Inversor DIY 12 220 con onda sinusoidal pura. Alto voltaje y más. Convertidor de impulsos sencillo

Se puede construir un convertidor de voltaje push-pull bastante potente y simple utilizando solo dos potentes transistores de efecto de campo. He utilizado repetidamente un inversor de este tipo en una variedad de diseños. El circuito utiliza dos potentes transistores de canal N; es recomendable llevarlos con un voltaje de funcionamiento de 100 voltios, una corriente permitida de 40 amperios o más.

El esquema es bastante popular en Internet.

Además de los transistores en el circuito, tenemos diodos ultrarrápidos, puedes utilizar diodos como UF4007, HER207, HER307, HER308, MUR460 y otros. Dos diodos zener de 12 voltios para limitar el voltaje en las puertas de los interruptores de campo; es recomendable llevar diodos zener con una potencia de 1 o 1,5 vatios, si no hay diodos zener de 12 voltios, se pueden utilizar con un; Voltaje de estabilización de 9-15 voltios, no crítico.

Es aconsejable tomar resistencias limitadoras con una potencia de 0,5 o 1 vatio; es posible que estas resistencias se sobrecalienten ligeramente. El transformador se puede enrollar en el núcleo desde una fuente de alimentación de computadora, incluso no se puede enrollar nada y usar el transformador en. al revés: como un paso adelante. Por si acaso, diré que el devanado primario o de potencia consta de 2x5 vueltas, enrolladas con una barra colectora de 5 cables separados de 0,7 mm cada uno (cada barra colectora), el cable no es crítico.

El devanado elevador secundario se enrolla encima del primario y consta de 45 vueltas; esto es suficiente para producir 220 voltios, teniendo en cuenta la frecuencia de funcionamiento del generador.

El circuito no contiene componentes críticos, la extensión de la base de elementos es bastante amplia. Los transistores deben instalarse en el disipador de calor; no olvide separarlos del disipador de calor con espaciadores de mica, pero esto es en el caso de un disipador de calor sólido.

El estrangulador se puede enrollar en un anillo de los inductores de salida de una fuente de alimentación de computadora; el devanado se enrolla con una barra colectora de 3 hilos de alambre de 1 mm (cada uno), el número de vueltas es de 6 a 12.

Un poco sobre potencia y medidas de seguridad. El voltaje de salida depende de la carga conectada; este inversor está diseñado para funcionar con cargas pasivas (lámpara, soldador, etc.) ya que la frecuencia de salida es cientos de veces mayor que la frecuencia de la red.

Para conectar cargas activas al inversor, primero se debe rectificar el voltaje de la salida del transformador, luego alisarlo con un capacitor electrolítico, no olvide que el rectificador debe usar diodos rápidos con un voltaje inverso de al menos 600 voltios y una corriente; de 2 Amperios o más. Condensador electrolítico para voltaje 400 Voltios, capacidad 47-330 µF. ¡La potencia del inversor es de 300 vatios!

Ten mucho cuidado— ¡El voltaje de salida después del rectificador con condensador es mortal!

Todo el mundo está acostumbrado a que los aparatos eléctricos funcionen con 220V. Pero, ¿qué pasa si vas de excursión o de viaje largo y quieres llevar contigo prácticos electrodomésticos? No podrán funcionar directamente con la batería del coche; simplemente no tienen suficiente energía. Aquí es donde los convertidores de tensión de 12 a 220 V pueden acudir al rescate.

¿Qué es un convertidor y su esencia?

Gracias al progreso tecnológico, estos dispositivos se han vuelto mucho más pequeños y convenientes. Son fáciles de transportar y no ocupan mucho espacio. Los convertidores son capaces de elevar el voltaje de la batería a 220V. Incluso funcionan desde el encendedor. Con la ayuda de estos inversores, puede instalar fácilmente iluminación en una tienda de campaña, así como alimentar su tableta, computadora portátil y teléfono desde ellos.

Los controladores PWM han hecho que estos dispositivos sean más avanzados. La eficiencia aumentó notablemente y la forma de la corriente se volvió similar a una onda sinusoidal pura. Pero esto sólo ocurre en dispositivos caros. Se hizo posible aumentar la potencia a varios kW.

La duración del funcionamiento depende de la potencia y capacidad de las baterías. Por eso, a la hora de salir de viaje, es mejor limitarse a aparatos eléctricos de bajo consumo energético.

Hoy en día es posible comprar varios tipos de convertidores de corriente que pueden producir energía desde varios cientos de vatios hasta varios kW. Pero para viajes turísticos vale la pena adquirir un inversor de baja potencia.

El único obstáculo para su plena aplicación es la modificación de la forma actual. De una sinusoide ordinaria, pasa a una forma casi rectangular. No todos los electrodomésticos son capaces de funcionar con él.

Hay 3 tipos de diseño de convertidor:

• Automotor;
• Compacto;
• Estacionario.

Vale la pena señalar que al aumentar la carga, la eficiencia del convertidor disminuye. Los inversores estacionarios pueden producir una onda sinusoidal. Son convenientes de usar para aumentar el voltaje de los generadores eólicos y los paneles solares.

Características del convertidor

Antes de comprar, necesita saber cómo elegir un convertidor de voltaje. Lo primero a lo que debes prestar atención son sus características. A menudo, los vendedores dan información incorrecta sobre el rendimiento del inversor. Indique su potencia máxima, a la que el dispositivo puede funcionar durante varios minutos, después de lo cual se apaga por sobrecalentamiento. Así se anuncian los convertidores más asequibles.

Los potentes convertidores CC-CA aumentan el voltaje de 12 V a 220 V, la forma y frecuencia de la corriente son iguales a los indicadores habituales de una red doméstica. Por tanto, todos los dispositivos y herramientas son capaces de trabajar desde él.

Todos los convertidores actuales tienen los siguientes parámetros:

• Potencia operativa;
• Tipo de refrigeración;
• Consumo de energía durante el funcionamiento inactivo;
• Consumo máximo de corriente de entrada;
• Mecanismos de protección contra cortocircuitos y sobrecalentamiento;
• Forma de corriente de salida;
• Nivel de voltaje para el suministro de energía.

La alta eficiencia de los inversores modernos se debe a los controladores de impulsos utilizados en su diseño. Casi el 95% de la energía se destina a la carga útil. El resto se disipa en el aparato y lo calienta.

En los convertidores más simples y accesibles, la sinusoide actual cambia. Se vuelve rectangular y, en dispositivos costosos y potentes, la forma actual sigue siendo la misma sinusoide suave que en un tomacorriente estándar.

A veces, la potencia de los convertidores de voltaje puede no ser suficiente para hacer funcionar las herramientas de construcción. Por ejemplo, si un taladro consume 750 W, no funcionará con un inversor de 1000 W. Para solucionar este problema se venden arrancadores suaves.

Los convertidores de tipo estacionario se utilizan para el trabajo a domicilio. Se trata de dispositivos potentes capaces de entregar varios miles de vatios. En las empresas se utilizan convertidores más serios; su potencia asciende a decenas de miles de vatios.

Para los automóviles se utilizan inversores de baja potencia de varios cientos de vatios. Porque la batería no es capaz de funcionar durante mucho tiempo bajo cargas pesadas.

No se recomienda utilizar el convertidor a cargas máximas. Su vida útil disminuirá rápidamente. Los dispositivos caros tienen una reserva de energía, y en los más asequibles esta cifra es ligeramente menor de lo indicado en la carcasa.

Necesitas comprar un dispositivo que sea un 20% más potente que el consumo esperado. También debe interesarse el tipo de potencia indicada en la carcasa. Podría ser:

• nominal;
• de larga duración;
• Corto plazo.

Tipo de refrigeración

El aluminio es un metal con alta conductividad térmica y los convertidores (especialmente los potentes) pueden sobrecalentarse cuando funcionan con cargas pesadas. Por lo tanto, las cajas están hechas de este metal.

Para un sistema de refrigeración activo, se monta un ventilador en la carcasa. Se enciende cuando el sensor de temperatura detecta un aumento de temperatura. En los inversores de coche, los ventiladores pueden obstruirse con polvo, lo que provoca una mala ventilación del aire y un sobrecalentamiento.

La carcasa puede tener elementos de refrigeración pasivos. Parecen aletas de aluminio que ayudan a disipar el calor.

Convertidor casero

Los radioaficionados tienen la oportunidad de hacer un inversor simple utilizando el circuito. El resultado es un dispositivo compacto capaz de alimentar varios dispositivos de bolsillo.

Sólo hay cuatro transistores en el circuito. Cualquiera que sepa utilizar un soldador puede montarlo. El dispositivo resultante es cómodo de usar en un automóvil. Es capaz de proporcionar un enchufe a bordo completo de 220 V.

Fotos de convertidores del 12 al 220

Para conectar los aparatos domésticos al sistema eléctrico de a bordo del coche se necesita un inversor que pueda aumentar el voltaje de 12 V a 220 V. Hay suficientes cantidades de ellos en los lineales de las tiendas, pero su precio no es alentador. Para aquellos que están un poco familiarizados con la ingeniería eléctrica, es posible montar un convertidor de voltaje de 12-220 voltios con sus propias manos. Analizaremos dos esquemas simples.

Convertidores y sus tipos.

Hay tres tipos de convertidores de 12 a 220 V. El primero, de 12 V a 220 V. Estos inversores son populares entre los automovilistas: a través de ellos se pueden conectar dispositivos estándar: televisores, aspiradoras, etc. La conversión inversa (de 220 V a 12) rara vez se requiere, generalmente en habitaciones con condiciones de funcionamiento severas (alta humedad) para garantizar la seguridad eléctrica. Por ejemplo, en baños de vapor, piscinas o baños. Para no correr riesgos, la tensión estándar de 220 V se reduce a 12, utilizando equipos adecuados.

La tercera opción es, más bien, un estabilizador basado en dos convertidores. Primero, los 220 V estándar se convierten a 12 V y luego nuevamente a 220 V. Esta doble conversión le permite tener una onda sinusoidal ideal en la salida. Estos dispositivos son necesarios para el funcionamiento normal de la mayoría de los electrodomésticos controlados electrónicamente. En cualquier caso, durante la instalación se recomienda encarecidamente alimentarlo a través de un convertidor de este tipo: su electrónica es muy sensible a la calidad de la energía y reemplazar el tablero de control cuesta aproximadamente la mitad del costo de la caldera.

Convertidor de impulsos 12-220V 300W

Este circuito es simple, las piezas están disponibles, la mayoría de ellas se pueden retirar de la fuente de alimentación de la computadora o comprar en cualquier tienda de radio. La ventaja del circuito es su facilidad de implementación, la desventaja es la onda sinusoidal no ideal en la salida y la frecuencia es superior a los 50 Hz estándar. Es decir, a este convertidor no se pueden conectar dispositivos que requieran alimentación eléctrica. Puede conectar directamente a la salida dispositivos no particularmente sensibles: lámparas incandescentes, planchas, soldadores, cargadores de teléfonos, etc.

El circuito presentado en modo normal produce 1,5 A o consume una carga de 300 W, a un máximo de 2,5 A, pero en este modo los transistores se calentarán notablemente.

El circuito se construyó sobre el popular controlador PWM TLT494. Los transistores de efecto de campo Q1 Q2 deben colocarse sobre radiadores, preferiblemente separados. Al instalar en un radiador, coloque una junta aislante debajo de los transistores. En lugar del IRFZ244 indicado en el diagrama, puede utilizar IRFZ46 o RFZ48, que tienen características similares.

La frecuencia en este convertidor de 12 V a 220 V la establecen la resistencia R1 y el condensador C2. Los valores pueden diferir ligeramente de los que se muestran en el diagrama. Si tiene una fuente de alimentación antigua que no funciona para su computadora y contiene un transformador de salida que funciona, puede colocarlo en el circuito. Si el transformador no funciona, retire el anillo de ferrita y enrolle los devanados con alambre de cobre con un diámetro de 0,6 mm. Primero, se enrolla el devanado primario: 10 vueltas con la salida desde el medio, luego, en la parte superior, 80 vueltas del secundario.

Como ya se mencionó, un convertidor de voltaje de 12-220 V solo puede funcionar con una carga que sea insensible a la calidad de la energía. Para poder conectar dispositivos más exigentes, se instala un rectificador en la salida, cuyo voltaje de salida es cercano a lo normal (diagrama a continuación).

El circuito muestra diodos de alta frecuencia del tipo HER307, pero se pueden reemplazar por las series FR207 o FR107. Es recomendable seleccionar contenedores del tamaño especificado.

Inversor en un chip

Este convertidor de voltaje de 12-220 V se ensambla sobre la base de un microcircuito especializado KR1211EU1. Se trata de un generador de impulsos que se extraen de las salidas 6 y 4. Los impulsos son antifasados, con un breve intervalo de tiempo entre ellos para evitar la apertura simultánea de ambas teclas. El microcircuito funciona con un voltaje de 9,5 V, que se establece mediante un estabilizador paramétrico en un diodo zener D814V.

También en el circuito hay dos transistores de efecto de campo de alta potencia: IRL2505 (VT1 y VT2). Tienen una resistencia abierta del canal de salida muy baja, alrededor de 0,008 ohmios, comparable a la resistencia de una llave mecánica. La corriente continua permitida es de hasta 104 A, la corriente pulsada es de hasta 360 A. Estas características permiten obtener 220 V con una carga de hasta 400 W. Los transistores deben instalarse en los radiadores (con una potencia de hasta 200 W es posible sin ellos).

La frecuencia del pulso depende de los parámetros de la resistencia R1 y del condensador C1, el condensador C6 está instalado en la salida para suprimir las sobretensiones de alta frecuencia.

Es mejor llevar un transformador ya hecho. En el circuito, se enciende al revés: el devanado secundario de bajo voltaje sirve como primario y el voltaje se elimina del secundario de alto voltaje.

Posibles reemplazos en la base del elemento:

• El diodo zener D814V indicado en el circuito se puede reemplazar por cualquiera que produzca 8-10 V. Por ejemplo, KS 182, KS 191, KS 210.
• Si no hay condensadores C4 y C5 del tipo K50-35 a 1000 μF, puede tomar cuatro de 5000 μF o 4700 μF y conectarlos en paralelo.
• En lugar de un condensador importado C3 220m, se puede suministrar uno doméstico de cualquier tipo con una capacidad de 100-500 µF y un voltaje de al menos 10 V.
• Transformador: cualquiera con una potencia de 10 W a 1000 W, pero su potencia debe ser al menos el doble de la carga planificada.

Al instalar circuitos que conectan un transformador, transistores y se conectan a una fuente de 12 V, es necesario utilizar cables de gran sección transversal; la corriente aquí puede alcanzar valores altos (con una potencia de 400 W a 40 A).

Inversor con salida de onda sinusoidal pura

Los circuitos de los convertidores diurnos son complejos incluso para los radioaficionados experimentados, por lo que hacerlos usted mismo no es nada fácil. A continuación se muestra un ejemplo del circuito más simple.

En este caso, es más fácil ensamblar dicho convertidor a partir de placas prefabricadas. Cómo: mira el vídeo.

El siguiente vídeo muestra cómo montar un convertidor de 220 voltios con onda sinusoidal pura. Solo el voltaje de entrada no es de 12 V sino de 24 V.

Y este video solo le dice cómo puede cambiar el voltaje de entrada, pero aún así obtener los 220 V requeridos en la salida.