Un convertidor de 12 voltios a 220 voltios con una potencia de salida máxima de 500 W se ensambla en 2 microcircuitos domésticos (K155LA3 y K155TM2) y 6 transistores y varios componentes de radio. Para aumentar la eficiencia y evitar un calentamiento intenso, en la etapa de salida del dispositivo se utilizan transistores de efecto de campo IRLR2905 muy potentes con resistencia mínima. Es posible reemplazarlo con IRF2804, pero la potencia del convertidor disminuirá ligeramente.
Utilizando los elementos DD1.1 - DD1.3, C1, R1 se monta un generador maestro de pulsos rectangulares con una frecuencia aproximada de 200 Hz según circuito estándar. Desde la salida del generador, los pulsos van a un divisor de frecuencia que consta de los elementos DD2.1 - DD2.2. Como resultado, en la salida del divisor (pin 6 del elemento DD2.1), la frecuencia de repetición del pulso se reduce a 100 hercios, y en la salida 8 de DD2.2. La frecuencia de la señal es de 50 hercios.
La señal rectangular del pin 8 del chip DD1 y del pin 6 del chip DD2 se suministra a los diodos VD1 y VD2, respectivamente. Para que los transistores de efecto de campo se abran por completo es necesario aumentar la amplitud de la señal que proviene del diodo VD1 y VD2, para ello se utilizan los transistores VT1 y VT2. Con la ayuda de los transistores VT3 y VT4 (actúan como controlador), se controlan los transistores de potencia de salida. Si no se cometieron errores durante el montaje del inversor, este comienza a funcionar inmediatamente después del encendido. Es posible que sea necesario seleccionar la resistencia de la resistencia R1 para que la salida sea exactamente de 50 hercios.
Convertidor de voltaje (inversor) 12 / 220 50 Hz 500 W Circuito de bricolaje
Transistores de silicio VT1, VT3 y VT4 - KT315 con cualquier letra. El transistor VT2 se puede reemplazar con KT361. El estabilizador DA1 es un análogo doméstico del KR142EN5A. Todas las resistencias del circuito tienen una potencia de 0,25 W. Cualquier diodo KD105, 1N4002. Condensador C1 con capacitancia estable - tipo K10-17. Como transformador TP1, es posible utilizar un transformador de potencia de un antiguo televisor soviético. Se deben eliminar todos los devanados, dejando solo el devanado de la red. Encima del devanado de la red, enrolle dos devanados simultáneamente con un cable PEL de 2,2 mm. Los transistores de potencia de efecto de campo deben instalarse en un radiador con aletas de aluminio con una superficie total de 750 cm2.Se recomienda que el convertidor (inversor) se encienda por primera vez a través de una lámpara incandescente doméstica de 220 voltios y una potencia de 100 - 150 vatios, conectada en serie a uno de los cables de alimentación, esto lo protegerá de daños a la radio. componentes en caso de error.
Cuando trabaje con convertidores elevadores o inversores, siga las reglas de seguridad eléctrica ya que el trabajo se realiza con un voltaje peligroso para el cuerpo. Durante el proceso de puesta en marcha y montaje, el devanado secundario de salida debe aislarse con batistas de tubos de caucho para evitar contactos accidentales.
Tensión para automovilistas, ya que en un coche muchas veces puede ser necesario disponer de tensión de red. Este convertidor se puede utilizar para alimentar soldadores, lámparas incandescentes, cafeteras y otros dispositivos que funcionan con una red de 220 voltios. El convertidor también puede alimentar cargas activas: un televisor o un reproductor de DVD, pero vale la pena señalar que esto es bastante peligroso, ya que la frecuencia de funcionamiento del convertidor es bastante diferente a la de la red 50 Hertz. Pero, como saben, estos dispositivos están equipados con fuentes de alimentación conmutadas, donde la tensión de la red se rectifica mediante diodos. Estos diodos pueden rectificar corrientes de alta frecuencia, pero debo tener en cuenta que no todas las unidades de impulsos pueden tener dichos diodos, por lo que es mejor no correr riesgos. Un convertidor de voltaje CC-CA de este tipo se puede ensamblar en un par de horas si tiene los componentes necesarios a mano. En la figura se muestra un diagrama reducido:
El transformador es el componente de potencia de dicho convertidor. Está enrollado sobre un anillo de ferrita, que se extrajo de una fuente de alimentación china para lámparas halógenas (potencia de 60 vatios).
El devanado primario del transformador estaba enrollado con 7 cables. Para enrollar ambos devanados se utilizó un alambre con un diámetro de 0,5-0,6 mm. El devanado primario consta de 10 vueltas tomadas desde el medio, es decir dos mitades iguales de 5 vueltas cada una. Los devanados se extienden por todo el anillo. Después del bobinado, es aconsejable aislar los devanados y enrollarlos con un devanado elevador.
El devanado secundario consta de 80 vueltas (se utilizó el mismo cable que para enrollar el devanado primario). Los transistores se instalaron en disipadores de calor, pero no olvide aislarlos con juntas y arandelas especiales. Esto se hace sólo cuando ambos transistores tienen un disipador de calor común.
El estrangulador se puede quitar y conectar la alimentación directamente. Consta de 7 a 10 vueltas de cable de 1 mm. El inductor se puede enrollar en un anillo hecho de hierro en polvo (este tipo de anillos se pueden encontrar fácilmente en las fuentes de alimentación de las computadoras). El circuito inversor no requiere ajuste preliminar y funciona de inmediato.
El funcionamiento es bastante estable, gracias al controlador adicional el chip no se calienta. Los transistores se calientan dentro de los límites normales, pero te aconsejo que elijas un disipador de calor más grande para ellos.
La instalación se realiza en una carcasa de , que actúa como disipador de calor para las teclas de campo.
A menudo, en la vida existe la necesidad de obtener un voltaje de 220 V a partir de un voltaje más bajo, digamos, 12 voltios. Por ejemplo, necesita conectar el cargador de una computadora portátil a la batería de un automóvil, esto no es un problema. Además, los inversores han encontrado una amplia aplicación en energías alternativas. Suelen instalarse en aerogeneradores, centrales hidroeléctricas, etc., que en la mayoría de los casos generan baja tensión.
Hoy veremos cómo hacer un inversor con tus propias manos. Aquí no hay componentes electrónicos complejos, el conjunto de componentes es muy pequeño y el circuito es comprensible para cualquier principiante. Todo lo que necesitas es conectar varias resistencias, transistores y un transformador. ¿Intrigado? ¡Entonces pasemos a estudiar las instrucciones!
Materiales y herramientas utilizadas.
Lista de materiales:
- transformador 12-0-12V a 5A;
- batería de 12V;
- dos radiadores de aluminio;
- dos transistores TIP3055;
- dos resistencias de 100 ohmios/10 vatios;
- dos resistencias de 15 Ohm/10 Watt;
- cables;
- madera contrachapada, laminado (u otro material para fabricar la carrocería);
- enchufe;
- pasta termica;
- bridas de plástico;
- tornillos y tuercas, etc.
Lista de herramientas:
- soldador;
-
- ;
- cortadores de alambre;
- destornillador.
Proceso de fabricación del inversor:
Paso uno. Mira el diagrama
Consulte el diagrama de conexión de todos los elementos. Hay tanto un diagrama electrónico detallado como un diagrama simple e intuitivo de dónde y qué cables conectar.
Segundo paso. Montamos dos circuitos a partir de resistencias y transistores.
Cogemos el transistor y lo conectamos a una resistencia de 15 Ohm, como se ve en la foto. Adjuntamos el segundo transistor de la misma forma.
Paso tres. Radiador
Durante el funcionamiento, los transistores se calentarán y, si no se elimina este calor, pueden fallar. Aquí necesitarás dos radiadores. Perforamos agujeros, aplicamos pasta térmica y atornillamos firmemente los transistores a los radiadores con tornillos autorroscantes.
Paso cuatro. Conectamos dos circuitos usando resistencias de 100 Ohm.
Tomamos dos resistencias de 100 Ohm y conectamos los dos circuitos en diagonal. Es decir, es necesario soldar los contactos a las dos patas de los transistores más a la izquierda, si nos fijamos en su parte frontal.
Paso cinco. Conectando las patas centrales
Tomamos un cable de dos hilos y soldamos un cable a la vez a los contactos centrales de los transistores. Luego, estos cables se sueldan a los pines situados más a la izquierda y a la derecha del transformador, como se puede ver en la foto.
Paso seis. Saltador
Según el diagrama, debe instalar un puente entre los contactos más externos y derechos de los transistores. Cortamos un trozo de alambre y lo soldamos a las patas.
Paso siete. Conexión adicional
Cogemos otro trozo de alambre, el autor lo tiene rosa. Sueldelo al contacto central del transformador, a través de él se suministrará al transformador el positivo de la batería.
También necesitarás un trozo de cable blanco, este será el negativo de la batería, debes soldarlo al cable amarillo, es decir, al puente instalado anteriormente.
Paso ocho. ¡Vamos a probar!
¡Antes de que te des cuenta, la parte electrónica del inversor ha sido ensamblada y puedes probarla! Conectamos la batería y medimos el voltaje con un multímetro. Salta en el rango de 200-500V.
Primero, el autor decidió conectar al inversor una bombilla muy débil de 5 vatios y se encendió sin problemas.
Luego se conectó una bombilla más seria de 40 vatios y se enciende como si estuviera enchufada a un tomacorriente de casa, pero en realidad funciona con una pequeña batería de 12V.
Finalmente, el autor decidió conectar una lámpara fluorescente de 15W, también se iluminó sin problemas.
También decidimos intentar conectar un cargador de teléfono móvil. El teléfono carga sin quejas.
Paso nueve. ensamblando el cuerpo
Para que todo sea seguro y tenga un aspecto estético, ¡haremos una carcasa para el inversor! Para ello necesitarás un enchufe, un trozo de cable y madera contrachapada, laminado o algo similar. Cortamos el material en los trozos necesarios para hacer una caja. Atornillamos el transformador a la base, para mayor confiabilidad el autor decidió fijarlo con tornillos y tuercas. En cuanto a la parte electrónica con transistores, se decidió asegurarla con bridas de plástico. Perforamos agujeros y fijamos las resistencias inferiores de 100 ohmios a la base.
La carrocería se puede montar, para ello el autor utilizó pegamento caliente. En cuanto a la cubierta superior, es necesario cortar en ella un asiento para el enchufe. El material del autor es blando, corta la ventana con un cuchillo de oficina. Si la ventana tiene el tamaño correcto, el enchufe debe bloquearse de forma segura. En el reverso se puede reforzar aún más con pegamento caliente o epoxi.
Es el momento de instalar la tapa, la fijamos con tornillos autorroscantes para tener acceso al interior del inversor.
Para conectar los aparatos domésticos al sistema eléctrico de a bordo del coche se necesita un inversor que pueda aumentar el voltaje de 12 V a 220 V. Hay suficientes cantidades de ellos en los lineales de las tiendas, pero su precio no es alentador. Para aquellos que están un poco familiarizados con la ingeniería eléctrica, es posible montar un convertidor de voltaje de 12-220 voltios con sus propias manos. Analizaremos dos esquemas simples.
Convertidores y sus tipos.
Hay tres tipos de convertidores de 12 a 220 V. El primero es de 12 V a 220 V. Estos inversores son populares entre los automovilistas: a través de ellos se pueden conectar dispositivos estándar: televisores, aspiradoras, etc. La conversión inversa (de 220 V a 12) rara vez se requiere, generalmente en habitaciones con condiciones de funcionamiento severas (alta humedad) para garantizar la seguridad eléctrica. Por ejemplo, en baños de vapor, piscinas o baños. Para no correr riesgos, la tensión estándar de 220 V se reduce a 12, utilizando el equipo adecuado.
La tercera opción es, más bien, un estabilizador basado en dos convertidores. Primero, los 220 V estándar se convierten a 12 V, luego nuevamente a 220 V. Esta doble conversión le permite tener una onda sinusoidal ideal en la salida. Estos dispositivos son necesarios para el funcionamiento normal de la mayoría de los electrodomésticos controlados electrónicamente. En cualquier caso, durante la instalación se recomienda encarecidamente alimentarlo a través de un convertidor de este tipo: su electrónica es muy sensible a la calidad de la energía y reemplazar el tablero de control cuesta aproximadamente la mitad del costo de la caldera.
Convertidor de impulsos 12-220V 300W
Este circuito es simple, las piezas están disponibles, la mayoría de ellas se pueden retirar de la fuente de alimentación de una computadora o comprar en cualquier tienda de radio. La ventaja del circuito es su facilidad de implementación, la desventaja es la onda sinusoidal no ideal en la salida y la frecuencia es superior a los 50 Hz estándar. Es decir, a este convertidor no se pueden conectar dispositivos que requieran alimentación eléctrica. Puede conectar directamente a la salida dispositivos no particularmente sensibles: lámparas incandescentes, planchas, soldadores, cargadores de teléfonos, etc.
El circuito presentado en modo normal produce 1,5 A o consume una carga de 300 W, con un máximo de 2,5 A, pero en este modo los transistores se calentarán notablemente.
El circuito se construyó sobre el popular controlador PWM TLT494. Los transistores de efecto de campo Q1 Q2 deben colocarse sobre radiadores, preferiblemente separados. Al instalar en un radiador, coloque una junta aislante debajo de los transistores. En lugar del IRFZ244 indicado en el diagrama, puede utilizar IRFZ46 o RFZ48, que tienen características similares.
La frecuencia en este convertidor de 12 V a 220 V la establecen la resistencia R1 y el condensador C2. Los valores pueden diferir ligeramente de los que se muestran en el diagrama. Si tiene una fuente de alimentación vieja que no funciona para su computadora y contiene un transformador de salida que funciona, puede colocarlo en el circuito. Si el transformador no funciona, retire el anillo de ferrita y enrolle los devanados con alambre de cobre con un diámetro de 0,6 mm. Primero, se enrolla el devanado primario: 10 vueltas con la salida desde el medio, luego, en la parte superior, 80 vueltas del secundario.
Como ya se mencionó, un convertidor de voltaje de 12-220 V solo puede funcionar con una carga que sea insensible a la calidad de la energía. Para poder conectar dispositivos más exigentes, se instala un rectificador en la salida, cuyo voltaje de salida es cercano a lo normal (diagrama a continuación).
El circuito muestra diodos de alta frecuencia del tipo HER307, pero se pueden reemplazar por las series FR207 o FR107. Es recomendable seleccionar contenedores del tamaño especificado.
Inversor en un chip
Este convertidor de voltaje de 12-220 V se ensambla sobre la base de un microcircuito especializado KR1211EU1. Se trata de un generador de impulsos, que se eliminan de las salidas 6 y 4. Los impulsos son antifases, con un breve intervalo de tiempo entre ellos, para evitar la apertura simultánea de ambas teclas. El microcircuito funciona con un voltaje de 9,5 V, que se establece mediante un estabilizador paramétrico en un diodo zener D814V.
También en el circuito hay dos transistores de efecto de campo de alta potencia: IRL2505 (VT1 y VT2). Tienen una resistencia abierta del canal de salida muy baja, alrededor de 0,008 ohmios, comparable a la resistencia de una llave mecánica. La corriente continua permitida es de hasta 104 A, la corriente pulsada es de hasta 360 A. Estas características permiten obtener 220 V con una carga de hasta 400 W. Los transistores deben instalarse en los radiadores (con una potencia de hasta 200 W es posible sin ellos).
La frecuencia del pulso depende de los parámetros de la resistencia R1 y el condensador C1; el condensador C6 está instalado en la salida para suprimir las sobretensiones de alta frecuencia.
Es mejor llevar un transformador ya hecho. En el circuito, se enciende al revés: el devanado secundario de bajo voltaje sirve como primario y el voltaje se elimina del secundario de alto voltaje.
Posibles reemplazos en la base del elemento:
- El diodo zener D814V indicado en el circuito se puede reemplazar por cualquiera que produzca 8-10 V. Por ejemplo, KS 182, KS 191, KS 210.
- Si no hay condensadores C4 y C5 del tipo K50-35 a 1000 μF, puede tomar cuatro de 5000 μF o 4700 μF y conectarlos en paralelo,
- En lugar de un condensador importado C3 220m, se puede suministrar uno doméstico de cualquier tipo con una capacidad de 100-500 µF y un voltaje de al menos 10 V.
- Transformador: cualquiera con una potencia de 10 W a 1000 W, pero su potencia debe ser al menos el doble de la carga planificada.
Al instalar circuitos para conectar un transformador, transistores y conectarse a una fuente de 12 V, es necesario utilizar cables de gran sección transversal; la corriente aquí puede alcanzar valores altos (con una potencia de 400 W a 40 A).
Inversor con salida de onda sinusoidal pura
Los circuitos de los convertidores diurnos son complejos incluso para los radioaficionados experimentados, por lo que hacerlos usted mismo no es nada fácil. A continuación se muestra un ejemplo del circuito más simple.
En este caso, es más fácil ensamblar dicho convertidor a partir de placas prefabricadas. Cómo: mira el vídeo.
El siguiente vídeo muestra cómo montar un convertidor de 220 voltios con onda sinusoidal pura. Solo el voltaje de entrada no es de 12 V sino de 24 V.
Y este video simplemente le dice cómo puede cambiar el voltaje de entrada, pero aún así obtener los 220 V requeridos en la salida.
