Kineski pretvarački sklopovi 12 220. Visoki napon i više. Što će biti izlaz

Odlučio sam posvetiti poseban članak proizvodnji DC AC pretvarača napona za 220V. Ovo je, naravno, daleko povezano s temom LED reflektora i svjetiljki, ali takav mobilni izvor energije naširoko se koristi kod kuće iu automobilu.

• 1. Mogućnosti montaže
• 2. Dizajn pretvarača napona
• 3. Sinusni val
• 4. Primjer punjenja pretvarača
• 5. Montaža iz UPS-a
• 6. Montaža iz gotovih blokova
• 7. Radio konstruktori
• 8. Sklopovi pretvarača snage

Mogućnosti montaže

Postoje 3 optimalne načine izrada pretvarača 12v 220 vlastitim rukama:

1. montaža iz gotovih blokova ili radio konstruktora;
2. proizvodnja iz neprekidnog napajanja;
3. korištenje amaterskih radio krugova.

Od Kineza možete pronaći dobre radio konstruktore i gotove blokove za sastavljanje DC u AC 220V pretvarača. Što se tiče cijene, ova će metoda biti najskuplja, ali zahtijeva najmanje vremena.

Druga metoda je nadogradnja neprekidnog napajanja (UPS), bez baterije velike količine prodaju se na Avitu i koštaju od 100 do 300 rubalja.

Najteža opcija je montaža od nule; ne možete to učiniti bez radioamaterskog iskustva. Trebat će napraviti tiskane pločice, odabrati komponente, puno posla.

Dizajn pretvarača napona

Razmotrimo dizajn konvencionalnog pojačanog pretvarača napona od 12 do 220. Načelo rada za sve moderne pretvarače bit će isto. Visokofrekventni PWM regulator postavlja način rada, frekvenciju i amplitudu. Napajački dio izrađen je na snažni tranzistori, toplina iz koje se prenosi na tijelo uređaja.

Na ulazu je ugrađen osigurač koji štiti akumulator automobila od kratkog spoja. Uz tranzistore je pričvršćen toplinski senzor koji prati njihovo zagrijavanje. Ako se pretvarač 12v-220v pregrije, uključuje se aktivni sustav hlađenja koji se sastoji od jednog ili više ventilatora. U proračunskim modelima ventilator može raditi stalno, a ne samo pod velikim opterećenjem.

Tranzistori snage na izlazu

Sinusni val

Oblik signala na izlazu automobilskog pretvarača generira visokofrekventni generator. Sinusni val može biti dvije vrste:

1. modificirani sinusni val;
2. čisti sinusni val, čisti sinusni val.

Ne može svaki električni uređaj raditi s modificiranim sinusnim valom, koji ima pravokutni oblik. Neke komponente mijenjaju način rada, mogu se zagrijati i početi prljati. Nešto slično možete dobiti ako prigušite LED lampu čija se svjetlina ne može podešavati. Počinje pucketanje i bljeskanje.

Skupi DC AC pretvarači napona 12V-220V imaju čisti sinusni izlaz. Koštaju puno više, ali električni uređaji super rade s njim.

Primjer punjenja pretvarača

..

Montaža iz UPS-a

Kako ne biste ništa izmislili i ne kupili gotove module, možete isprobati računalo s neprekinutim napajanjem, skraćeno UPS. Dizajnirani su za 300-600W. Imam Ippon sa 6 utičnica, 2 monitora, 1 sistemska jedinica, 1 TV, 3 nadzorne kamere, povezani su sustav upravljanja video nadzorom. Povremeno ga prebacujem u način rada odspajanjem 220 iz mreže tako da se baterija isprazni, inače će se životni vijek znatno smanjiti.

Kolege električari spojili su običnu auto-akumulatorsku bateriju na neprekidno napajanje, radila je savršeno 6 sati u kontinuitetu i gledali su nogomet na selu. UPS obično ima ugrađen dijagnostički sustav gel baterija koji otkriva njihov nizak kapacitet. Kako će reagirati na automobil nije poznato, iako je glavna razlika gel umjesto kiseline.

Punjenje UPS-a

Jedini je problem što UPS-u možda neće odgovarati prenaponi u mreži automobila kada motor radi. Za pravog radioamatera ovaj problem je riješen. Može se koristiti samo s ugašenim motorom.

Uglavnom su UPS uređaji dizajnirani za kratkotrajni rad kada nestane 220V u utičnici. Za dugotrajni neprekidni rad vrlo je preporučljivo ugraditi aktivno hlađenje. Ventilacija je korisna za stacionarnu opciju i za automobilski pretvarač.

Kao i svi uređaji, ponašat će se nepredvidivo prilikom pokretanja motora s priključenim opterećenjem. Starter auta vuče puno volti, u najboljem slučaju će otići u zaštitu kao da akumulator pokvari. U najgorem slučaju, doći će do prenapona u izlazu od 220 V, sinusni val će biti izobličen.

Montaža od gotovih blokova

Da biste vlastitim rukama sastavili stacionarni ili automobilski pretvarač 12v 220v, možete koristiti gotove blokove koji se prodaju na eBayu ili od Kineza. To će uštedjeti vrijeme na proizvodnji ploče, lemljenju i konačnom postavljanju. Dovoljno im je dodati kućište i žice s krokodilima.

Također možete kupiti radio kit koji je opremljen svim radio komponentama;

Okvirna cijena za jesen 2016.:

1. 300W - 400rub;
2. 500W - 700rub;
3. 1000W - 1500rub;
4. 2000W - 1700rub;
5. 3000W - 2500 rub.

Za pretraživanje na Aliexpressu unesite upit u traku za pretraživanje "inverter 220 diy". Kratica "DIY" označava "sastavljanje uradi sam".

Ploča 500W, izlaz za 160, 220, 380 volti

Radio konstruktori

Radio kit košta manje od gotove ploče. Najviše složeni elementi možda je već na ploči. Jednom sastavljen, ne zahtijeva praktički nikakvo postavljanje, za što je potreban osciloskop. Raspon parametara i ocjena radijske komponente dobro je odabran. Ponekad rezervne dijelove stave u torbu, ako zbog neiskustva otkinete nogu.

Krugovi pretvarača snage

Snažni pretvarač uglavnom se koristi za spajanje građevinskih električnih alata tijekom izgradnje ljetne kuće ili haciende. Pretvarač napona male snage od 500 W razlikuje se od snažnog pretvarača od 5.000-10.000 W u broju transformatora i tranzistora snage na izlazu. Stoga su složenost proizvodnje i cijena gotovo isti; tranzistori su jeftini. Snaga je optimalna 3000 W, možete spojiti bušilicu, brusilicu i druge alate.

Pokazat ću nekoliko inverterskih krugova od 12, 24, 36 do 220V. Ne preporučuje se njihovo postavljanje u osobni automobil; Dizajn strujnog kruga DC AC pretvarača 12 do 220 je jednostavan, glavni oscilator i energetski dio. Generator je izrađen na popularnom TL494 ili analogima.

Velika količina krugove za pojačanje od 12v do 220v za DIY proizvodnju možete pronaći na poveznici
http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/preobrazovateli_naprjazhenija/101-4
Ukupno postoji oko 140 krugova, polovica njih su pretvarači pojačanja od 12, 24 do 220 V. Snage od 50 do 5000 W.

Nakon sastavljanja, morat ćete prilagoditi cijeli krug pomoću osciloskopa; preporučljivo je imati iskustva u radu s visokonaponskim krugovima.

Za sastavljanje snažnog pretvarača od 2500 W trebat će vam 16 tranzistora i 4 odgovarajuća transformatora. Trošak proizvoda bit će znatan, usporediv s cijenom sličnog radijskog dizajnera. Prednost takvih troškova bit će čisti sinusni izlaz.

Zanimao me krug pretvarača napona automobila za spajanje uređaja od 220 volti u automobilu. Korisna stvar ako trebate napajati lemilicu, mali TV, napuniti laptop, telefon... Shematski dijagram prikazano na slici - kliknite za povećanje:

Napajanje tijekom ispitivanja bilo je 13V. Struja je oko 900mA. S opterećenjem u obliku asinkronog motora snage 30 vata, struja je oko 6A. Isprva nisam mogao shvatiti zašto krug na XX troši 5 A (kada je spojen općenito do 10 A). Ispostavilo se da je sovjetski elektrolit bio potpuno suh i da nije bilo gotovo nikakvog kapaciteta; kasnije sam ga zamijenio drugim i krug pretvarača se pokrenuo kao sat. Na fotografiji Kote promatra zanimljiv elektromotor:

Koristio sam tranzistore (ne sjećam se naziva) za 40A i 50V. Upravljački program i PWM kontroler - mikro krug SG3824, spojni krug iz podatkovne tablice. Jedina izmjena je da sam instalirao diodni most u strujni zaštitni krug (1. krak, inverzni ulaz komparatora) i doveo napon iz trans namota na 12V (u UPC-u je to uređeno malo drugačije), a pozitivni napon je doveden na ista noga. Ispada da se u isto vrijeme stabilizira izlaz, što bi bilo vrijedno podešavanja, a ipak žarulja od 100 V nije izgorjela, ali motor se zagrijao - namoti su čak počeli smrdjeti. Ako promijenite otpor otpornika na 7. kraku, frekvencija generatora se mijenja i mijenja brzinu, ali u uskom rasponu, jer je asinkroni motor dizajniran za 50 Hz (tamo je izlazna snaga najveća), a napon pri prvom pokretanju je bio 260V, što je također normalno.

Što se tiče tiskanih ploča, napravio sam to na jednostavan način: stezao sam PCB i glupo škarama odrezao sam generator s cijele ploče, a zatim još jedan komad ploče kako bih pričvrstio radijatore tranzistora. Sada sve što trebam učiniti je pronaći normalan kondenzator za napajanje uređaja i poklopac pretvarača se može čvrsto zavrnuti.

Razmišljao sam i o trenutnoj zaštiti. Pri određenoj struji opterećenja ugradite indikator u obliku crvene LED diode, kao i za označavanje snage (zeleno). Možete pogledati kratki video koji jasno prikazuje rad pretvarača napona:

Napokon sam sastavio tijelo. Tijekom testiranja, čisto iz zabave, spojio sam žarulju od 100V i gle čuda: igla ampermetra se smrznula na 10A, što znači da gubitaka praktički nema! Terenski testovi su pokazali da pretvarač može lako podnijeti opterećenje od 250 vata kada se napaja iz automobilskog akumulatora. Izgled sklopljeni uređaj u kućištu:

I ono najvažnije što me veseli su hladni radijatori tranzistora, čak i kad ispravljačke diode (D242) na punjaču već počnu kuhati!

Također sam pričvrstio izvrsnu ručku uzetu s RSV-2 radio stanice na tijelo, a sada je pretvarač 12-220V konačno dovršen. Autor dizajna: bvz

Raspravite o članku DOMAĆI PRETVARAČ 12 - 220V

Automobilski pretvarač napona ponekad može biti nevjerojatno koristan, ali većina proizvoda u trgovinama je ili loše kvalitete ili su nezadovoljavajući u pogledu snage, a nisu ni jeftini. Ali krug pretvarača sastoji se od najjednostavnijih dijelova, pa nudimo upute za sastavljanje pretvarača napona vlastitim rukama.

Kućište invertera

Prvo što treba uzeti u obzir su gubici pretvorbe električne energije koji se oslobađaju u obliku topline na prekidačima kruga. U prosjeku, ta vrijednost iznosi 2-5% nazivne snage uređaja, ali ova brojka ima tendenciju povećanja zbog nepravilnog odabira ili starenja komponenti.

Odvođenje topline s poluvodičkih elemenata ima ključna vrijednost: tranzistori su vrlo osjetljivi na pregrijavanje i to se izražava u brzoj degradaciji potonjih i, vjerojatno, njihovom potpunom kvaru. Iz tog razloga, baza za kućište trebala bi biti hladnjak - aluminijski radijator.

Za profile radijatora prikladan je obični "češalj" širine 80-120 mm i duljine oko 300-400 mm. Zasloni tranzistora s efektom polja pričvršćeni su na ravni dio profila vijcima - metalnim točkama na njihovoj stražnjoj površini. Ali ovo nije sve jednostavno: ne bi trebalo biti električnog kontakta između ekrana svih tranzistora u strujnom krugu, tako da su radijator i spojevi izolirani folijama od tinjca i kartonskim podloškama, dok se toplinsko sučelje primjenjuje na obje strane dielektričnog odstojnika. pastom koja sadrži metal.

Određujemo opterećenje i kupujemo komponente

Iznimno je važno razumjeti zašto pretvarač nije samo naponski transformator, te zašto postoji tako raznolik izbor takvih uređaja. Prije svega, zapamtite da spajanjem transformatora na izvor DC, nećete dobiti ništa na izlazu: struja u bateriji ne mijenja polaritet, prema tome, fenomen elektromagnetske indukcije u transformatoru je odsutan kao takav.

Prvi dio inverterskog kruga je ulazni multivibrator koji simulira mrežne oscilacije za izvođenje transformacije. Obično se sastavlja na dva bipolarna tranzistora koji mogu pokretati sklopke za napajanje (na primjer, IRFZ44, IRF1010NPBF ili snažniji - IRF1404ZPBF), za koje je najvažniji parametar najveća dopuštena struja. Može doseći nekoliko stotina ampera, ali općenito trebate samo pomnožiti struju s naponom baterije kako biste dobili približan broj vata izlazne snage bez uzimanja u obzir gubitaka.

Jednostavan pretvarač baziran na multivibratoru i prekidačima polja napajanja IRFZ44

Radna frekvencija multivibratora nije konstantna; njegovo izračunavanje i stabilizacija je gubljenje vremena. Umjesto toga, struja na izlazu transformatora se pretvara natrag u DC pomoću diodni most. Takav pretvarač može biti prikladan za napajanje čisto aktivnih opterećenja - žarulje sa žarnom niti ili električni grijači, peći.

Na temelju dobivene baze možete sastaviti druge sklopove koji se razlikuju po frekvenciji i čistoći izlaznog signala. Lakše je odabrati komponente za visokonaponski dio kruga: struje ovdje nisu tako visoke, u nekim slučajevima izlazni multivibrator i sklop filtra mogu se zamijeniti parom mikro krugova s ​​odgovarajućim ožičenjem. Za mrežu opterećenja treba koristiti elektrolitske kondenzatore, a za krugove s niskim razinama signala kondenzatore od tinjca.

Opcija pretvarača s frekvencijskim generatorom na temelju K561TM2 mikro krugova u primarnom krugu

Također je vrijedno napomenuti da za povećanje konačne snage uopće nije potrebno kupiti snažnije i toplinski otpornije komponente primarnog multivibratora. Problem se može riješiti povećanjem broja paralelno spojenih krugova pretvarača, ali će svaki od njih zahtijevati vlastiti transformator.

Opcija s paralelnim spajanjem krugova

Borba za sinusni val - analiziramo tipične sklopove

Pretvarači napona danas se koriste posvuda, kako od strane vozača koji žele koristiti kućanske aparate izvan kuće, tako i od strane stanovnika autonomnih domova napajanih solarnom energijom. I općenito, možemo reći da složenost uređaja pretvarača izravno određuje širinu raspona strujnih kolektora koji se na njega mogu spojiti.

Nažalost, čisti "sinus" je prisutan samo u glavnoj električnoj mreži, vrlo, vrlo je teško postići pretvorbu istosmjerne struje u nju. Ali u većini slučajeva to nije potrebno. Za spajanje elektromotora (od bušilica do mlina za kavu) dovoljna je pulsirajuća struja s frekvencijom od 50 do 100 herca bez zaglađivanja.

ESL, led lampe i sve vrste generatora struje (napajanja, punjači) su kritičniji za izbor frekvencije, budući da se njihov radni krug temelji na 50 Hz. U takvim slučajevima, mikro krugovi koji se nazivaju generator impulsa trebaju biti uključeni u sekundarni vibrator. Mogu izravno prebaciti malo opterećenje ili djelovati kao "vodič" za niz prekidača snage u izlaznom krugu pretvarača.

Ali čak ni takav lukav plan neće uspjeti ako planirate koristiti pretvarač za stabilno napajanje mreža s masom heterogenih potrošača, uključujući asinkrone električni automobili. Ovdje je čisti "sinus" vrlo važan i samo pretvarači frekvencije s digitalnom kontrolom signala to mogu implementirati.

Transformator: odabrat ćemo ga ili napraviti sami

Za sastavljanje pretvarača potreban nam je samo jedan element strujnog kruga koji vrši transformaciju niski napon na visoko. Možete koristiti transformatore iz izvora napajanja osobnih računala i starih UPS-ova, njihovi namoti su dizajnirani za transformaciju 12/24-250 V i obrnuto, ostaje samo ispravno odrediti zaključke.

Ipak, bolje je namotati transformator vlastitim rukama, budući da feritni prstenovi omogućuju da to učinite sami i s bilo kojim parametrima. Ferit ima izvrsnu elektromagnetsku vodljivost, što znači da će gubici transformacije biti minimalni čak i ako je žica namotana ručno i ne čvrsto. Osim toga, pomoću kalkulatora dostupnih na internetu možete jednostavno izračunati potreban broj zavoja i debljinu žice.

Prije namatanja potrebno je pripremiti prsten jezgre - turpijom odstraniti oštre rubove i čvrsto omotati izolatorom - staklenim vlaknima impregniranim epoksidnim ljepilom. Slijedi namotavanje primarnog namota od debele bakrene žice izračunatog poprečnog presjeka. Nakon biranja potrebna količina okretaja moraju biti ravnomjerno raspoređeni po površini prstena u jednakim razmacima. Stezaljke namota spojene su prema dijagramu i izolirane toplinskim stezanjem.

Primarni namot prekriven je s dva sloja Mylar izolacijske trake, zatim su namotani visokonaponski sekundarni namot i još jedan sloj izolacije. Važna točka- morate namotati sekundar u suprotnom smjeru, inače transformator neće raditi. Na kraju, poluvodički toplinski osigurač mora biti zalemljen u razmak na jedan od odvojaka, čija struja i temperatura odziva su određene parametrima žice sekundarnog namota (tijelo osigurača mora biti čvrsto namotano na transformator). Transformator je odozgo omotan s dva sloja vinilne izolacije bez ljepljive podloge, a kraj je pričvršćen vezicom ili cijanoakrilatnim ljepilom.

Ugradnja radio elemenata

Ostaje samo sastaviti uređaj. Budući da u krugu nema toliko komponenti, one se mogu postaviti ne na tiskanu ploču, već montirati na radijator, odnosno na tijelo uređaja. Noge igle lemimo monocoreom bakrena žica dovoljno velikog poprečnog presjeka, zatim se spoj ojača s 5-7 zavoja tanke transformatorske žice i mala količina lem POS-61. Nakon što se spoj ohladi, izolira se tankom termoskupljajućom cijevi.

Krugovi velike snage sa složenim sekundarnim krugovima mogu zahtijevati tiskanu pločicu s tranzistorima poredanim na rubu za labavo pričvršćivanje na hladnjak. Stakloplastika s debljinom folije od najmanje 50 mikrona prikladna je za izradu pečata; ako je premaz tanji, ojačajte niskonaponske krugove skakačima od bakrene žice.

Danas je lako izraditi tiskanu ploču kod kuće - program Sprint-Layout omogućuje vam crtanje šablona za isječke za sklopove bilo koje složenosti, uključujući dvostrane ploče. Dobivena slika ispisuje se laserskim pisačem na foto papiru visoke kvalitete. Zatim se šablona nanese na očišćeni i odmašćeni bakar, izglača, a papir ispere vodom. Tehnologija se naziva "lasersko peglanje" (LIT) i dovoljno je detaljno opisana na internetu.

Ostatke bakra možete ukloniti željeznim kloridom, elektrolitom ili čak kuhinjskom soli; postoji mnogo načina. Nakon jetkanja potrebno je isprati zapečeni toner, izbušiti rupe za pričvršćivanje svrdlom od 1 mm i prijeći sve staze lemilicom (potopljeni luk) kako bi se pokositrio bakar kontaktnih pločica i poboljšala vodljivost kanala.

Kada koristite kućanske aparate male snage, često postoji potreba za pretvaračem napona od 12 do 220 volti. Ovo može biti laptop, punjač za mobitel ili tablet, pa čak i TV s LED elementima.

U kojim slučajevima je potreban pretvarač napona?

1. Dugotrajni kvar centraliziranog napajanja.
2. Hitno napajanje elektronike plinskog kotla.
3. Nedostatak kućne mreže od 220 volti (daljinski vrtna parcela, garažna zadruga).
4. Automobil.
5. Turističko parkiralište (po mogućnosti ponijeti bateriju od 12 volti).

U svim tim slučajevima dovoljno je imati napunjenu bateriju i moći ćete u potpunosti koristiti mrežnu električnu opremu.

Imajte na umu

Važno! Potrošnja energije uređaja ne smije prelaziti nekoliko stotina vata. Snažniji uređaji brzo će isprazniti bateriju koja se koristi kao donator.

Da budemo pošteni, napominjemo da za korištenje u automobilu postoje napajanja i punjači koji su spojeni na 12-voltnu mrežu u vozilu. Izrađeni su u obliku konektora spojenog na utičnicu za upaljač.

Međutim, ako imate nekoliko gadgeta, morat ćete se razbaciti kupnjom istog broja punjača. A s jednim pretvaračem od 12 do 220, osigurat ćete potpunu svestranost povezivanja.

U prodaji postoji širok raspon gotovih pretvarača. Snaga varira od 150 W do nekoliko kilovata. Naravno, za svaku snagu potrošača potrebno je odabrati odgovarajuću bateriju.

Također biste trebali pažljivo čitati tehničke specifikacije– proizvođači često u reklamne svrhe na ambalaži navode vršnu snagu koju pretvarač može izdržati samo nekoliko sekundi. Radna snaga je obično 25% – 30% manja.

Vrste pretvarača od 12 do 220 volti

Za pravi izbor, upoznajte se s glavnim vrstama pretvarača napona predstavljenih na tržištu električne robe:

Prema valnom obliku izlaznog napona

Uređaji se dijele na čisti sinus i modificirani sinus. Razlika u obliku signala može se vidjeti na slici.