Circuito conversor de tensão 12 220 1000W. Alta tensão e muito mais

Nunca vi um circuito inversor mais simples que este. Para repetir, você precisa de um mínimo de peças - não há mais de 10 peças. Para obter uma tensão de saída de 220 volts, precisamos de uma bateria tipo dedo com tensão de 1,5 volts.

Os inversores são necessários onde não há como conectar-se a uma rede de 220 volts. Os inversores são divididos em dois tipos: alguns possuem saída de tensão senoidal com frequência de 50 Hz e são adequados para praticamente qualquer carga. Outros modificados possuem saída de alta frequência, da ordem de 500-10000 Hz e nem sempre forma de onda senoidal.
Os inversores de onda senoidal de 50 Hz são caros porque é necessário um grande transformador ou componentes eletrônicos fictícios para gerar uma onda senoidal de 50 Hz.
O inversor mais simples que faremos pertence ao segundo grupo. E é adequado para alimentar várias fontes de alimentação chaveadas, como um carregador de telefone, uma lâmpada economizadora de energia - fluorescente ou LED.

Componentes necessários

Esquema

Verificando o trabalho

Quando é necessário criar tensão de rede em um carro, geralmente são usados ​​​​conversores especiais 12-220. À venda existem inversores padrão baratos com um custo de cerca de 20 a 30 dólares. No entanto, a potência máxima de tais dispositivos é, na melhor das hipóteses, cerca de 300 watts. Em alguns casos, esse poder não é suficiente.

Você pode obter energia para um amplificador poderoso por meio de pequenas transformações. Basta substituir o enrolamento secundário de um inversor padrão. Depois disso, você pode obter qualquer valor da tensão de entrada. Por exemplo, a potência de um inversor de 400 watts aumentará para 600 watts.

Para aumentar a potência em casa, os especialistas recomendam o uso de uma forma simples. Você precisará substituir chaves bipolares poderosas por IRF 3205.

Para o trabalho foi levado um inversor, ao qual é permitido conectar 4 pares de transistores de saída. Portanto, o dispositivo, após trabalho necessário, será capaz de fornecer potência de cerca de 1300 watts. Se você comprar um inversor pronto com esses parâmetros, seu custo aumentará para 100-130 dólares.

Vale ressaltar que o circuito push-pull tradicional do aparelho não contém proteção contra superaquecimento, curto-circuito e sobrecargas de saída.

O gerador é baseado no microchip TL 494, que possui um driver adicional. É necessário substituir os transistores bipolares de baixa potência por análogos domésticos (KT 3107).

Para não utilizar interruptores potentes para alimentação, o inversor é equipado com um circuito de controle remoto.

Na parte de acionamento do dispositivo, são utilizados diodos SCHOTTKI especiais do tipo 4148 (o KD 522 doméstico também é adequado). O transistor no circuito de controle remoto é substituído pelo KT 3102.

Depois disso, você pode passar para a parte mais crítica do projeto – o transformador. Este elemento é enrolado em um par de anéis colados de 3000 nm. O tamanho de cada um deles: 45x28x8. Para uma fixação mais firme, os anéis podem ser enrolados com fita adesiva.

Em seguida, os anéis são embrulhados por cima com fibra de vidro (seu custo na loja não passa de R$ 1). É perfeitamente aceitável substituir este material por fita isolante de tecido.

A fibra de vidro é cortada em pequenas tiras com cerca de 2 cm de largura e não mais que 50 cm de comprimento.O material de trabalho tem alta resistência ao calor e, graças à base fina, o isolamento fica bonito.

Para o enrolamento primário são necessárias 2x5 voltas de fio, ou seja, 10 voltas com torneira do meio. O trabalho é realizado com um fio com diâmetro de 0,7-0,8 mm, e 12 fios vão para cada braço. Mais claramente, o processo é apresentado nas fotografias a seguir.

O torniquete é esticado e 5 voltas são enroladas uniformemente em ambos os ombros, esticando-as por todo o anel. Os enrolamentos devem ser iguais.

Os elementos resultantes têm quatro saídas. O início do primeiro enrolamento deve ser soldado ao final do segundo. O local da solda será uma torneira para tensão de alimentação de 12 V.

Na próxima etapa da obra, o anel deve ser isolado com fibra de vidro e coberto com enrolamento secundário.

O enrolamento secundário aumenta voltagem de saída. Portanto, ao realizar o trabalho, você deve ter o máximo de cuidado possível e observar todos os cuidados. Vale lembrar que a alta tensão é perigosa. A instalação do dispositivo é realizada somente com a energia desligada.

O enrolamento dos anéis é realizado por meio de um par de fios paralelos de fio 0,7-0,8 mm. O número de voltas é de cerca de 80 peças. O fio é distribuído uniformemente por todo o anel. Na fase final é realizado o isolamento adicional do produto com fibra de vidro.

Quando a montagem do inversor estiver concluída, você poderá começar a testá-lo. O dispositivo está conectado à bateria; para começar, uma bateria de 12 V de uma fonte de alimentação ininterrupta é adequada. Neste caso, o “mais” de potência irá para o circuito através de uma lâmpada halógena de 100 watts. Vale atentar para que esta lâmpada não deve acender antes e durante o trabalho.

Depois disso, você pode verificar as chaves de campo para geração de calor. Quando correto circuito montado deveria ser quase zero. Se não houver carga de entrada e os transistores estiverem superaquecendo, será necessário procurar um componente que não esteja funcionando no dispositivo.

Se o teste for bem-sucedido, você poderá instalar transistores em um dissipador de calor comum. Para fazer isso, use juntas isolantes especiais.

baseado em princípios diagrama de circuito no formato *.lay está no arquivo e ficará disponível após o download.

Tensão para os motoristas, pois no carro muitas vezes pode ser necessário obter tensão de rede. Este conversor pode ser usado para alimentar ferros de soldar, lâmpadas incandescentes, cafeteiras e outros dispositivos alimentados por 220 volts. O conversor também pode alimentar cargas ativas - uma TV ou DVD player, mas é importante ressaltar que isso é bastante perigoso, já que a frequência de operação do conversor é bem diferente da rede elétrica de 50 Hertz. Mas, como você sabe, nesses dispositivos são instaladas fontes chaveadas, onde a tensão da rede é retificada por diodos. Esses diodos podem retificar correntes de alta frequência, mas devo observar que nem todas as unidades de comutação podem ter tais diodos, então é melhor não arriscar. Esse conversor de tensão CC-CA pode ser montado em algumas horas se você tiver os componentes certos em mãos. Um esquema reduzido é mostrado no risco:

Um transformador é um componente de potência desse conversor. É enrolado em um anel de ferrite, que foi retirado de um bloco chinês para alimentação de halogênios (potência 60 watts).

O enrolamento primário do transformador foi enrolado com 7 núcleos. Para enrolar ambos os enrolamentos, foi utilizado um fio com diâmetro de 0,5-0,6 mm. O enrolamento primário consiste em 10 voltas com uma derivação do meio, ou seja, duas metades iguais de 5 voltas cada. Os enrolamentos são esticados por todo o anel. Após o enrolamento, é desejável isolar o enrolamento e dar corda ao impulso.

O enrolamento secundário consiste em 80 voltas (o fio utilizado é o mesmo do enrolamento primário). Os transistores foram montados em dissipadores de calor, mas não se esqueça de isolá-los com gaxetas e arruelas especiais. Isso só é feito quando ambos os transistores compartilham um dissipador de calor comum.

O afogador pode ser removido e a alimentação conectada diretamente. Consiste em 7 a 10 voltas de fio de 1 mm. O indutor pode ser enrolado em um anel de ferro em pó (esses anéis podem ser facilmente encontrados em fontes de alimentação de computadores). O circuito inversor não necessita de pré-ajuste e funciona imediatamente.

O trabalho é bastante estável, graças a um driver adicional o microcircuito não aquece. Os transistores aquecem dentro da faixa normal, mas aconselho você a escolher um dissipador de calor maior para eles.

A instalação é feita em caixa de, que desempenha a função de dissipador de calor para chaves de campo.

Conectar eletrodoméstico um protetor contra surtos ou fonte de alimentação ininterrupta é suficiente para uma rede doméstica. Esses dispositivos protegerão o equipamento contra picos de energia. Mas o que fazer em caso de forte afundamento de tensão na rede, ou se a rede elétrica envolver o uso de tensão maior ou menor. Para tais situações, você pode montar um conversor caseiro corrente elétrica de 12V a 220V. Para fazer isso, você precisa entender os princípios básicos de trabalho. este aparelho.

Um conversor é um dispositivo que pode aumentar ou diminuir a tensão de um circuito elétrico. Assim você pode alterar a tensão do circuito de 220V para 380V e vice-versa. Considere o princípio de construção de um conversor de 12V para 220V.

Estes dispositivos podem ser divididos em diversas classes/tipos, dependendo da sua finalidade funcional:

• Retificadores. Eles trabalham com base no princípio de converter uma variável em DC.
• Inversores. Eles funcionam na ordem inversa, convertendo corrente contínua em corrente alternada.
• Conversores de frequência. Altere as características de frequência da corrente no circuito.
• Conversores de tensão. Altere a tensão para cima ou para baixo. Entre eles estão:
  • Troca de fontes de alimentação.
  • Fontes de alimentação ininterruptas (UPS).
  • Transformadores de tensão.

Além disso, todos os dispositivos são divididos em dois grupos - de acordo com o princípio de controle:

1. Gerenciou.
2. Não gerenciado.

Esquemas Comuns

Para converter tensão de um nível para outro, use conversores de pulso com dispositivos de armazenamento de energia indutiva instalados. Com base nisso, existem três tipos de esquemas de conversão:

• Invertendo.
• Aumentando.
• Abaixando.

Todos os circuitos acima usam componentes elétricos:

1. O principal componente de comutação.
2. Fonte de energia.
3. Um capacitor de filtro conectado em paralelo com a resistência de carga.
4. Armazenamento de energia indutiva (estrangulador, indutor).
5. Diodo para bloqueio.

A combinação desses elementos em uma determinada sequência permite construir qualquer um dos esquemas acima.

Conversor de pulso simples

O conversor mais elementar pode ser montado a partir de peças desnecessárias de uma unidade de sistema de computador antiga. Uma desvantagem significativa deste circuito é que a tensão de saída de 220V está longe do ideal em sua forma senoidal, pois possui uma frequência superior ao padrão de 50 Hz. Não é recomendado conectar componentes eletrônicos sensíveis a tal dispositivo.

Neste esquema, é aplicada uma solução técnica interessante. Para conectar equipamentos com fontes chaveadas (por exemplo, um laptop) ao conversor, use retificadores com capacitores de suavização na saída do dispositivo. O único aspecto negativo é que o adaptador funcionará somente se a polaridade da tensão de saída do soquete corresponder à tensão do retificador embutido no adaptador.

Para consumidores comuns a conexão de energia pode ser feita diretamente na saída do transformador TR1. Considere os principais componentes deste circuito:

• Resistor R1 e capacitor C2 - definem a frequência do conversor.
• Controlador PWM TL494. A base de todo o esquema.
• Os Power FETs Q1 e Q2 são usados ​​para maior eficiência. Colocado em radiadores de alumínio.
• Os transistores IRFZ44 podem ser substituídos por características semelhantes IRFZ46 ou IRFZ48.
• Os diodos D1 e D2 também podem ser substituídos por FR107, FR207.

Caso o circuito envolva a utilização de um radiador comum, é necessário instalar transistores através de juntas isolantes. De acordo com o esquema, o indutor de saída é enrolado em um anel de ferrite do indutor, que também é removido da fonte de alimentação do computador. O enrolamento primário é feito de fio de 0,6 mm. Deve dar 10 voltas com um toque do meio. Um enrolamento secundário composto por 80 voltas é enrolado em cima dele. O transformador de saída também pode ser removido de um UPS não utilizado.

O circuito é muito simples. Com a montagem adequada, começa a funcionar imediatamente, não necessita de ajustes finos. Será capaz de fornecer corrente de até 2,5 A à carga, mas o modo de operação ideal será uma corrente de não mais que 1,5 A - e isso é mais de 300 W de potência.

INTERESSANTE: Em uma loja, esse conversor custa cerca de 3 a 4 mil rublos.

Circuito conversor com saída AC

Este esquema também é conhecido pelos rádios amadores da URSS. No entanto, isso não o torna ineficaz. Pelo contrário, tem se mostrado muito bem e sua principal vantagem é conseguir uma estabilidade corrente alternada com tensão 220V e frequência 50 Hz.

O chip K561TM2, que é um gatilho D de tipo duplo, atua como um gerador de oscilação. Este elemento pode ser substituído por um CD4013 estrangeiro.

O conversor em si possui dois braços de potência construídos em transistores bipolares KT827A. Eles têm uma desvantagem significativa em comparação com os novos transistores de efeito de campo - esses componentes ficam muito quentes no estado aberto, devido aos altos valores de resistência. O conversor opera em baixa frequência, portanto o transformador usa um poderoso núcleo de aço.

Este circuito usa um antigo transformador de rede TC-180. Ele, como outros inversores baseados em circuitos PWM simples, produz uma forma de onda de tensão senoidal significativamente diferente. No entanto, esta desvantagem é ligeiramente atenuada pela grande indutância dos enrolamentos do transformador e do capacitor de saída C7.

IMPORTANTE: Às vezes, o transformador pode emitir um zumbido perceptível durante a operação. Isso indica um mau funcionamento no circuito.

Um simples inversor de transistor

Este esquema não é muito diferente dos apresentados acima. A principal diferença é a utilização de um gerador de pulsos retangular construído em transistores bipolares.

A principal vantagem deste esquema reside na capacidade do conversor permanecer operacional mesmo com uma bateria fortemente plantada. Neste caso, a faixa de tensão de entrada pode estar na faixa de 3,5 a 18V. Mas também existem desvantagens desse inversor. Como não há estabilizador de saída no circuito, são possíveis quedas de tensão, por exemplo, quando a bateria está descarregada. Como este circuito também é de baixa frequência, é selecionado para ele um transformador semelhante ao instalado no inversor baseado no chip K561TM2.

Melhorias no Circuito Inversor

Os esquemas acima não podem ser comparados com os produtos de fábrica. Eles são simples e pouco funcionais. Para melhorar suas características, você pode recorrer a alterações bastante simples que aumentam o desempenho do dispositivo.

ATENÇÃO: Qualquer instalação elétrica e eletrônica é realizada com a alimentação desligada. Antes de verificar o circuito, ligue todas as entradas e saídas com um multímetro - isso evitará consequências desagradáveis.

Aumentando a potência de saída

Os circuitos discutidos acima são baseados na mesma base - o enrolamento primário do transformador é conectado através de um componente chave (o transistor de saída do braço). Ele é conectado à entrada da fonte de alimentação por um tempo especificado pela frequência e pelo ciclo de trabalho do oscilador mestre. Neste caso, são gerados pulsos de campo magnético que excitam pulsos de modo comum no enrolamento secundário do transformador com tensão igual à tensão no enrolamento primário multiplicada pela razão do número de voltas nos enrolamentos.

Conseqüentemente, a corrente passa pelo transistor de saída. Neste caso, é igual à corrente de carga multiplicada pela razão inversa das espiras (relação de transformação). Acontece que a corrente máxima que o transistor pode passar define a potência máxima do conversor.

Dois métodos são usados ​​para aumentar a potência de saída:

• Instalando um transistor mais potente.
• Usando conexão paralela de vários transistores de baixa potência em um ombro.

Para um conversor caseiro, é preferível usar o segundo método, pois permite manter o dispositivo funcionando caso um dos transistores falhe. Além disso, esses transistores custam menos dinheiro.

Na ausência de proteção interna contra sobrecarga, este método aumenta significativamente a capacidade de sobrevivência do conversor. Também reduz o aquecimento geral dos componentes internos ao operar com a mesma carga.

Desligamento automático quando a bateria está fraca

Esses esquemas têm uma desvantagem significativa. Eles não incluem um componente que possa desligar automaticamente o conversor no caso de uma queda crítica de tensão. Mas resolver este problema é bastante simples. Basta instalar um relé automotivo convencional como disjuntor.

O relé possui sua própria tensão crítica, na qual seus contatos fecham. Ao selecionar a resistência do resistor R1, que será de aproximadamente 10% da resistência do enrolamento do relé, é ajustado o momento de ruptura dos contatos. Esta opção é mostrada no diagrama.

Esta opção é bastante primitiva. Para estabilizar a operação, o conversor é complementado com um circuito de controle simples que mantém o limite de disparo muito melhor e com mais precisão. A configuração do limite neste caso é calculada selecionando o resistor R3.

Detecção de falhas do inversor

Os esquemas descritos acima geralmente apresentam dois defeitos específicos:

1. Não há tensão na saída do transformador.
2. Baixa tensão na saída do transformador.

Considere os métodos para diagnosticar essas avarias:

• Falha de todos os braços conversores ou falha do gerador PWM. Você pode verificar a avaria usando um diodo. Um PWM funcionando mostrará uma ondulação no diodo quando conectado às portas dos transistores. Também vale a pena verificar a integridade do enrolamento do transformador “para aberto” na presença de um sinal de controle.
• Uma forte redução da tensão é o principal sinal de que um braço de força parou de funcionar. Não é difícil encontrar danos. Um transistor com falha terá um dissipador de calor frio. Para reparo, você precisará substituir a chave do inversor.

Conclusão

Fazer um conversor em casa não é difícil. O principal é seguir a sequência de conexões e selecionar corretamente os componentes. O melhor é montar um conversor com mecanismos de proteção integrados que protegerão o dispositivo em caso de queda de tensão na bateria.

O inversor consiste em um oscilador mestre de 50 Hertz (até 100 Hz), construído com base no multivibrador mais comum. Desde a publicação do esquema, observei que muitos repetiram o esquema com sucesso, as críticas são muito boas - o projeto foi um sucesso.

Este circuito permite obter quase 220 Volts de rede a uma frequência de 50 Hz na saída (dependendo da frequência do multivibrador. A saída do nosso inversor são pulsos retangulares, mas por favor não se apresse em tirar conclusões - tal inversor é adequado para alimentar quase todas as cargas domésticas, com exceção daquelas que possuem motor embutido, que é sensível ao formato do sinal aplicado.

TV, jogadores, dispositivo de carregamento de laptops, laptops, dispositivos móveis, ferros de soldar, lâmpadas incandescentes, lâmpadas LED, LDS, até Computador pessoal- tudo isso pode ser alimentado sem problemas a partir do inversor proposto.

Algumas palavras sobre a potência do inversor. Se você usar um par de interruptores da série IRFZ44, a potência é de cerca de 150 watts, a potência de saída é indicada abaixo dependendo do número de pares de interruptores e seu tipo

Número de pares do transistor Potência, W)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500 Máx.

Mas isso não é tudo, uma daquelas pessoas que montou este dispositivo cancelou a assinatura com orgulho de ter conseguido remover até 2.000 watts, é claro, e isso é real se você usar, digamos, 6 pares de IRF1404 - chaves realmente matadoras com corrente de 202 amperes, mas é claro que no máximo a corrente não pode atingir tais valores, uma vez que os terminais simplesmente derreteriam com tais correntes.

O inversor possui função REMOTE (controle remoto). O truque é que para iniciar o inversor, você precisa aplicar um sinal positivo de baixa potência da bateria à linha à qual os resistores multivibradores de baixa potência estão conectados. Algumas palavras sobre os próprios resistores - leve tudo com potência de 0,25 watts - eles não superaquecerão. Os transistores em um multivibrador precisam de transistores bastante potentes se você for baixar vários pares de interruptores de energia. Dos nossos, o KT815 / 17 é adequado, e ainda melhor o KT819 ou análogos importados.

Capacitores - são ajustadores de frequência, sua capacitância é de 4,7 μF, com esta disposição dos componentes do multivibrador, a frequência do inversor ficará em torno de 60 Hz.
Peguei o transformador de uma fonte de alimentação ininterrupta antiga, a potência do transe é selecionada com base na potência necessária (calculada) do inversor, os enrolamentos primários são de 2 a 9 Volts (7-12 Volts), o enrolamento secundário é padrão - rede.
Capacitores de filme, com tensão nominal de 63/160 ou mais volts, pegue o que tiver em mãos.

Bem, isso é tudo, vou apenas acrescentar isso teclas de energia no alto poder vão esquentar como um fogão, eles precisam de um dissipador de calor muito bom, além de resfriamento ativo. Não se esqueça de isolar os pares de um ombro do dissipador de calor, para evitar curto-circuito nos transistores.

O inversor não possui nenhuma proteção e estabilização, a tensão pode divergir de 220 volts.

Download placa de circuito impresso do servidor

Atenciosamente - também conhecido como KASYAN