítás - és kiderül, hogy ha az inverterben nincs olyan automata berendezés, amely korlátozza az akkumulátor lemerülését, akkor a miénk 15 perc alatt teljesen lemerül. Ezért válassza ki vagy tervezze meg átalakítóját a meglévő 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 élettartama nem csökken észrevehetően, ha 2 órás árammal (12 A 60 A/h esetén 24 A, 120 A/h esetén 24 A és 210 A/h esetén 42 A) kisütjük őket. Az átalakítási hatásfok figyelembevételével ez a megengedett hosszú távú terhelési teljesítményt kb. 120 W, 230 W és 400 W. 10 percig. terhelés (például elektromos szerszám meghajtásához) 2,5-szeresére növelhető, de ezután az ABC-nek legalább 20 percig pihennie kell.

Összességében az eredmény nem teljesen rossz. A hagyományos háztartási elektromos szerszámok közül csak a daráló képes 1000-1300 W teljesítményre. A többi általában 400 W-ig, a csavarhúzók pedig 250 W-ig terjednek. A 12 V 60 A/h akkumulátorról készült hűtőszekrény inverteren keresztül 1,5-5 órán keresztül működik; eléggé elfogadni szükséges intézkedéseket. Ezért van értelme 1 kW-os átalakítót készíteni egy 60 A/h-s akkumulátorhoz.

Mi lesz a kimenet?

A készülék súlyának és méretének csökkentése érdekében – ritka kivételektől eltekintve (lásd alább) – a feszültségátalakítók több száz Hz-ről egységre és több tíz kHz-re emelt frekvencián működnek. Egyetlen fogyasztó sem fogadja el az ilyen frekvenciájú áramot, és az energiaveszteség a hagyományos vezetékeknél óriási lesz. Ezért a 12-200 inverterek a következő kimeneti feszültséghez készülnek. típusok:

• Állandó egyenirányított 220 V (220 V AC). Alkalmas telefontöltők táplálására, a legtöbb tápegység (PS) táblagépekhez, izzólámpákhoz, fluoreszkáló házvezetőkhöz és LED-lámpákhoz. 150-250 W teljesítményükkel tökéletesek a kézi elektromos szerszámokhoz: az általuk fogyasztott egyenáram kissé csökken, a nyomaték pedig nő. Nem alkalmas TV-k, számítógépek, laptopok, mikrohullámú sütők stb. kapcsolóüzemű tápegységeinek (UPS) kezelésére. 40-50 W-nál nagyobb teljesítménnyel: ezeken szükségszerűen az ún. indítóegység, amelynek normál működéséhez a hálózati feszültségnek időszakonként nullán kell haladnia. Alkalmatlan és veszélyes a vas- és váltakozó áramú villanymotorokon transzformátorral ellátott eszközökhöz: álló elektromos szerszámok, hűtőszekrények, légkondicionálók, a legtöbb Hi-Fi audio, konyhai robotgépek, egyes porszívók, kávéfőzők, kávédarálók és mikrohullámú sütők (utóbbiaknál - forgómotoros asztal megléte miatt).
• 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 helyi biztonsági rendszerek, otthoni meteorológiai állomások stb. érzékeny analóg érzékelőkkel.
• Tiszta szinuszos - korlátozás nélkül alkalmas, kivéve a teljesítményt, bármilyen villamosenergia-fogyasztó számára.

Szinusz vagy pszeudozin?

A hatékonyság növelése érdekében a feszültségátalakítás nemcsak magasabb frekvenciákon történik, hanem heteropoláris impulzusokkal is. Nagyon sok fogyasztói eszközt azonban lehetetlen többpólusú téglalap alakú impulzussorozattal (az úgynevezett meanderrel) táplálni: a kanyargós frontokon a nagy túlfeszültségek még enyhén reaktív terhelés mellett is nagy energiaveszteségekhez vezetnek, és feszültséget okozhatnak. a fogyasztó meghibásodása. Ugyanakkor az átalakítót sem lehet szinuszos áramra 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, amelyek az ún. módosított szinuszos (az ábrán balra), bár helyesebb lenne pszeudo-, meta-, kvázi- stb. szinuszos. A módosított szinusz jelenlegi alakja lépcsőzetes, az impulzusfrontok megnyúltak (a katódsugár-oszcilloszkóp képernyőjén a meanderfrontok gyakran egyáltalán nem láthatók). Ennek köszönhetően a vason lévő transzformátorral vagy észrevehető reaktivitással rendelkező fogyasztók (aszinkron villanymotorok) „valóságosként értik” a pszeudozin hullámot, és úgy dolgoznak, mintha mi sem történt volna; A hardveres hálózati transzformátorral ellátott Hi-Fi hangot módosított szinuszhullámmal lehet táplálni. Ezenkívül a módosított szinuszos lehet elegendő egyszerű módokon„majdnem valódira” simítjuk, a különbségek az oszcilloszkópon lévő tisztahoz képest szemmel alig észrevehetők; A „Pure Sine” típusú konverterek nem sokkal drágábbak, mint a hagyományosak, az ábra jobb oldalán.

Nem tanácsos azonban szeszélyes analóg komponensekkel és UPS-ekkel rendelkező eszközöket módosított szinuszhullámról futtatni. Ez utóbbiak rendkívül nemkívánatosak. A helyzet az, hogy a módosított szinusz középső platformja nem tiszta nulla feszültség. Az UPS módosított szinuszhullámról indító egysége nem működik tisztán, és előfordulhat, hogy a teljes UPS nem lép ki az indítási módból működési módba. A felhasználó ezt eleinte csúnya hibáknak látja, majd füst jön ki a készülékből, mint a viccben. Ezért az UPS-ben lévő eszközöket Pure Sine típusú inverterekről kell táplálni.

Az invertert mi magunk készítjük

Egyelőre tehát egyértelmű, hogy a legjobb invertert készíteni 220 V 50 Hz-es kimenetre, bár emlékezni fogunk az AC kimenetre is. Az első esetben a frekvencia szabályozásához frekvenciamérőre lesz szüksége: az áramellátó hálózat frekvenciájának ingadozásának normája 48-53 Hz. A váltakozó áramú villanymotorok különösen érzékenyek az eltéréseire: amikor a tápfeszültség frekvenciája eléri a tűréshatárt, felmelegszik és „elmegy” a névleges fordulatszámtól. Ez utóbbi nagyon veszélyes a hűtőszekrényekre és a klímaberendezésekre, amelyek a nyomáscsökkenés miatt helyrehozhatatlanul meghibásodhatnak. De nem kell vásárolnunk, bérelnünk vagy kölcsön kérnünk egy pontos és többfunkciós elektronikus frekvenciamérőt - nincs szükségünk a pontosságára. Vagy egy elektromechanikus rezonancia-frekvenciamérő (1. poz. az ábrán), vagy egy tetszőleges rendszer mutatója, poz. 2:

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

50 Hz a számítógépről

A legtöbb esetben 220 V 50 Hz-es teljesítményt igényelnek a nem különösebben erős fogyasztók, 250-350 W-ig. Akkor egy 12/220 V-os 50 Hz-es átalakító alapja egy régi számítógépből származó UPS lehet - ha persze valaki a kukában hever, vagy valaki olcsón eladja. A rakományra leadott teljesítmény kb. 0,7 a névleges UPS-től. Például, ha a testére „250W” van írva, akkor félelem nélkül csatlakoztathatók 150-170 W-ig terjedő eszközök. Többre van szüksége - először egy izzólámpán kell tesztelnie. 2 órán át tartott – hosszú ideig képes ilyen teljesítményt leadni. Hogyan készítsünk 12V DC/220V AC 50Hz invertert ebből számítógép egység tápegység, lásd az alábbi videót.

Videó: egy egyszerű 12-220-as átalakító számítógép tápegységéről

Kulcsok

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

Az inverter üzletág második forradalma az erős térhatású tranzisztorok („tértranzisztorok”), az ún. függőleges szerkezet. Forradalmasították azonban a kis teljesítményű készülékek áramellátásának teljes technológiáját: egyre nehezebb vason lévő transzformátort találni a háztartási gépekben.

A feszültségátalakítók nagy teljesítményű terepi eszközei közül a legjobbak az insulated gate induced channel (MOSFET), pl. IFR3205, az ábrán balra:

Az elhanyagolható kapcsolási teljesítmény miatt az ilyen tranzisztorokon egy DC kimenetű inverter hatásfoka elérheti a 0,95-öt, az AC 50 Hz-es kimenettel pedig a 0,85-0,87-et. A MOSFET analógjai beépített csatornával, pl. IFRZ44, alacsonyabb hatásfokkal, de sokkal olcsóbbak. Az egyik vagy a másik pár lehetővé teszi, hogy a terhelésben lévő teljesítményt kb. 600 W; mindkettő gond nélkül párhuzamba állítható (az ábrán jobb oldalon), ami lehetővé teszi akár 3 kW teljesítményű inverterek építését.

Jegyzet: A beépített csatornával rendelkező kapcsolókapcsolók teljesítményvesztesége jelentősen reaktív terhelésen (például aszinkron villanymotornál) kapcsolónként elérheti az 1,5 W-ot. Az indukált csatornával rendelkező billentyűk mentesek ettől a hátránytól.

TL494

A harmadik elem, amely lehetővé tette a feszültségátalakítók jelenlegi állapotba hozását, a speciális TL494 mikroáramkör és analógjai. Mindegyik egy vezérlőt képvisel impulzus szélesség moduláció(PWM), amely módosított szinuszos jelet generál a kimeneteken. A kimenetek többpólusúak, ami lehetővé teszi a kulcspárok vezérlését. A referencia konverziós frekvenciát egyetlen RC áramkör állítja be, melynek paraméterei tág határok között változtathatók.

Mikor elég egy állandó munka?

A 220 V-os DC fogyasztók köre korlátozott, de nem csak vészhelyzetekben van szükségük autonóm tápegységre. Például amikor elektromos szerszámokkal dolgozik az úton vagy a saját telephelyének távoli sarkában. Vagy mindig jelen van, mondjuk a ház bejáratának biztonsági világításánál, folyosón, folyosón, helyi területen napelem, napközben az akkumulátor újratöltése. A harmadik tipikus eset a telefon töltése útközben a szivargyújtóról. Itt a kimeneti teljesítményre nagyon kevés szükség van, így az invertert mindössze 1 tranzisztorral lehet elkészíteni a relaxációs generátor áramkörének megfelelően, lásd a következőt. Videoklip.

Videó: fokozza a konvertert egy tranzisztor használatával

Már 2-3 LED-es izzó táplálásához több áramra van szükség. Amikor megpróbálják „megszorítani”, a blokkoló generátorok hatékonysága meredeken csökken, 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 kapcsoló kapcsolásához a transzformátor egyik tekercsének önindukciós EMF-jét időzítő áramkörrel együtt használják. A másodikban a frekvencia-beállító elem maga a fokozó transzformátor saját időállandója miatt; értékét elsősorban az önindukció jelensége határozza meg. Ezért mindkét invertert néha önindukciós átalakítónak 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 alakú, mint négyszöghullám; Az „igényes” fogyasztók módosított szinuszhullámként „értik”. Hátránya: az ilyen átalakítókban a terepi kapcsolók gyakorlatilag nem alkalmazhatók, mert gyakran meghibásodnak a primer tekercs feszültséglökései miatt a kapcsolás során.

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

A terv készítője nem tudott 11 W-nál többet kipréselni belőle, de láthatóan összekeverte a ferritet a karbonilvassal. Mindenesetre a páncélozott (pohár) mágneses áramkör a saját fényképén (lásd a jobb oldali ábrát) semmiképpen sem ferrit. Inkább úgy néz ki, mint egy régi karbonil, amely kívülről idővel oxidálódik, lásd az ábrát. jobb oldalon. Ennek az inverternek a transzformátorát jobb egy 0,7-1,2 négyzetméteres ferrit keresztmetszetű ferritgyűrűre tekercselni. cm A primer tekercsben 7 menet 0,6-0,8 mm réz átmérőjű, a szekunder tekercsben pedig 57-58 menet 0,3-0,32 mm-es huzal. Ez a duplázással történő egyengetésre szolgál, lásd alább. „Tiszta” 220 V-hoz - 230-235 huzalfordulat 0,2-0,25. Ebben az esetben, ha a KT814-et KT818-ra cseréljük, ez az inverter 25-30 W teljesítményt ad le, ami 3-4 LED lámpához elegendő. A KT814 KT626-ra cserélésekor a terhelési teljesítmény kb. 15 W, de a hatásfok megnő. A kulcsos radiátor mindkét esetben 50 négyzetméteres. cm.

A poz. A 2. ábra a 12-220 „antediluvian” átalakító diagramját mutatja külön visszacsatoló tekercsekkel. Nem olyan archaikus. Először is, a terhelés alatti kimeneti feszültség trapéz alakú, lekerekített törésekkel és tüskék nélkül. Még egy módosított szinuszhullámnál is jobb. Másodszor, ez az átalakító az áramkör módosítása nélkül tervezhető akár 300-350 W teljesítményre és 50 Hz frekvenciára, akkor nincs szükség egyenirányítóra, csak a VT1 és VT2 fűtőtestekre kell telepítenie 250 kW-tól. . lásd mindegyik. Harmadszor pedig védi az akkumulátort: ​​túlterheléskor leesik az átalakítási frekvencia, csökken a kimeneti teljesítmény, ha pedig még jobban terheljük, akkor leáll a generálás. Vagyis az akkumulátor túlzott lemerülésének elkerülése érdekében nincs szükség automatizálásra.

Az inverter kiszámításának eljárása az ábrán látható pásztázásban látható:

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:

típus Mágneses magok	Indukció/konverzió gyakorisága
	50 W-ig	50-100 W	100-200 W	200-350 W
0,35-0,6 mm vastagságú „teljesítmény” vas transzformátorokból	0,5 T/(50-1000)Hz	0,55 T/(50-400)Hz	0,6 T/(50-150)Hz	0,7 T/(50-60)Hz
0,2-0,25 mm vastagságú „hang” vas UMZCH kimeneti transzformátorokból	0,4 T/(1000-3000)Hz	0,35 T/(1000-2000)Hz	-	-
0,06-0,15 mm vastag jeltranszformátorokból származó jelvas (nem permalloy!)	0,3 T/(2000-8000)Hz	0,25 T/(2000-5000)Hz	-	-
Ferrit	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz

A ferritnek ez a „mindenevősége” azzal magyarázható, hogy hiszterézishurkja téglalap alakú, és a működési indukció megegyezik a telítési indukcióval. Az acél mágneses magokban az indukció számított értékeinek a tipikus értékekhez viszonyított csökkenését a nem szinuszos áramok kapcsolási veszteségeinek meredek növekedése okozza. Ezért a régi 270 W-os „koporsós” TV táptranszformátorának magjából ebben az 50 Hz-es konverterben legfeljebb 100-120 W eltávolítható. De – hal nélkül rák van a halakban.

Jegyzet: Ha szándékosan túlméretezett keresztmetszetű acél mágneses magunk van, ne nyomjuk ki belőle az erőt! Legyen jobb az indukció - az átalakító hatékonysága nő, és a kimeneti feszültség alakja javul.

Egyenesítés

Jobb, ha ezeknek az invertereknek a kimeneti feszültségét párhuzamos feszültségduplázással rendelkező áramkörrel egyenirányítják (3. tétel az ábrán diagramokkal): az ehhez tartozó alkatrészek olcsóbbak lesznek, és a nem szinuszos áram teljesítményvesztesége kisebb lesz, mint egy hídban. A kondenzátorokat „teljesítménynek” kell venni, nagy méretre tervezve meddő teljesítmény(PE vagy W jelöléssel). Ha „hangos” betűket ír be ezek nélkül, előfordulhat, hogy egyszerűen felrobbannak.

50 Hz? Ez nagyon egyszerű!

Egy egyszerű 50 Hz-es inverter (a fenti ábrán 4. tétel diagramokkal) érdekes kialakítás. A szabványos teljesítménytranszformátorok bizonyos típusainál a belső időállandó közel 10 ms, azaz. fél periódus 50 Hz. Az időzítő ellenállásokkal történő beállításával, amelyek a billentyűk vezérlőáramának korlátozójaként is működnek, a kimeneten azonnal simított 50 Hz-es meandert kaphat anélkül, hogy összetett áramkörök képződés. TP, TPP, TN transzformátorok 50-120 W-ra alkalmasak, de nem akármilyen. Előfordulhat, hogy módosítania kell az ellenállás értékeit és/vagy 1-22 nF-os kondenzátorokat kell velük párhuzamosan csatlakoztatni. 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 áramkör felbolyhosodik, a transzformátor paraméterei erősen romlanak.

Ez az inverter egy hétvégi dacha átalakító. Ugyanazok miatt nem meríti le az autó akkumulátorát, mint az előző. De elég egy verandás házat LED-lámpákkal és TV-vel vagy egy kútban vibrációs szivattyúval megvilágítani. A beállított inverter átalakítási frekvenciája, amikor a terhelési áram 0-ról maximumra változik, nem haladja meg az áramellátó hálózatok műszaki normáit.

Az eredeti transzformátor tekercsei így vannak elvezetve. A tipikus teljesítménytranszformátorokban páros számú szekunder tekercs van 12 vagy 6 V-hoz. Ezek közül kettőt „félre tesznek”, a többit pedig párhuzamosan, azonos számú tekercsből álló csoportokba forrasztják. Ezután a csoportokat sorba kötjük, így 2 db 12 V-os féltekercset kapunk, ez egy kisfeszültségű (primer) tekercs lesz, középponttal. A fennmaradó kisfeszültségű tekercsek közül egy sorba van kötve a 220 V-os hálózati tekercseléssel, ez lesz a fellépő tekercs. Adalékanyagra azért van szükség, mert... feszültségesés a bipoláris kapcsolókon kompozit tranzisztorok a transzformátor veszteségeivel 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 változik. A maximális terhelési teljesítmény nem éri el a 400 W-ot, tehát ideje elgondolkodni a modern áramköri megoldásokon.

Egy egyszerű konverter áramköre 12 V DC/220 V DC 500-600 W teljesítményre az ábrán látható:

Fő célja a kézi elektromos kéziszerszámok meghajtása. Az ilyen terhelés nem igényli a betáplált feszültség minőségét, így a kulcsokat olcsóbban veszik; Az IFRZ46, 48 is megfelelő A transzformátor 2-2,5 négyzetméter keresztmetszetű ferritre van feltekercselve. cm; A számítógépes UPS-ből származó táptranszformátor mag megfelelő. Elsődleges tekercs - 2x5 fordulat 5-6 tekercshuzalból álló köteg, amelyek rézátmérője 0,7-0,8 mm (lásd alább); másodlagos - 80 fordulat ugyanannak a vezetéknek. Nincs szükség beállításra, de nincs az akkumulátor lemerülésének felügyelete, ezért működés közben multimétert kell rögzíteni a terminálokhoz, és ne felejtse el megnézni (ugyanez vonatkozik az összes többi házi feszültséginverterre). Ha a feszültség 10,8 V-ra csökken (cellánként 1,8 V) - állj, kapcsold 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, meglehetősen erősen befolyásolja a transzformátor szórt mezője. A csökkentésének alapvető megoldása régóta ismert: a mágneses kört energiával „pumpáló” primer tekercset közel helyezik el; a másodlagosak felette erejük szerint csökkenő sorrendben. De a technológia olyan dolog, hogy az elméleti alapelveket bizonyos tervekben néha ki kell fordítani. Murphy egyik törvénye szerint kb. Tehát: ha a hardver mégsem akar úgy működni, ahogy kellene, próbálja meg az ellenkezőjét csinálni benne. Ez teljes mértékben vonatkozik a ferritgyűrűs mágneses magon lévő nagyfrekvenciás transzformátorokra, amelyek tekercselése viszonylag vastag, merev huzalból készült. Tekerje fel a feszültségátalakító transzformátort egy ferritgyűrűre, így:

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

• Tekerje be szorosan a másodlagos részt szalaggal, 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 tartalékkal a szükséges számú tekercs huzalszakaszt és szerelje össze kötegekbe.
• Ezenkívül a szekunder tekercs szigetelve van, amíg viszonylag sima felületet nem kapunk.
• Tekerje fel az „elsődleges”-t 2 köteggel egyszerre, a kötegek vezetékeit szalaggal rendezze el, és egyenletesen osszák el a fordulatokat a magon, poz. 3.
• Hívja a kötegek végeit, és kösse össze az egyik elejét a másik végével, ez lesz a tekercs középpontja.

Jegyzet: elektromoson kapcsolási rajzok a tekercsek kezdetét adott esetben egy pont jelzi.

50 Hz simított

A PWM vezérlő módosított szinuszhulláma nem az egyetlen módja annak, hogy az inverter kimenetén 50 Hz-et kapjunk, amely bármilyen háztartási áramfogyasztó csatlakoztatására alkalmas, és ezt sem ártana „kisimítani”. Közülük a legegyszerűbb a jó öreg vastranszformátor, amely elektromos tehetetlensége miatt jól „vasal”. Igaz, egyre nehezebb 500 W-nál nagyobb névleges mágneses magot találni. Az ilyen leválasztó transzformátort az inverter kisfeszültségű kimenetére kapcsolják, és a fellépő tekercsére terhelést kapcsolnak. Mellesleg, a legtöbb számítógépes UPS-t ennek a séma szerint építik, tehát nagyon alkalmasak erre a célra. Ha a transzformátort saját kezűleg tekercseled, akkor a teljesítményhez hasonlóan számítják ki, de nyomkövetéssel. jellemzők:

• A munkaindukció kezdetben meghatározott értékét elosztjuk 1,1-gyel, és minden további számításnál alkalmazzuk. Erre azért van szükség, hogy figyelembe vegyük az ún. nem szinuszos feszültség alaktényező Kf; szinuszos Kf=1 esetén.
• 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 fordulatok számát megszorozzuk 1,08-tal 150 W-ig, 1,05-tel 150-400 W-ig és 1,02-vel 400-1300 W-ig.
• A kisfeszültségű tekercs fele szekunder feszültségként 14,5 V bipoláris kapcsolóknál vagy beépített csatornás, 13,2 V indukált csatornás kapcsolóknál számít.

A 12-200 V-os 50 Hz-es szigetelő transzformátoros átalakítók áramköri megoldásaira példák az ábrán:

A bal oldalon a billentyűket az úgynevezett master oszcillátor vezérli. „puha” multivibrátor, az eltömődött frontokon és a simított töréseken már meandert generál, így nincs szükség további simítási intézkedésekre. A lágy multivibrátor frekvenciájának instabilitása nagyobb, mint a hagyományosé, ezért beállításához P potenciométerre van szükség. A KT827 gombjaival akár 200 W-os teljesítményt is eltávolíthat (200 négyzetcm-es radiátorok nélkül fúj). A KP904 régi ócska vagy IRFZ44 gombjai lehetővé teszik a teljesítmény 350 W-ra való növelését; az egyesek IRF3205-ön 600 W-ig, a párosok pedig 1000 W-ig.

A 12-220 V 50 Hz-es inverter a TL494-en lévő master oszcillátorral (az ábrán jobb oldalon) minden elképzelhető üzemi körülmény között szilárdan tartja a frekvenciát. A pseudosinusoid hatékonyabb kisimítására az úgynevezett jelenséget alkalmazzák. közömbös rezonancia, amelyben az áramok és feszültségek fázisviszonyai az oszcillációs körben megegyeznek az akut rezonanciával, de amplitúdójuk nem nő észrevehetően. Technikailag ez egyszerűen megoldható: a fokozó tekercsre egy simító kondenzátort csatlakoztatunk, melynek kapacitásértékét a terhelés alatti áram (nem feszültség!) legjobb alakja szerint választjuk meg. Az áram alakjának szabályozására a terhelőáramkörre a névleges érték 0,03-0,1 teljesítményével 0,1-0,5 ohmos ellenállást csatlakoztatunk, amelyhez zárt bemenetű oszcilloszkóp van csatlakoztatva. A simító kapacitás nem csökkenti az inverter hatásfokát, de hangolásra használható számítógépes programok oszcilloszkóp alacsony frekvenciájú szimuláció nem lehetséges, 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-es átalakító áramkör látható az ábrán:

Összetett összetett kulcsokat használ. A kimeneti feszültség minőségének javítására azt a tényt használja fel, hogy az emitter sík epitaxiális bipoláris tranzisztorok adalékolt sokkal erősebb, mint az alap és a gyűjtő. Amikor a TL494 zárópotenciált alkalmaz például a VT3 alapjára, a kollektoráram leáll, de az emitter tértöltés reszorpciója miatt lelassítja a T1 zárását 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 Lehetetlen párosított erős kapcsolók használata ebben az áramkörben - a kaputöltés értékének változása MOSFET tranzisztorok elég jelentős, és a billentyűk kapcsolása is homályos lesz, emiatt a kimeneti feszültség alakja akár még rosszabb is lehet.

Az L1 fojtó 5-6 menetes, 2,4 mm átmérőjű huzal rézre, egy 8-10 m átmérőjű, 30-40 mm hosszúságú, 3,5-4 mm osztásközű ferritrúdra tekerve. A fojtószelep mágneses áramkörét nem szabad rövidre zárni! Az áramkör beállítása meglehetősen fáradságos feladat, és sok tapasztalatot igényel: az L1, R11 és C5 kiválasztása a terhelés alatti kimeneti áram legjobb alakja szerint történik, mint az előzőnél. ügy. De az ebből az átalakítóból táplált Hi-Fi továbbra is „hifi” marad a legigényesebb fülek számára.

Lehetséges transzformátor nélkül?

Már a nagy teljesítményű 50 Hz-es transzformátor tekercselő vezetéke is elég fillérbe fog kerülni. A „koporsós” transzformátorokból összességében 270 W-ig nagyjából elérhetőek a mágneses magok, de inverterben ebből 120-150 W-nál többet nem lehet kipréselni, és a hatásfoka legfeljebb 0,7 lesz, mert A „koporsós” mágneses magokat vastag szalagból tekercselik fel, amelyekben az örvényáram-veszteségek nagyok a tekercseken lévő nem szinuszos feszültségnél. Egy vékony szalagból készült SL mágneses mag megtalálása, amely több mint 350 W leadására képes 0,7 Tesla indukció mellett, általában problémás, drága lesz, és az egész konverter hatalmas és nehéz teherbíró lesz. Az UPS transzformátorokat nem hosszú távú üzemmódban való gyakori működésre tervezték - felforrósodnak és az inverterekben lévő mágneses áramköreik elég gyorsan lebomlanak - a mágneses tulajdonságok nagymértékben romlanak, az átalakító teljesítménye csökken. Van kiút?

Igen, és ezt a megoldást gyakran használják a márkás átalakítókban. Ez egy nagyfeszültségű billentyűkből álló elektromos híd térhatású tranzisztor x 400 V áttörési feszültséggel és 5 A-nál nagyobb leeresztő árammal. 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 párban, keresztben, váltakozva nyílnak, és a híd átlójában szereplő terhelésben lévő áram irányt változtat; Az összes kulcs vezérlőáramköre galvanikusan le van választva. BAN BEN ipari szerkezetek a billentyűket speciális vezérli IC optocsatoló leválasztással, de amatőr körülmények között mindkettő cserélhető egy további kis teljesítményű, 12 V DC - 12 V 50 Hz inverterrel, amelyet egy hardveren lévő kis transzformátor táplál, lásd az ábrát. A mágneses magot a kínai piac kis teljesítményű transzformátorából lehet venni. Elektromos tehetetlensége miatt a kimeneti feszültség minősége még a módosított szinuszhullámnál is jobb.

A házi készítésű 12-220 voltos feszültségátalakító (inverter) hasznos lehet azoknak az autósoknak, akik autóikkal a természetbe, horgászatba vagy nyaralókba hajtanak. Lehetővé teszi a telefon töltését, lámpák csatlakoztatását az éjszakai világításhoz, a laptopon való munkát és játékot, valamint tévézést.
2 háztartási mikroáramkörre (K155LA3 és K155TM2) és 6 tranzisztorra, valamint több rádiókomponensre egy 12–220 V-os konverter van szerelve, maximum 500 W kimenő teljesítménnyel. A hatékonyság növelése és az erős felmelegedés megakadályozása érdekében a készülék végfokozatában nagyon erős, minimális ellenállású IRLR2905 térhatású tranzisztorokat használnak. Lehetőség van IRF2804-re cserélni, de az átalakító teljesítménye kissé csökken
A DD1.1 - DD1.3, C1, R1 elemek felhasználásával egy téglalap alakú impulzusok mestergenerátorát állítják össze, körülbelül 200 Hz frekvenciájával a szabványos áramkör szerint. A generátor kimenetéből impulzusok érkeznek a DD2.1 - DD2.2 elemekből álló frekvenciaosztóra. Ennek eredményeként az osztó kimenetén (a DD2.1 elem 6-os érintkezője) az impulzusismétlési ráta 100 hertzre csökken, a DD2.2 8. kimenetén pedig. A jel frekvenciája 50 hertz.
A DD1 chip 8. érintkezőjéről és a DD2 chip 6. érintkezőjéről érkező téglalap alakú jel a VD1 és VD2 diódákra jut. Ahhoz, hogy a térhatású tranzisztorok teljesen kinyíljanak, meg kell növelni a VD1 és VD2 diódából érkező jel amplitúdóját, ehhez a VT1 és VT2 tranzisztorokat kell használni. A VT3 és VT4 tranzisztorok segítségével (meghajtóként működnek) a kimeneti teljesítménytranzisztorok vezérlése történik. Ha az inverter összeszerelése során nem történt hiba, akkor a bekapcsolás után azonnal működésbe lép. Lehetséges, hogy az R1 ellenállás ellenállását úgy kell megválasztani, hogy a kimenet pontosan 50 hertz legyen.

Feszültség átalakító (inverter) 12 / 220 50 Hz 500 W barkács áramkör

Szilícium tranzisztorok VT1, VT3 és VT4 - KT315 bármilyen betűvel. A VT2 tranzisztor KT361-re cserélhető. A DA1 stabilizátor a KR142EN5A hazai analógja. Az áramkörben lévő összes ellenállás teljesítménye 0,25 W. Bármilyen dióda KD105, 1N4002. C1 kondenzátor stabil kapacitással - K10-17 típusú. A TP1 transzformátorként használható teljesítmény transzformátor egy régi szovjet tévéből. Minden tekercset el kell távolítani, csak a hálózati tekercset kell hagyni. A hálózati tekercs tetejére tekerjen egyszerre két tekercset PEL huzallal - 2,2 mm. Terület teljesítménytranzisztorok alumínium bordás radiátorra kell felszerelni teljes területtel 750 nm.

Javasoljuk, hogy az átalakítót (invertert) először egy 220 voltos, 100-150 watt teljesítményű háztartási izzón keresztül indítsa el, sorosan kapcsolva valamelyik tápvezetékhez, ez megóvja Önt a rádió károsodásától. alkatrészek hiba esetén.

Erősítő konverterekkel vagy inverterekkel végzett munka során tartsa be az elektromos biztonsági szabályokat, mivel a munkát testre veszélyes feszültséggel végzik!!! Az üzembe helyezés és az összeszerelés során a kimeneti szekunder tekercset gumicsöves kambriumokkal kell szigetelni a véletlen érintkezés elkerülése érdekében.

Az autó fedélzeti elektromos rendszerére háztartási eszközök csatlakoztatásához olyan inverterre van szükség, amely 12 V-ról 220 V-ra tudja növelni a feszültséget. Van belőlük elegendő mennyiség a boltok polcain, de az ára nem túl biztató. Azok számára, akik egy kicsit járatosak az elektrotechnikában, lehetőség van egy 12-220 voltos feszültségátalakító saját kezű összeszerelésére. Kettő egyszerű áramkörök majd kitaláljuk.

Átalakítók és típusaik

Háromféle 12-220 V-os átalakító létezik. Az első 12 V-tól 220 V-ig. Az ilyen inverterek népszerűek az autósok körében: rajtuk keresztül csatlakoztathat szabványos eszközöket - TV-ket, porszívókat stb. Fordított átalakításra - 220 V-ról 12-re - ritkán van szükség, általában olyan helyiségekben, ahol súlyos üzemi feltételek (magas páratartalom) vannak az elektromos biztonság érdekében. Például gőzfürdőben, úszómedencében vagy fürdőben. A kockáztatás elkerülése érdekében a 220 V-os szabványos feszültséget 12-re csökkentjük megfelelő berendezéssel.

A harmadik lehetőség inkább egy két konverteren alapuló stabilizátor. Először a szabványos 220 V-ot 12 V-ra, majd vissza 220 V-ra alakítják át. Ez a kettős átalakítás lehetővé teszi, hogy ideális szinuszhullám legyen a kimeneten. Az ilyen eszközök a legtöbb esetben szükségesek a normál működéshez Háztartási gépek elektronikus vezérléssel. Mindenesetre a telepítés során erősen ajánlott csak egy ilyen átalakítón keresztül táplálni - annak elektronikája nagyon érzékeny az áram minőségére, és a vezérlőkártya cseréje körülbelül a fele kazánba kerül.

Impulzus átalakító 12-220V 300 W

Ez az áramkör egyszerű, az alkatrészek beszerezhetők, legtöbbjük kivehető a számítógép tápegységéből vagy megvásárolható bármelyik rádióüzletben. Az áramkör előnye a könnyű kivitelezés, hátránya a nem ideális szinuszhullám a kimeneten és a frekvencia magasabb, mint a szabványos 50 Hz. Azaz a tápfeszültséget igénylő eszközök nem csatlakoztathatók ehhez az átalakítóhoz. A kimenethez közvetlenül csatlakoztathat nem különösebben érzékeny eszközöket - izzólámpákat, vasalót, forrasztópákát, telefontöltőt stb.

A bemutatott áramkör normál üzemmódban 1,5 A-t termel, vagy 300 W-os terhelést húz, legfeljebb 2,5 A-en, de ebben az üzemmódban a tranzisztorok észrevehetően felmelegednek.

Az áramkör a népszerű TLT494 PWM vezérlőre épült. A Q1 Q2 térhatású tranzisztorokat radiátorokra kell helyezni, lehetőleg külön. Ha egy radiátorra szereli, helyezzen szigetelő tömítést a tranzisztorok alá. Az ábrán feltüntetett IRFZ244 helyett használhatja az IRFZ46 vagy RFZ48 típust, amelyek jellemzői hasonlóak.

Ebben a 12 V–220 V-os átalakítóban a frekvenciát az R1 ellenállás és a C2 kondenzátor állítja be. Az értékek kismértékben eltérhetnek az ábrán láthatóktól. Ha van egy régi, nem működő tápegysége a számítógépéhez, és van benne működő kimeneti transzformátor, akkor azt beleteheti az áramkörbe. Ha a transzformátor nem működik, vegye le róla a ferritgyűrűt, és tekerje fel a tekercseket rézdrót 0,6 mm átmérőjű. Először az elsődleges tekercset feltekerjük - 10 fordulattal a középső kimenettel, majd felül - 80 fordulattal a szekunder tekercset.

Mint már említettük, egy ilyen 12-220 V-os feszültségátalakító csak olyan terhelés mellett működhet, amely érzéketlen az áramminőségre. Az igényesebb készülékek csatlakoztatása érdekében a kimenetre egy egyenirányítót építenek be, melynek kimeneti feszültsége közel van a normálhoz (az alábbi ábra).

Az áramkörben HER307 típusú nagyfrekvenciás diódák láthatók, de ezek helyettesíthetők az FR207 vagy FR107 sorozattal. Célszerű a megadott méretű tartályokat kiválasztani.

Inverter chipen

Ez a 12-220 V-os feszültségátalakító egy speciális KR1211EU1 mikroáramkör alapján van összeállítva. Ez a 6. és 4. kimenetről eltávolított impulzusok generátora. Az impulzusok ellenfázisúak, és közöttük van egy rövid időintervallum, hogy megakadályozzák a két billentyű egyidejű nyitását. A mikroáramkört 9,5 V feszültség táplálja, amely be van állítva parametrikus stabilizátor D814V zener diódán.

Az áramkörben két nagy teljesítményű térhatású tranzisztor is található - IRL2505 (VT1 és VT2). Nagyon alacsony a kimeneti csatorna nyitott ellenállása - körülbelül 0,008 Ohm, ami összehasonlítható a mechanikus kulcs ellenállásával. A megengedett egyenáram 104 A-ig, az impulzusáram 360 A-ig. Ezek a jellemzők tulajdonképpen 220 V-os feszültség elérését teszik lehetővé 400 W-ig terjedő terhelés mellett. A tranzisztorokat radiátorokra kell felszerelni (legfeljebb 200 W teljesítménnyel nélkülük is lehetséges).

Az impulzusfrekvencia az R1 ellenállás és a C1 kondenzátor paramétereitől függ, a C6 kondenzátort a kimenetre szerelik a nagyfrekvenciás túlfeszültségek elnyomására.

Jobb, ha kész transzformátort veszünk. Az áramkörben fordítva van bekapcsolva - az alacsony feszültségű szekunder tekercs elsődlegesként szolgál, és a feszültséget eltávolítják a nagyfeszültségű szekunder tekercsből.

Lehetséges cserék az elemalapban:

• Az áramkörben feltüntetett D814V zener dióda bármilyen 8-10 V feszültséget termelő diódára cserélhető. Például KS 182, KS 191, KS 210.
• Ha 1000 μF-on nincs K50-35 típusú C4 és C5 kondenzátor, akkor vegyen négy darab 5000 μF vagy 4700 μF-ot, és kapcsolja őket párhuzamosan,
• Az importált C3 220m kondenzátor helyett bármilyen típusú, 100-500 µF kapacitású, legalább 10 V feszültségű háztartási kondenzátort szállíthat.
• Transzformátor - bármilyen 10 W és 1000 W közötti teljesítményű, de teljesítményének legalább kétszerese a tervezett terhelésnek.

A transzformátor, a tranzisztorok és a 12 V-os forrás csatlakoztatására szolgáló áramkörök telepítésekor nagy keresztmetszetű vezetékeket kell használni - az áram itt elérheti a magas értékeket (400 W-os teljesítménnyel 40 A-ig).

Inverter tiszta szinuszos kimenettel

A nappali konverterek áramkörei még a tapasztalt rádióamatőrök számára is bonyolultak, így egyáltalán nem egyszerű elkészíteni őket. Az alábbiakban egy példa a legegyszerűbb áramkörre.

Ebben az esetben könnyebb összeszerelni egy ilyen átalakítót kész lapokból. Hogyan - nézze meg a videót.

A következő videó bemutatja, hogyan kell összeállítani egy 220 V-os átalakítót tiszta szinuszhullámmal. Csak bemeneti feszültség nem 12 V, hanem 24 V.

És ez a videó csak azt mutatja be, hogyan változtathatja meg a bemeneti feszültséget, de a kimeneten továbbra is megkapja a szükséges 220 V-ot.

Az inverter egy 50 Hertz-es (100 Hz-ig) master oszcillátorból áll, amely a legelterjedtebb multivibrátorra épül. A terv közzététele óta azt tapasztaltam, hogy sokan sikeresen megismételték a sémát, az értékelések elég jók - a projekt sikeres volt.

Ez az áramkör lehetővé teszi, hogy majdnem 220 V-os hálózati feszültséget kapjon 50 Hz-es frekvenciával a kimeneten (a multivibrátor frekvenciájától függően. Az inverterünk kimenete téglalap alakú impulzusok, de ne siesse el a következtetéseket - egy ilyen inverter megfelelő szinte minden háztartási terhelés táplálására, kivéve azokat a terheléseket, amelyek beépített motorral rendelkeznek, amely érzékeny a betáplált jel alakjára.

TV, lejátszók, töltőkészülék laptopokról, laptopokról, mobileszközökről, forrasztópákákról, izzólámpákról, LED-lámpákról, LDS-ről, akár személyi számítógépről is - mindez probléma nélkül táplálható a javasolt inverterről.

Néhány szó az inverter teljesítményéről. Ha egy pár IRFZ44 sorozatú tápkapcsolót használ körülbelül 150 watt teljesítménnyel, a kimeneti teljesítmény az alábbiakban látható a gombpárok számától és típusától függően

Tranzisztor Párok száma Teljesítmény, W)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500Max

De ez még nem minden, az egyik ember, aki összeszerelte ezt a készüléket, büszkén írta, hogy természetesen sikerült eltávolítania akár 2000 wattot is, és ez akkor valós, ha mondjuk 6 pár IRF1404-et használunk - valóban gyilkos kulcsok árammal. 202 Amper, de természetesen az áram maximuma nem érheti el ezeket az értékeket, mivel ilyen áramoknál a kivezetések egyszerűen megolvadnának.

Az inverter REMOTE funkcióval (távirányítóval) rendelkezik. A trükk az, hogy az inverter elindításához alacsony fogyasztású pluszt kell alkalmazni az akkumulátorról arra a vonalra, amelyhez alacsony fogyasztású multivibrátor ellenállások vannak csatlakoztatva. Néhány szó magukról az ellenállásokról - vegyen mindent 0,25 watt teljesítményű -, nem fognak túlmelegedni. A multivibrátorban lévő tranzisztoroknak elég erősnek kell lenniük, ha több pár tápkapcsolót kíván szivattyúzni. A miénk a KT815/17 vagy még jobb KT819 vagy az importált analógok megfelelőek.

A kondenzátorok frekvenciabeállító kondenzátorok, kapacitásuk 4,7 μF a multivibrátor komponensek ilyen elrendezésével, az inverter frekvenciája 60 Hz körül lesz.
A transzformátort egy régi szünetmentes tápról vettem, a trance teljesítménye az inverter szükséges (számított) teljesítménye alapján van kiválasztva, a primer tekercsek 2-9 Volt (7-12 Volt), a szekunder tekercs szabványos - hálózat.
A 63/160 voltos vagy annál nagyobb névleges feszültségű fóliakondenzátorok a kéznél lévőt vegyék.

Nos, ennyi, csak annyit teszek hozzá, hogy a főkapcsolók nagy teljesítményen felmelegszenek, mint a kályha, nagyon jó hűtőborda kell hozzá, plusz aktív hűtés. Ne felejtse el leválasztani az egyik kar párjait a hűtőbordáról, hogy elkerülje a tranzisztorok rövidzárlatát.

Az inverter nem rendelkezik védelemmel vagy stabilizálással, a feszültség eltérhet 220 Volttól.

Letöltés nyomtatott áramkör a szerverről

Üdvözlettel – AKA KASYAN