Opori-osveshenia.ru

Опоры освещения
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Схема простого преобразователя напряжения своими руками

Схема простого преобразователя напряжения своими руками

Преобразователь напряжения на белом фоне

Как сделать простой преобразователь напряжения своими руками — схема, необходимые элементы, советы по монтажу и пошаговые фото помогут разобраться в этом вопросе.

  1. Схема преобразователя напряжения

Схема преобразователя напряжения 12–220 В

Схематическое изображение преобразователя напряжения 12–220 В

Схема преобразователя напряжения 12–220 В

Данная схема работает по принципу преобразователей типа Push-Pull. Сердцем устройства будет служить плата CD-4047. Именно она будет выполнять роль задающего генератора, а также управлять полевыми транзистор ами, которые работают в режиме ключей.

Стоит учитывать, что открыт может быть всего один транзистор. В случае, если в одно время будут открыты 2 транзистора, случится замыкание, в результате которого транзисторы сгорят. Также это может произойти в случае неправильного управления.

Запрет открытия двух транзисторов

Рекомендации по подбору радиоэлементов для преобразователя напряжения 12–220 В

Плата CD-4047 не рассчитана на высокоточное управление полевыми транзисторами, но с данным заданием справляется отлично. Также для работы устройства потребуется трансформатор из старого ИБП на 250 или 300 Вт с первичной обмоткой и средней точкой подключения плюса от источника питания.

Трансформатор для преобразователя напряжения

Трансформатор имеет достаточно большое количество вторичных обмоток. Нужно будет с помощью вольтметра измерять все отводы и найти сетевую обмотку на 220В. Нужные провода будут выдавать наибольшее электросопротивление приблизительно 17 Ом, лишние отводки можете удалить.

Провода с необходимым электросопротивлением

Перед тем, как начать паять, желательно все еще раз перепроверить. Рекомендуется выбирать транзисторы с одной партии и одинаковыми характеристиками. Их можно определить специальным тестером.

Поскольку у платы CD-4047 нет аналогов, необходимо приобрести именно ее, а вот полевые транзисторы можно при необходимости поменять на n-канальные с напряжением от 60В и током минимум 35А. Подходят из серии IRFZ.

  • Читайте также, как создать своими руками преобразователь на 5В

Выходные биполярные транзисторы на схеме

Ограничительно затворные резисторы должны обладать сопротивлением 10–100 Ом, но предпочтительнее использовать резисторы на 22–47 Ом, мощность которых составляет 250 мВт.

Подходящие резисторы для преобразователя напряжения

Часто задающая цепь собирается исключительно из элементов, указанных на схеме, которая имеет точные настройки на 50 Гц.

Монтаж преобразователя напряжения 12–220 В своими руками

Все элементы устанавливаем в корпус блока питания для компьютеров, транзисторы следует установить на раздельные радиаторы.

Начало сборки преобразователя напряжения

Если будет установлен общий теплоотвод, обязательно изолируйте корпус транзисторов от радиатора. Кулер подключаем к шине на 12В.

Корпус транзисторов отделён от радиатора

Одним из существенных недостатков данного инвертора считается отсутствие защиты от замыкания. Если КЗ произойдет, то все транзисторы сгорят. Чтобы этого не допустить, на выходе обязательно нужно установить предохранитель на 1А.

Точка установки предохранителя

Для запуска инвертора используется кнопка, через которую будет подаваться плюс на плату. Силовые шины трансформатора следует прикрепить прямо к радиаторам транзисторов.

Силовые шины прикреплены к радиаторам транзисторов

Если подключить к выходу преобразователя энергометр, то на нем можно увидеть, что исходящая частота и напряжение в рамках допустимого. Если получилось больше или меньше 50 Гц, то частоту нужно настроить, используя многооборотный переменный резистор, он установлен на плате.

Энергометр подключён к преобразователю

Элемент R4 1k на схеме

Без нагрузки устройство издает достаточно сильный шум, который с нагрузкой существенно уменьшается, это норма.

Измерение показателей преобразователя напряжения

Получившееся устройство не стабилизировано, но практически все бытовые приборы могут работать с напряжением 90–280В. В случае если на выходе у вас получается больше 300В, необходимо на выход в дополнение к основной нагрузке подключать лампочку на 25 Вт, чтобы снизить напряжение до необходимого предела.

Место подключения лампочки на 25 Вт

Преобразователь напряжения 12-220 В почти готов к работе

Первый запуск и тестирование простого преобразователя напряжения с 12 на 220 В

Точка установки резистора вместо предохранителя

Если вы правильно соберете прибор, он будет работать с первых секунд, но при первом запуске важно подстраховаться. Для этого вместо предохранителя (смотреть схему) нужно установить резистор номинал которого составляет 5–10 Ом или лампочку на 12 В, чтоб избежать взрыва транзисторов, если были допущены ошибки.

Место установки лампочки в целях предосторожности

Если устройство работает стабильно, то трансформатор будет издавать звук, но ключи греться не будут. Если все работает правильно, резистор (лампочку) нужно убрать. Питание подается через предохранитель.

В среднем при работе на холостых преобразователь потребляет энергии от 150 до 300 мА в зависимости, какой источник питания и тип трансформатора.

  • Ознакомьтесь также с материалами создания повышающего преобразователя напряжения на TL494
  • Смотрите также схему ещё одного преобразователя напряжения 12-220

Графическое изображение контактов на плате

Технические элементы на плате преобразователя

Главный плюсовой провод следует подключить к средней точке трансформатора, но чтобы устройство начало работать, к плате нужно подключить слаботочный плюс. Благодаря этому запустится генератор импульсов.

Точка подключения слаботочного плюса

К данному простому преобразователю напряжения 12–220В не рекомендуется подключать асинхронные двигатели.

Видео о монтаже ещё одного простого преобразователя напряжения своими руками:

Простой преобразователь своими руками 12-220 Вольт

В последнее время все больше людей увлекается сборкой инвертеров (преобразователей) своими руками. Предложенная сборка способна выдать мощность до 300Вт.

В качестве задающего генератора задействован старый и добрый мультивибратор. Разумеется, такое решение многим уступает современным высокоточным генераторам на микросхемах, но давайте не забудем, что я стремился максимально упростить схему так, чтобы в итоге получился инвертор, который будет доступен широкой публике. Мультивибратор — не есть плохо, он работает более надежно, чем некоторые микросхемы, не так критичен к входным напряжениям, работает при суровых погодных условиях (вспомним TL494, которую нужно подогревать, при минусовых температурах).

Трансформатор использован готовый, от UPS, габариты сердечника позволяют снять 300 ватт выходной мощности. Трансформатор имеет две первичные обмотки на 7 Вольт (каждое плечо) и сетевую обмотку на 220 Вольт. По идее, подойдут любые трансформаторы от бесперебойников.

Диаметр провода первичной обмотки где-то 2,5мм, как раз то, что нужно.

Схема устройства:

Основные характеристики схемы

Номинал входного напряжения — 3,5-18 Вольт
Выходное напряжение 220Вольт +/-10%
Частота на выходе — 57 Гц
Форма выходных импульсов — Прямоугольная
Максимальная мощность — 250-300 Ватт.

Недостатки

Долго думал какие у схемы недостатки, на счет КПД, оно на 5-10% ниже аналогичных промышленных устройств.
Схема не имеет никаких защит на входе и на выходе, при КЗ и перегрузке полевые ключи будут перегреваться до тех пор, пока не выйдут из строя.
Из за формы импульсов, трансформатор издает некий шум, но это вполне нормально для таких схем.

Достоинства

Простота, доступность, затраты, 50 Гц на выходе, компактные размеры платы, легкий ремонт, возможность работы в суровых погодных условиях, широкий допуск используемых компонентов — все эти достоинства делают схему универсальной и доступной для самостоятельного повторения.

Китайский инвертор на 250-300 ватт, можно купить где-то за 30-40$, на этот инвертор я потратил 5$ — купил только полевые транзисторы, все остальное найдется на чердаке думаю у каждого.

Элементная база

В обвязке минимальное количество компонентов. Транзисторы IRFZ44 можно с успехом заменить на IRFZ40/46/48 или на более мощные — IRF3205/IRL3705, они не критичны.

Транзисторы мультивибратора TIP41 (КТ819) можно заменить на КТ805, КТ815, КТ817 и т.п.

С успехом подключал к этому инвертору телевизор, пылесос и другие бытовые устройства, работает неплохо, если устройство имеет встроенный импульсный БП, то вы не заметите разницы в работе от сети и от преобразователя, в случае запитки дрели — запускается с неким звуком, но работает довольно хорошо.

Плата была нарисована вручную обыкновенным маникюрным лаком.

В итоге инвертор понравился на столько, что решил поместить в корпус от компьютерного блока питания.
Реализована также функция REM, для включения схемы нужно всего лишь подключить провод REM на плюсовую шину, тогда поступит питание на генератор и схема начнет работать.

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Когда в автомобиле нужно создать сетевое напряжение, то обычно используют специальные преобразователи 12-220. В продаже есть недорогие штатные инверторы со стоимость около 20-30 долларов. Однако максимальная мощность таких устройства составляет в лучшем случае около 300 Ватт. В некоторых случаях такой мощности бывает недостаточно.

Получить питание для мощного усилителя можно путем небольших преобразований. Достаточно всего лишь заменить вторичную обмотку на стандартном инверторе. После этого можно получить любое значение входного напряжения. К примеру, мощность инвертора в 400 Ватт возрастет до 600 Ватт.

Для повышения мощности в домашних условиях специалисты рекомендую воспользоваться простым способом. Потребуется заменить мощные биполярные ключи на IRF 3205.

Для работы взят инвертор, к которому допустимо подключить 4 пары выходных транзисторов. Поэтому устройство, после проведения необходимых работ, сможет выдать мощность около 1300 Ватт. Если покупать готовый инвертор с такими параметрами, то стоимость его возрастет до 100-130 долларов.

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

12-220 на 500 Ватт

Стоит обратить внимание, что традиционная двухтактная схема устройства не содержит в себе защиту от перегрева, КЗ и перегрузок на выходе.

Основу генератора составляет микрочип ТЛ 494, у которого есть дополнительный драйвер. Необходимо провести замену маломощных биполярных транзисторов на отечественные аналоги (КТ 3107).

Для того чтобы не использовать в работе мощные переключатели для подачи питания, инвертор оснащается схемой ремоут контроля.

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

В задающей части устройства использованы диоды специальные ШОТТКИ типа 4148 (подойдет и отечественный КД 522). Транзистор в схеме ремоут контроля заменяют на КТ 3102.

После этого можно переходить к самой ответственной части проекта – трансформатору. Этот элемент намотан на пару склеенных колец 3000 НМ. При этом размер каждого из них: 45х28х8. Для более плотной фиксации кольца можно обмотать скотчем.

Затем кольца обматывают сверху стекловолокном (стоимость его в магазине не более 1 доллара). Вполне допустимо заменить этот материала тканевой изолентой.

Стекловолокно нарезают на небольшие полоски шириной около 2 см и длинной не более 50 см. Материал для работы имеет высокую термостойкость, а благодаря тонкому основанию изоляция выглядит аккуратно.

Для первичной обмотки нужно 2х5 витков проволоки, то есть 10 витков с отводом от середины. Работы выполняются проводом диаметром 0,7-0,8 мм, и на каждое плечо уходит 12 жил. Более наглядно процесс представлен на следующих фотографиях.

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Жгут растягивают, и на оба плеча равномерно наматывают 5 витков, растягивая их по всему кольцу. Обмотки должны быть одинаковые.

Получившиеся элементы имеют четыре вывода. Начало первой обмотки нужно припаять концу второй. Место припоя будет случить отводом для силового напряжения в 12 В.

На следующем этапе работ кольцо необходимо изолировать с помощью стекловолокна и покрыть вторичной обмоткой.

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Вторичная обмотка повышает выходное напряжение. Поэтому при проведении работ нужно быть максимально аккуратным и соблюдать все меры предосторожности. Стоит помнить, что высокое напряжение опасно. Монтаж устройства осуществляется только с отключенным питанием.

Обмотку колец проводят с помощью пары параллельных жил провода 0,7-0,8 мм. Количество витков составляет порядка 80 штук. Провод равномерно распределяют по всему кольцу. На финальном этапе проводят дополнительную изоляцию изделия стекловолокном.

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Самостоятельное изготовление мощного инвертора 12-220 на 500 Ватт

Когда сборка инвертора завершена, то можно приступать к его тестированию. Устройство подключают к аккумулятору, для начала подойдет батарея с напряжением 12 В от бесперебойника. При этом «плюс» питания будет идти на схему через галогенную лампу мощностью 100 Ватт. Стоит обратить внимание, что эта лампа не должна светиться перед проведением работ и во время них.

После этого можно переходить к проверке полевых ключей на предмет тепловыделения. При правильно собранной схеме оно должно быть практически нулевым. Если входной нагрузки нет, а транзисторы перегреваются, то нужно искать неработающий компонент в устройстве.

В случае, если тестирование прошло успешно, то можно установить транзисторы на один общий теплоотвод. Для этого используют специальные изоляционные прокладки.

Принципиальная электрическая схема в формате *.lay находится в архивном файле и станет доступна после скачивания:

Простой преобразователь 12- 220 Вольт своими руками

В настоящее время интернет пестрит всевозможными схемами инверторов 12-220 Вольт, которые построены на микросхемах серии TL и полевых транзисторах и нет ни одной схемы максимально простой, на отечественной элементной базе. Я решил заполнить этот пробел.

Предлагаю для повторения очень простую и надежную схему инвертора (преобразователя) напряжения из 12В в 220вольт, для энергосберегающей лампы. Схема до безобразия проста и вместе с тем очень надежна, запускается без каких либо проблем сразу, содержит всего два транзистора и три детальки в обвязке — проще не бывает.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 1. Принципиальная схема простого инвертора напряжения 12В — 220В на двух транзисторах.

В качестве трансформатора использовал ферритовые чашки с такимим размерами: диаметр — 35 мм, высота — 20мм. Намотка данного трансформатора не имеет никаких особенностей. Фото феррита, катушки и собранного трансформатора для инвертора напряжения прикладываю ниже.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 2. Ферритовые чашки для изготовления трансформатора к инвертору напряжения.

Сперва мотается первичная обмотка, она содержит 14 витков провода диаметром 0,5 мм, после намотки ее нужно обернуть изолентой в один слой. Вторичная обмотка трансформатора мотается проводом диаметром 0.2мм и содержит 220 витков, поверх ее также обматываем изолентой в один слой. Все, трансформатор готов, осталось только собрать половинки и посадить на болтик.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 3. Каркас трансформатора с намотанными катушками индуктивности.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 4. Готовый трансформатор для схемы простого инвертора напряжения 12В — 220В.

Методом проб и ошибок подобрал для схемы транзисторы, ориентируясь на минимальный ток потребления схемы. Получилась пара КТ814 и КТ940, затем были подобраны сопротивления и емкость. В результате моих опытов получилась вот такая схема с указанными номиналами, она приведена выше.

Данная конструкция простого инвертора напряжения отлично подходит для питания энергосберегающей лампы мощностью в 8,9,11 Ватт. Лампы мощностью в 20 ватт не хотят работать, скорее всего вторичка слабовата — переделывать я не стал. Лампа мощностью в 9 ватт светит так же ярко как и при питании напрямую от сети переменного тока 220В. Потребляемый ток схемы преобразователя напряжения колеблется в пределах 0.5 — 0.54 Ампера.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 5. Внешний вид готового устройства в сборе.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 6. Размеры конструкции в сравнении .

Примечание: пачка сигарет указана здесь лишь только с одной целью- показать сравнительные размеры устройства.
Курить вредно!!

Если использовать вместо транзистора КТ940 транзистор КТ817 и аналогичные то ток, потребляемый схемой инвертора напряжения и лампой, возрастает до величины 0,86 Ампера. Данная конструкция простого инвертора напряжения доступна к изготовлению всем радиолюбителям и начинающим. Преимущества данной конструкции очевидны: простота изготовления и надежность в работе.

Нужно отметить что очень много радиолюбителей проживает в сельской местности и не имеют возможности приобрести импортные детали, к тому же хоть и недорого но стоят денег те же полевые транзисторы, которые при ошибке тут же могут сгореть или выйти из строя, не говоря уже о микросхемах.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 7. Подключение инвертора напряжения к батарее и энергосберегающей лампе.

простой инвертор 12- 220 Вольт своими руками

Рис. 8. Самодельный инвертор напряжения в работе — ярко горит энергосберегающая лампа.

А чаще всего у сельского радиолюбителя запасы радиодеталей ограничены старым советским телевизором. Вот так и появился простой инвертор напряжения, собранный из деталей, полученых из советского хлама. Имея в распоряжении аккумулятор емкостью в 7 Ампер-Часов нетрудно подсчитать на сколько времени его хватит — проверял лично.

От гелевого китайского аккумулятора эмкостью в 7 Ампер-Часов лампа горит на полной яркости в течении 6 часов, и горит практически до полного разряда аккумуляторной батареи (падение напряжения до 5.5 вольт). Схема надежно запускается и при питании от 9 Вольт. Применение в быту данной конструкции каждый найдет сам для себя.

голоса
Рейтинг статьи
Читайте так же:
Ручные вальцы своими руками чертежи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector