Самодельный инвертор: Самодельный преобразователь с 12B на 220В: типы, схемы

ПРОСТОЙ И МОЩНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 12-220

Схема простого самодельного инвертора напряжения, из аккумулятора на 12В в 220В

Обзор и принципиальная схема самодельного простого и мощного инвертора напряжения с +12В на 220 Вольт переменки.

Не изобретая велосипед, взял за основу стандартную схему на основе микросхемы К561ТМ2. Схема широко известна во всевозможных комбинациях в паре с биполярными транзисторами.

Принципиальная схема

Рис. 1. Принципиальная схема очень простого самодельного инвертора напряжения для получения 220В из аккумулятора на 12В.

У меня была цель собрать несложный мощный инвертор, поэтому я отказался от биполярных транзисторов в пользу полевых.

Детали и конструкция

Из доступных и довольно дешевых оказались транзисторы IRF3710. Рассеиваемая  мощность такого транзистора — 200ватт при максимальном токе стока 57 Ампер.

Изначально хотел использовать трансформатор марки ОСМ, на 630 Ватт. Для него и было поставлено по два транзистора в каждое плечо.

Рис. 2. Радиаторы транзисторов для самодельного инвертора напряжения.

Рис. 3. Два массивных радиатора для полевых транзисторов установлены в корпус инвертора.

С двумя парами вышеуказанных транзисторов и с трансформатором на 630 Ватт получился очень даже мощный инвертор. Он без проблем раскручивал электродрель и болгарку на 650 Ватт.

Рис. 4. Монтаж деталей на плате.

В конечном итоге, не найдя подходящего корпуса для такого габаритного трансформатора, пришлось использовать трансформатор ТСШ-170 с уже готовой первичной обмоткой.

Вторичные обмотки для этого силового трансформатора были намотана таким образом, чтобы при включении первичной обмотки в сеть 220 Вольт на каждой из них было пониженное переменное напряжение 12 Вольт. Для намотки использовался медный эмалированный провод диаметром 1,8 мм.

Рис. 5. Силовой трансформатор для самодельного инвертора напряжения и монтаж внутри корпуса.

Радиаторы оставил какие были изначально, должно хватить. При максимальной длительной нагрузке, с током в 18 Ампер радиаторы нагреваются не более чем до 50 градусов Цельсия по ощущению.

С нагрузкой в 150 Ватт ток потребления — около 5 Ампер. Несмотря на то, что трансформатор установлен мощностью 170 Ватт, это не мешает светиться лампе на 300 Ватт на полную яркость. На видео можно посмотреть как это все работает.

Рис. 6. Патрон для лампы на 220В и две розетки для подключения электроприборов на корпусе инвертора напряжения.

Транзисторы на схеме не подписываю, поскольку работают и любые другие такой же структуры.

Включать инвертор сразу с нагрузкой не желательно! Хоть транзисторная пара довольно мощная, однако есть риск их пробоя при включении инвертора с уже подключенной нагрузкой на выходе.

Рис. 7. Магнитофон работает от аккумуляторной батареи через самодельный инвертор напряжения.

Рис. 8. Питание лампы на 220В мощностью 300Вт от самодельного инвертора напряжения.

Все было собрано буквально за один день, на коленке.

Налаживание

Остановлюсь на подборе конденсаторов C1 и C2. Как видно из фото, я использовал по два конденсатора емкостью 0,068мкф и 0,022мкф, соединив их параллельно.

Почему нужно подобрать эти два конденсатора? — может так получится,что поставив, скажем, два конденсатора по 0,1мкФ, окажется что такой инвертор будет не способен работать на нагрузку с двигателями, последние просто не захотят работать или же будут вращаться еле еле.

Но при этом обычные лампы накаливания и «сберегайки» светятся без проблем.

С помощью частотомера подобрал эти две емкости так, чтоб на выводах 12 и 13 микросхемы были импульсы с частотой в 50гц или около того.

Общая емкость каждого конденсатора составила 0,09мкФ, причем изначально поставив по 0,1мкФ частота импульсов оказалась — 41Гц. Этой рабочей частоты на выходе, как оказалось, хватает для обычной лампы, но совсем не достаточно для той же электродрели.

Зарубежный аналог микросхемы К561ТМ2 — CD4013A.

Если в монтаже и выборе деталей нет ошибок — все запускается сразу. При средней нагрузке и токе до 6 Ампер, радиаторы практически холодные.

Видео работы этой самодельной конструкции:

Автор: Сэм. dimka.kyznecov[собачка]rambler.ru

Как сделать инвертор мощности?

Несмотря на то, что есть много инверторов мощности, их можно найти в Интернете, и многие люди купят их для семейного использования. Но все же некоторым любителям рукоделия всегда хочется сделать инвертор своими руками. Здесь, в этом посте, я хотел бы рассказать о том, как сделать инвертор мощности.

В общем, у самодельного инвертора есть некоторые особенности, такие как простая схема, низкая стоимость, простота ремонта и высокий КПД. И это легко сделать, даже если у вас есть небольшой опыт. Хотя этот самодельный инвертор не имеет такой же высококачественной и сложной интегральной схемы импульсного источника питания, как высококачественные инверторы мощности на рынке, а также усиления мощности на основе полевого эффекта, его эффективность не уступает другим.

Этот инвертор мощности имеет квазисинусоидальный выход с током холостого хода менее 450 мА, мощностью нагрузки более 300 Вт и КПД более 85%. Он может питать вентилятор, лампочку, электроутюг или небольшой телевизор последовательно с лампочкой мощностью 100 Вт (из-за катушки размагничивания пусковой ток слишком велик, поэтому необходимо пустить последовательно с лампочкой. Если размагничивание катушка снята, лампочку последовательно подключать не надо). Это приносит большое удобство для жизни и обслуживания. Даже если есть неисправность, это не вызовет скачка напряжения и перегорания бытовой техники. Схема этого инвертора мощности своими руками показана на следующем рисунке.

Принцип работы самодельного инвертора

После подключения питания 12 В постоянного тока мультивибратор, состоящий из V1, V2, R1-R4, C1 и C2, начинает колебаться, и коллектор V1 и V2 по очереди выдает прямоугольную волну с частотой около 50 Гц с положительной полярностью. Когда интегральная схема, состоящая из C3 и R5, C4 и R6, интегрируется в квазисинусоидальную волну, а затем V5 и V6 возбуждаются соответственно инвертированием фраз и усилением V3 и V4, силовые транзисторы V7 и V8 на последнем этапе принимают витки включаются и отключаются, а их коллекторный ток индуцирует квазисинусоидальное высоковольтное напряжение около 50 Гц на стороне высокого напряжения трансформатора, протекая через первичную обмотку L1 и L2 трансформатора.

Выбор компонентов для инвертора

Без всего ничего не сделать, поэтому некоторые компоненты необходимо купить онлайн. Большинство компонентов этого всего в одном инверторе можно удалить из бракованных печатных плат. Среди них V5 и V6 выполнены на D880 или C2073, а V7 и V8 выполнены по три на 3DD207 параллельно с параметрами 200В/5А/50Вт, которые также можно заменить на 3DDl5D. Что касается регулируемого сопротивления RP, то его можно снять с задней панели старого цветного телевизора, а к другим резисторам и конденсаторам особых требований не предъявляется. Катушки L1 и L2 — эмалированные провода Φ1,62 мм, каждая обмотка 50 витков, L3, L4 и L5 — все эмалированные провода Φ 0,53 мм с витками 12, 12 и 9 витков.45 соответственно. Что касается силовой трубки, она должна быть оснащена как можно большим радиатором, а устройство оснащено радиатором шириной 150 см. Что касается сердечника трансформатора, то он должен иметь эффективную площадь поперечного сечения более 20 см², и вы можете использовать сердечник зарядного устройства из лома аккумуляторной батареи достаточно большого размера или кольцевой сердечник силового трансформатора на усилителе.

Изготовление и отладка инвертора

После установки всех силовых трубок с радиаторами все остальные компоненты привариваются к силовым трубкам сваркой внахлест без изготовления печатных плат. Поскольку V1, V2 и компоненты, входящие в состав колебательного контура, могут вызывать несоответствия амплитуд колебательных сигналов с коллекторов V1 и V2, а также перерасход впустую из-за разности характеристик, для регулировки баланса колебательный контур. Цепь регулирования, состоящая из VD и R7, является необходимой частью для обеспечения стабильной работы колебательного контура, что может решить проблему неуравновешенного колебательного контура, вызванного падением напряжения аккумуляторной батареи.

При отладке силового инвертора сначала переведите RW в среднее положение, установите амперметр последовательно на клемму питания 12В, включите без нагрузки и отрегулируйте RP для минимизации тока. Затем подключите лампочку 60 Вт к клемме нагрузки, электрифицируйте и отрегулируйте RP, чтобы минимизировать ток. Повторяйте регулировку холостого хода много раз, пока ток больше нельзя будет регулировать. В это время шум должен быть минимальным при прослушивании звука вблизи трансформатора. Если баланс не отрегулирован, шум будет настолько громким, что его можно будет услышать, не прижимая к нему ухо. Эмиттеры V5 и V6 обратно соединены с базовыми полюсами V7 и V8 обмоткой L3 и L4 соответственно, что может увеличить глубину насыщения и отсечки V7 и V8, а также улучшить эффективность V7 и V8. Обратите внимание, что фазы L3 и L4 должны быть правильными, в противном случае выходное напряжение не будет высоким с плохой нагрузочной способностью, даже если на клемме высокого напряжения будет выходное напряжение. После отладки вы можете найти компьютерный блок питания, чтобы поместить в него все устройство и использовать его вентилятор для отвода тепла.

Самодельный инвертор Схема таймера arduino 555 своими руками

0.0 Базовое введение

Что случилось, друзья, с возвращением. Сегодня мы рассмотрим очень простую схему, но также довольно интересную. Если вы увлекаетесь электроникой, держу пари, вы слышали об инверторах. У нас есть выпрямители, которые преобразуют переменное напряжение в постоянное, а затем инверторы, которые преобразуют постоянное напряжение в переменное. Инвертор мощности или инвертор — это электронное устройство или схема, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC). Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая потребляемая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой мощности; питание обеспечивается источником постоянного тока. Инвертор мощности может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающегося устройства) и электронных схем. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.

Итак, сегодня мы увидим, как работает инвертор и как получить выходное переменное напряжение от 12-вольтовой батареи. Так, например, если вы находитесь в машине и вам нужно 220 В для зарядки ноутбука, это будет очень полезная схема, поскольку она даст вам 220 В переменного тока из 12 В постоянного тока.
Итак, давайте начнем.

1.0 Что нам нужно?

Расскажу немного обо всех компонентах. У вас есть фото ниже с некоторыми компонентами. Для более подробной информации перейдите на страницу полного списка деталей. Там вы найдете все компоненты, цены и различные варианты.

Полный список запчастей смотрите здесь:

Как дела, друзья, с возвращением. Несколько месяцев назад я купил приведенный ниже инвертор в местном магазине. Давайте откроем его и посмотрим, что внутри. Как я уже догадался, у нас есть трансформатор и несколько МОП-транзисторов. На вход подаю 12В как напряжение автомобильного аккумулятора и на выход подключаю осциллограф. Как и ожидалось, у меня есть выход переменного тока 220 В и 60 Гц, а также, как и ожидалось, это не идеальная синусоидальная волна, которую дает обычная домашняя розетка. Это означает, что здесь происходит какое-то прямоугольное переключение, поэтому я решил попробовать свой собственный проект инвертора, поэтому я попробовал несколько схем, которые нашел в Интернете. Давайте отложим это в сторону и начнем урок.

1.0 Инвертор Arduino

Сначала я объясню вам, как работает базовый инвертор. Затем мы смоделируем схему с помощью Arduino и, наконец, сделаем ее постоянной с помощью схемы таймера 555.
Прежде чем мы начнем, примите к сведению. Даже эта схема будет маломощной, она все равно будет находиться под высоким напряжением, которое может навредить вам. Поэтому, если вы в чем-то не уверены или не используете подходящие инструменты, не подавайте питание на схему. Дважды проверьте соединения перед подачей питания и никогда, никогда не прикасайтесь к выходу переменного тока. Я уже сделал это за вас, так что вам не нужно этого делать. Боль безумная.

Итак, давайте посмотрим, как работает инвертор. Мы изучим базовую схему инвертора только с двумя переключателями, в данном случае с двумя N-канальными МОП-транзисторами, поэтому выходное напряжение не будет идеальным синусоидальным переменным напряжением, которое дает вам домашняя розетка, а больше похоже на прямоугольную волну. Так что не используйте этот инвертор с высокотехнологичной электроникой, которой нужна идеальная синусоида. Эта схема полезна для зарядных устройств мобильных телефонов и ноутбуков, маломощных лампочек и так далее, как из-за малой мощности, так и из-за отсутствия идеального синусоидального выхода.

Итак, у нас есть постоянное напряжение 12 В на одной стороне, и мы хотим, чтобы на выходе были 220 вольт и 60 герц. Для этого мы будем использовать трансформатор, подобный приведенному выше, с одной катушкой на выходе и другой на входе, но катушка на входе разделена пополам таким образом, что средний контакт будет основным входом, и тогда мы иметь два выхода.
Итак, давайте теперь представим, что на каждом выходе мы добавляем переключатель, так как кнопка подключена к земле, а средний контакт подключен к 12В. Если мы замкнем верхний ключ, ток будет проходить только через первую первичную обмотку. Итак, магнитный поток индуцируется в одном направлении. Сердечник трансформатора будет передавать этот магнитный поток на вторичную катушку, и, как мы все знаем, выходное напряжение трансформатора будет определяться следующей формулой, где N — количество витков каждой катушки.

Но мы также знаем, что трансформаторы не будут работать с постоянным напряжением, поэтому ток на выходе будет индуцироваться только при изменении магнитного потока.
Статический магнитный поток, подобный этому, который мы применяем прямо сейчас, не будет индуцировать ток в катушке. Только вначале при нажатии на кнопку в катушке будет индуцироваться ток в течение короткого промежутка времени. Таким образом, мы обязательно должны будем замыкать и размыкать ключ, чтобы получить переменное напряжение на выходе. Таким образом, включение и выключение этих двух переключателей, перевернутых друг относительно друга, создаст хороший колеблющийся магнитный поток внутри сердечника трансформатора. Этот магнитный поток индуцирует ток во вторичной обмотке, как гласит закон Фарадея. Итак, если у нас есть ток, у нас есть падение напряжения.
Используя приведенную выше формулу, мы можем узнать количество витков для каждой катушки. Мы знаем, что на входе будет 12 В от батареи, и давайте сделаем первичную катушку 100 витков. Если мы хотим 220 на выходе, нам понадобится вторичка на 1833 витка.

1.1 Схема

Вот и все. Все, что нам нужно сделать, это быстро переключить эти два переключателя, чтобы получить напряжение переменного тока с помощью трансформатора. Как быстро вы говорите? Обычно напряжение в домашней розетке составляет от 50 до 60 герц. Это означает, что мы должны включать и выключать каждый переключатель около 120 раз в секунду и получать частоту 60 герц.
Хорошо, конечно, в схеме не будет таких переключателей. Вместо этого мы будем использовать МОП-транзисторы. Подайте напряжение на его затвор, и он будет активирован как переключатель, позволяющий току проходить от стока к истоку, в случае этого IRFZ44 N-канального МОП-транзистора.

Для первого теста мы будем использовать Arduino для подачи прямоугольного сигнала на затвор каждого полевого МОП-транзистора. Мы знаем, что два сигнала должны быть инвертированы друг относительно друга, поэтому, когда один высокий, другой низкий, и наоборот.
Мы также знаем, что МОП-транзисторы будут работать при напряжении 12 В, а Arduino работает при напряжении 5 В. Итак, если мы хотим также подать 12 В на затвор MOSFET, нам придется использовать драйвер MOSFET. В этом случае самым простым драйвером MOSFET будет BJT NPN-транзистор, подобный тому, что на схеме у затвора каждого MOSFET. Подтягивающий резистор подключен к 12 В, поэтому, когда транзистор NPN (BC547) закрыт, напряжение на затворе будет 12 В. Но когда мы активируем транзистор NPN, напряжение упадет до земли. Таким образом, мы могли легко получить прямоугольную волну со значениями от 0 до 12 вольт и подать ее на затвор MOSFET.

1.2 Тест

Я смонтирую следующую схему на одну из моих макетных плат для тестов. Подсоедините базу двух NPN-транзисторов к контактам 3 и 5 Arduino с резистором 100 Ом к каждому. Не забудьте разделить землю между Arduino и схемой.

Вот оно. Два N-канальных полевых МОП-транзистора IRFz44, драйверы BJT с подтяжкой до 12 вольт, трансформатор, большая входная емкость, чтобы убедиться, что у нас есть стабильный вход, здесь Arduino и конденсатор на 400 В на выходе для сглаживания прямоугольного сигнала. Я загружаю следующий небольшой код в Arduino.
Как мы видим, у нас есть два контакта, цифровые контакты 3 и 5, определенные как выходы. Я устанавливаю высокий уровень для одного вывода и низкий уровень для другого, а через 8 мс делаю обратное и добавляю еще одну задержку 8 мс. Это даст мне квадратный сигнал 62 Гц на этих контактах, как мы можем видеть здесь на моем осциллографе.

См. пример кода здесь:

У меня есть трансформатор от старых зарядных устройств на 12 В, которые были у меня в мастерской. Вы можете намотать свой собственный трансформатор, если хотите. Поскольку вы, вероятно, захотите возить эту схему в своей машине, вы захотите использовать небольшие трансформаторы, но в моем случае, для этого примера, у меня есть большой и также с металлическим сердечником. Для большей эффективности попробуйте использовать ферритовый сердечник.

Так или иначе, я сделал все подключения, загрузил код и подключил на выходе люминесцентную лампочку на 15 Вт. Для этой лампочки требуется напряжение 220 В и 60 Гц, поэтому давайте посмотрим, работает ли наша схема. Подаю на вход 12В и все. Свет включается без проблем. Я подключу осциллограф к выходу, и мы увидим размах 220 В на выходе. Итак, инвертор работает.

Кстати, это очень маломощный инвертор.