Transformatori i tensionit. Konvertues i tensionit të lartë dhe më shumë në automobil 12-220V

Ndoshta nuk ka kuptim të thuhet se përdorimi i një konverteri të tensionit nga 12 në 220 volt është një kërkesë që përcaktohet nga disa rrjete me tension të ulët të përdorur në jetën e përditshme moderne. Dhe nuk është vetëm ndriçimi. Sigurisht, opsioni më i lehtë është të blini një pajisje të tillë. Por shumë elektricistë rishtar pyesin, a është e mundur, dhe nëse po, si të bëni një konvertues nga 12 në 200 volt me duart tuaja? Le të shqyrtojmë këtë çështje dhe të përshkruajmë qarkun e pajisjes bazuar në një bazë elementare moderne. Vërtetë, skema do të jetë më e thjeshta me një numër minimal përbërësish dhe pjesësh.

Le të fillojmë me faktin se ka prej kohësh skema që bazohen në përdorimin e baterive konvencionale të makinave. Së pari, kjo është e përshtatshme kur bëhet fjalë për kushtet në terren ku duhet të merrni një ngarkesë 12V. Së dyti, pajisja e vetë konvertuesit është mjaft e thjeshtë. Ai bazohet në një gjenerator që kontrollon transistorët me fuqi të lartë. Ata, nga ana tjetër, siç thonë ata, "lëkundin" transformatorin e instaluar në daljen e qarkut.

Por kjo pajisje kishte një problem. Për të kontrolluar transistorët e fuqishëm, ishte e nevojshme të mblidhej një e ashtuquajtur kaskadë, e cila përfshin transistorë me fuqi të mesme dhe të ulët. Kjo do të thotë, vetë pajisja u rrit në madhësi, dhe jo vetëm për shkak të kaskadës. Për të ftohur të gjithë këtë strukturë, ishte e nevojshme të instalohej një radiator mjaft mbresëlënës.

Si është tani?

Baza moderne e elementeve bën të mundur sot thjeshtimin e dizajnit të përshkruar më sipër në minimum.

Për ta bërë këtë, së pari do të duhet të zëvendësoni gjeneratorin e rëndë me një mikroqark të veçantë të markës KR1211EU1. Ju lutemi vini re se ky mikrocirku është i prodhuar në vend, ju nuk do të gjeni analoge të huaj.
Në vend të çelsave të energjisë, është mirë të përdorni transistorë IRL2505, ata janë të fuqishëm dhe përdoren në qarqet elektrike të makinave. Nga rruga, rezistenca e tyre është 0.008 Ohm, e cila nuk është e krahasueshme me kontaktet mekanike.

Diagrami i lidhjes

Këtu është një diagram për montimin e një konverteri të tensionit 12 220 me duart tuaja:

Në parim, qarku është mjaft i thjeshtë, kështu që nuk do të jetë e vështirë ta montoni atë. Por unë do të doja të tërhiqja vëmendjen për disa nuanca.

Qarku KR1211EU1 ka dy dalje: direkte (në figurë tregohet nga pozicioni "4") dhe anasjelltas (pozicioni "6"). Sinjali në këto dy dalje është i mjaftueshëm për të kontrolluar çelsat e energjisë. Në të njëjtën kohë, vetë çelësat hapen vetëm nën ndikimin e një impulsi të nivelit të lartë. Kur konverteri funksionon, formohet një nivel i ulët midis mikroqarkut dhe çelsave të energjisë, ose, siç e quajnë ekspertët, një "pauzë". Është afatshkurtër, por mjafton që të dy transistorët të mbahen në pozicionin e mbyllur. Pse është e nevojshme kjo? Ekziston vetëm një qëllim - të përjashtohet pamja e të ashtuquajturës rrymë përmes, e cila shfaqet nëse të dy çelësat janë të hapur në të njëjtën kohë.

Tani ka disa pozicione për vetë skemën.

Zinxhiri R1-C1 - vendos frekuencën e vetë gjeneratorit. Zinxhiri R2-C2 është elementi fillestar.
Transformatori "T1" dhe dy transistorë IRL2505 (në diagram ata janë caktuar si VT1 dhe VT2) krijojnë një fazë dalëse shtytje-tërheqëse. Meqenëse rezistenca e transistorëve është e papërfillshme, praktikisht nuk ka shpërndarje të energjisë kur çelsat janë të hapur, edhe nëse rryma në rrjet është e lartë. Prandaj, radiatorët nuk mund të instalohen në një konvertues të këtij lloji, fuqia e të cilit nuk e kalon parametrin 200 vat.
Në këtë rast, transistorët mund të kalojnë në vetvete një rrymë konstante deri në 104 A, dhe një rrymë impuls deri në 360 A. Nga ana tjetër, kjo lejon përdorimin e një transformatori me fuqi 1000 vat në konvertues. Kjo do të thotë, me një tension rrjeti prej 220 volt, mund të hiqni një ngarkesë prej 400 W.

Në fakt, rezulton se çdo transformator që ka dy bobina 12 volt mund të instalohet në një konvertues 12-220 të këtij lloji. Por në këtë rast, do të duhet të merrni parasysh raportin e fuqisë së vetë pajisjes me fuqinë e rrjetit konsumues, ky raport duhet të jetë 2.5. Domethënë, konverteri duhet të ketë një fuqi 2.5 herë më të lartë se ajo e konsumatorëve në total.

Analiza e detajuar

Qarku përmban një stabilizues që fuqizon çipin A1. Ai përbëhet nga një zinxhir: R3-VD1-C3, ndërsa çdo pajisje e ngjashme me një tregues stabilizimi prej 8-10 volt mund të përdoret si diodë zener (VD1).

Ju lutemi vini re se kondensatorët C4 dhe C5 janë instaluar paralelisht. Nëse nuk i gjeni me të njëjtin kapacitet siç tregohet në diagram, atëherë mund t'i zëvendësoni me të ngjashme (mundësisht të importuara) me kapacitet 4700 uF.

Kondensatori C6 është një element që shtyp impulset me frekuencë të lartë në dalje. Për këtë është mirë të përdorni markën K 73-17 të prodhimit vendas ose një të huaj të ngjashme.

Dhe një rekomandim apo nuancë e fundit. Meqenëse një rrjet 12 volt me një konsum prej 400 W do të gjenerojë një rrymë prej 40 A, do të jetë e nevojshme të llogaritet seksioni kryq i telave të përdorur. Kjo është veçanërisht e vërtetë për kabllon që lidh baterinë dhe konvertuesin. Ju lutemi vini re se gjatësia e telit duhet të mbahet në minimum.

Siç mund ta shihni, bërja e një konverteri nga 12 volt në 220 V me duart tuaja nuk është shumë e vështirë. Qarku është i thjeshtë, minimizon numrin e pjesëve, gjë që zvogëlon koston e pajisjes në tërësi. Plus puna e tij është më efikase.

Invertorët nga 220 në 12 volt prodhohen në forma dhe madhësi të ndryshme. Ekzistojnë lloje të transformatorëve dhe pulseve. Konvertuesi i transformatorit 220 në 12 volt Dizajni, siç sugjeron emri, bazohet në një transformator në rënie.

Llojet e konvertuesve dhe dizajni i tyre

Një transformator është një produkt i përbërë nga dy pjesë kryesore:

një bërthamë e montuar nga çeliku elektrik;
mbështjelljet e bëra në formën e kthesave të materialit përcjellës.

Puna e tij bazohet në shfaqjen e forcës elektromotore në një qark të mbyllur përçues. Kur rryma alternative rrjedh nëpër mbështjelljen parësore, formohen linja alternative të fluksit magnetik. Këto vija depërtojnë në bërthamë dhe në të gjitha mbështjelljet në të cilat shfaqet forca elektromotore. Kur mbështjellja dytësore është nën ngarkesë, rryma fillon të rrjedhë nën ndikimin e kësaj force.

Vlera e diferencës së mundshme do të përcaktohet nga raporti i numrit të kthesave të mbështjelljes parësore dhe dytësore. Kështu, duke ndryshuar këtë raport, mund të merrni çdo vlerë.

Për të zvogëluar vlerën e tensionit, numri i kthesave në mbështjelljen sekondare bëhet më i vogël. Vlen të përmendet se sa më sipër funksionon vetëm kur AC aplikohet në mbështjelljen parësore. Kur përdorni rrymë të drejtpërdrejtë, krijohet një fluks magnetik konstant, i cili nuk shkakton një EMF dhe energjia nuk do të transferohet.

Konvertuesi pa transformator nga 220 në 12 volt

Pajisjet e tilla të fuqisë quhen pajisje të fuqisë komutuese. Pjesa kryesore e një pajisjeje të tillë është zakonisht një mikroqark i specializuar (modulator i gjerësisë së pulsit).

Përmbysja nga 220 në 12 volt ndodh si më poshtë. Tensioni i rrjetit furnizohet në qarkun ndreqës, dhe më pas zbutet nga një kapacitet me një vlerë nominale 300-400 volt. Pastaj sinjali i korrigjuar konvertohet duke përdorur transistorë në impulse drejtkëndëshe me frekuencë të lartë me ciklin e kërkuar të punës. Konvertuesi i llojit të pulsit, për shkak të përdorimit të një qarku invertues, prodhon një tension të qëndrueshëm në dalje. Në këtë rast, konvertimi ndodh si me izolim galvanik nga qarqet e daljes ashtu edhe pa të.

Në rastin e parë, përdoret një transformator pulsi, i cili merr një sinjal me frekuencë të lartë deri në 110 kHz.

Ferromagnetët përdoren në prodhimin e bërthamës, gjë që çon në një ulje të peshës dhe madhësisë. E dyta përdor një filtër me kalim të ulët në vend të një transformatori.

Përparësitë e burimeve pulsuese janë si më poshtë:

peshë e lehtë;
efikasitet i përmirësuar;
lirshmëria;
prania e mbrojtjes së integruar.

Disavantazhet përfshijnë faktin se përdorimi në punë impulse me frekuencë të lartë, vetë pajisja krijon ndërhyrje. Kjo kërkon eliminim dhe sjell komplikime në qarqet elektrike.

Si të bëni vetë 12 volt nga 220 volt

Mënyra më e lehtë është të bëni një pajisje analoge të bazuar në një transformator torus. Kjo pajisje është e lehtë për t'u bërë vetë. Për ta bërë këtë, do t'ju duhet çdo transformator me një dredha-dredha kryesore të vlerësuar për 220 volt. Dredha-dredha dytësore llogaritet sipas formulave të thjeshta ose zgjidhet praktikisht.

Për zgjedhje mund t'ju duhet:

pajisje për matjen e tensionit;
shirit izolues;
shirit mbajtës;
Tel bakri;
Makine per ngjitjen e metalit;
mjet çmontimi (thimka, kaçavida, pincë, thikë, etj.).

Para së gjithash, është e nevojshme të përcaktohet se në cilën anë të transformatorit që konvertohet ndodhet mbështjellja sekondare. Hiqni me kujdes shtresën mbrojtëse për të fituar akses. Duke përdorur një testues, matni tensionin në terminalet.

Në rast të tensionit më të ulët, lidhni një tel në çdo skaj të mbështjelljes, duke izoluar me kujdes pikën e lidhjes. Duke përdorur këtë tel bëj dhjetë kthesa dhe matni sërish tensionin. Varësisht se sa është rritur tensioni, llogaritni numrin shtesë të kthesave.

Nëse voltazhi tejkalon atë që kërkohet, ndërmerren veprime të kundërta. Zbërthehen dhjetë kthesa, matet tensioni dhe llogaritet se sa prej tyre duhet të hiqen. Pas kësaj, teli i tepërt pritet dhe ngjitet në terminal.

Duhet të theksohet se kur përdorni një urë diodë, diferenca e potencialit të daljes do të rritet me një sasi të barabartë me produktin e tensionit të alternuar dhe vlerën 1.41.

Avantazhi kryesor i konvertimit të transformatorit është thjeshtësia dhe besueshmëria e lartë. Ana negative është madhësia dhe pesha.

Vetë-montimi i invertorëve të pulsit është i mundur vetëm me një nivel të mirë trajnimi dhe njohuri të elektronikës. Edhe pse mund të blini komplete të gatshme KIT. Ky komplet përmban një bord qark të printuar dhe komponentë elektronikë. Seti përfshin gjithashtu diagrami elektrik Dhe vizatim me renditje të detajuar të elementeve. Gjithçka që mbetet është që të shkrihet me kujdes gjithçka.

Duke përdorur teknologjinë e pulsit, mund të bëni gjithashtu një konvertues nga 12 në 220 volt. E cila është shumë e dobishme kur përdoret në makina. Një shembull i mrekullueshëm është një furnizim me energji të pandërprerë i bërë nga pajisje të palëvizshme.

!
Në këtë produkt shtëpiak, AKA KASYAN do të bëjë një konvertues universal të tensionit të uljes dhe rritjes.

Autori kohët e fundit mblodhi një bateri litium. Dhe sot ai do të zbulojë sekretin për çfarë qëllimi e bëri atë.

Këtu është një konvertues i ri i tensionit, mënyra e funksionimit të tij është me një cikël.

Konvertuesi ka dimensione të vogla dhe fuqi mjaft të lartë.

Konvertuesit konvencionale bëjnë një nga dy gjërat. Ata vetëm rrisin ose ulin vetëm tensionin e furnizuar në hyrje.
Versioni i bërë nga autori mund të rritet,

dhe ulni tensionin e hyrjes në vlerën e kërkuar.

Autori ka burime të ndryshme të rregulluara të energjisë me të cilat ai teston produktet e montuara shtëpiake.

Karikon bateritë dhe i përdor ato për detyra të tjera të ndryshme.

Jo shumë kohë më parë, u shfaq ideja e krijimit të një burimi portativ të energjisë.
Deklarata e problemit ishte si më poshtë: pajisja duhet të jetë në gjendje të ngarkojë të gjitha llojet e pajisjeve portative.

Nga telefonat inteligjentë dhe tabletët e zakonshëm te laptopët dhe kamerat video, madje u përball me fuqizimin e saldimit të preferuar të autorit TS-100.

Natyrisht, thjesht mund të përdorni karikues universal me adaptorë të energjisë.
Por të gjitha ato mundësohen nga 220 V

Në rastin e autorit, ajo që duhej ishte një burim portativ i tensioneve të ndryshme dalëse.

Por autori nuk gjeti asnjë nga këto për shitje.

Tensionet e furnizimit për këto pajisje kanë një gamë shumë të gjerë.
Për shembull, telefonat inteligjentë kanë nevojë për vetëm 5 V, laptopët 18, disa edhe 24 V.
Bateria e prodhuar nga autori është projektuar për një tension daljeje prej 14.8 V.
Prandaj, kërkohet një konvertues i aftë si për të rritur ashtu edhe për të ulur tensionin fillestar.

Ju lutemi vini re se disa nga vlerat e përbërësve të treguar në diagram ndryshojnë nga ato të instaluara në tabelë.

Këta janë kondensatorë.

Diagrami tregon vlerat e referencës dhe autori krijoi tabelën për të zgjidhur problemet e tij.
Së pari, më interesonte kompaktësia.

Së dyti, konverteri i fuqisë së autorit ju lejon të krijoni me lehtësi një rrymë dalëse prej 3 Amper.

AKA KASYAN nuk nevojitet asgjë më shumë.

Kjo për faktin se kapaciteti i kondensatorëve të ruajtjes së përdorur është i vogël, por qarku është i aftë të japë një rrymë dalëse deri në 5 A.

Prandaj, skema është universale. Parametrat varen nga kapaciteti i kondensatorëve, parametrat e induktorit, ndreqësi i diodës dhe karakteristikat e ndërprerësit të fushës.

Le të themi disa fjalë për skemën. Është një konvertues me një cikël i bazuar në kontrolluesin PWM UC3843.

Meqenëse voltazhi nga bateria është pak më i lartë se furnizimi standard me energji i mikroqarkut, një stabilizues 12V 7812 u shtua në qark për të fuqizuar kontrolluesin PWM.

Ky stabilizues nuk u tregua në diagramin e mësipërm.
Kuvendi. Rreth kërcyesve të instaluar në anën e montimit të tabelës.

Janë katër prej këtyre kërcyesve, dhe dy prej tyre janë të fuqisë. Diametri i tyre duhet të jetë së paku një milimetër!
Transformatori, ose më mirë mbytja, është mbështjellë në një unazë të verdhë të bërë prej hekuri pluhur.

Unaza të tilla mund të gjenden në filtrat e daljes së furnizimit me energji kompjuterike.
Dimensionet e bërthamës së përdorur.
Diametri i jashtëm 23.29 mm.

Diametri i brendshëm 13.59 mm.

Trashësia 10.33 mm.

Me shumë mundësi, trashësia e mbështjelljes së izolimit është 0.3 mm.
Mbytja përbëhet nga dy mbështjellje të barabarta.

Të dy mbështjelljet janë mbështjellë me tel bakri me diametër 1.2 mm.
Autori rekomandon përdorimin e telit me një diametër pak më të madh, 1,5-2,0 mm.

Ka dhjetë kthesa në dredha-dredha, të dy telat janë mbështjellë menjëherë, në të njëjtin drejtim.

Para instalimit të mbytjes, mbyllni kërcyesit me shirit najloni.

Funksionaliteti i qarkut qëndron në instalimin e saktë të induktorit.

Është e nevojshme të lidhni saktë terminalet e mbështjelljes.

Thjesht instaloni mbytet siç tregohet në foto.

Fuqia e transistorit me efekt në terren me kanal N, pothuajse çdo transistor me tension të ulët mund të bëjë.

Rryma e tranzistorit nuk është më e ulët se 30A.

Autori përdori një transistor IRFZ44N.

Ndreqësi i daljes është një diodë e dyfishtë YG805C në një paketë TO220.

Është e rëndësishme të përdoren diodat Schottky, pasi ato japin një rënie minimale të tensionit (0.3V kundrejt 0.7) në kryqëzim, gjë që ndikon në humbjet dhe ngrohjen. Ato janë gjithashtu të lehta për t'u gjetur në furnizimet famëkeqe të energjisë kompjuterike.

Në blloqe ato janë të vendosura në ndreqësin e daljes.

Në një rast ka dy dioda, të cilat në qarkun e autorit janë paralele për të rritur rrymën kaluese.
Konvertuesi është i stabilizuar dhe ka reagime.

Tensioni i daljes vendoset nga rezistenca R3

Mund të zëvendësohet me një rezistencë të jashtme të ndryshueshme për lehtësinë e funksionimit.

Konvertuesi është gjithashtu i pajisur me mbrojtje nga qarku i shkurtër. Rezistenca R10 përdoret si sensor aktual.

Ky është një devijim me rezistencë të ulët, dhe sa më i lartë rezistenca e tij, aq më e ulët është rryma e përgjigjes së mbrojtjes. Një opsion SMD është instaluar në anën e shinave.

Nëse mbrojtja e qarkut të shkurtër nuk është e nevojshme, atëherë ne thjesht e përjashtojmë këtë njësi.

Më shumë mbrojtje. Ka një siguresë 10A në hyrje të qarkut.

Nga rruga, bordi i kontrollit të baterisë tashmë ka të instaluar mbrojtjen e qarkut të shkurtër.

Është shumë e dëshirueshme të merren kondensatorë të përdorur në qark me rezistencë të ulët të brendshme.

Stabilizuesi, transistori me efekt në terren dhe ndreqësi i diodës janë ngjitur në një radiator alumini në formën e një pllake të përkulur.

Sigurohuni që të izoloni nënshtresat e tranzistorit dhe stabilizatorit nga radiatori duke përdorur tufa plastike dhe jastëkë izolues që përçojnë nxehtësinë. Mos harroni për pastën termike. Dhe dioda e instaluar në qark tashmë ka një strehim të izoluar.

Unë kurrë nuk kam parë një qark inverter më të thjeshtë se ky. Për të përsëritur, do t'ju duhet një minimum pjesësh - jo më shumë se 10 copë. Për të marrë një tension dalës prej 220 volt, na duhet një bateri AA 1.5 volt.

Invertorët nevojiten aty ku nuk është e mundur të lidheni me një rrjet 220 volt. Invertorët ndahen në dy lloje: disa kanë një tension dalës sinusoidal me një frekuencë prej 50 Hz dhe janë të përshtatshëm për të fuqizuar pothuajse çdo ngarkesë. Të tjerat e modifikuara kanë një frekuencë të lartë daljeje, rreth 500-10000 Hz dhe jo gjithmonë një formë vale sinusoidale.
Invertorët me një frekuencë të valës sinus 50 Hz janë të shtrenjtë, pasi nevojitet një transformator i madh ose njësi elektronike simuluese për të gjeneruar një impuls sinusoidal 50 Hz.
Inverteri më i thjeshtë që do të bëjmë i përket grupit të dytë. Dhe është i përshtatshëm për fuqizimin e furnizimeve të ndryshme të energjisë komutuese, të tilla si një karikues telefoni, një llambë e kursimit të energjisë - fluoreshente ose LED.

Komponentët e kërkuar

Transformator 220V – 6V. Mund ta hiqni atë nga një magnetofon i vjetër, marrës, etj. ose blej këtu -
Strehimi i baterisë AA - 1 -
Ndërprerës - 1 -
Pllaka e qarkut të printuar - 1 -
Transistor BC547 (analog i brendshëm i KT3102, KT315) - 1 -
Transistor BD140 me radiator (analog i brendshëm i KT814, KT816) - 1 -
Kondensatori 0,1 µF - 1-
Rezistenca 30 kOhm - 1 -
Mjetet:
Hekur saldimi, nëse nuk e keni, merrni këtu -

Skema

Le të fillojmë të njihemi me inverterin me një diagram. Ky është një multivibrator i zakonshëm i bazuar në një transistor të përbërë. Rezultati është një gjenerator në daljen e të cilit ka një transformator rritës.
Le të bëjmë së bashku një diagram. Bordi është prototip, me shumë vrima. I fusim pjesët dhe i lidhim me kërcyes sipas diagramit.

Kontrollimi i punës

Nëse të gjithë përbërësit e qarkut janë në gjendje të mirë pune, dhe qarku është montuar pa gabime, atëherë inverteri fillon të punojë menjëherë dhe nuk ka nevojë për rregullim.

Ne lidhim një llambë të kursimit të energjisë me daljen e inverterit. Fusni baterinë dhe mbyllni çelësin. Drita u ndez.

Natyrisht, shkëlqimi i tij është më i ulët se kur furnizohet nga rrjeti, por fakti që funksionon nga një element 1.5 volt është një zbulim i madh!
Natyrisht, si kudo tjetër, edhe këtu zbatohet ligji i ruajtjes së energjisë. Bazuar në këtë, rrjedh se rryma në qarkun e baterisë do të jetë disa herë më e lartë se në qarkun e llambës së dritës. Në përgjithësi, bateria duhet të jetë alkaline, atëherë ekziston mundësia që të funksionojë pak më gjatë.

Kur instaloni dhe punoni me inverterin, jini veçanërisht të kujdesshëm, voltazhi prej 220 volt është i rrezikshëm për jetën. Dhe, më besoni, një bateri 1.5 volt është e mjaftueshme për t'i dhënë një personi një goditje elektrike shkatërruese, madje edhe për të shkaktuar arrest kardiak. Siç e dini, për ta bërë këtë mjafton të kaloni rreth 100 mA përmes një personi, për të cilin ky inverter është mjaft i aftë.

Një inverter 12V/220V është një gjë e nevojshme për një familje. Ndonjëherë është thjesht e nevojshme: rrjeti, për shembull, është zhdukur, dhe telefoni është i vdekur dhe ka mish në frigorifer. Kërkesa përcakton furnizimin: për modelet e gatshme prej 1 kW ose më shumë, nga të cilat mund të fuqizoni çdo pajisje elektrike, do të duhet të paguani diku nga 150 dollarë. Ndoshta mbi 300 dollarë. Sidoqoftë, bërja e një konverteri të tensionit me duart tuaja në kohën tonë është e arritshme për këdo që di të bashkojë: montimi i tij nga një grup i gatshëm përbërësish do të kushtojë tre deri në katër herë më pak + pak punë dhe metal nga mbeturinat e mbeturinave. Nëse keni një karikues për bateritë e makinave, në përgjithësi mund të shpenzoni 300-500 rubla. Dhe nëse keni edhe aftësi bazë radio amatore, atëherë, pasi të keni gërmuar nëpër magazinë, është mjaft e mundur të krijoni një inverter 12V DC/220V AC 50Hz për 500-1200 W për asgjë. Le të shqyrtojmë opsionet e mundshme.

Opsionet: Global

Një konvertues i tensionit 12-220 V për të fuqizuar një ngarkesë deri në 1000 W ose më shumë në përgjithësi mund të bëhet në mënyrë të pavarur në mënyrat e mëposhtme (në mënyrë që të rriten kostot):

Vendosni një njësi të gatshme në një kuti me një ftohës nga Avito, Ebay ose AliExpress. Kërkoni për "inverter 220" ose "inverter 12/220"; ju mund të shtoni menjëherë fuqinë e kërkuar. Do të kushtojë përafërsisht. gjysma e çmimit të së njëjtës fabrikë. Nuk kërkohen aftësi elektrike, por - shih më poshtë;
Mblidhni të njëjtin nga kompleti: bord i qarkut të printuar + komponentë "të shpërndarë". Mund të blihet atje, por kërkesës i shtohet diy, që do të thotë vetë-montim. Çmimi ende përafërsisht. 1.5 herë më e ulët. Kërkohen aftësi themelore në radio elektronike: aftësia për të bashkuar, përdorur një multimetër, njohuri për instalimet elektrike (pinouts) të terminaleve të elementëve aktivë ose aftësinë për t'i kërkuar ato, rregullat për përfshirjen e komponentëve polare (dioda, kondensatorë elektrolitikë) në qark dhe aftësia për të përcaktuar se çfarë rryme dhe çfarë tela të seksionit kryq nevojiten;
Përshtatni një furnizim me energji të pandërprerë të kompjuterit (UPS, UPS) në inverter. Një UPS i përdorur që funksionon pa një bateri standarde mund të gjendet për 300-500 rubla. Ju nuk keni nevojë për ndonjë aftësi - thjesht lidhni baterinë e makinës me UPS-në. Por do t'ju duhet ta karikoni veçmas, shihni gjithashtu më poshtë;
Zgjidhni një metodë konvertimi, një diagram (shih më poshtë) në përputhje me nevojat tuaja dhe disponueshmërinë e pjesëve, llogarisni dhe montoni plotësisht vetë. Mund të jetë plotësisht falas, por përveç aftësive bazë elektronike, do t'ju duhet aftësia për të përdorur disa instrumente matëse speciale (shih gjithashtu më poshtë) dhe për të kryer llogaritje të thjeshta inxhinierike.

Nga një modul i përfunduar

Metodat e montimit sipas paragrafëve. 1 dhe 2 në fakt nuk janë aq të thjeshta. Kutitë e invertorëve të gatshëm të fabrikës shërbejnë gjithashtu si ftohës për çelësat e fuqishëm të tranzistorit brenda. Nëse merrni një "produkt gjysëm të gatshëm" ose "të lirshëm", atëherë nuk do të ketë strehim për ta: duke pasur parasysh koston aktuale të elektronikës, punës manuale dhe metaleve me ngjyra, ndryshimi në çmime shpjegohet pikërisht me mungesën e e dyta dhe, ndoshta, e treta. Kjo do të thotë, do të duhet të bëni vetë një radiator për çelësa të fuqishëm ose të kërkoni një të gatshëm alumini. Trashësia e saj në vendin ku janë instaluar çelësat duhet të jetë së paku 4 mm, dhe zona për çdo çelës duhet të jetë së paku 50 metra katrorë. shih për çdo kW të fuqisë dalëse; me fryrje nga një tifoz-ftohës kompjuteri 12 V 110-130 mA - nga 30 sq. çelësi cm*kW*.

Modulet e gatshme të inverterit të tensionit 12/220 V

Për shembull, ka 2 çelësa në një grup (modul) (ato mund të shihen, dalin nga tabela, shihni në të majtë në figurë); modulet me çelësa në radiator (në të djathtë në figurë) janë më të shtrenjta dhe janë të dizajnuara për një fuqi të caktuar, zakonisht jo shumë të lartë. Nuk ka ftohës, fuqia e kërkuar është 1.5 kW. Kjo do të thotë që ju duhet një radiator prej 150 m2. Përveç kësaj, ka edhe komplete instalimi për çelësat: guarnicionet izoluese që përcjellin nxehtësinë dhe pajisje për vidhat e montimit - gota dhe rondele izoluese. Nëse moduli ka mbrojtje termike (do të ketë një pjesë tjetër që del midis çelësave - një sensor termik), atëherë pak paste termike për ta ngjitur në radiator. Telat - sigurisht, shihni më poshtë.

Nga UPS

Inverteri 12V DC/220V AC 50Hz, me të cilin mund të lidhni çdo pajisje brenda kufirit të lejuar të fuqisë, është bërë nga një UPS kompjuteri mjaft thjesht: telat standardë të baterisë "tuaj" zëvendësohen me të gjata me kapëse për baterinë e makinës. terminalet. Seksioni kryq i telit llogaritet në bazë të densitetit të lejuar të rrymës prej 20-25 A/sq. mm, shih gjithashtu më poshtë. Por për shkak të një baterie jo standarde, mund të lindin probleme - me të, dhe është më e shtrenjtë dhe më e nevojshme se një konvertues.

UPS përdor gjithashtu bateri me acid plumbi. Ky është sot i vetmi burim i energjisë dytësore kimike gjerësisht i disponueshëm, i aftë për të dhënë rregullisht rryma të mëdha (rryma shtesë) pa u "vrarë" plotësisht në 10-15 cikle ngarkimi-shkarkimi. Në aviacion, përdoren bateri argjendi-zink, të cilat janë edhe më të fuqishme, por ato janë jashtëzakonisht të shtrenjta, nuk janë gjerësisht të disponueshme dhe jeta e tyre e shërbimit është e papërfillshme nga standardet e përditshme - përafërsisht. 150 cikle.

Shkarkimi i baterive acide monitorohet qartë nga voltazhi në bankë dhe kontrolluesi i UPS nuk do të lejojë që bateria "e huaj" të shkarkohet përtej masës. Por në bateritë standarde UPS elektroliti është xhel, ndërsa në bateritë e makinave është i lëngshëm. Mënyrat e karikimit në të dyja rastet janë dukshëm të ndryshme: të njëjtat rryma nuk mund të kalojnë nëpër xhel si përmes një lëngu, dhe në një elektrolit të lëngshëm, nëse rryma e ngarkesës është shumë e ulët, lëvizshmëria e joneve do të jetë e ulët dhe jo të gjitha. ata do të kthehen në vendet e tyre në elektroda. Si rezultat, UPS-ja do të ngarkojë në mënyrë kronike baterinë e makinës, ajo së shpejti do të sulfatohet dhe do të bëhet plotësisht e papërdorshme. Prandaj, kërkohet një karikues baterie për inverterin në UPS. Mund ta bëni vetë, por kjo është një temë tjetër.

Bateria dhe fuqia

Përshtatshmëria e konvertuesit për një qëllim të caktuar varet gjithashtu nga bateria. Një inverter i tensionit të rritjes nuk merr energji për konsumatorët nga "materia e errët" e Universit, vrimat e zeza, shpirti i shenjtë, apo kudo tjetër si kjo. Vetëm nga bateria. Dhe prej saj ai do të marrë energjinë e furnizuar për konsumatorët, të ndarë nga efikasiteti i vetë konvertuesit.

Nëse shihni "6800W" ose më shumë në trupin e një inverteri të markës, besoni syve tuaj. Elektronika moderne bën të mundur vendosjen e pajisjeve edhe më të fuqishme në vëllimin e një pakete cigaresh. Por le të themi se kemi nevojë për një fuqi ngarkese prej 1000 W dhe kemi në dispozicion një bateri të rregullt makine 12 V 60 A/h. Vlera tipike e efikasitetit të inverterit është 0.8. Kjo do të thotë se do të duhet përafërsisht. 100 A. Për një rrymë të tillë nevojiten edhe tela me një seksion kryq prej 5 metrash katrorë. mm (shih më lart), por kjo nuk është gjëja kryesore këtu.

Të apasionuarit pas makinave e dinë: nëse e përdorni motorin për 20 minuta, blini një bateri të re. Vërtetë, makinat e reja kanë kufizime kohore për funksionimin e saj, kështu që ndoshta ata nuk e dinë. Dhe sigurisht jo të gjithë e dinë se motori i një makine, sapo të rrotullohet, merr një rrymë prej përafërsisht. 75 A (brenda 0,1-0,2 s në fillim - deri në 600 A). Llogaritja më e thjeshtë - dhe rezulton se nëse inverteri nuk ka pajisje automatike që kufizon shkarkimin e baterisë, atëherë e jona do të mbarojë plotësisht në 15 minuta. Pra, zgjidhni ose dizajnoni konvertuesin tuaj duke marrë parasysh aftësitë e baterisë ekzistuese.

Shënim: kjo nënkupton një avantazh të madh të konvertuesve 12/220 V të bazuar në UPS-të e kompjuterit - kontrolluesi i tyre nuk do të lejojë që bateria të shkarkohet plotësisht.

Jeta e shërbimit të baterive acidike nuk zvogëlohet ndjeshëm nëse ato shkarkohen me një rrymë 2-orëshe (12 A për 60 A/h, 24 A për 120 A/h dhe 42 A për 210 A/h). Duke marrë parasysh efikasitetin e konvertimit, kjo jep një fuqi të lejueshme të ngarkesës afatgjatë prej përafërsisht. 120 W, 230 W dhe 400 W respektivisht. Për 10 min. ngarkesa (për shembull, për të fuqizuar një vegël elektrike), mund të rritet me 2.5 herë, por pas kësaj ABC duhet të pushojë për të paktën 20 minuta.

Në përgjithësi, rezultati nuk është plotësisht i keq. Nga mjetet e zakonshme elektrike shtëpiake, vetëm mulli mund të marrë 1000-1300 W. Pjesa tjetër, si rregull, kushton deri në 400 W, dhe kaçavida deri në 250 W. Një frigorifer nga një bateri 12 V 60 A/h do të funksionojë përmes një inverter për 1,5-5 orë; mjaftueshëm për të marrë masat e nevojshme. Prandaj, ka kuptim të bësh një konvertues 1 kW për një bateri 60 A/h.

Cili do të jetë rezultati?

Për të zvogëluar peshën dhe madhësinë e pajisjes, me përjashtime të rralla (shih më poshtë), konvertuesit e tensionit funksionojnë me frekuenca të rritura nga qindra Hz në njësi dhe dhjetëra kHz. Asnjë konsumator nuk do të pranojë një rrymë të një frekuence të tillë dhe humbja e energjisë së tij në instalime elektrike konvencionale do të jetë e madhe. Prandaj, invertorët 12-200 janë ndërtuar për tensionin e mëposhtëm të daljes. llojet:

220 V e korrigjuar konstante (220 V AC). I përshtatshëm për fuqizimin e karikuesve të telefonit, shumicën e furnizimeve me energji (PS) për tabletët, llambat inkandeshente, kujdestarët e shtëpisë fluoreshente dhe llambat LED. Me një fuqi prej 150-250 W, ato janë perfekte për veglat elektrike me dorë: fuqia DC që ata konsumojnë zvogëlohet pak dhe çift rrotullimi rritet. Jo i përshtatshëm për ndërrimin e furnizimit me energji (UPS) të televizorëve, kompjuterëve, laptopëve, furrave me mikrovalë, etj. me fuqi më shumë se 40-50 W: këto kanë detyrimisht të ashtuquajturat. një njësi fillestare, për funksionimin normal të së cilës voltazhi i rrjetit duhet të kalojë periodikisht nga zero. I papërshtatshëm dhe i rrezikshëm për pajisjet me transformatorë të energjisë në motorë elektrikë hekuri dhe AC: vegla elektrike të palëvizshme, frigoriferë, kondicionerë, shumica e audios Hi-Fi, përpunues ushqimi, disa fshesë me korrent, aparate kafeje, mulli kafeje dhe furra me mikrovalë (për këto të fundit - për shkak të pranisë së një tabele motori rrotullues).
Vala sinusale e modifikuar (shih më poshtë) - i përshtatshëm për çdo konsumator, përveç audios Hi-Fi me UPS, pajisje të tjera me UPS nga 40-50 W (shih më lart) dhe, shpesh sistemet lokale të sigurisë, stacionet e motit në shtëpi, etj. me sensorë analogë të ndjeshëm.
Sinusoidal i pastër - i përshtatshëm pa kufizime, përveç fuqisë, për çdo konsumator të energjisë elektrike.

Sinus apo pseudozinë?

Për të rritur efikasitetin, konvertimi i tensionit kryhet jo vetëm në frekuenca më të larta, por edhe me impulse heteropolare. Sidoqoftë, është e pamundur të fuqizoni shumë pajisje të konsumit me një sekuencë pulsesh drejtkëndëshe shumë polare (të ashtuquajturat meander): ngritje të mëdha në frontet gjarpëruese me një ngarkesë edhe pak reaktive do të çojnë në humbje të mëdha energjie dhe mund të shkaktojnë një mosfunksionimi i konsumatorit. Sidoqoftë, është gjithashtu e pamundur të projektohet konverteri për rrymë sinusodale - efikasiteti nuk do të kalojë përafërsisht. 0.6.

Konvertoni tensionin DC në valë sinus të modifikuar dhe të pastër

Një revolucion i qetë, por domethënës në këtë industri ndodhi kur mikroqarqet u zhvilluan posaçërisht për invertorët e tensionit, duke formuar të ashtuquajturat. një sinusoid i modifikuar (në të majtë në figurë), megjithëse do të ishte më e saktë ta quanim pseudo-, meta-, kuazi-, etj. sinusoid. Forma aktuale e sinusoidit të modifikuar është e shkallëzuar dhe pjesët e përparme të pulsit janë të zgjatura (përparjet e gjarpërimit shpesh nuk janë fare të dukshme në ekranin e një oshiloskopi me rreze katodike). Falë kësaj, konsumatorët me transformatorë në hekur ose reaktivitet të dukshëm (motorë elektrikë asinkronë) "kuptojnë" valën e pseudozinës "si reale" dhe punojnë sikur asgjë të mos kishte ndodhur; Audioja Hi-Fi me një transformator rrjeti në pajisje mund të mundësohet me një valë sinusale të modifikuar. Për më tepër, një sinusoid i modifikuar mund të zbutet në mënyra mjaft të thjeshta në një "pothuajse real", ndryshimet nga një i pastër në një oshiloskop mezi vërehen me sy; Konvertuesit e llojit "Sinus i pastër" nuk janë shumë më të shtrenjtë se ata konvencionalë, në të djathtë në Fig.

Sidoqoftë, nuk këshillohet të përdorni pajisje me përbërës analogë kapriçioz dhe UPS nga një valë sinusale e modifikuar. Këto të fundit janë jashtëzakonisht të padëshirueshme. Fakti është se platforma e mesme e sinusoidit të modifikuar nuk është një tension i pastër zero. Njësia e nisjes së UPS-së nga një valë sinusale e modifikuar nuk funksionon qartë dhe i gjithë UPS-ja mund të mos dalë nga modaliteti i nisjes në modalitetin e funksionimit. Përdoruesi e sheh këtë fillimisht si defekte të shëmtuara, dhe më pas nga pajisja del tymi, si në shaka. Prandaj, pajisjet në UPS duhet të furnizohen me energji nga inverterët e tipit Pure Sine.

Inverterin e bëjmë vetë

Pra, tani për tani është e qartë se është më mirë të bëni një inverter për një dalje prej 220 V 50 Hz, megjithëse do të kujtojmë gjithashtu daljen AC. Në rastin e parë, për të kontrolluar frekuencën do t'ju duhet një matës i frekuencës: norma për luhatjet në frekuencën e rrjetit të furnizimit me energji elektrike është 48-53 Hz. Motorët elektrikë AC janë veçanërisht të ndjeshëm ndaj devijimeve të tij: kur frekuenca e tensionit të furnizimit arrin kufijtë e tolerancës, ato nxehen dhe "largohen" nga shpejtësia e vlerësuar. Kjo e fundit është shumë e rrezikshme për frigoriferët dhe kondicionerët, ata mund të dështojnë në mënyrë të pariparueshme për shkak të uljes së presionit. Por ne nuk kemi nevojë të blejmë, të marrim me qira ose të kërkojmë hua një matës elektronik të saktë dhe shumëfunksional të frekuencës - nuk kemi nevojë për saktësinë e tij. Ose një matës i frekuencës rezonante elektromekanike (poz. 1 në figurë) ose një tregues i ndonjë sistemi, pos. 2:

Pajisjet për monitorimin e frekuencës së rrjetit të furnizimit me energji elektrike

Të dyja janë të lira, shiten në internet dhe në qytete të mëdha në dyqane të specializuara elektrike. Një matës i vjetër i frekuencës rezonante mund të gjendet në tregun e hekurit, dhe njëri ose tjetri, pas vendosjes së inverterit, është shumë i përshtatshëm për monitorimin e frekuencës së rrjetit në shtëpi - matësi nuk i përgjigjet lidhjes së tyre me rrjetin.

50 Hz nga kompjuteri

Në shumicën e rasteve, fuqia 220 V 50 Hz kërkohet nga konsumatorët që nuk janë veçanërisht të fuqishëm, deri në 250-350 W. Atëherë baza për një konvertues 12/220 V 50 Hz mund të jetë një UPS nga një kompjuter i vjetër - nëse, sigurisht, dikush është i shtrirë në plehra ose dikush po e shet atë me çmim të ulët. Fuqia e dorëzuar në ngarkesë do të jetë përafërsisht. 0.7 nga UPS-ja e vlerësuar. Për shembull, nëse në trupin e tij është shkruar "250W", atëherë pajisjet deri në 150-170 W mund të lidhen pa frikë. Ju duhet më shumë - së pari duhet ta provoni në një ngarkesë llambash inkandeshente. Ai zgjati 2 orë - mund të japë një fuqi të tillë për një kohë të gjatë. Si të bëni një inverter 12V DC/220V AC 50Hz nga një furnizim me energji kompjuteri, shihni videon më poshtë.

Video: një konvertues i thjeshtë 12-220 nga një furnizim me energji kompjuteri

Çelësat

Le të themi se nuk ka UPS kompjuteri ose keni nevojë për më shumë energji. Atëherë zgjedhja e elementëve kryesorë bëhet e rëndësishme: ata duhet të kalojnë rryma të larta me humbje minimale të ndërrimit, të jenë të besueshëm dhe të përballueshëm. Në këtë drejtim, transistorët bipolarë dhe tiristorët po bëhen me siguri një gjë e së kaluarës në këtë fushë aplikimi.

Revolucioni i dytë në biznesin e inverterit shoqërohet me ardhjen e transistorëve të fuqishëm me efekt në terren ("tranzistorë në terren"), të ashtuquajturit. strukturë vertikale. Sidoqoftë, ata kanë revolucionarizuar të gjithë teknologjinë e furnizimit me energji elektrike për pajisjet me fuqi të ulët: po bëhet gjithnjë e më e vështirë gjetja e një transformatori në hekur në pajisjet shtëpiake.

Më të mirat nga pajisjet e fushës me fuqi të lartë për konvertuesit e tensionit janë kanali i induktuar i portës së izoluar (MOSFET), p.sh. IFR3205, lënë në figurë:

Transistorët e fuqisë për konvertuesit e tensionit

Për shkak të fuqisë së papërfillshme të kalimit, efikasiteti i një inverteri me një dalje DC në transistorë të tillë mund të arrijë 0,95, dhe me një dalje AC 50 Hz 0,85-0,87. Analogët e MOSFET me një kanal të integruar, p.sh. IFRZ44, japin efikasitet më të ulët, por janë shumë më të lira. Një palë e njërës ose tjetrës ju lejon të sillni fuqinë në ngarkesë në përafërsisht. 600 W; të dyja mund të paralelizohen pa probleme (në të djathtë në figurë), gjë që bën të mundur ndërtimin e invertorëve me fuqi deri në 3 kW.

Shënim: humbja e fuqisë komutuese të çelsave me një kanal të integruar kur funksionon me një ngarkesë të konsiderueshme reaktive (për shembull, një motor elektrik asinkron) mund të arrijë 1,5 W për ndërprerës. Çelësat me një kanal të induktuar janë të lirë nga ky pengesë.

TL494

Elementi i tretë që bëri të mundur sjelljen e konvertuesve të tensionit në gjendjen e tyre aktuale është mikroqarku i specializuar TL494 dhe analogët e tij. Të gjithë ata janë një kontrollues i modulimit me gjerësi pulsi (PWM) që gjeneron një sinjal të modifikuar të valës sinus në dalje. Daljet janë shumë polare, gjë që ju lejon të kontrolloni çifte çelësash. Frekuenca e konvertimit të referencës vendoset nga një qark i vetëm RC, parametrat e të cilit mund të ndryshohen brenda kufijve të gjerë.

Kur mjafton një punë e përhershme?

Rrethi i konsumatorëve 220 V DC është i kufizuar, por janë ata që kanë nevojë për një furnizim autonom të energjisë jo vetëm në situata emergjente. Për shembull, kur punoni me mjete elektrike në rrugë ose në cepin e largët të faqes tuaj. Ose është gjithmonë i pranishëm, le të themi, në ndriçimin emergjent të hyrjes së shtëpisë, korridorit, korridorit, zonës lokale nga një bateri diellore që rimbush baterinë gjatë ditës. Rasti i tretë tipik është karikimi i telefonit në lëvizje nga çakmaku. Këtu fuqia dalëse nevojitet shumë pak, kështu që inverteri mund të bëhet vetëm me 1 transistor sipas qarkut të gjeneratorit të relaksimit, shih më poshtë. videoklip.

Video: konvertues përforcues në një transistor

Tashmë për të ndezur 2-3 llamba LED ju duhet më shumë energji. Kur përpiqeni ta "shtrydni" atë, efikasiteti i gjeneratorëve të bllokimit bie ndjeshëm, dhe ju duhet të kaloni në qarqe me elementë të veçantë të kohës ose reagime të plota të brendshme induktive, ato janë më ekonomike dhe përmbajnë numrin më të vogël të komponentëve. Në rastin e parë, për të kaluar një çelës, përdoret EMF vetë-induksioni i njërës prej mbështjelljeve të transformatorit së bashku me një qark kohor. Në të dytën, elementi i vendosjes së frekuencës është vetë transformatori i rritjes për shkak të konstantës së tij kohore; vlera e tij përcaktohet në radhë të parë nga dukuria e vetëinduksionit. Prandaj, të dy invertorët nganjëherë quhen konvertues vetë-induksioni. Efikasiteti i tyre, si rregull, nuk është më i lartë se 0,6-0,65, por, së pari, qarku është i thjeshtë dhe nuk kërkon rregullim. Së dyti, voltazhi i daljes është më trapezoid se vala katrore; Konsumatorët "kërkues" e "kuptojnë" atë si një valë sinusale e modifikuar. Disavantazhi: ndërprerësit e fushës në konvertues të tillë janë praktikisht të pazbatueshëm, sepse shpesh dështojnë për shkak të rritjeve të tensionit në mbështjelljen parësore gjatë ndërrimit.

Një shembull i një qarku me elementë të jashtëm të kohës është dhënë në pos. 1 foto:

Qarqet e konvertuesve të thjeshtë të tensionit 12-200 V

Bërthama magnetike e zgjedhur gabimisht e transformatorit të një konverteri të tensionit të ulët

Autori i dizajnit nuk ishte në gjendje të shtrydhte më shumë se 11 W nga ai, por me sa duket, ai ngatërroi ferritin me hekurin karbonil. Në çdo rast, qarku magnetik i blinduar (kupa) në foton e tij (shih figurën në të djathtë) nuk është në asnjë mënyrë ferrit. Duket më shumë si një karbonil i vjetër, i oksiduar nga jashtë me kalimin e kohës, shih fig. në të djathtë. Është më mirë të mbështillni transformatorin për këtë inverter në një unazë ferriti me një sipërfaqe tërthore të ferritit prej 0,7-1,2 metra katrorë. cm, dredha-dredha parësore duhet të përmbajë 7 rrotullime teli me diametër bakri prej 0,6-0,8 mm, dhe mbështjellja dytësore duhet të përmbajë 57-58 rrotullime teli 0,3-0,32 mm. Kjo është për drejtimin me dyfishim, shih më poshtë. Për "të pastër" 220 V - 230-235 kthesa teli 0,2-0,25. Në këtë rast, kur zëvendësoni KT814 me KT818, ky inverter do të japë fuqi deri në 25-30 W, e cila është e mjaftueshme për 3-4 llamba LED. Kur zëvendësoni KT814 me KT626, fuqia e ngarkesës do të jetë përafërsisht. 15 W, por efikasiteti do të rritet. Në të dyja rastet, radiatori kryesor është nga 50 metra katrorë. cm.

Në pos. Figura 2 tregon një diagram të konvertuesit "paradiluvian" 12-220 me mbështjellje të veçanta reagimi. Nuk është aq arkaike. Së pari, voltazhi i daljes nën ngarkesë është trapezoid me thyerje të rrumbullakosura dhe pa thumba. Është edhe më mirë se një valë sinusale e modifikuar. Së dyti, ky konvertues mund të projektohet pa asnjë modifikim në qark për një fuqi deri në 300-350 W dhe një frekuencë prej 50 Hz, atëherë nuk nevojitet një ndreqës, thjesht duhet të instaloni VT1 dhe VT2 në radiatorë nga 250 kW . shih secilin. Së treti, mbron baterinë: kur mbingarkohet, frekuenca e konvertimit bie, fuqia dalëse zvogëlohet dhe nëse e ngarkoni edhe më shumë, gjenerimi ndalon. Kjo do të thotë, për të shmangur shkarkimin e tepërt të baterisë, nuk kërkohet automatizimi.

Procedura për llogaritjen e këtij inverteri është dhënë në skanimin në Fig.

Sasitë kryesore në të janë frekuenca e konvertimit dhe induksioni i punës në qarkun magnetik. Frekuenca e konvertimit zgjidhet bazuar në materialin e bërthamës së disponueshme dhe fuqinë e kërkuar:

Kjo "gjithëngrënësi" e ferritit shpjegohet me faktin se laku i histerezës është drejtkëndor dhe induksioni i punës është i barabartë me induksionin e ngopjes. Ulja e vlerave të llogaritura të induksionit në bërthamat magnetike të çelikut në krahasim me vlerat tipike është shkaktuar nga një rritje e mprehtë e humbjeve të kalimit të rrymave jo-sinusoidale ndërsa rritet. Prandaj, nga thelbi i transformatorit të fuqisë së televizorit të vjetër "arkivoli" 270 W në këtë konvertues 50 Hz do të jetë e mundur të hiqni jo më shumë se 100-120 W. Por - pa peshk, ka kancer te peshku.

Shënim: nëse keni një bërthamë magnetike çeliku me një seksion kryq qëllimisht të tepërt, mos e shtrydhni energjinë nga ajo! Lëreni induksionin të jetë më i mirë - efikasiteti i konvertuesit do të rritet dhe forma e tensionit të daljes do të përmirësohet.

Drejtimi

Është më mirë të korrigjoni tensionin e daljes së këtyre invertorëve duke përdorur një qark me dyfishim të tensionit paralel (pika 3 në figurën me diagrame): përbërësit për të do të kushtojnë më pak, dhe humbjet e energjisë në një rrymë jo sinusoidale do të jenë më pak se në një urë. Kondensatorët duhet të marrin "fuqi", të projektuar për fuqi të lartë reaktive (të caktuar PE ose W). Nëse vendosni ato "të shëndosha" pa këto shkronja, ato thjesht mund të shpërthejnë.

50 Hz? Është shumë e thjeshtë!

Një inverter i thjeshtë 50 Hz (pika 4 në figurën e mësipërme me diagrame) është një dizajn interesant. Për disa lloje të transformatorëve standardë të fuqisë, konstanta e brendshme e kohës është afër 10 ms, d.m.th. një gjysmë periudhe prej 50 Hz. Duke e rregulluar atë me rezistorët e kohës, të cilat do të veprojnë gjithashtu si kufizues të rrymës së kontrollit të ndërprerësit, mund të merrni menjëherë një valë katrore të zbutur 50 Hz në dalje pa qarqe komplekse formimi. Transformatorët TP, TPP, TN për 50-120 W janë të përshtatshëm, por jo çdo lloji. Ju mund të duhet të ndryshoni vlerat e rezistencës dhe/ose të lidhni kondensatorë 1-22 nF paralelisht me ta. Nëse frekuenca e konvertimit është ende larg 50 Hz, është e padobishme çmontimi dhe kthimi i transformatorit: qarku magnetik i ngjitur me zam ferromagnetik do të fryhet dhe parametrat e transformatorit do të përkeqësohen ndjeshëm.

Ky inverter është një konvertues dacha për fundjavë. Nuk do të shkarkojë baterinë e makinës për të njëjtat arsye si ajo e mëparshme. Por mjafton të ndriçoni një shtëpi me një verandë me llamba LED dhe një televizor ose një pompë vibrimi në një pus. Frekuenca e konvertimit të inverterit të rregulluar kur rryma e ngarkesës ndryshon nga 0 në maksimum nuk shkon përtej normave teknike për rrjetet e furnizimit me energji elektrike.

Dredha-dredha e transformatorit origjinal janë drejtuar kështu. Në transformatorët tipikë të fuqisë, ekziston një numër çift i mbështjelljeve dytësore për 12 ose 6 V. Dy prej tyre "lihen mënjanë", dhe pjesa tjetër bashkohen paralelisht në grupe me një numër të barabartë mbështjelljesh në secilën prej tyre. Tjetra, grupet janë të lidhura në seri në mënyrë që të merrni 2 gjysmë dredha-dredha 12 V secila, kjo do të jetë një dredha-dredha me tension të ulët (primare) me një pikë mes. Nga mbështjelljet e mbetura të tensionit të ulët, njëra është e lidhur në seri me mbështjelljen e rrjetit 220 V, kjo do të jetë dredha-dredha në rritje. Nevojitet një aditiv sepse... Rënia e tensionit nëpër çelsat e bërë nga transistorë të përbërë bipolarë, së bashku me humbjet e tij në transformator, mund të arrijë 2.5-3 V, dhe tensioni i daljes do të nënvlerësohet. Dredha-dredha shtesë do ta sjellë atë në normalitet.

DC nga çipi

Efikasiteti i konvertuesve të përshkruar nuk kalon 0.8, dhe frekuenca ndryshon dukshëm në varësi të rrymës së ngarkesës. Fuqia maksimale e ngarkesës është më pak se 400 W, kështu që është koha të mendoni për zgjidhjet moderne të qarkut.

Qarku i një konverteri të thjeshtë 12 V DC/220 V DC për 500-600 W është paraqitur në figurë:

Qarku i konvertuesit 12-220 V DC 1000 W

Qëllimi i tij kryesor është të fuqizojë veglat elektrike të dorës. Një ngarkesë e tillë nuk kërkon cilësinë e tensionit të furnizuar, kështu që çelësat merren më lirë; IFRZ46, 48 janë gjithashtu të përshtatshëm. cm; Një bërthamë e transformatorit të energjisë nga një UPS kompjuteri është i përshtatshëm. Dredha-dredha primare - 2x5 kthesa të një tufe me 5-6 tela dredha-dredha me një diametër bakri prej 0,7-0,8 mm (shih më poshtë); dytësore - 80 kthesa të të njëjtit tel. Nuk kërkohet rregullim, por nuk ka monitorim të shkarkimit të baterisë, kështu që gjatë funksionimit duhet të lidhni një multimetër në terminalet e tij dhe mos harroni ta shikoni atë (e njëjta gjë vlen edhe për të gjithë invertorët e tjerë të tensionit të bërë në shtëpi). Nëse voltazhi bie në 10.8 V (1.8 V për qelizë) - ndaloni, fikeni! Ka rënë në 1.75 V për qelizë (10.5 V për të gjithë baterinë) - kjo tashmë është sulfacion!

Si të mbështillni një transformator në një unazë

Karakteristikat e cilësisë së inverterit, në veçanti efikasiteti i tij, ndikohen mjaft fuqishëm nga fusha e humbur e transformatorit të tij. Zgjidhja themelore për reduktimin e tij është e njohur prej kohësh: mbështjellja parësore, e cila "pompon" qarkun magnetik me energji, vendoset afër tij; dytësore mbi të në rend zbritës të fuqisë së tyre. Por teknologjia është e tillë që parimet teorike në dizajne specifike ndonjëherë duhet të kthehen nga brenda. Një nga ligjet e Murphy-t thotë përafërsisht. kështu: nëse pjesa e harduerit ende nuk dëshiron të funksionojë siç duhet, provoni të bëni të kundërtën në të. Kjo vlen plotësisht për një transformator me frekuencë të lartë në një bërthamë magnetike unaze ferriti me dredha-dredha të bëra me tela të ngurtë relativisht të trashë. Fryni transformatorin e konvertuesit të tensionit në një unazë ferriti si kjo:

Qarku magnetik është i izoluar dhe, duke përdorur një anije dredha-dredha, mbi të është mbështjellë një dredha-dredha dytësore, duke i vendosur kthesat sa më fort që të jetë e mundur, pos. 1 në Fig.:

Mbështjellja e një transformatori të konvertuesit të tensionit në një unazë ferriti

Mbështilleni fort pjesën dytësore me shirit, pos.
Përgatitni 2 parzmore identike teli për mbështjelljen parësore: mbështillni numrin e kthesave të gjysmës së mbështjelljes së tensionit të ulët me një tel të hollë të papërdorshëm, hiqeni atë, matni gjatësinë, prisni numrin e kërkuar të segmenteve të telit të dredha-dredha me një rezervë dhe montoni ato. në tufa.
Për më tepër, mbështjellja dytësore izolohet derisa të merret një sipërfaqe relativisht e sheshtë.
Fryni "primare" me 2 tufa njëherësh, duke rregulluar telat e tufave me shirit dhe duke shpërndarë në mënyrë të barabartë kthesat mbi bërthamën, pos. 3.
Thirrni skajet e tufave dhe lidhni fillimin e njërës me fundin e tjetrit, kjo do të jetë pika e mesme e dredha-dredha.

Shënim: në diagramet e qarkut elektrik, fillimet e mbështjelljes, nëse është e përshtatshme, tregohen me një pikë.

50 Hz zbutur

Një valë sinusale e modifikuar nga një kontrollues PWM nuk është mënyra e vetme për të marrë 50 Hz në daljen e inverterit, e përshtatshme për lidhjen e çdo konsumatori të energjisë elektrike shtëpiake dhe nuk do të dëmtonte të "zbutet" edhe kjo. Më i thjeshti prej tyre është transformatori i vjetër i mirë i hekurit, ai "hekuros" mirë për shkak të inercisë së tij elektrike. Vërtetë, po bëhet gjithnjë e më e vështirë të gjesh një bërthamë magnetike të vlerësuar në më shumë se 500 W. Një transformator i tillë izolues ndizet në daljen e tensionit të ulët të inverterit dhe një ngarkesë lidhet me dredha-dredha të tij në rritje. Nga rruga, shumica e UPS-ve kompjuterike janë ndërtuar sipas kësaj skeme, kështu që ato janë mjaft të përshtatshme për këtë qëllim. Nëse e mbështillni vetë transformatorin, atëherë ai llogaritet në mënyrë të ngjashme me atë të fuqisë, por me një gjurmë. veçoritë:

Vlera e përcaktuar fillimisht e induksionit të punës ndahet me 1.1 dhe zbatohet në të gjitha llogaritjet e mëtejshme. Kjo është e nevojshme për të marrë parasysh të ashtuquajturat. faktori i formës së tensionit jo sinusoidal Kf; për një sinusoid Kf=1.
Dredha-dredha e rritjes llogaritet fillimisht si një mbështjellje rrjeti 220 V për një fuqi të caktuar (ose përcaktohet nga parametrat e qarkut magnetik dhe vlera e induksionit të punës). Pastaj numri i gjetur i kthesave shumëzohet me 1,08 për fuqitë deri në 150 W, me 1,05 për fuqitë 150-400 W dhe me 1,02 për fuqitë 400-1300 W.
Gjysma e mbështjelljes së tensionit të ulët llogaritet si një tension dytësor prej 14,5 V për çelësat bipolarë ose me një kanal të integruar dhe 13,2 V për çelsat me një kanal të induktuar.

Shembuj të zgjidhjeve të qarkut për konvertuesit 12-200 V 50 Hz me një transformator izolues tregohen në figurë:

Qarqet e konvertuesit të tensionit 12-220 V 50 Hz për 500-1000 W

Në atë në të majtë, çelësat kontrollohen nga i ashtuquajturi oshilator kryesor. një multivibrator "i butë", ai tashmë gjeneron një gjarpërim në frontet e bllokuara dhe fraktura të lëmuara, kështu që nuk kërkohen masa shtesë zbutëse. Paqëndrueshmëria e frekuencës së një multivibratori të butë është më e lartë se ajo e një të rregullti, kështu që për ta rregulluar ju nevojitet një potenciometër P. Me çelësat në KT827, mund të hiqni fuqinë deri në 200 W (radiatorë nga 200 cm katrorë pa fryrje). Çelësat në KP904 nga mbeturinat e vjetra ose IRFZ44 ju lejojnë ta rritni atë në 350 W; teke në IRF3205 deri në 600 W, dhe ato të çiftuara në to deri në 1000 W.

Një inverter 12-220 V 50 Hz me një oshilator kryesor në TL494 (në të djathtë në figurë) ruan fort frekuencën në të gjitha kushtet e mundshme të funksionimit. Për të zbutur në mënyrë më efektive një pseudosinusoid, përdoret i ashtuquajturi fenomen. rezonancë indiferente, në të cilën marrëdhëniet fazore të rrymave dhe tensioneve në qarkun oscilues bëhen të njëjta si me rezonancën akute, por amplituda e tyre nuk rritet ndjeshëm. Teknikisht, kjo mund të zgjidhet thjesht: një kondensator zbutës është i lidhur me mbështjelljen e shtytjes, vlera e kapacitetit të të cilit zgjidhet sipas formës më të mirë të rrymës (jo tensionit!) nën ngarkesë. Për të kontrolluar formën e rrymës, një rezistencë 0,1-0,5 Ohm është e lidhur me qarkun e ngarkesës me një fuqi prej 0,03-0,1 të vlerës së vlerësuar, në të cilën është lidhur një oshiloskop me një hyrje të mbyllur. Kapaciteti zbutës nuk e zvogëlon efikasitetin e inverterit, por nuk mund të përdorni programe kompjuterike për simulimin e oshiloskopëve me frekuencë të ulët për ta konfiguruar atë, sepse hyrja e kartës së zërit që ata përdorin nuk është projektuar për një amplitudë 220x1.4 = 310 V! Çelësat dhe fuqitë janë të njëjta si më parë. rast.

Një qark konvertues më i avancuar 12-200 V 50 Hz është paraqitur në Fig.:

Qarku i një konverteri të përmirësuar 12-200 V 50 Hz

Ai përdor çelësa komplekse komplekse. Për të përmirësuar cilësinë e tensionit të daljes, ai përdor faktin që emetuesi i transistorëve bipolarë epitaksial planar është i dopuar shumë më tepër se baza dhe kolektori. Kur TL494 aplikon një potencial mbylljeje, për shembull, në bazën e VT3, rryma e kolektorit të tij do të ndalet, por për shkak të resorbimit të ngarkesës hapësinore të emetuesit, ajo do të ngadalësojë mbylljen e T1 dhe rritjet e tensionit nga emf vetë-induksioni Tr do të absorbohet nga qarqet L1 dhe R11C5; ata do të "anojnë" më shumë frontet. Fuqia dalëse e inverterit përcaktohet nga fuqia e përgjithshme Tr, por jo më shumë se 600 W, sepse Është e pamundur të përdoren çelsat e fuqishëm të çiftuar në këtë qark - përhapja e vlerës së ngarkesës së portës së transistorëve MOSFET është mjaft domethënëse dhe ndërrimi i çelsave do të jetë i paqartë, kjo është arsyeja pse forma e tensionit të daljes mund të përkeqësohet.

Choke L1 është 5-6 kthesa teli me diametër 2.4 mm në bakër, të mbështjellë në një copë shufër ferriti me diametër 8-10 m dhe një gjatësi 30-40 mm me një hap prej 3.5-4 mm. Qarku magnetik i mbytjes nuk duhet të jetë i shkurtër! Vendosja e një qarku është një detyrë mjaft e mundimshme dhe kërkon shumë përvojë: duhet të zgjidhni L1, R11 dhe C5 sipas formës më të mirë të rrymës së daljes nën ngarkesë, si në atë të mëparshmen. rast. Por Hi-Fi, i mundësuar nga ky konvertues, mbetet "hi-fi" për më kërkuesit
y thashetheme.

A është e mundur pa një transformator?

Tashmë teli mbështjellës për një transformator të fuqishëm 50 Hz do të kushtojë një qindarkë të bukur. Bërthamat magnetike nga transformatorët "arkivoli" deri në 270 W në përgjithësi janë pak a shumë të disponueshme, por në një inverter nuk mund të shtrydhni më shumë se 120-150 W nga kjo, dhe efikasiteti do të jetë në rastin më të mirë 0.7, sepse Bërthamat magnetike të "arkivoli" janë mbështjellë nga një shirit i trashë, humbjet e rrymës vorbull në të cilën janë të mëdha në tension jo sinusoidal në mbështjellje. Gjetja e një bërthame magnetike SL të bërë nga një shirit i hollë i aftë për të dhënë më shumë se 350 W me një induksion prej 0,7 Tesla është përgjithësisht problematik, do të jetë i shtrenjtë dhe i gjithë konverteri do të jetë i madh dhe i rëndë. Transformatorët UPS nuk janë të dizajnuar për funksionim të shpeshtë në modalitetin afatgjatë - ato nxehen dhe qarqet e tyre magnetike në inverterë degradohen mjaft shpejt - vetitë magnetike përkeqësohen shumë, fuqia e konvertuesit bie. A ka rrugëdalje?

Po, dhe kjo zgjidhje përdoret shpesh në konvertuesit e markës. Kjo është një urë elektrike e bërë nga çelsat në tranzistorë të fuqisë së tensionit të lartë me efekt në terren me një tension prishjeje prej 400 V dhe një rrymë kullimi prej më shumë se 5 A. E përshtatshme nga qarqet kryesore të UPS-ve kompjuterike dhe nga mbeturinat e vjetra - KP904, etj.

Ura mundësohet nga një DC konstante 220 V nga një inverter i thjeshtë 12-220 me ndreqje. Krahët e urës hapen në çifte, në mënyrë tërthore, në mënyrë alternative dhe rryma në ngarkesën e përfshirë në diagonalen e urës ndryshon drejtimin; Qarqet e kontrollit të të gjithë çelësave janë të ndara në mënyrë galvanike. Në modelet industriale, çelësat kontrollohen nga pajisje speciale. IC me izolim optobashkues, por në kushte amatore të dyja mund të zëvendësohen me një inverter shtesë me fuqi të ulët 12 V DC - 12 V 50 Hz, i mundësuar nga një transformator i vogël në pajisje, shih fig. Bërthama magnetike për të mund të merret nga një transformator i fuqisë së ulët të tregut kinez. Për shkak të inercisë së tij elektrike, cilësia e tensionit të daljes është edhe më e mirë se një valë sinusale e modifikuar.

Qarku për marrjen e 220 V 50 Hz nga një konvertues i tensionit pa një transformator të fuqishëm në pajisje