Данный преобразователь предназначен для получения прямоугольного напряжения 220В/50Гц от аккумулятора 12В. Мощность от 150 до 300Вт, в зависимости от применяемых компонентов.
Схема представляет собой двухтактный преобразователь типа push-pull. На микросхеме CD4047 собран задающий генератор импульсов, управляющий полевыми транзисторами. Они работают в ключевом режиме поочередно, т.
е в каждый момент времени открыт только один из них. Если по какой-то причине откроются оба ключа, то образуется короткое замыкание (КЗ) и оба транзистора сгорят. Это может случиться при неверном управлении.
Трансформатор взят из источника бесперебойного питания, он на 250-300Вт. Первичная обмотка имеет среднюю точку, к которой подключаем «+» от источника питания. Мультиметром измеряем сопротивление вторичных обмоток и находим те 2 отвода между которыми наибольшее сопротивление. В моем случае это 17 Ом. Эта и есть выходная обмотка на 220В. Остальные выводы можно откусить.
Я нарисовал печатную плату. Перед сборкой рекомендую проверить все детали.Транзисторы желательно подобрать с близкими параметрами. Конденсатор частотозадающей цепи должен иметь малую утечку и небольшой допуск. Все это можно сделать транзистор-тестером.
Полевики любые N-канальные с напряжением выше 60В и током от 35А(например, IRFZ40, 44, 48, IRF3205). Схема может работать и с биполярными транзисторами, но мощность будет гораздо меньше. Резисторы в цепи затворов от 10 до100 Ом (лучше 22 – 47 Ом) 0,25Вт. Номиналы частотозадающей цепи рассчитаны на 50Гц.
Правильно собранный инвертор заработает сразу, но при 1-ом включении следует подстраховаться.
Вместо предохранителя ставим мощный резистор 5-10 Ом, либо лампочку 12В/5Вт, чтобы в случае проблем не сжечь транзисторы.
При нормальной работе инвертора на холостом ходу (ХХ) трансформатор издает своеобразный звук и полевикисовсем не греются. Если все так, то убираем резистор и подаем питание через предохранитель.
Потребление на ХХ от 150 до 300мА в зависимости от Вашего источника питания и трансформатора. Далее измеряем выходное напряжение мультиметром (на диапазоне 750В переменного напряжения). В моем случае оно от 210 до 260В, т.к.
выход не стабилизированный. Подключаем нагрузку, например лампочку 60Вт, не более чем на 10 сек, т.к. полевики еще не на радиаторах. Они должны немного нагреться, но примерно одинаково.
Если нагрев не одинаковый, то надо искать причину.
Хотя силовой «+» подключен к средней точке трансформатора, для включения инвертора надо подать слаботочный «+» к плате для запуска генератора. Для этого подойдет маломощная кнопка.
Собран инвертор в корпусе от компьютерного БП. У меня транзисторы установлены на отдельные радиаторы. При установке на общий теплоотвод не забудьте изолировать корпуса транзисторов. Силовые шины трансформатора идут непосредственно к радиаторам, поэтому их надо изолировать от общего корпуса.
Кулер соединен напрямую к 12В.
Подключив к выходу энергометр можно проверить выходные данные. Если частота отличается от 50Гц, ее можно отрегулировать многооборотным резистором R4.
Основной недостаток этой схемы в том, что нет защиты от КЗ, поэтому я добавил предохранитель 1А на выходе.
Большинство современных бытовых приборов работают в диапазоне напряжения 90 — 280В. У моего инвертора разброс от 210 до 260В.
Если у Вас получился выход выше 300В, то следует кроме нагрузки подключить и лампочку 25Вт, которая снизит выходное напряжение.
Приборы с коллекторными двигателями и с железными трансформаторами тоже могут работать от инвертора с прямоугольными импульсами на выходе, но будут греться в 2 раза больше. А вот асинхронные двигатели питать от него не рекомендуется.
Вес прибора около 2.7кг, в основном за счет трансформатора.
Недостаток инвертора – отсутствие защит, кроме предохранителя. В дальнейшем это будет доработано.
Список компонентов
- Купить преобразователь 2000W за 51$ можно тут
- Рекомендованный преобразователь за 7$ можно купить тут
- Микросхема CD4017 можно купить тут
- Транзистор IRFZ44 можно тут
- DIP панельки для микросхем
- 8pin можно купить тут
- 14 pin можно купить тут
Скачать архив проекта можно тут
Простой преобразователь 12-220 В 50 Гц | Каталог самоделок
Такой инвертор предназначается для получения переменного тока 220 В 50 Гц из автомобильного аккумулятора или любой батареи на 12 В. Мощность инвертора около 150 Вт и может быть увеличена до 300.
- Схема крайне проста:
Работает схема как преобразователь типа Push-Pull. Сердцем инвертора является микросхема CD4047, которая выступает в роли задающего генератора и одновременно управляет полевыми транзисторами.
Последние работают в режиме ключей. Открытым может быть лишь один из транзисторов. Если откроются оба транзистора одновременно, то произойдет короткое замыкание, и транзисторы сгорят моментально.
Такое может произойти из-за неправильного управления.
Микросхема CD4047, разумеется, не заточена для высокоточного управления «полевиками», но справляется с этой задачей достаточно неплохо.
Трансформатор взят из нерабочего ИБП. Он на 250-300 Вт и имеет первичную обмотку со средней точкой, куда подключается плюс от источника питания.
Вторичных обмоток много, поэтому необходимо найти сетевую обмотку на 220 В. С помощью мультиметра измеряются сопротивления всех отводов, которые имеются на вторичной цепи. Искомые отводы должны иметь самое большое сопротивление (в примере около 17 Ом). Все остальные провода можно откусить.
Рекомендуется проверять все компоненты перед пайкой. Транзисторы лучше подбирать из одной партии с аналогичными характеристиками. У конденсатора в частотозадающей цепи должна быть малая утечка и узкий допуск. Эти параметры можно проверить транзисторным тестером.
Пару слов о возможных заменах в схеме. К сожалению, микросхема CD4047 советских аналогов не имеет, поэтому нужно купить именно ее. “Полевики” можно заменить на любые n-канальные транзисторы, которые имеют напряжение от 60 В и током от 35 А. Подойдут из линейки IRFZ.
Схема также прекрасно работает с биполярными транзисторами на выходе, правда, мощность будет гораздо ниже, чем при использовании полевых транзисторов.
Затворные ограничительные резисторы могут иметь сопротивление от 10 до 100 Ом. Лучше ставить от 22 до 47 Ом мощностью 250 мВт.
Частотозадающую цепь собирать только из тех элементов, которые указаны в схеме. Она будет точно настроена на 50 Гц.
Правильно собранный прибор должен работать сразу. Но первый запуск обязательно нужно делать со страховкой. То есть на место предохранителя по схеме установить резистор номиналом 5-10 Ом, или лампу на 12 В (5 Вт), чтобы не взорвать транзисторы, если возникнут проблемы.
Если преобразователь работает нормально, то трансформатор издает звук, при этом ключи не должны нагреваться вообще. Если все так, то резистор можно убрать и подавать питание напрямую через предохранитель.
Среднее потребление тока инвертором на холостом ходу может составлять от 150 до 300 мА, но это будет зависеть от источника питания и от используемого трансформатора.
Далее, измеряется выходное напряжение. В примере получились значения от 210 до 260 В. Это в пределах нормы, поскольку инвертор не стабилизирован.
Теперь можно включить нагрузку, к примеру, лампу на 60 Вт. Нужно погонять инвертор около 10 секунд, ключи должны немного нагреваться, поскольку они пока без теплоотводов.
Нагрев на обоих ключах должен быть равномерным. Если это не так, то ищите косяки.
- Инвертор снабжен функцией Remote Control.
Основной силовой плюс подключается к средней точке трансформатора. Но чтобы инвертор заработал, необходимо подать слаботочный плюс к плате. Это запустит генератор импульсов.
Несколько слов о монтаже. Как всегда, все хорошо поместилось в корпусе от БП компьютера. Транзисторы установлены на раздельные радиаторы.
В случае использования общего теплоотвода нужно обязательно изолировать корпуса транзисторов от радиатора. Кулер был подключен непосредственно к шине 12 В.
Самый большой недостаток этого инвертора – это отсутствие защиты от короткого замыкания. В этом случае транзисторы сгорят. Чтобы такого не произошло, на выходе нужен предохранитель на 1 А.
- Маломощная кнопка подает плюс от источника питания на плату, то есть запускает инвертор в целом.
- Силовые шины от трансформатора крепятся прямо к радиаторам транзисторов.
Подключив на выход преобразователя прибор, который называется энергометром, можно убедиться в том, что напряжение и частота в пределах нормы. Если же частота отличается от 50 Гц, то ее необходимо подстроить с помощью многооборотного переменного резистора, который присутствует на плате.
Во время работы, когда на выход не подключена нагрузка, трансформатор достаточно шумный. При подключенной нагрузке шум незначителен. Это все нормально, поскольку на трансформатор подаются прямоугольные импульсы.
Получившийся инвертор является нестабилизированным, но почти все бытовые приборы приспособлены работать в диапазоне напряжений от 90 до 280 В.
Если же напряжение на выходе выше 300 В, то рекомендуется на выход помимо основной нагрузки подключать лампочку накаливания ватт на 25. Это снизит выходное напряжение в небольшом пределе.
- Коллекторные двигатели питать от преобразователя, в принципе, можно, но они нагреваются раза в 2 больше, чем при питании от чистой синусоиды.
То же самое происходит и с потребителями, в которых имеется железный трансформатор. А вот асинхронные двигатели подключать не рекомендуется.
Вес прибора составляет около 2,7 кг. Это немало, если сравнивать с импульсными инверторами.
- Прикрепленные файлы: СКАЧАТЬ
- АКА КАСЬЯН
Самодельный инвертор 12 в 220 схема 3квт схема – Преобразователь напряжения, инвертор 12-220 В своими руками
В наше время у каждого в хозяйстве или вообще в легком доступе имеется порой по нескольку блоков питания от компьютера которые и не нужны, просто лежат, пылятся и занимают ценное место.
А может они вообще сгоревшие, но это не важно, ведь из него надо взять всего некоторые элементы. Собирал как-то плату такого преобразователя (). И решил снова сделать еще одну, так как радиодетали были, и плата печатная уже была изготовлена когда-то лишняя.
Микросхему применял новую — из магазина, но иногда именно их или подобные аналоги ставят в самих блоках питания ATX.
Трансформатор малого размера — с блока в 250 ватт. Транзисторы решил взять с запасом — 44N полевые, так же совершенно новые.
Нашел алюминиевый радиатор, транзисторы навернул через заглушки и подложки промазав хорошенько все термопастой.
Схема преобразователя напряжения 12-220 завелась сразу, питание подавалось от аккумулятора 12 вольт 7 а/ч емкостью, на клеммах которого при свежей зарядке было порядка 13 вольт. В качестве нагрузки (под такую мощность и собиралось примерно) — лампочка 60 ватт на 220 вольт, светится не во весь накал, но все же хорошо.
Радиатор взял очень таки с запасом – толщина 2 мм алюминиевый, тепло отводит хорошо. После получаса работы под нагрузкой полевые транзисторы нагрелись только до 40 градусов! Токопотребление примерно 2.7 ампер от аккумулятора, работа стабильная без срывов и перегревов, а вот трансформатор несколько маловат и греется (правда выдерживает и не сгорает ничего) температура трансформатора порядка 5-60 градусов при работе на такую же нагрузку, думаю больше 80 ватт не вытянуть с такого преобразователя или придется ставить активное охлаждение ввиде вентилятора, ведь транзисторы выдержат куда большие нагрузки и больше чем уверен, что с таким радиатором протянут все 200 ватт.
Схема преобразователя 12-220 проста в повторении, при сборке точно в номинал, обе платы заработали сразу же.
Видео испытаний преобразователя
Видео работы схемы наглядно показывает ток протекающий в цепи, и работу лампы на 60 ватт. Кстати, провода у мультиметра D832 при таком токе за пол часа изрядно подогрелись.
Из доработок, если будете ставить больший трансформатор, то расширьте печатку, иначе не влезет по размерам больший трансформатор, и даже с маленьким все получается
. 
Для любителей миниатюризации конечно это хорошо, но расстояние от трансформатора до транзисторов получается на практике меньше 1 см, и они своим теплом чуть подогревают и без того теплый трансформатор, хорошо бы ещё на пару сантиметров отнести ключи и в плате парочку отверстий сделать, для вентиляции проточным потоком воздуха снизу вверх. Автор материала — Redmoon.
- Этот самодельный миниатюрный инвертор 12-220 вольт, который легко спрятать в патроне лампочки, использовался автором (Ака Касьян) для розыгрыша, в котором демонстрировался «генератор свободной электроэнергии».
- Для начала само видео с фокусом.
- Использовалась сетевая лампочка на 40 ватт.
- Эта лампочка на самом деле не простая, удалось в маленькое пространство запихнуть самый настоящий повышающий инвертор напряжения 12-220 вольт, способный питать эту лампочку в полный накал.
Видно 2 полевых транзистора. Это достаточно мощные 20-амперные полевые транзисторы, снятые от инвертора. Конденсатор с первичной обмоткой силового трансформатора образуют колебательный контур. На плюсе питания дроссель, намотанный на колечки от энергосберегающей лампочки. Также видны два базовых ограничительных резистора на 240 ом и два ультрабыстрых диода.
Дроссель один 7 витков сдвоенным проводом 0,8 миллиметров на колечке от эконом лампы. Сердечник от китайского электронного трансформатора 80 ватт, первичная обмотка 2 по 6 витков, провод четырехжильный по 0,8, вторичная обмотка 0,3 миллиметра 130-150 витков.
Схема и сборка преобразователя 12 на 220 вольт
Рассмотрим схему инвертора постоянного тока 12 вольт в 220 переменного тока, которая была названа Энигма. Видим на дисплее три разные схемы. То есть это основные узлы которые имелись в конструкции. Первая в нижней части, — это аккумулятор, то есть то, что имелось в зарядном устройстве.
Это две последовательно соединенные литий-ионные аккумуляторы и линейный стабилизатор типа 7805, который был нужен для зарядки мобильного телефона. Он был установлен на небольшой теплоотвод. Плюсовой и минусовой отводы от аккумулятора напрямую шли к вилке. Выход со стабилизатора шел к разъему USB.
При подключении в удлинитель был постоянный ток 12 вольт от аккумулятора.
Сверху с левой части имеется схема, которая была встроена в ЛДС. Это простой двухтактный повышающий преобразователь напряжения, собранный на основе простого мультивибратора. Транзисторы irf 630.
От плюса последовательно был соединен также 2 ваттный резистор на 10 ом, чтобы транзисторы чрезмерно не нагревались.
Два затворных, ограничительных резистора на R1, R2 на 1 кОм. Высоковольтный трансформатор трансформатор от подсветки ЖК мониторов. На выходе у них образуется напряжение около 3 киловольт. При прямой подаче на ЛДС, то есть в колбу, лампа засвечивается. Можно полностью засветить с помощью этой небольшой схемы.
Третья схема — это то, что находилось в цоколе . Имеется вход питания — плюс. Плюс идет к средней точке трансформатора. Минус, земля общая идет к транзисторам. Плюс через небольшую индуктивность L1 подается на среднюю точку трансформатора. Он рассчитан для двухтактного инвертора.
Инвертор построен по принципу резонансного преобразователя. В силовую цепь параллельно подключен конденсатор на 1 микрофарад. Желательно использовать пленочные полипропиленовые конденсаторы на 160, 250, либо 400 вольт. Конденсатор и первичная обмотка трансформатора образуют колебательный контур.
Транзисторы применены типа 20n60, очень советуется использовать высоковольтные транзисторы с напряжением выше 100 Вольт. Ток чем выше, тем лучше. Это полевой n-канальные транзисторы.
Масса общая, то есть идет к транзисторам. Дальше два диода d1 и d2 Ultra Fast, например UF 4001 с током 1 ампер с обратным напряжением в 1 киловольт. Точно также 2 затворных резистора R3, R4 номиналом 1 килоом. Мощность всех указанных резисторов 0,25 ватт. Желательно взять их поменьше.
Трансформатор намотан на колечко от монитора. Первичная обмотка состоит из двух по семь. Вторичная обмотка 140-150 витков. Диаметр провода первичной обмотки 0,5 миллиметра параллельно в 5 жил. Вторичная обмотка была намотана одиночным проводом диаметром 0,3 миллиметра.
Готовый инвертор в наладке не нуждается. Трансформатор может быть намотан на другом сердечнике. Можно рассчитать трансформатор. Можно использовать также броневые чашки и др.
Несмотря на простоту схемы, мощность может доходить до 500 Ватт с соответствующим трансформатором, конденсатором и транзистором в цепи. В конце ролика фотоархив с демонстрацией сборки схемы данного инвертора.
- О инверторе на киловатт.
- Инверторы 1
- stroyew.ru
Простой преобразователь напряжение 12 — 220 схема
Наш инвертор или преобразователь предназначен для получения переменного тока 220 вольт с частотой 50 герц с автомобильного аккумулятора или любой батареи 12 вольт. Мощность инвертора составляет 150 Ватт и может быть увеличена до 300, но об этом поговорим попозже.
Если вдруг по каким-то причинам оба ключа откроются одновременно, то образуется короткое замыкание и оба транзистора сгорят моментально, это может случиться из-за неверного управления.Микросхема CD4047 разумеется не заточена для высокоточного управления полевиками, но справляется с этой задачей достаточно неплохо.
Настоятельно рекомендую проверять все компоненты перед пайкой, подберите транзисторы аналогичных параметров из одной партии. Конденсатор в частотно-задающей цепи должен иметь малую утечку и узкий допуск.
Теперь собираем и паяем саму схему.
Пару слов о возможных заменах в схеме…К сожалению микросхема CD4047 советских аналогов не имеет, поэтому нужно купить именно её. Полевые транзисторы можно заменить на любые -м- канальные с напряжением от 60 вольт и с током от 35 Ампер.
- Если использовать ключи типа IRF 3205, то с инвертора можно стянуть 250-300 ватт чистой выходной мощности.
- Кстати схема прекрасно работает также с биполярным транзисторами на выходе, правда мощность будет в разы меньше, чем с полевыми транзисторами.
- Затворные, ограничительные резисторы могут иметь сопротивление от 10 до 100 Ом, советую ставить от 22 до 47 Ом, мощность 0,25 ватт.
- Частотно-задающую цепь лучше не трогать, она настроена на частоту в 50 герц.
Несколько слов насчёт настройки…. В принципе правильно собранный инвертор заработает сразу, но первый запуск обязательно нужно делать со страховкой, то есть вместо предохранителя на схеме подключить резистор Ом на 5-10 или лампочку на 12 вольт 5 Ватт, чтобы в случае проблем не взорвать транзисторы.
- Если инвертор работает нормально, то трансформатор издает своеобразный звук, при этом ключи не должны нагреваться вообще.
- Если это так, то можно убрать резистор и питание уже подаём напрямую, но разумеется через предохранитель.
- Среднее потребление инвертора может составлять от 150 до 300 миллиампер, но это будет зависеть конкретно от источника питания и от вашего трансформатора, это разумеется холостой ход без выходной нагрузки.
- Дальше, нам нужно измерить выходное напряжение предварительно поставив мультиметр в режиме замера переменки на уровне 750 вольт.
- В моём случае получилось 220-250 вольт, это в пределах нормы поскольку инвестор не стабилизированной и выходное напряжение может гулять в этом пределе.
- Дальше уже можно подключать нагрузку, в моем случае это сетевая лампочка на 60 ватт.
Гоняем инвертор с такой нагрузкой примерно 10 секунд, при этом ключи чуток должны нагреваться, они без теплоотводов и нагрев на обеих ключах должен быть равномерным. Если один ключ нагревается гораздо сильнее ищите свой косяк.
- Несколько слов о монтаже…Корпус был позаимствован у компьютерного блока питания, вся начинка просто отлично в него влезла.
- Транзисторы в моем случае были установлены на отдельные радиаторы
- В случае использования общего теплоотвода не забываем изолировать корпуса транзисторов от радиатора.
- Кулер был подключен непосредственно к шине 12 вольт.
Самый большой недостаток нашего инвертора — это отсутствие защиты в случае короткого замыкания на выходе, транзисторы сгорят,.. поэтому чтобы такого не случилось, на выход я поставил предохранитель на 1 Ампер.
- Мало мощная кнопка подаёт плюс от источника питания на плату, то есть запускает инвертор в целом.
- Силовые шины от трансформатора цепляются непосредственно к радиатором транзисторов, поэтому радиаторы нужно изолировать от общего корпуса.
- Частота в пределах нормы, если же частота отличается от пятидесяти герц, то ее можно подстроить с помощью оборотного, переменного резистора R4, который присутствует на плате.
- Отлично всё работает…
- Архив к статье; скачать…
- Автор; АКА КАСЬЯН
xn--100—j4dau4ec0ao.xn--p1ai
Схема отличного инвертора 12 В – 220 В
Хочу поделиться схемой инвертора 12 В – 220 В. Схема проверена, можно смело собирать. Схема достаточно проста, не содержит редких и малодоступных компонентов, собрать её сможет любой желающий. Вместо импортной микросхемы TL494 можно использовать отечественный аналог 1114ЕУ4.
Принципиальная схема инвертора 12-220 на TL494
В данном инверторе используется готовый высокочастотный понижающий трансформатор из БП компьютера, но в нашем преобразователе он станет наоборот повышающим.
Данный трансформатор можно взять как из AT, так и из ATX. Обычно, такие трансформаторы отличаются только габаритами, а их расположение выводов совпадает.
Убитый блок питания (или трансформатор из него) можно поискать в любой мастерской по ремонту компьютеров.
- Если же вы такого трансформатора не найдете, можно попробовать намотать вручную (если хватит терпения). Вот какой трансформатор использовал в своём варианте:
- Транзисторы обязательно нужно поставить на радиатор, иначе они могут перегреться и выйти из строя.
Использовал алюминиевый радиатор из полупроводникового советского телевизора. Этот радиатор не совсем подошел по размеру к транзисторам, но другого варианта у меня не было.
Также желательно заизолировать все высоковольтные выводы данного инвертора и лучше собрать все в корпус, ведь если этого не сделать, может случайно произойти короткое замыкание или просто можно коснуться высоковольтного вывода, что будет очень неприятно.
Будьте осторожны! На выходе схемы высокое напряжение и очень серьезно может ударить.
Я использовал корпус от блока питания ноутбука. Он очень хорошо подошел по размерам.
- Ну и конечно же инвертор в действии:
- Всем удачи, Кирилл.
- 2shemi.ru
РадиоКот :: Преобразователь напряжения 12-220В
РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >
Преобразователь напряжения 12-220В
Устройство, описанное ниже, преобразует постоянное автомобильное напряжение 12В в переменное 220В, с частотой 50Гц. Выходная мощность около 200Вт. За основу взята схема преобразователя напряжения, опубликованная в журнале Радио,№11,1989.,с.69.
Преобразователь содержит задающий генератор на частоту 100Гц на триггере DD1.1, делитель частоты на 2 на триггере DD1.2 и усилитель мощности на транзисторах VT1,VT2, нагруженный трансформатором Т1.
Задающий генератор обладает высокой стабильностью частоты (не хуже 5% при изменении питающего напряжения от 6 до 15В). Вторичная обмотка трансформатора Т1 с конденсатором С7 и нагрузкой образуют колебательный контур с резонансной частотой около 50Гц.
Микросхему К561ТМ2 можно заменить на К564ТМ2. Конденсаторы С1 и С2-КМБП, С7-МБГО на напряжениене ниже 400В. Транзисторы VT1 и VT2 необходимо разместить на теплоотводах с большой площадью охлаждения. Предохранитель FU1 при выходной мощности ближе 200Вт должен быть расчитан на ток около 16А.
Трансформатор используется ТС-180-2. Сетевая обмотка остается, будет служить обмоткой II. Затем наматывают обмотки Iа и Iб. Толщину провода выбирают из расчета выходной мощности преобразователя.
При выходной мощности близкой к 180Вт, выходные транзисторы желательно «усилить» параллельным включением дополнительных транзисторов аналогичной марки.
В устройстве также можно применить транзисторы полевые IRFZ44N, IRF3205.
Собранный преобразователь в настройке не нуждается, кроме подбора конденсатора С7 из условия получения максимального выходного напряжения при подключенной нагрузке.
Файлы:Печатная плата устройства
Преобразователь с 12 на 220 своими руками
Решил посветить отдельную статью изготовлению DC AC повышающего преобразователя напряжения на 220В. Это конечно отдалённо относится к теме светодиодных прожекторов и ламп, но такой мобильный источник питания широко применяется дома и в автомобиле
Бюджетные модели автомобильных инверторов 12 в 220 Вольт имеют не особо качественную синусоиду на выходе.
Модели помощней на 2000вт, 3000вт, 5000вт с чистой синусоидой стоят уже слишком дорого, хотя отличаются только на 6 транзисторами на выходе.
Делать преобразователь с 12 на 220 своими руками на 300-500вт не особо рационально, а делать мощный выгодно, стоимость в магазине будет от 5000 руб.
Для получения постоянного тока на выходе смотрите повышающие преобразователи напряжение DC DC.
Содержание
- 1. Варианты сборки
- 2. Конструкция преобразователя напряжения
- 3. Синусоида
- 4. Пример начинки преобразователя
- 5. Сборка из ИБП
- 6. Сборка из готовых блоков
- 7. Радиоконструкторы
- 8. Схемы мощных преобразователей
Варианты сборки
Существует 3 оптимальных способы изготовления инвертора 12 в 220 своими руками:
- сборка из готовых блоков или радиоконструкторов;
- изготовление из источника бесперебойного питания;
- использование радиолюбительских схем.
У китайцев можно найти хорошие радиоконструкторы и готовые блоки для сборки преобразователей постоянной тока в переменный 220В. По цене этот способ будет самый затратный, но требуется минимум времени.
Второй способ, это апгрейд источника бесперебойного питания (ИБП), который без аккумулятора в больших количествах продаются на Авито и стоят от 100 до 300руб.
Самый сложный вариант это сборка с ноля, без радиолюбительского опыта никак не обойтись. Придется изготавливать печатные платы, подбирать компоненты, работы очень много.
Конструкция преобразователя напряжения
Рассмотрим конструкцию обычного повышающего преобразователя напряжения с 12 на 220. Принцип работы для всех современных инверторов будет одинаковым. Высокочастотный ШИМ контроллер задаёт режим работы, частоту и амплитуду. Силовая часть выполнена на мощных транзисторах, тепло с которых отводится на корпус устройства.
На входе преобразователя с 12 на 220 установлен предохранитель, защищающий от короткого замыкания автомобильный аккумулятор. Рядом с транзисторами крепится термодатчик, который следит за их нагревом.
В случае перегрева инвертора 12в 220в включается система активного охлаждения состоящая из одного или нескольких вентиляторов.
В бюджетных моделях вентилятор может работать постоянно, а не только при высокой нагрузке.
Силовые транзисторы на выходе
Синусоида
Форма сигнала на выходе автомобильного инвертора формируется за счёт высокочастотного генератора. Синусоида может быть быть двух видов:
- модифицированная синусоида;
- чистая синусоида, чистый синус.
Не каждый электрический прибор может работать с модифицированной синусоидой, которая имеет прямоугольную форму. У некоторых компонентов в меняется режим работы, они могут нагреваться и начать шабарчать. Похожее можно получить,если диммировать светодиодную лампу, у которой яркость не регулируется. Начинается треск и мигание.
Дорогие DC AC повышающие преобразователи напряжения 12в 220в имеют на выходе чистый синус. Стоят гораздо дороже, но электрические приборы отлично с ним работают.
Пример начинки преобразователя
..
Сборка из ИБП
Чтобы ничего не изобретать и не покупать готовые модули, можно попробовать компьютерный источник бесперебойного питания, сокращенно ИПБ. Они рассчитаны на 300-600вт.
У меня Ippon на 6 розеток, подключено 2 монитора, 1 системник, 1телевизор, 3 камеры наблюдения, система управления видеонаблюдением.
Периодически перевожу в рабочий режим отключением от сети 220, чтобы батарейка разряжалась, иначе срок службы сильно сократиться.
Коллеги электрики подключали обычный автомобильный кислотный аккумулятор к бесперебойнику, отлично работал непрерывно 6 часов, смотрели футбол на даче. В ИБП обычно встроена система диагностики гелевого аккумулятора, которая определяет его низкую емкость. Как она отнесется к автомобильному неизвестно, хотя основное отличие, это гель вместо кислоты.
Начинка ИБП
Единственная проблема, бесперебойнику могут не понравится скачки в автомобильной сети при заведённом двигателе. Для настоящего радиолюбителя эта проблема решается. Можно использовать только при заглушенном двигателе.
Преимущественно ИБП предназначены для кратковременной работы, когда пропадает 220В в розетке. При длительной постоянной работе очень желательно поставить активное охлаждение. Вентиляция пригодится для стационарного варианта и для автомобильного инвертора.
Как и все приборы, он непредсказуемо себя поведёт при запуске двигателя с подключённой нагрузкой. Стартёр машины сильно просаживает Вольты, в лучшем случае уйдёт в защиту как при выходе батареи из строя. В худшем будут скачки на выходе 220V, синусоида исказится.
Сборка из готовых блоков
Повышатель на 150 Ватт
Для сборки стационарного или автомобильного инвертора 12в 220в своими руками можно использовать готовые блоки, которые продаются на Ебее или у китайцев. Это сэкономит время на изготовление платы, пайку и окончательную настройку. Достаточно добавить к ним корпус и провода с крокодилами.
Приобрести можно и радиоконструктор, который укомплектован всеми радиодеталями, остаётся только спаять.
Примерная цена на осень 2016:
- 300вт – 400руб;
- 500вт – 700руб;
- 1000вт – 1500руб;
- 2000вт – 1700руб;
- 3000вт — 2500руб.
Для поиска на Aliexpress укажите запрос в поисковой строке «inverter 220 diy». Сокращение «DIY» обозначает для «сборки своими руками».
- Плата на 500W, выход на 160, 220, 380 вольт
- 150вт
- Инвертор 50 Ватт
- Автоинвертор 300вт
Радиоконструкторы
Радиоконструктор стоит дешевле, чем готовая плата. Самые сложные элементы могут быть уже находится на плате. После сборки практически не требует настройки, для которой необходим осциллограф. Разброс параметров радиокомпонентов и номиналы неплохо подобраны. Иногда в пакетик кладут запасные детали, вдруг по неопытности ножку оторвёте.
Радиоконструктор на 1000вт
Радиоконструктор на 2000 вт
Схемы мощных преобразователей
Мощный инвертор в основном используют для подключения строительных электроинструментов при строительстве дачи или фазенды.
Маломощный преобразователь напряжения на 500вт от мощного на 5000 — 10000 Ватт отличается количеством трансформаторов и силовых транзисторов на выходе.
Поэтому сложность изготовления и цена практически одинаковые, транзисторы стоят недорого. По мощности оптимально 3000вт, можно подключить дрель, болгарку и другой инструмент.
Покажу несколько схем инверторов с 12, 24, 36 на 220В. Такие ставить в легковой автомобиль не рекомендуется, можно случайно электрику подпортить. Схемотехника DC AC преобразователей 12 на 220 простая, задающий генератор и силовая часть. Генератор делают на популярной TL494 или аналогах.
Большое количество схем повышателей с 12v на 220v для изготовления своими руками можно найти по ссылке http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/preobrazovateli_naprjazhenija/101-4 Всего там около 140 схем, половина из них повышающие преобразователи с 12, 24 на 220В. Мощности от 50 до 5000вт.
После сборки потребуется наладка всей схемы при помощи осциллографа, желательно иметь опыт работы с высоковольтными схемами.
Для сборки мощного инвертора на 2500 Ватт потребуется 16 транзисторов и 4 подходящих трансформатора. Стоимость изделия будет немалая, сопоставимая со стоимостью похожего радиоконструктора. Плюсом таких затрат будет чистый синус на выходе.
Простой преобразователь 12 — 220В
| Андрей Шарый, с.Кувечичи, Черниговская область, Украина.E-mail andrij_s (at) mail.ru |
Предлагаю вариант решения проблемы преобразования постоянного напряжения 12В от автомобильного аккумулятора в переменное 220В.
Такие преобразователи стали последнее время очень популярны, так как многие радиолюбители самостоятельно изготавливают источники бесперебойного питания для компьютеров.
Так же в связи с уменьшением энергоемкости телевизоров заманчивым становиться их питание в походных условиях от сети автомобиля или даже дома, если вдруг отключили сеть во время любимой передачи.
Особый случай это плановые и неплановые отключения электроснабжения (подумать только, XXI век на дворе!). Очень перспективным является применение таких преобразователей с люминесцентными лампами, обладающими высоким КПД.
Известно, что их эффективность может в 6-8 раз превосходить лампы накаливания. Причем от аккумулятора можно запитать как традиционную ЛДС с индуктивным балластом, так и ЛДС нового поколения с электронным пускорегулирующим устройством (энергосберегающие лампы со стандартным винтовым цоколем).
Для питания последних даже не важна частота питающей сети, ведь внутри все равно стоит диодный мост из диодов 1N4007, или аналогичных, и конденсатор емкостью около 10мкф на 350В, так что питать такую лампу можно хоть постоянным напряжением, хоть переменным частотой до нескольких килогерц.
Применение даже дорогих энергосберегающих ламп с таким преобразователем вполне оправдано ввиду высокой их эффективности.
Судите сами, построив преобразователь мощностью всего один-два десятка ватт можно от аккумулятора засветить энергосберегающую лампу «Philips Ecotone 11Wt» или аналогичную, и при потреблении от аккумулятора всего 1-1.
1А получить световой поток высококачественного белого света мощностью как от 75Вт лампы накаливания.
Как показывают простые расчеты и проведенный эксперимент, даже самый маленький «мотоциклетный» аккумулятор 12В 9Ач может работать с такой лампой 8 часов. Автомобильного же с емкостью 60Ач хватит уже, как минимум, на двое суток непрерывного свечения.
- Причем важно использовать фирменную качественную лампу, потому что безродные (читай — дешевые) не дают положенного светового потока, имеют неприятный синеватый оттенок свечения и даже часто вредны для глаз.
- Общие принципы работы таких преобразователей примерно одинаковы: преобразовать постоянное напряжение в переменное с помощью мультивибратора или блокинг-генератора и повысить его трансформатором до необходимого уровня, чаще всего 220В.
- Схемотехнических решений преобразователей на сегодня существует немало, но многим из них свойственны определенные недостатки.
- Так, блокинг-генераторы требуют самостоятельного изготовления трансформатора с большим числом обмоток и нестабильны в работе при температурных перепадах.
Мультивибраторы, реализованные на транзисторах требуют настройки симметричности переменного тока, очень чувствительны к неодинаковости параметров транзисторов. Не полностью решается эта проблема и в мультивибраторах на логических элементах. Довольно трудно также обеспечить постоянство частоты преобразования.
Выход из сложившейся ситуации был найден. В описанном ниже устройстве устранено большинство недостатков традиционных схем. Переменное напряжение формируется с помощью цифрового управления двумя мощными транзисторными ключами. Управляющие сигналы формируются таким образом, что полностью исключается протекание сквозного тока через силовые транзисторы.
Итак, о работе устройства(Смотри рисунок 1)
Если на вход «Stop» (выводы 9 и 12 DD1) подать лог.0, то на выходах DD1.3 и DD1.4 всегда будет лог.1, что обеспечивает запирание транзисторов и выключение преобразователя.
В таком состоянии он потребляет от батареи всего несколько миллиампер. Именно по этому входу должен управляться преобразователь, если есть необходимость его включать/выключать.
Благодаря такому решению для пуска и остановки можно применить любые, даже самые слаботочные выключатели.
Рисунок 1
Задающий генератор реализован на элементах DD1.1 и DD1.2, он работает на частоте 500Гц. Импульсы этой частоты подаются на вход десятичного счетчика DD2, на выходах которого поочередно появляется лог.1. На диодах VD1-VD8 реализованы два лог.
элемента ИЛИ, можно было бы применить подходящую ИМС, но четырехвходовые элементы ИЛИ из семейства КМОП есть только в 176 серии, которая не допускает питания выше 9В. Пока счетчик в состоянии «0», напряжения нету ни на одном из анодов VD1-VD8, на входах DD1.3 и DD1.
4 присутствуют комбинации 01 (единица на один вход подана через R5) на выходах, соответственно, лог.1, все транзисторы в запертом состоянии.
После первого же импульса лог.1 появится на выходе 1 DD2 (вывод 2), выходное напряжение DD1.3 изменится до лог.0, откроется VT1, а вслед за ним и VT3.
Открытыми эти транзисторы будут оставаться до тех пор, пока счетчик не досчитает до 5, тогда опять все транзисторы закроются. После 6-го импульса лог.1 появится на выходе 6 DD2 (вывод 5), легко видеть, что это приведет к отпиранию VT2 и VT4. После 10-го импульса транзисторы опять закроются.
Так в преобразователе каждые пол-периода формируется пауза длительностью 0.1 периода, благодаря чему полностью исключено протекание сквозного тока через силовые транзисторы. В результате на вторичной обмотке трансформатора формируется напряжение такой формы, как показано на рисунке 2.
Если хотите его увидеть на экране осциллографа, обязательно подключите его параллельно нагрузке, а не на холостом ходу.
Рисунок 2
На первый взгляд может показаться, что сквозного тока тут быть не может, так как имеет место параллельное соединение обмоток и транзисторов, но на самом деле это возможно, поскольку после отпирания одного из транзисторов в «его» полуобмотке формируется ток прямого направления, а в другой полуобмотке этот ток имеет противоположное направление по отношению к транзистору, и если в этот момент откроется и второй транзистор, то это будет равносильно короткому замыканию.
Устройство налаживания практически не требует, достаточно только подбором R1 установить требуемую частоту преобразования. Помните, что частота напряжения на выходе трансформатора в 10 раз ниже частоты следования импульсов на входе счетчика.
Если нужна частота именно 50Гц, то трансформатор придется выбирать довольно большим, это может быть обычный сетевой трансформатор с одной обмоткой на 220В, и одной на 22 с отводом от середины (можно две по 11В включить последовательно).
Мощность восновном определяется мощностью трансформатора и может достигать 200Вт с транзисторами КТ827 в качестве VT3 и VT4.
Если преобразователь не будет развивать мощность более 15Вт, то транзисторы можно не ставить на теплоотводы, в противном случае площадь теплоотвода должна быть примерно 1см.кв на 1Вт выходной мощности.
Если частота не критична, то можно обойтись и более малогабаритными трансформаторами, до 400Гц еще можно использовать трансформаторную сталь, на более высоких частотах предпочтителен феррит.
Методика расчета традиционная. Обмотки I и II должны быть рассчитаны на 11В, обмотка III — на 220. Диаметр провода должен соответствовать потребляемой мощности.
Например, для преобразователя мощностью 165Вт с выходным напряжением 220В 50Гц был изготовлен трансформатор на тороидальном магнитопроводе из трансформаторной стали размером 95х54х32мм, обмотки I и II содержат по 49 витков провода диаметром 2.4мм, обмотка III содержит 984 витка провода диаметром 0.6мм.
КПД такого преобразователя получился примерно 90%. Для достижения максимального КПД, провода, соединяющие аккумулятор с преобразователем должны иметь минимальную длину и иметь достаточно большое сечение.
Клеммы аккумулятора соединяют толстым проводом непосредственно с эмиттерами мощных транзисторов и с серединой первичной обмотки трансформатора, а потом уже тонким проводом от этих точек подают напряжение на схему управления.
Особое внимание следует уделить соединению проводов питания и клемм аккумулятора.
Все детали преобразователя кроме трансформатора и транзисторов VT3 и VT4 расположены на печатной плате (рисунок 3.)Данный преобразователь, точнее его логическую часть, легко можно приспособить для управления практически любыми мощными транзисторами, в том числе и полевыми.
Нужно только подкорректировать параметры резисторов R4, R6, R7, R8 для достижения насыщения силового транзистора. Если ток базы силовых транзисторов более 0.2А, то в качестве VT1 и VT2 надо применить интегральные составные транзисторы типа КТ973.
К стати, если прямо к их коллекторам подключить трансформатор, можно получить преобразователь мощностью 8-10Вт, даже без использования VT3 и VT4.
Если преобразователь будет использоваться для питания ЛДС с индуктивным балластом, то в этом случае необходима точная установка частоты 50 Гц +/- 1Гц.
Дело в том, что реактивное сопротивление пускорегулирующего дросселя сильно зависти от частоты переменного тока, и если частота выше 51Гц, то лампа врядли запустится, а если ниже 49Гц, то может и перегореть.
Настройку частоты можно провести даже без частотомера, по реакции самой лампы.
Резистор R1 заменяют цепочкой из последовательно соединенных постоянного резистора 33кОм и переменного на 470кОм. Устанавливают минимальное сопротивление переменного резистора, частота при этом максимальна. ЛДС, подключенная к выходу преобразователя зажигаться не должна.
Плавно понижаем частоту преобразования до тех пор, пока лампа не будет стабильно зажигаться и давать такой же световой поток как и от стандартной сети. Возможно повышенное «гудение» дросселя, потому что напряжение все-таки не синусоидальное.
После розжига лампы частоту можно повысить, тогда ее яркость уменьшится, а следовательно и расход энергии аккумулятора тоже.
Потому если использовать преобразователь с такими ЛДС, то переменный резистор для корректировки частоты может использоваться для регулирования яркости лампы, причем в очень широких пределах.
Что касается усовершенствования прибора, то можно рекомендовать переключить вывод 1 DD 1 к точке “ Stop ”, это снизит ток потребления в режиме останова практически до 0, благодаря остановке генератора, но при этом не всегда гарантирован моментальный запуск при снятии нулевого запрещающего сигнала.