DIY menič 12 220 s čistou sínusoidou. Vysoké napätie a ďalšie. Jednoduchý pulzný menič

Pomerne výkonný a jednoduchý push-pull menič napätia môže byť zostavený pomocou iba dvoch výkonných tranzistorov s efektom poľa. Opakovane som použil takýto menič v rôznych prevedeniach. Obvod používa dva výkonné N-kanálové tranzistory, je vhodné ich brať s prevádzkovým napätím 100 voltov, prípustným prúdom 40 ampérov alebo viac.

Schéma je na internete veľmi populárna.

Okrem tranzistorov v obvode máme ultrarýchle diódy, môžete použiť diódy ako UF4007, HER207, HER307, HER308, MUR460 a iné. Dve 12-voltové zenerové diódy na obmedzenie napätia na bránach spínačov poľa; odporúča sa použiť zenerové diódy s výkonom 1 alebo 1,5 wattu; ak nie sú k dispozícii 12-voltové zenerové diódy, môžete ich použiť s stabilizačné napätie 9-15 voltov, nie je kritické.

Je vhodné brať obmedzovacie odpory s výkonom 0,5 alebo 1 watt, je možné mierne prehriatie týchto odporov.Transformátor je možné navinúť na jadro z počítačového zdroja, dokonca nemôžete nič navinúť a použiť transformátor v opačným spôsobom - ako postupný. Len pre prípad poviem, že primárne alebo výkonové vinutie pozostáva z 2x5 závitov, navinutých na prípojnici 5 samostatných vodičov po 0,7 mm (každá prípojnica), vodič nie je kritický.

Sekundárne, stupňovité vinutie je navinuté na primárnom a pozostáva zo 45 závitov - to je dosť na výrobu 220 voltov, berúc do úvahy prevádzkovú frekvenciu generátora.

Obvod neobsahuje kritické komponenty, rozptyl základne prvkov je pomerne široký. Tranzistory musia byť nainštalované na chladiči, nezabudnite ich oddeliť od chladiča sľudovými rozperami, ale to je v prípade jedného pevného chladiča.

Tlmivku je možné navinúť na krúžok z výstupných tlmiviek počítačového zdroja, vinutie je navinuté pomocou prípojnice 3 prameňov 1 mm drôtu (každý), počet závitov je od 6 do 12.

Trochu o silových a bezpečnostných opatreniach. Výstupné napätie závisí od pripojenej záťaže, tento menič je určený na prácu s pasívnou záťažou (lampa, spájkovačka atď.), pretože výstupná frekvencia je stokrát vyššia ako frekvencia siete.

Pre pripojenie aktívnych záťaží k meniču je potrebné napätie z výstupu transformátora najprv usmerniť, potom vyhladiť elektrolytickým kondenzátorom, nezabudnite, že usmerňovač musí používať rýchle diódy so spätným napätím minimálne 600 voltov a prúdom 2 ampéry alebo viac. Elektrolytický kondenzátor pre napätie 400 Voltov, kapacita 47-330 µF. Výkon meniča je 300 wattov!

Buďte mimoriadne opatrní— výstupné napätie za usmerňovačom s kondenzátorom je smrteľné!

Každý je zvyknutý na elektrické spotrebiče na 220V. Ale čo keď idete na túru alebo nejaký dlhý výlet a chcete si so sebou vziať praktické domáce spotrebiče? Nebudú môcť pracovať priamo z autobatérie, jednoducho nemajú dostatok energie. Tu môžu prísť na pomoc meniče napätia od 12 do 220V.

Čo je to prevodník a jeho podstata

Vďaka technologickému pokroku sa tieto zariadenia stali rádovo menšími a pohodlnejšími. Ľahko sa prenášajú a nezaberajú veľa miesta. Meniče sú schopné zvýšiť napätie batérie na 220V. Dokonca fungujú aj zo zapaľovača cigariet. Pomocou takýchto meničov môžete ľahko nainštalovať osvetlenie do stanu, ako aj napájať z nich tablet, notebook a telefón.

Regulátory PWM urobili takéto zariadenia pokročilejšími. Účinnosť sa výrazne zvýšila a súčasný tvar sa stal podobným čistej sínusoide. Ale to je len v drahých zariadeniach. Bolo možné zvýšiť výkon na niekoľko kW.

Doba prevádzky závisí od výkonu a kapacity batérií. Preto sa pri výlete radšej obmedzte na elektrické spotrebiče s nízkou spotrebou energie.

Dnes je možné zakúpiť rôzne typy prúdových meničov, ktoré dokážu produkovať výkon od niekoľkých stoviek wattov až po niekoľko kW. Ale pre turistické výlety sa oplatí kúpiť invertor s nízkym výkonom.

Jedinou prekážkou ich plného uplatnenia je zmenený tvar prúdu. Z obyčajnej sínusoidy sa mení na takmer obdĺžnikový tvar. Nie všetky domáce spotrebiče sú schopné na to pracovať.

Existujú 3 typy konštrukcie prevodníka:

• automobilový priemysel;
• Kompaktný;
• Stacionárne.

Stojí za zmienku, že zvýšením zaťaženia sa účinnosť meniča znižuje. Stacionárne meniče môžu produkovať sínusovú vlnu. Sú vhodné na zvýšenie napätia z veterných generátorov a solárnych panelov.

Vlastnosti prevodníka

Pred nákupom musíte vedieť, ako si vybrať menič napätia. Prvá vec, ktorú by ste mali venovať pozornosť, sú jeho vlastnosti. Predajcovia často uvádzajú nesprávny výkon meniča. Uveďte jeho špičkový výkon, pri ktorom môže zariadenie pracovať niekoľko minút, po ktorých sa vypne z dôvodu prehriatia. Takto sa inzerujú cenovo najdostupnejšie prevodníky.

Výkonné DC-AC meniče zvyšujú napätie z 12V na 220V, aktuálny tvar a frekvencia sa rovnajú bežným indikátorom domácej siete. Preto sú všetky zariadenia a nástroje schopné pracovať z neho.

Všetky meniče prúdu majú nasledujúce parametre:

• Prevádzkový výkon;
• Typ chladenia;
• Spotreba energie počas nečinnosti;
• Maximálna spotreba vstupného prúdu;
• Ochranné mechanizmy proti skratu a prehriatiu;
• Tvar výstupného prúdu;
• Úroveň napätia pre napájanie.

Vysoká účinnosť moderných meničov je spôsobená impulznými regulátormi použitými v konštrukcii. Takmer 95 % energie ide do užitočného zaťaženia. Zvyšok sa rozptýli v zariadení a ohrieva ho.

V najjednoduchších a najdostupnejších meničoch sa mení súčasná sínusoida. Stane sa pravouhlým a v drahých a výkonných zariadeniach zostáva súčasný tvar rovnako hladký sínusoid ako v štandardnej zásuvke.

Niekedy výkon meničov napätia nemusí stačiť na prevádzku stavebného náradia. Ak napríklad vŕtačka spotrebuje 750W, tak na 1000W invertore nepobeží. Na vyriešenie tohto problému sa predávajú softštartéry.

Pre domácu prácu sa používajú meniče stacionárneho typu. Ide o výkonné zariadenia schopné dodať niekoľko tisíc wattov. V podnikoch sa používajú vážnejšie meniče, ich výkon dosahuje desiatky tisíc wattov.

Pre autá sa používajú meniče s nízkym výkonom niekoľko stoviek wattov. Pretože batéria nie je schopná pracovať po dlhú dobu pri veľkom zaťažení.

Neodporúča sa používať menič pri maximálnom zaťažení. Jeho životnosť sa rýchlo zníži. Drahé zariadenia majú rezervu energie a v tých najdostupnejších je toto číslo o niečo nižšie, ako je uvedené na obale.

Treba si kúpiť zariadenie, ktoré je o 20 % výkonnejšie ako je predpokladaná spotreba. Tiež vás musí zaujímať typ napájania uvedený na puzdre. Môže byť:

• nominálny;
• dlhotrvajúci;
• krátkodobý.

Typ chladenia

Hliník je kov s vysokou tepelnou vodivosťou a meniče (obzvlášť výkonné) sa môžu pri prevádzke pri veľkom zaťažení prehrievať. Preto sú puzdrá vyrobené z tohto kovu.

Pre aktívny chladiaci systém je v puzdre namontovaný ventilátor. Zapne sa, keď teplotný senzor zaznamená zvýšenie teploty. V automobilových meničoch sa môžu ventilátory upchať prachom, čo vedie k zlej ventilácii vzduchu a prehrievaniu.

Puzdro môže mať pasívne chladiace prvky. Vyzerajú ako hliníkové rebrá, ktoré pomáhajú odvádzať teplo.

Domáci konvertor

Rádioamatéri majú možnosť vyrobiť si jednoduchý invertor pomocou obvodu. Výsledkom je kompaktné zariadenie schopné napájať rôzne vreckové gadgety.

V obvode sú len štyri tranzistory. Každý, kto vie, ako používať spájkovačku, ju môže zostaviť. Výsledné zariadenie je vhodné na použitie v aute. Je schopný poskytnúť plnohodnotnú 220V palubnú zásuvku.

Fotografie konvertorov od 12 do 220

Na pripojenie domácich spotrebičov k palubnej elektrickej sústave auta potrebujete menič, ktorý dokáže zvýšiť napätie z 12 V na 220 V. Na pultoch predajní je ich dostatočné množstvo, no ich cena nie je povzbudivá. Pre tých, ktorí sú trochu oboznámení s elektrotechnikou, je možné zostaviť menič napätia 12-220 voltov vlastnými rukami. Budeme analyzovať dve jednoduché schémy.

Konvertory a ich typy

Existujú tri typy meničov 12-220 V. Prvý je od 12 V do 220 V. Takéto meniče sú medzi motoristami obľúbené: prostredníctvom nich môžete pripojiť štandardné zariadenia - televízory, vysávače atď. Spätná konverzia - z 220 V na 12 - sa vyžaduje zriedkavo, zvyčajne v miestnostiach s ťažkými prevádzkovými podmienkami (vysoká vlhkosť), aby sa zabezpečila elektrická bezpečnosť. Napríklad v parných miestnostiach, bazénoch alebo kúpeľoch. Aby ste neriskovali, štandardné napätie 220 V sa pomocou vhodného vybavenia zníži na 12.

Treťou možnosťou je skôr stabilizátor na báze dvoch meničov. Najprv sa štandardných 220 V premení na 12 V, potom späť na 220 V. Táto dvojitá konverzia umožňuje mať na výstupe ideálnu sínusoidu. Takéto zariadenia sú potrebné pre normálnu prevádzku väčšiny elektronicky riadených domácich spotrebičov. V každom prípade sa pri inštalácii dôrazne odporúča napájať ho práve cez takýto menič - jeho elektronika je veľmi citlivá na kvalitu napájania a výmena riadiacej dosky stojí približne polovicu kotla.

Impulzný menič 12-220V 300W

Tento obvod je jednoduchý, diely sú k dispozícii, väčšina z nich môže byť odstránená z počítača alebo zakúpená v akomkoľvek obchode s rádiom. Výhodou obvodu je jednoduchosť implementácie, nevýhodou neideálna sínusoida na výstupe a frekvencia vyššia ako štandardných 50 Hz. To znamená, že k tomuto prevodníku nemožno pripojiť zariadenia, ktoré vyžadujú napájanie. K výstupu môžete priamo pripojiť nie príliš citlivé zariadenia - žiarovky, žehličku, spájkovačku, nabíjačku telefónu atď.

Prezentovaný obvod v normálnom režime produkuje 1,5 A alebo utiahne záťaž 300 W, maximálne 2,5 A, ale v tomto režime sa tranzistory zreteľne zahrejú.

Obvod bol postavený na populárnom regulátore TLT494 PWM. Tranzistory s efektom poľa Q1 Q2 by mali byť umiestnené na radiátoroch, najlepšie samostatných. Pri inštalácii na jeden radiátor umiestnite pod tranzistory izolačné tesnenie. Namiesto IRFZ244 uvedeného v diagrame môžete použiť IRFZ46 alebo RFZ48, ktoré majú podobné charakteristiky.

Frekvencia v tomto prevodníku 12 V na 220 V je nastavená odporom R1 a kondenzátorom C2. Hodnoty sa môžu mierne líšiť od hodnôt zobrazených na obrázku. Ak máte pre počítač starý nefunkčný napájací zdroj a obsahuje funkčný výstupný transformátor, môžete ho zaradiť do obvodu. Ak transformátor nefunguje, odstráňte z neho feritový krúžok a vinutia naviňte medeným drôtom s priemerom 0,6 mm. Najprv sa navinie primárne vinutie - 10 otáčok s výstupom zo stredu, potom na vrchu - 80 otáčok sekundárneho.

Ako už bolo povedané, takýto menič napätia 12-220 V môže pracovať iba so záťažou, ktorá je necitlivá na kvalitu napájania. Aby bolo možné pripojiť náročnejšie zariadenia, je na výstupe inštalovaný usmerňovač, ktorého výstupné napätie je blízke normálu (schéma nižšie).

Obvod zobrazuje vysokofrekvenčné diódy typu HER307, ale dajú sa nahradiť radom FR207 alebo FR107. Odporúča sa vybrať nádoby špecifikovanej veľkosti.

Invertor na čipe

Tento menič napätia 12-220 V je zostavený na základe špecializovaného mikroobvodu KR1211EU1. Ide o generátor impulzov, ktoré sú odstránené z výstupov 6 a 4. Impulzy sú protifázové, s krátkym časovým intervalom medzi nimi, aby sa zabránilo súčasnému otvoreniu oboch kláves. Mikroobvod je napájaný napätím 9,5 V, ktoré je nastavené parametrickým stabilizátorom na zenerovej dióde D814V.

V obvode sú tiež dva vysokovýkonné tranzistory s efektom poľa - IRL2505 (VT1 a VT2). Majú veľmi nízky otvorený odpor výstupného kanála - cca 0,008 Ohm, čo je porovnateľné s odporom mechanického kľúča. Prípustný jednosmerný prúd je do 104 A, impulzný prúd je do 360 A. Takéto charakteristiky v skutočnosti umožňujú získať 220 V so záťažou do 400 W. Tranzistory musia byť inštalované na radiátoroch (s výkonom do 200 W je to možné aj bez nich).

Frekvencia impulzov závisí od parametrov rezistora R1 a kondenzátora C1, na výstup je inštalovaný kondenzátor C6 na potlačenie vysokofrekvenčných rázov.

Je lepšie vziať hotový transformátor. V obvode je zapnutý naopak - nízkonapäťové sekundárne vinutie slúži ako primárne a napätie je odstránené z vysokonapäťového sekundárneho.

Možné výmeny v základni prvkov:

• Zenerova dióda D814V uvedená v obvode môže byť nahradená ľubovoľnou, ktorá produkuje 8-10 V. Napríklad KS 182, KS 191, KS 210.
• Ak neexistujú žiadne kondenzátory C4 a C5 typu K50-35 pri 1000 μF, môžete vziať štyri 5000 μF alebo 4700 μF a pripojiť ich paralelne,
• Namiesto dovážaného kondenzátora C3 220m môžete dodať domáci akýkoľvek typ s kapacitou 100-500 µF a napätím najmenej 10 V.
• Transformátor - akýkoľvek s výkonom od 10 W do 1000 W, ale jeho výkon musí byť aspoň dvojnásobok plánovaného zaťaženia.

Pri inštalácii obvodov na pripojenie transformátora, tranzistorov a pripojenie na zdroj 12 V je potrebné použiť vodiče s veľkým prierezom - prúd tu môže dosahovať vysoké hodnoty (s výkonom 400 W až 40 A).

Invertor s čisto sínusovým výstupom

Obvody denných meničov sú zložité aj pre skúsených rádioamatérov, takže vyrobiť si ich svojpomocne nie je vôbec jednoduché. Príklad najjednoduchšieho obvodu je uvedený nižšie.

V tomto prípade je jednoduchšie zostaviť takýto prevodník z hotových dosiek. Ako - pozrite si video.

Nasledujúce video ukazuje, ako zostaviť 220 voltový menič s čistou sínusoidou. Len vstupné napätie nie je 12 V, ale 24 V.

A toto video vám len povie, ako môžete zmeniť vstupné napätie, ale stále získať požadovaných 220 V na výstupe.