Alp22.ru

Промышленное строительство
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

КАК: Выбор и установка автомобильного инвертора в автомобиле или грузовике — 2021

КАК: Выбор и установка автомобильного инвертора в автомобиле или грузовике — 2021

Коротко 12v — 220v инвертор в установка авто. (Декабрь 2021).

Table of Contents:

Инверторы — это удобные гаджеты, которые потребляют 12 В постоянного тока и обеспечивают 110 В или 220 В во многих странах, выход переменного тока. Проще говоря, они берут электричество, которое доступно из прикуривателя или вспомогательной розетки в вашем автомобиле или грузовике, и превращают его в тип электричества, который доступен в электрических розетках в вашем доме.

Это может быть чрезвычайно полезно в автомобиле, грузовике или RV, потому что это значительно увеличивает типы электроники, которые вы можете использовать на дороге. Поскольку почти все ваши домашние гаджеты и электроника работают от переменного тока, добавление преобразователя мощности в ваш автомобиль позволяет вам использовать устройство, которое вы обычно можете использовать дома, и использовать его на дороге.

Утилита, обеспечиваемая хорошим инвертором питания, особенно полезна для продавцов, дальнобойщиков и других людей, которые проводят много времени в своих автомобилях, но инвертор мощности автомобиля также может быть спасателем в долгой поездке, кемпинге и в большом количестве других обстоятельств.

Важный: Инверторы полезны, но у них есть ограничения. Количество мощности, которое может обеспечить инвертор, ограничено конструкцией самого инвертора и методом, который вы используете для подключения к электрической системе вашего автомобиля. Некоторое оборудование и приборы, например, холодильники, используют огромное количество электроэнергии при первом включении или с перерывами во время использования, что может быть проблемой, если инвертор недостаточно велик для обработки всплеска.

Как установить автомобильный инвертор

Если вы думаете об установке преобразователя мощности автомобиля, есть три основных момента, о которых вам нужно подумать, прежде чем потянуть за курок:

  1. Требования к питанию от портативных устройств — Инвертор должен иметь достаточную мощность для всех устройств, которые вы хотите подключить одновременно.
  2. Место установки инвертора — Инверторы могут быть установлены где угодно, но вам нужно подумать о доступности для подключения устройств, как вы собираетесь подключать его к источнику питания и заземления, и сможет ли он безопасно рассеять тепло, которое оно генерирует во время использования.
  3. Проблемы с электропитанием преобразователя — Вы можете подключать маленькие инверторы непосредственно к прикуривателю или к розетке для принадлежностей. Большие инверторы должны быть подключены непосредственно к батарее с помощью большого встроенного предохранителя.

Первое и самое главное — это то, сколько энергии требуется вашему устройству, поскольку это будет определять размер вашего инвертора, способ установки и место установки.

Мы рассмотрим это более подробно в следующих шагах, но вот некоторые грубые требования к мощности, чтобы начать работу:

  • Портативный нагреватель: 1500 Вт
  • Стандартный фен: 1500 Вт
  • Мини-холодильник: 100 Вт (500 Вт при запуске)
  • 17 "ноутбук: 90 Вт (меньше для небольших моделей)
  • Чугунная плита: 1500 Вт (1,100 для моделей с намотанной горелкой)

Требования к питанию Vs. Выход генератора

Требования к питанию от портативных устройств

Чтобы оценить правильный размер инвертора, общее правило состоит в том, чтобы умножить усилители вашего устройства на вольт, что обеспечит требование к мощности:

V x A = W

Например, предположим, что вы обновили свой старый PS3 до PS4 или Xbox 360 до Xbox One, и вы не знаете, что делать со своей старой консолью. Эти консоли не могут быть ужасно переносимыми, или самый простой способ добавить в автомобиль игровые автоматы, но вы можете легко приземлиться, чтобы выступить в качестве ядра автомобильной мультимедийной системы DIY.

Рейтинг на блоке питания Xbox 360 показывает, что он рисует 4A при 110V, поэтому, если вы хотите играть в Xbox 360 в своем автомобиле, вы должны взять эти цифры и подключить их к приведенной выше формуле:

110V x 4A = 440 Вт

В этом случае вам понадобится инвертор, который обеспечивает не менее 440 Вт. Тем не менее, важно отметить, что вам нужно найти тот, который может обеспечить непрерывность 440 Вт, в отличие от пика 440 Вт. Вам также понадобится более мощный инвертор, если вы хотите подключить что-нибудь в то же самое время, когда используете Xbox.

Генератор переменного тока и преобразователи мощности

Другая сторона уравнения — это именно то количество энергии, которое способен генератор переменного тока. Иногда вы можете найти этот номер, посмотрев на свой генератор переменного тока, но вам может потребоваться связаться с местным дилером, чтобы получить жесткий номер. Если у вас возникли проблемы с поиском жестких номеров, магазин электротоваров (или любая ремонтная мастерская с необходимым оборудованием) сможет протестировать реальную мощность и потребление вашего автомобиля.

Большинство генераторов переменного тока способны выставлять больше ватт, чем потребляемая электроника, и обычно они могут обрабатывать дополнительную электронику, например усилители, но точный выход варьируется от одной модели и модели к другой. Если вы хотите запустить большое количество энергоемкого оборудования с вашего инвертора, вам может потребоваться установка высокопроизводительного генератора переменного тока.

Если вы управляете грузовиком, на котором есть место для дополнительной батареи, также полезно воспользоваться этой ситуацией. Это особенно актуально, если вы хотите использовать свой инвертор, когда двигатель отключен, так как добавление дополнительной батареи поможет вам не сливать основную батарею до того места, где автомобиль не запускается.

Автомобильные инверторы

Первый шаг в установке преобразователя мощности автомобиля — решить, куда вы собираетесь его поместить. В некоторых местах следует учитывать:

  • В багажнике
  • Под сиденьем
  • Внутри перчаточного ящика
  • Установлено на половицы
  • Размещено под тире
Читайте так же:
Как делают вагонку видео

Рассматривая потенциальные места установки, важно подумать о том, откуда будет поступать ваша мощность, и насколько легко будет подключаться к вашим устройствам. Если вы хотите управлять электроникой в ​​основной каюте вашего автомобиля, тогда установка багажника может оказаться не очень удобной. С другой стороны, это может быть отличным местом при других обстоятельствах.

Также важно учитывать теплоотдачу. Инверторы обычно поставляются со встроенными вентиляторами, и многие из них на самом деле разработаны как большие радиаторы. Если ваш инвертор имеет вентилятор, вам нужно будет найти место установки, в котором воздушный поток не будет заблокирован.

Установка временного автомобильного инвертора

Самый простой способ установить преобразователь мощности автомобиля — просто подключить его к розетке 12 В. Эти выходы традиционно использовались для зажигалок с сигаретами, но многие новые автомобили полностью избегают зажигалки. Некоторые транспортные средства также имеют несколько выходов или удаленных точек в дополнение к той, которая находится на центральной консоли.

Так как прикуриватель или розетка 12 В привязаны к цепи, которая обычно включает в себя другую электронику, существует ограничение на то, сколько энергии вы можете извлечь из нее. По этой причине множество прикуривателей искусственно ограничивают доступную мощность при использовании этого типа соединения.

Это серьезный недостаток, если вы хотите использовать энергоемкие устройства, но это компромисс, поскольку просто подключить инвертор к розетке и использовать его. Эти подключаемые инверторы отлично подходят для ноутбуков и других небольших электронных устройств. Некоторые из них даже включают встроенные USB-розетки для питания сотовых телефонов, GPS-устройств и всего остального, которые используют стандартное USB-соединение.

Для более энергоемкого оборудования и постоянных установок вам понадобится провести проводку.

Установка постоянного инвертора автомобиля: встроенный предохранитель

Один из способов постоянного подключения автомобильного инвертора — либо подключиться к электросети, либо сразу перейти к батарее. Если вы решите пойти прямо на батарею, вам нужно будет найти, где проводка проходит через брандмауэр и прокладывает собственный провод питания.

После того, как вы подключаетесь к батарее, встроенный предохранитель гарантирует, что при включении инвертора ничего не расплавится или не загорится.

Если вы подключаетесь к существующему силовому кабелю, вы можете легко справиться с тем же набором проблем, с которыми имеете дело при подключении в гнездо прикуривателя. Вот почему важно, чтобы у вас было хорошее представление о том, что находится на какой-либо данной схеме, прежде чем в нее входить.

Добавление значительной мощности нагрузки к существующему силовому кабелю и схеме может вызвать проблемы, поэтому переходить прямо к блоку предохранителей — хорошая идея, если вы не хотите ловить проволоку через брандмауэр.

Установка постоянного инвертора автомобиля: блок предохранителей

Некоторые коробки предохранителей расположены под капотом, но многие из них удобно расположены где-то под черточкой. Это делает блок предохранителей хорошим местом для подключения преобразователя мощности автомобиля, если вы не заинтересованы в прокладке проводов через межсетевой экран.

Если в вашем блоке предохранителей есть пустые слоты, обычно это хорошее место для подключения. Вы можете либо установить новый плавкий предохранитель в пустой слот, либо нажать на заглушку блока предохранителей или использовать разъем лопатки для подключения непосредственно к передней части блока предохранителей.

Добавление нового плавкого предохранителя выглядит более чистым, но подключить разъем для лопаты легче. Однако вам нужно будет добавить плавкий предохранитель, если вы решите пойти по этому маршруту. Если вы не включите предохранитель где-нибудь в цепи, вы можете оказаться в огне внутри вашего автомобиля, если что-то пойдет не так.

Когда вы получаете питание от блока предохранителей, вы также должны проверить, имеет ли соединение всегда питание, или если он включен только при включенном зажигании. Если вы хотите постоянно подключаться к инвертору, вам понадобится всегда горячее соединение, при использовании только горячего, когда зажигание включено, это предотвратит случайное отключение батареи.

Как только вы решите, как вы собираетесь подключить инвертор к электрической системе вашего автомобиля, вы также можете подумать, нужен ли вам чистый инвертор синусоидальной волны. В то время как большинство приложений не требуют дополнительных затрат, есть некоторая электроника, которая может быть повреждена модифицированным инвертором синусоидальной волны.

Использование автомобильного инвертора в качестве генератора

Использование автомобильного инвертора в качестве генератора

Реальность такова, что вы можете использовать инвертор в своем автомобиле в качестве генератора во время отключения электроэнергии, но это не значит, что это хорошая идея.

Выбор 12-вольтового автомобильного обогревателя

Выбор 12-вольтового автомобильного обогревателя

Выбор правильного 12-вольтового автомобильного обогревателя для вашей собственной ситуации так же просто, как ответить на эти три простых вопроса.

Установка нового головного устройства — установка стереосистемы автомобиля

Установка нового головного устройства - установка стереосистемы автомобиля

Краткое руководство, в изображениях, о том, как установить стереосистему. Установка автомобильного радио может быть сложной, но это невозможно, если вы делаете это шаг за шагом.

Делаем простейший преобразователь 12В — 220В своими руками

Можно вспомнить много случаев, когда пригодился бы преобразователь из 12 вольт постоянного тока в 220 вольт переменного – например, приехав на дачу на автомобиле, можно вечером включить освещение или запитать от аккумулятора насос для полива. Также такой инвертор – неотъемлемая часть ветряных генераторов.

Купить готовое устройство не составит проблем – а автомагазинах можно найти автомобильные инверторы (импульсные преобразователи напряжения) различной мощности и цены.

Читайте так же:
Как открутить гайку без ключа и пассатижей

Однако, цена подобного устройства средней мощности (300-500 Вт) составляет несколько тысяч рублей, а надежность многих китайских инверторов достаточно спорна. Изготовление своими руками простого преобразователя – это не только способ ощутимо сэкономить, но и возможность улучшить свои знания в электронике. В случае отказа же ремонт самодельной схемы окажется ощутимо проще.

Распространенные схемы

Простой импульсный преобразователь

Схема этого устройства очень проста, а большинство деталей могут быть извлечены из ненужного блока питания компьютера. Конечно, у нее есть и ощутимый недостаток – получаемое на выходе трансформатора напряжение 220 вольт далеко по форме от синусоидального и имеет частоту значительно больше, чем принятые 50 Гц. Напрямую подключать к нему электродвигатели или чувствительную электронику нельзя.

схема

Для того, чтобы иметь возможность подключать к этому инвертору содержащую импульсные блоки питания технику (например, блок питания ноутбука), применено интересное решение – на выходе трансформатора установлен выпрямитель со сглаживающими конденсаторами. Правда, работать подключенный адаптер сможет только в одном положении розетки, когда полярность выходного напряжения совпадет с направлением встроенного в адаптер выпрямителя. Простые потребители типа ламп накаливания или паяльника можно подключать непосредственно к выходу трансформатора TR1.

Основа приведенной схемы – это ШИМ-контроллер TL494, наиболее распространенный в таких устройствах. Частоту работы преобразователя задают резистор R1 и конденсатор C2, их номиналы можно брать несколько отличающимися от указанных без заметного изменения в работе схемы.

Для большей эффективности схема преобразователя включает в себя два плеча на силовых полевых транзисторах Q1 и Q2. Эти транзисторы нужно разместить на алюминиевых радиаторах, если предполагается использовать общий радиатор – устанавливайте транзисторы через изоляционные прокладки. Вместо указанных на схеме IRFZ44 можно использовать близкие по параметрам IRFZ46 или IRFZ48.

Выходной дроссель наматывается на ферритовом кольце от дросселя, также извлекаемого из компьютерного блока питания. Первичная обмотка мотается проводом диаметром 0,6 мм и имеет 10 витков с отводом от середины. Поверх нее наматывается вторичная обмотка, содержащая 80 витков. Также можно взять выходной трансформатор из сломанного источника бесперебойного питания.

Вместо высокочастотных диодов D1 и D2 можно взять диоды типов FR107, FR207.

Так как схема очень проста, после включения при правильном монтаже она начнет работать сразу и не потребует никакой настройки. Отдавать в нагрузку она сможет ток до 2,5 А, но оптимальным режимом работы будет ток не более 1,5 А – а это более 300 Вт мощности.

Готовый инвертор такой мощности стоил бы порядка трех-четырех тысяч рублей.

Схема преобразователя с выходом переменного тока

Эта схема выполнена на отечественных комплектующих и достаточно стара, но это не делает ее менее эффективной. Главное ее достоинство – это получение на выходе полноценного переменного тока с напряжением 220 вольт и частотой 50 Гц.

Схема преобразователя с выходом переменного тока

Здесь генератор колебаний выполнен на микросхеме К561ТМ2, представляющей собой сдвоенный D-триггер. Она является полным аналогом зарубежной микросхемы CD4013 и может быть заменена ей без изменений в схеме.

Преобразователь также имеет два силовых плеча на биполярных транзисторах КТ827А. Их главный недостаток по сравнению с современными полевыми – это большее сопротивление в открытом состоянии, из-за чего нагрев при той же коммутируемой мощности у них сильнее.

Так как преобразователь работает на низкой частоте, трансформатор должен иметь мощный стальной сердечник. Автор схемы предлагает использовать распространенный советский сетевой трансформатор ТС-180.

Как и другие инверторы на основе простых ШИМ-схем, этот преобразователь имеет на выходе достаточно отличающуюся от синусоидальной форму напряжения, но это несколько сглаживается большой индуктивностью обмоток трансформатора и выходным конденсатором С7. Также из-за этого трансформатор во время работы может издавать ощутимый гул – это не является признаком неисправности схемы.

Простой инвертор на транзисторах

Этот преобразователь работает по тому же принципу, что и перечисленные выше схемы, но генератор прямоугольных импульсов (мультивибратор) в нем построен на биполярных транзисторах.

схема

Особенность этой схемы в том, что она сохраняет работоспособность даже на сильно разряженном аккумуляторе: диапазон входных напряжений составляет 3,5…18 вольт. Но, так как в ней отсутствует какая-либо стабилизация выходного напряжения, при разрядке аккумулятора будет одновременно пропорционально падать и напряжение на нагрузке.

Так как эта схема также является низкочастотной, трансформатор потребуется аналогичный используемому в инверторе на основе К561ТМ2.

Усовершенствования схем инверторов

Приведенные в статье устройства крайне просты и по ряду функций не могут сравниться с заводскими аналогами. Для улучшения их характеристик можно прибегнуть к несложным переделкам, которые к тому же позволят лучше понять принципы работы импульсных преобразователей.

Увеличение выходной мощности

Все описанные устройства работают по одному принципу: через ключевой элемент (выходной транзистор плеча) первичная обмотка трансформатора соединяется с входом питания на время, заданное частотой и скважностью задающего генератора. При этом генерируются импульсы магнитного поля, возбуждающие во вторичной обмотке трансформатора синфазные импульсы с напряжением, равным напряжению в первичной обмотке, умноженному на отношение числа витков в обмотках.

Следовательно, ток, протекающий через выходной транзистор, равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации). Именно максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, и определяет максимальную мощность преобразователя.

Существуют два способа увеличения мощности инвертора: либо применить более мощный транзистор, либо применить параллельное включение нескольких менее мощных транзисторов в одном плече. Для самодельного преобразователя второй способ предпочтительнее, так как позволяет не только применить более дешевые детали, но и сохраняет работоспособность преобразователя при отказе одного из транзисторов. В отсутствие встроенной защиты от перегрузок такое решение значительно повысит надежность самодельного прибора. Уменьшится и нагрев транзисторов при их работе на прежней нагрузке.

Читайте так же:
Как проверить батарейку на работоспособность без прибора

На примере последней схемы это будет выглядеть так:

Увеличение выходной мощности схема

Автоматическое отключение при разряде аккумулятора

Отсутствие в схеме преобразователя устройства, автоматически отключающего его при критическом падении напряжения питания, может серьезно подвести Вас, если оставить такой инвертор подключенным к аккумулятору автомобиля. Дополнить самодельный инвертор автоматическим контролем будет крайне полезно.

Простейший автоматический выключатель нагрузки можно сделать из автомобильного реле:

схема их авто реле

Как известно, каждое реле имеет определенное напряжение, при котором замыкаются его контакты. Подбором сопротивления резистора R1 (оно будет составлять около 10% от сопротивления обмотки реле) настраивается момент, когда реле разорвет контакты и прекратит подачу тока на инвертор.

ПРИМЕР: Возьмем реле с напряжением срабатывания (Uр) 9 вольт и сопротивлением обмотки (Rо) 330 ом. Чтобы оно срабатывало при напряжении выше 11 вольт (Umin) , последовательно с обмоткой нужно включить резистор с сопротивлением Rн, рассчитываемым из условия равенства Uр/Rо=(UminUр)/Rн. В нашем случае потребуется резистор на 73 ома, ближайший стандартный номинал – 68 ом.

Конечно, это устройство крайне примитивно и является скорее разминкой для ума. Для более стабильной работы его нужно дополнить несложной схемой управления, которая поддерживает порог отключения гораздо точнее:

схема порог отключения

Регулировка порога срабатывания осуществляется подбором резистора R3.

Предлагаем посмотреть видео по теме

Обнаружение неисправностей инвертора

Перечисленные простые схемы имеют две наиболее распространенных неисправности – либо на выходе трансформатора отсутствует напряжение, либо оно слишком мало.

  • Первый случай – это либо одновременный отказ обоих плеч преобразователя, что маловероятно, либо отказ ШИМ-генератора. Для проверки воспользуйтесь светодиодным пробником, какой можно приобрести в любом магазине радиодеталей. Если ШИМ работает, на затворах транзисторов Вы увидите наличие сигнала по быстрым пульсациям свечения диода (особенно хорошо это заметно в низкочастотных схемах). При наличии управляющего сигнала проверьте, нет ли обрывов в соединениях трансформатора и целостность его обмотки.
  • Большое падение напряжения – это явный признак отказа одного из силовых плеч инвертора. Найти отказавший транзистор можно простейшим образом – его радиатор останется холодным. Замена ключа вернет инвертору работоспособность.

Заключение

И, хотя такие устройства и не смогут сравниться по набору дополнительных функций или привлекательности внешнего вида с заводскими, они обойдутся хозяину значительно дешевле. При соблюдении правил эксплуатации самодельный преобразователь будет работать очень долго, ведь в таком простом устройстве практически нечему ломаться.

Преобразователь напряжения с 12 на 220В 50Гц своими руками

На необъятных просторах нашей родины в городах и селах часто бывают перебои с электричеством, от этого никто не застрахован. Поэтому предлагаю собрать самодельный преобразователь напряжения с 12 на 220В 50Гц, который выручит Вас в трудную минуту и станет не заменимым помощником, где бы вы не находились: в лесу, на даче, дома, на рыбалке.

На этом рисунке изображена схема простого преобразователя напряжения с 12 на 220В с рабочей частотой 50Гц.

Схема преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц своими руками

Схема преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц

В основу схемы заложен старый добрый симметричный мультивибратор на двух биполярных транзисторах Т2 и Т3, который управляет мощными ключами на полевых транзисторах Т4, Т5, Т6 и Т7. Прямоугольные импульсы снимаемые с мультивибратора поочередно открывают полевые транзисторы и тем самым накачивают трансформатор, который преобразует входящее постоянное напряжение 12В в переменное напряжение 220В. Рабочая частота мультивибратора 50 Гц. Подстройку частоты мультивибратора можно выполнять на глаз подстречным резистором Р2, например сравнить гул пластин выходного трансформатора преобразователя напряжения с включенным в сеть обыкновенным сетевым трансформатором или с помощью осциллографа. Как это сделал я.

Осциллограмма преобразователя напряжения, осциллограф

Защита от разряда аккумулятора собрана на транзисторе Т1 и реле Rel1. Минимальное напряжение срабатывания защиты устанавливается подстроечным резистором Р1. Как работает защита? При напряжении более 12В, ток через открытый транзистор Т1 поступает на обмотку реле Rel1. Контакты реле замыкаются и включается мультивибратор, зеленый светодиод сигнализирует о включении преобразователя напряжения. При разряде аккумулятора ниже 10В транзистор закрывается, контакты реле размыкаются, мультивибратор отключается и загорается красный светодиод.

На этом рисунке изображена печатная плата преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц.

Печатная плата преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц

Печатная плата преобразователя напряжения с 12 на 220В 50Гц

Преобразователь напряжения собирается на печатной плате размером 70х100 мм. Биполярные транзисторы структуры n-p-n Т2 и Т3 можно ставить практически любые КТ815, BD139, КТ805, КТ819, TIP41, MJE13007, MJE13009 и многие другие.

Печатная плата преобразователя напряжения с 12 на 220В.jpg

Схема может качать до четырех пар мощных полевых транзисторов IRFZ40/44/46/48, IRF3205, IRL3705/ IRF3808 и другие N-канальные полевые транзисторы. Во время работы устройства транзисторы остаются холодными, поэтому радиатор ставить не надо. Мощность преобразователя напрямую зависит от габаритов трансформатора. С трансформатора габаритной мощностью в 100Вт , более 100Вт снять никак не получится. На холостом ходу преобразователь напряжения потребляет от 0.15А до 1А все зависит от мощности трансформатора.

Какой трансформатор подойдет для преобразователя напряжения?

В схеме установлен обыкновенный сетевой трансформатор с железным сердечником. Первичная сетевая обмотка трансформатора на 220В, а две вторичные обмотки по 15В соединенные последовательно и имеют общую среднюю точку. Идеальный вариант это конечно использовать тороидальный трансформатор от стереосистемы, такие трансформаторы более компактного размера и немного увеличенным КПД. Первичная обмотка трансформатора станет выходной, из нее будет выходить 220В, а вторичная обмотка подключается к мультивибратору согласно схеме.

Читайте так же:
Как называется прибор для измерения освещения

Если у вас обычный трансформатор, например от лампового телевизора, то вторичную обмотку надо перемотать. Для этого вам понадобится медный провод в лаковой или полихлорвиниловой изоляции. Вторичная обмотка мотается в два провода и содержит всего 30 витков, из расчета два витка на один вольт в итоге получится две обмотки по 15 вольт. Конец первой обмотки соединяется с началом второй это и будет средняя точка.

Трансформатор для преобразователя напряжения с 220 на 12В

Выходная мощность преобразователя зависит от размера трансформатора. Существуют специальные формулы расчета трансформатора для преобразователя напряжения, но все это очень сложно и проблематично. Как показала практика, чем толще провод намотан во вторичной обмотке, тем выше КПД преобразователя напряжения. Но не всегда размер окна трансформатора позволяет намотать толстый провод. Поэтому, должна быть золотая середина, диаметр провода вторичной обмотки должен быть в два раза, больше диаметра провода, которым намотана первичная обмотка.

Например, у Вас есть трансформатор у которого первичная сетевая обмотка намотана медным проводом диаметром 0.5 мм, тогда вторичную обмотку мотаем проводом диаметром 1 мм, намотать более толстый провод не получится, ограниченное пространство окна трансформатора не позволит этого сделать.

Мощность собранного мною преобразователя 100Вт, рабочая частота 50Гц. Выходное напряжение 220В.

Преобразователь напряжения с 12В на 220В

К данному устройству можно подключить практически любой маломощный прибор, светодиодную лампу, ноутбук, вентилятор, шуруповерт, телевизор, электробритву.

Радиодетали для сборки

  • Фольгированный текстолит 70х100 мм
  • Конденсаторы С1 1000 мкФ 25В, С2, С3 4.7 мкФ 50В
  • Резисторы Р1 10 кОм, Р2 1 кОм, R1 10 кОм, R2, R3 1 кОм, R4, R7 680 Ом, R5, R6 2.2 кОм, R8-R11 10 Ом
  • Светодиоды Красный, Зеленый рабочее напряжение 3В
  • Стабилизатор напряжения L7809CV
  • Реле SRD-12VDC-SL-C
  • Транзисторы Т1 BD139, Т2, Т3 КТ815, BD139, КТ805, КТ819, TIP41, MJE13007, MJE13009 и другие структуры n-p-n. Т4-Т7 IRFZ40/44/46/48, IRF3205, IRL3705/ IRF3808 и другие N-канальные полевые транзисторы

Друзья, желаю вам удачи и хорошего настроения! До встречи в новых статьях!

Рекомендую посмотреть видеоролик о том, как работает преобразователь напряжения с 12 на 220В 50Гц

Сборка самодельного преобразователя с 12В на 220В

Для подключения электрического прибора в домашнюю сеть хватит одного сетевого фильтра или блока бесперебойного питания. Эти приборы уберегут технику от скачков напряжения. Но как быть в случае сильного провисания напряжения в сети, либо в том случае, если электросеть предполагает использования более высокого ил низкого вольтажа. Для таких ситуаций можно собрать самодельный преобразователь электрического тока с 12В на 220В. Чтобы его сделать, необходимо разобраться в базовых принципах работы данного устройства.

Преобразователи и их типы

Преобразователем называют устройство, которое способно повышать или понижать напряжение электрической цепи. Так можно изменить вольтаж цепи с 220В на 380В, и наоборот. Рассмотрим принцип построения преобразователя с 12В на 220В.

Данные устройства можно разбить на несколько классов/типов, в зависимости от их функционального предназначения:

  • Выпрямители. Работают по принципу преобразования переменного в постоянный ток.
  • Инверторы. Работают в обратном порядке, преобразовывая постоянный ток в переменный.
  • Преобразователи частоты. Изменяют частотные характеристики тока в цепи.
  • Преобразователи напряжения. Изменяют напряжения в большую или меньшую сторону. Среди них различают:
    • Импульсные блоки питания.
    • Источники бесперебойного питания (ИБП).
    • Трансформаторы напряжения.

    Также все устройства делятся на две группы — по принципу управления:

    1. Управляемые.
    2. Неуправляемые.

    Распространенные схемы

    Чтобы преобразовать напряжение одного уровня в другое, используют импульсные преобразователи с установленными индуктивными накопителями энергии. Исходя из этого, различают три типа схем преобразования:

    • Инвертирующие.
    • Повышающие.
    • Понижающие.

    Во всех перечисленных схемах используются электрические компоненты:

    1. Основной коммутирующий компонент.
    2. Источник питания.
    3. Конденсатор фильтра, который подключают параллельно сопротивлению нагрузки.
    4. Индуктивный накопитель энергии (дроссель, катушка индуктивности).
    5. Диод для блокировки.

    Комбинирование данных элементов в определенной последовательности позволяет построить любую из вышеперечисленных схем.

    Простой импульсный преобразователь

    Самый элементарный преобразователь можно собрать из ненужных деталей от старого системного блока компьютера. Существенный недостаток данной схемы — выходное напряжение 220В далеко от идеала по своей форме синусоиды, имеет частоту, превышающую стандартные 50 Гц. Не рекомендуется подключать к такому аппарату чувствительную электронику.

    В данной схеме применено интересное техническое решение. Для подключения к преобразователю техники с импульсными блоками питания (например, ноутбук) используют выпрямители со сглаживающими конденсаторами на выходе из устройства. Единственный минус — адаптер будет работать только в случае совпадения полярности выходного напряжения розетки с напряжением выпрямителя, встроенного в адаптер.

    Для простых потребителей энергии подключение можно осуществить напрямую к выходу трансформатора TR1. Рассмотрим основные компоненты данной схемы:

    • Резистор R1 и конденсатор C2 — задают частоту работы преобразователя.
    • ШИМ-контролер TL494. Основа всей схемы.
    • Силовые полевые транзисторы Q1 и Q2 — используются для большей эффективности. Размещаются на алюминиевых радиаторах.
    • Транзисторы IRFZ44 можно заменить близким по характеристикам IRFZ46 или IRFZ48.
    • Диоды D1 и D2 также можно заменить на FR107, FR207.

    Если в схеме предполагается использование одного общего радиатора, необходимо установить транзисторы через изоляционные прокладки. По схеме, выходной дроссель наматывают на ферритовое кольцо от дросселя, которое также извлекают из блока питания компьютера. Первичную обмотку изготавливают из провода 0,6 мм. Она должна иметь 10 витков с отводом от середины. Поверх нее наматывают вторичную обмотку, состоящую из 80 витков. Выходной трансформатор можно также изъять из ненужного ИБП.

    Схема очень проста. При правильной сборке она начинает работать сразу, не требует точной настройки. Отдавать в нагрузку она сможет ток до 2,5 А, но оптимальным режимом работы будет ток не более 1,5 А — а это более 300 Вт мощности.

    ИНТЕРЕСНО: В магазине подобный преобразователь стоит в районе 3-4 тысяч рублей.

    Схема преобразователя с выходом переменного тока

    Данная схема известна еще радиолюбителям СССР. Однако это не делает ее неэффективной. Наоборот, она очень хорошо себя зарекомендовала, а главный ее плюс — получение стабильного переменного тока с напряжением 220В и частотой 50 Гц.

    В качестве генератора колебаний выступает микросхема К561ТМ2, представляющая из себя D-тригер сдвоенного типа. Этот элемент можно заменить зарубежным аналогом CD4013.

    Сам преобразователь имеет два силовых плеча, построенных на биполярных транзисторах КТ827А. Они имеют один существенный недостаток по сравнению с новыми полевыми транзисторами — данные компоненты сильно нагреваются в открытом состоянии, что происходит из-за высоких показателей сопротивления. Преобразователь работает на низкой частоте, поэтому в трансформаторе используют мощный стальной сердечник.

    В данной схеме используется старый сетевой трансформатор TC-180. Он, как и остальные инверторы на основе несложных ШИМ-схем, выдает значительно отличающуюся синусоидальную форму напряжения. Однако этот недостаток немного сглаживается большой индуктивностью обмоток трансформатора и выходным конденсатором С7.

    ВАЖНО: Иногда трансформатор может издавать ощутимый гул во время работы. Это говорит о неполадках в работе схемы.

    Простой инвертор на транзисторах

    Эта схема не сильно отличается от представленных выше. Основное отличие — использование генератора прямоугольных импульсов, построенного на биполярных транзисторах.

    Главное преимущество данной схемы заключается в способности преобразователя сохранять работоспособность даже на сильно посаженном аккумуляторе. При этом диапазон входного напряжения может находиться в пределах от 3.5 до 18В. Но есть и минусы подобного инвертора. Так как в схеме отсутствует какой-либо стабилизатор на выходе, то возможны просадки напряжения, например, при разрядке аккумулятора. Так как данная схема также является низкочастотной, трансформатор для нее подбирают, аналогичный установленного в инверторе на основе микросхемы К561ТМ2.

    Усовершенствования схем инверторов

    Указанные выше схемы не идут в сравнение с заводскими изделиями. Они просты и слабо функциональны. Для улучшения их характеристик можно прибегнуть к довольно несложным переделкам, повышающим показатели устройства.

    ВНИМАНИЕ: Любой монтаж электрики и электроники производится при отключенном источнике питания. Перед проверкой схемы прозвоните все входы и выходы мультиметром — это позволит избежать неприятных последствий.

    Увеличение выходной мощности

    Рассмотренные выше схемы базируются на одной основе — первичная обмотка трансформатора подключается через ключевой компонент (выходной транзистор плеча). Она соединяется с входом источника питания на время, заданное частотой и скважностью задающего генератора. При этом генерируются импульсы магнитного поля, возбуждающие во вторичной обмотке трансформатора синфазные импульсы с напряжением, равным напряжению в первичной обмотке, умноженному на отношение числа витков в обмотках.

    Соответственно, ток проходит через выходной транзистор. При этом он равен току нагрузки, помноженному на обратное соотношение витков (коэффициент трансформации). Получается, что тот максимальный ток, который может пропускать через себя транзистор, задает максимальную мощность преобразователя.

    Для увеличения выходной мощности используют два метода:

    • Установка более мощного транзистора.
    • Использование параллельного подключения нескольких маломощных транзисторов в одно плечо.

    Для самодельного преобразователя предпочтительней использование второго способа, так как он позволяет сохранять работоспособность устройства при выходе из строя одного из транзисторов. К тому же, подобные транзисторы стоят меньших денег.

    При условии отсутствии внутренней защиты от перегрузки, данный способ значительно повышает живучесть преобразователя. Также уменьшается общий нагрев внутренних компонентов при работе на прежней нагрузке.

    Автоматическое отключение при разряде аккумулятора

    Указанные схемы имеют один существенный недостаток. В них не предусмотрен компонент, который сможет автоматически отключить преобразователь в случае критического падения напряжения. Но решить данную проблему довольно просто. Достаточно установить обычной автомобильное реле в качестве автоматического выключателя.

    Реле имеет собственное критическое напряжение, при котором происходит замыкание его контактов. При помощи подбора сопротивления резистора R1, которое будет составлять примерно 10% от сопротивления обмотки реле, настраивают момент разрыва контактов. Этот вариант продемонстрирован на схеме.

    Данный вариант довольно примитивен. Для стабилизации работы преобразователь дополняют простой схемой управления, поддерживающей порог отключения намного лучше и точнее. Настройка порога срабатывания в этом случае рассчитывается методом подбора резистора R3.

    Обнаружение неисправностей инвертора

    Описанные выше схемы часто имеют два специфических дефекта:

    1. Отсутствие напряжения на выходе трансформатора.
    2. Малое напряжение на выходе трансформатора.

    Рассмотрим способы диагностики данных неисправностей:

    • Отказ в работе всех плечей преобразователя или отказ ШИМ-генератора. Проверить поломку можно при помощи диода. Рабочий ШИМ будет показывать пульсацию на диоде при подключении его к затворам транзисторов. Также стоит проверить целостность обмотки трансформатора «на обрыв» при наличии управляющего сигнала.
    • Сильная просадка в напряжении — главный признак того, что одно силовое плечо престало работать. Найти поломку не сложно. На отказавшем транзисторе будет холодный радиатор. Для починки потребуется заменить ключ инвертора.

    Заключение

    Сделать преобразователь в домашних условиях не сложно. Главное — соблюдать последовательность соединений и грамотно подбирать компоненты. Лучше всего собирать преобразователь со встроенными механизмами защиты, которые обезопасят устройство при падении напряжения в аккумуляторе.

    голоса
    Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector