12/220 pretvarač napona. Napravite sami pretvarač napona

Pretvarač 12/220 je potreban, na primjer, kada putujete u zemlju. To posebno vrijedi za slučajeve u kojima nema ožičenja. Moramo koristiti pretvarač koji konstantni napon od 12 volti pretvara u izmjenični 220. Naravno, kapacitet baterije je dovoljno dugačak. Ali ako postoji uređaj koji vam omogućuje da napunite bateriju, resurs će se povećati nekoliko puta. Vrlo često se pretvarači koriste s vjetroagregatima, kao i sa solarnim panelima.

Kupite ili učinite to sami?

Naravno, kupnja gotovog invertera nije problem. U svakoj trgovini električnim aparatima, njihov je izbor jednostavno ogroman. I razlikuju se po snazi, troškovima i mogućnostima izvedbe. No, cijena pretvarača s kapacitetom od oko 0,5 kW će biti najmanje tri tisuće rubalja - i to je impresivan iznos. A za spajanje na njega nije vjerojatno da će mnogo opreme uspjeti.

Stoga, neki vlasnici automobila, koji imaju slobodnu bateriju, razmislite o tome kako sami napraviti pretvarač napona. U članku ćemo razmotriti različite izvedbe pretvarača, koji se naširoko koriste u elektrotehnici.

Najjednostavniji pretvarač tipa impulsa

Čitava osnovna baza preuzeta je iz starog napajanja računala. Treba nastati poteškoće s ponavljanjem strukture. Jedini nedostatak ovog uređaja je što se izmjenični napon od 220 V uklanja iz transformatora, ali s frekvencijom mnogo većom nego u mreži izmjenične struje (50 Hz). A oblik je daleko od sinusoidnog, radije stao. Iz tih razloga na pretvarač nije moguće spojiti električne motore ili osjetljivu elektroniku. Ali možete napraviti nekoliko poboljšanja koja će vam omogućiti da spojite opremu impulsni izvori napajanja. Da biste to učinili, trebate spojiti ispravljač i izglađujući kondenzatore na izlaz transformatora.

Samo u tom slučaju možete sigurno uključiti prijenosno računalo ili osobno računalo, TV ili drugu opremu. Ali laptop napajanje, na primjer, će raditi samo ako izlazni napon podudara s onim koji teče u adapteru. Zbog toga morate odmah istaknuti položaj utikača u odnosu na utičnicu u kojoj može raditi pretvarač.

Opis najjednostavnijeg kruga pretvarača impulsa

Ako trebate spojiti žarulju sa žarnom niti, lemilicom, to možete učiniti izravno na sekundarni namotaj transformatora. Shema je izgrađena na tipu TL494 PWM kontrolera, uobičajena je u uređajima ovog tipa. Korištenjem kondenzatora C2 i otpornika R1 postavlja se frekvencija na kojoj radi pretvarač. Napominjemo da se vrijednosti mogu neznatno razlikovati od onih prikazanih na dijagramu. Imajte na umu da pretvarač omogućuje povećanje napona od 12 do 220. Također je pretvarač struje - čini izmjenični (gotovo savršeni sinusoid) izvan DC-a.

Kako bi se poboljšala učinkovitost konstrukcije, shema uključuje dva ramena, montirana na tranzistori s efektom polja tipa, označeni su kao Q1 i Q2. Moraju se ugraditi na zasebne aluminijske radijatore. U slučaju da se koristi jedan zajednički radijator, potrebno je ugraditi tranzistore s izolacijskim brtvama. Dijagram prikazuje tip tranzistora IRFZ44, ali oni mogu biti zamijenjeni IRFZ46 ili čak IRFZ48, budući da svi imaju parametre koji su prilično bliski po značenju.

Transformator i diode

Transformator instaliran na izlazu mora biti namotan na feritni prsten. Ovaj prsten se može ukloniti u istom napajanju iz osobnog računala. Za primarni namot se koristi žica u izolaciji lakova poprečnog presjeka 0,6 mm. 10 zavoja je ranjeno, a odvod je napravljen od sredine. Odozgo morate naviti sekundarni namot, trebao bi sadržavati 80 zavoja. Umjesto toga, možete koristiti gotov transformator, koji je instaliran u serijskim neprekidnim izvorima napajanja.

Visokofrekventne diode korištene u konstrukciji mogu se zamijeniti onima s oznakom FR107 ili FR207. Uz pravilnu instalaciju sheme će raditi odmah nakon uključivanja, nije potrebna konfiguracija. Izlazna struja ne može biti veća od 2,5 A, ali je bolje da projektiranje radi pri struji koja nije veća od 1,5 A (povezivanje opterećenja od približno 300 W). Možete reći da ste sastavili uređaj od metalnog otpada, kineski ekvivalent koji košta oko 3-4 tisuće rubalja.

AC izlazni pretvarač

Ovo je jedan od jednostavnih 12/220 V pretvarača, čiji se krug preporučuje ponavljati radioamaterima početnicima. Ovaj dizajn je u potpunosti sastavljen na domaćoj elementarnoj bazi, koja je relativno zastarjela. Ali ipak, njezina učinkovitost je prilično visoka - izlaz je napon s gotovo savršenim sinusom, a frekvencija je očito 50 Hz. Stoga, ova shema je pogodna za napajanje bilo koje kućanske opreme, a ne samo lemilica i svjetiljke.

Generator je sastavljen na K561TM2 mikro-krugu - to je dvostruki D-flip-flop. Tu je i strani analogni s naljepnicom CD4013 - ovi čipovi su međusobno zamjenjivi i nije potrebna nikakva promjena kruga.

na bipolarni tranzistori sakupila su dva ramena. Shema koristi tranzistori KT827A, koji imaju značajan nedostatak u usporedbi s modernijim terenskim radnicima. Imaju vrlo visok otpor kada se tranzicija otvara. Zato se više zagrijavaju pri radu.

Značajke dizajna i rada pretvarača

Zbog činjenice da pretvarač radi na niskim frekvencijama, transformator mora imati čeličnu jezgru. Preporučuje se primjena energetski transformator koji je korišten u domaćim televizorima u boji (na svjetiljkama). Ovo TC-180 i slično. Kao i većina drugih pretvarača izgrađenih na jednostavnim PWM modulatorima, ovaj dizajn može proizvesti sinusoidnu, ali ne i vrlo visoku kvalitetu - primjetni koraci se mogu vidjeti na grafikonima rada.

Za ujednačavanje tih pulsacija postavljen je kondenzator, na dijagramu je označen kao C7. Visoka induktivnost namotaja transformatora također omogućuje značajno glađenje mreškanja, ali neizbježno će se pojaviti zujanje. Važno je napomenuti da je zujanje iz transformatora norma, a ne znak loma.

Jednostavan inverterski krug polja

Inverter, izgrađen prema ovoj shemi, slijedi ista načela kao i prethodna dva. Multivibrator, sastavljen prema klasičnoj shemi na tranzistorima s efektom polja, osigurava visoku učinkovitost.

Prednost ove sheme u odnosu na druge je ta što je učinkovita čak i uz snažno pražnjenje baterije. Ulazni napon može varirati u velikom rasponu - od 3,5 do 18 V. No, tu je i nedostatak - nema stabilizacije izlaznog napona. Stoga, kada se i pražnjenje baterije na izlaznom naponu također smanjuje. Dizajn koristi niskofrekventni transformator tipa, kao u pretvaraču na K561TM2 mikro-krugu.

Kako povećati snagu uređaja

Ali ponekad moć nije dovoljna, trebate je povećati dva ili više puta. Koje promjene trebate napraviti u programu? Podsjetimo se da svi projekti o kojima se raspravlja u članku rade prema istim načelima: primarni namot transformatora je povezan s ulazom na koji se napaja preko elektroničkog ključa na tranzistoru. Štoviše, ovaj lanac se prebacuje na neko vrijeme, koje je određeno radnim ciklusom i frekvencijom generatora (multivibrator). Napravite pretvornik napona 12/220 pomoću sljedeće sheme.

Postoji generacija impulsa magnetskog polja. U sekundarnom namotu pobuđuju impulsa u zajedničkom načinu rada. Napon na izlazu jednak je proizvodu omjera transformacije i napona na primarnom namotu.

Iz toga se može zaključiti da je struja koja teče kroz tranzistor ugrađena na izlazu jednaka proizvodu slične karakteristike opterećenja i omjera transformacije. Snaga pretvarača od 12 do 220 volti određuje maksimalnu struju koju izlazni tranzistor može promašiti. A sada, znajući cijelu teoriju, možete početi povećavati snagu uređaja u praksi. Možete primijeniti dvije metode:

1. Zamijenite snažnije tranzistore.
2. Uključite u jedan od ramena paralelno instalirane slične tranzistore.

Druga metoda u praksi je mnogo lakša za implementaciju, jer su snažni tranzistori (posebno terenski) vrlo skupi. I bit će jeftinije kupiti gotov inverter. Sklop pretvarača 12/220 je jednostavan, može se nadograditi. Osim toga, odmah će se pojaviti nekoliko prednosti. Na primjer, kada jedan tranzistor ne uspije, cijeli krug će ostati u pogonu. Pouzdanost dizajna će se povećati, osobito u slučaju jednostavnih domaćih proizvoda koji nemaju ugrađenu zaštitu od preopterećenja. Također je značajno smanjena maksimalna temperatura tranzistora.

Gašenje prilikom nestanka struje

Ako koristite punjivu bateriju koja radi paralelno u automobilu, preporučljivo je voditi računa da se pretvarač od 12 do 220 automatski isključi kada je baterija gotovo prazna. Ako je baterija potpuno ispražnjena, nećete moći pokrenuti motor čak ni iz tegljača. Stoga u krug unesite jednostavan element - elektromagnetski relej. To se koristi u automobilima, tako da je teško pronaći.

Relej ima niži prag napona na kojem se kontakt zatvara. Za preciznije podešavanje trenutka potrebno je odabrati otpor otpornika R1. Mora biti jednak otporu namota releja pomnoženog s faktorom 0,1. Možete jednostavno provesti takvu reviziju u konverter od 12 do 220. Možete čak i povezati relej vlastitim rukama, pa čak i početnik električar može koristiti otpornik.

Ali takva shema je primitivna, a njezina učinkovitost je iznimno niska, bolje je upotrijebiti nadograđenu, točnije podržava prag isključivanja baterije iz pretvarača.

Traži kvarove i njihovo uklanjanje

Najčešći kvarovi su niski napon na izlazu ili nedostatak istih. Takav kvar može se pojaviti u 12/220 V pretvaračima zbog sljedećih razloga:

1. Kvar PWM modulatora ili potpuni kvar na oba kraka pretvarača. Drugi neuspjeh je iznimno rijedak. Za provjeru možete koristiti najjednostavniju sondu na LED-u. U slučaju da je PWM modulator zdrav, LED će često treptati. Preporučljivo je provjeriti cjelovitost svih priključaka i namota transformatora.
2. Prekomjerni napon na izlazu je znak da je jedno rame propalo. Znak neuspjeha tranzistora je niska temperatura radijatora na koji je ugrađen.

Sve greške koje se pojavljuju u shemama navedenim u članku se dovoljno brzo eliminiraju. A troškovi popravka takvih pretvarača napona 12/220 V su niski - svi dijelovi se mogu naći doslovno na odlagalištu.