A 12V/220V-os inverter elengedhetetlen dolog egy háztartásban. Néha egyszerűen szükséges: például a hálózat eltűnt, a telefon lemerült, és hús van a hűtőszekrényben. A kereslet határozza meg a kínálatot: az 1 kW-os vagy nagyobb kész modellekért, amelyekről bármilyen elektromos készüléket táplálhat, valahol 150 dollártól kell fizetnie. Talán több mint 300 dollár. A feszültségátalakító saját kezű készítése azonban korunkban bárki számára elérhető, aki tudja, hogyan kell forrasztani: a kész alkatrészkészletből való összeszerelés három-négyszer kevesebbe fog kerülni + egy kis munka és fém hulladékból. Ha van ilyen autóakkumulátorokhoz, akkor általában 300-500 rubelt költhet. Ha pedig alapvető rádióamatőr ismeretekkel is rendelkezel, akkor a rejtekben való turkálás után simán lehet 500-1200 W-ra 12V DC/220V AC 50Hz invertert készíteni. Tekintsük a lehetséges lehetőségeket.
Opciók: Globális
Egy 12-220 V-os feszültségátalakító 1000 W-ig vagy annál nagyobb teljesítményig általában önállóan készíthető a következő módokon (a költségek növekedésének sorrendjében):
- Helyezzen egy kész egységet az Avito, Ebay vagy AliExpress hűtőbordájával ellátott tokba. Keresse meg az "inverter 220" vagy "inverter 12/220" kifejezést; azonnal hozzáadhatja a szükséges teljesítményt. Ez kb. ugyanennek a gyárinak a fele. Nincs szükség elektromos ismeretekre, de - lásd alább;
- Szerelje össze ugyanazt a készletből: nyomtatott áramkör + „szétszórt” alkatrészek. Ott megvásárolható, de a kéréshez hozzá van adva a barkácsolás, ami önálló összeszerelést jelent. Az ár még mindig kb. 1,5-szer alacsonyabb. Alapvető rádióelektronikai ismeretekre van szükség: multiméter használata, az aktív elemek kivezetéseinek vezetékezésének (kivezetéseinek) ismerete vagy azok keresésének képessége, a poláris alkatrészek (diódák, elektrolitkondenzátorok) áramkörbe való beépítésének szabályai és a képesség annak meghatározására, hogy milyen áramerősségű és milyen keresztmetszetű vezetékekre van szükség;
- Illessze a számítógép szünetmentes tápegységét (UPS, UPS) az inverterhez. Normál akkumulátor nélkül működő, használt UPS-t 300-500 rubelért találhatunk. Nincs szükség készségekre – egyszerűen csak csatlakoztassa az autó akkumulátorát az UPS-hez. De külön kell töltenie, lásd alább;
- Válasszon egy átalakítási módszert, egy diagramot (lásd alább) az igényeinek és az alkatrészek rendelkezésre állásának megfelelően, számolja ki és szerelje össze teljesen saját maga. Lehet, hogy teljesen ingyenes, de az alapvető elektronikai ismeretek mellett szüksége lesz néhány speciális mérőműszer használatára (lásd alább) és egyszerű mérnöki számítások elvégzésére is.
Kész modulból
Összeszerelési módok a bekezdések szerint. Az 1 és a 2 valójában nem ilyen egyszerű. A kész gyári inverterek házai hűtőbordaként is szolgálnak a belső erős tranzisztoros kapcsolókhoz. Ha „félkész terméket” vagy „lazát” vesz, akkor nem lesz nekik ház: figyelembe véve az elektronika, a kézi munka és a színesfémek jelenlegi költségeit, az árkülönbséget pontosan a hiánya magyarázza. a második és esetleg a harmadik. Vagyis magának kell radiátort készítenie az erős kulcsokhoz, vagy keresnie kell egy kész alumíniumot. Vastagságának a kulcsok felszerelési helyén legalább 4 mm-nek kell lennie, az egyes kulcsok területe pedig legalább 50 négyzetméter. lásd a kimenő teljesítmény minden kW-ját; 12 V-os számítógépes ventilátor-hűtőről fújással 110-130 mA – 30 négyzetméterről. cm*kW*kulcs.
Például egy készletben (modulban) 2 kulcs van (láthatók, kilógnak a táblából, lásd balra az ábrán); a radiátoron lévő kulcsokkal ellátott modulok (az ábrán jobb oldalon) drágábbak, és bizonyos, általában nem túl nagy teljesítményre tervezték. Hűtő nincs, a szükséges teljesítmény 1,5 kW. Ez azt jelenti, hogy 150 négyzetméteres radiátorra van szüksége. lásd Ezen kívül a kulcsokhoz beszerelő készletek is találhatók: szigetelő hővezető tömítések és szerelvények rögzítőcsavarokhoz - szigetelő poharak és alátétek. Ha a modul hővédelemmel rendelkezik (a billentyűk között lesz valami más darab – hőérzékelő), akkor egy kis hőpasztával ragasszuk a radiátorra. Vezetékek - természetesen lásd alább.
A UPS-től
A 12V DC/220V AC 50Hz inverter, amelyhez a megengedett teljesítményhatáron belül tetszőleges eszköz csatlakoztatható, számítógépes UPS-ből készül, egészen egyszerűen: a szabványos vezetékeket az „az ön” akkumulátorához hosszúkásra cseréljük, az autó akkumulátorának kapcsokkal. terminálok. A vezeték keresztmetszetét a megengedett 20-25 A/sq áramsűrűség alapján számítják ki. mm, lásd még alább. De a nem szabványos akkumulátor miatt problémák merülhetnek fel - vele, és drágább és szükségesebb, mint egy konverter.
Az UPS ólom-savas akkumulátorokat is használ. Ma ez az egyetlen széles körben elérhető másodlagos vegyi áramforrás, amely képes rendszeresen nagy áramokat (extra áramokat) leadni anélkül, hogy 10-15 töltési-kisütési ciklus alatt teljesen „megölne”. A repülésben ezüst-cink akkumulátorokat használnak, amelyek még nagyobb teljesítményűek, de iszonyatosan drágák, nem kaphatók széles körben, élettartamuk pedig a mindennapi viszonylatban elenyésző - kb. 150 ciklus.
A savas akkumulátorok kisülését egyértelműen a bankon lévő feszültség figyeli, és az UPS vezérlő nem engedi, hogy az „idegen” akkumulátort mértéktelenül lemerítsék. De a szabványos UPS akkumulátorokban az elektrolit gél, míg az autó akkumulátorokban folyékony. A töltési módok mindkét esetben jelentősen eltérnek: a gélen nem vezethető át ugyanaz az áram, mint folyadékon, folyékony elektrolitban pedig túl alacsony töltőáram esetén az ionok mobilitása alacsony lesz, és nem minden visszakerülnek a helyükre az elektródákban. Ennek eredményeként az UPS krónikusan alultölti az autó akkumulátorát, hamarosan szulfáttá válik és teljesen használhatatlanná válik. Ezért az UPS inverteréhez akkumulátortöltőre van szükség. Elkészítheted magad is, de az egy másik téma.
Akkumulátor és tápellátás
Az átalakító adott célra való alkalmassága az akkumulátortól is függ. A feszültségnövelő inverter nem vesz el energiát a fogyasztók számára az Univerzum „sötét anyagából”, a fekete lyukakból, a szent szellemből, vagy máshonnan csak úgy. Csak az akkumulátortól. És ebből veszi a fogyasztóknak szállított áramot, osztva magának az átalakító hatékonyságával.
Ha egy márkás inverter testén „6800 W” vagy ennél többet lát, higgyen a szemének. A modern elektronika lehetővé teszi, hogy egy cigarettásdoboz térfogatába még nagyobb teljesítményű készülékek férjenek bele. De tegyük fel, hogy 1000 W-os terhelési teljesítményre van szükségünk, és egy rendes 12 V 60 A/h-s autóakkumulátor áll rendelkezésünkre. Az inverter hatásfokának jellemző értéke 0,8. Ez azt jelenti, hogy kb. 100 A. Ilyen áramhoz 5 négyzetméter keresztmetszetű vezetékekre is szükség van. mm (lásd fent), de itt nem ez a fő dolog.
Az autórajongók tudják: ha 20 percig járatja az önindítót, vegyen új akkumulátort. Igaz, az új gépeknél időkorlátok vannak a működésére, így talán nem is tudják. Azt pedig biztosan nem mindenki tudja, hogy egy autó indítója, ha egyszer felpörög, kb. 75 A (indításkor 0,1-0,2 másodpercen belül - 600 A-ig). A legegyszerűbb számítás - és kiderül, hogy ha az inverterben nincs olyan automata berendezés, amely korlátozza az akkumulátor lemerülését, akkor a miénk 15 perc alatt teljesen lemerül. Tehát a meglévő akkumulátor képességeit figyelembe véve válassza ki vagy tervezze meg átalakítóját.
Jegyzet: Ez a számítógépes UPS-eken alapuló 12/220 V-os konverterek óriási előnyét jelenti – vezérlőjük nem engedi teljesen lemerülni az akkumulátort.
A savas akkumulátorok élettartama nem csökken észrevehetően, ha 2 órás árammal (12 A 60 A/h esetén 24 A, 120 A/h esetén 24 A és 210 A/h esetén 42 A) kisütjük őket. Az átalakítási hatásfok figyelembevételével ez a megengedett hosszú távú terhelési teljesítményt kb. 120 W, 230 W és 400 W. 10 percig. terhelés (például elektromos szerszám meghajtásához) 2,5-szeresére növelhető, de ezután az ABC-nek legalább 20 percig pihennie kell.
Összességében az eredmény nem teljesen rossz. A hagyományos háztartási elektromos szerszámok közül csak a daráló képes 1000-1300 W teljesítményre. A többi általában 400 W-ig, a csavarhúzók pedig 250 W-ig terjednek. A 12 V 60 A/h akkumulátorról készült hűtőszekrény inverteren keresztül 1,5-5 órán keresztül működik; elég ahhoz, hogy megtegye a szükséges intézkedéseket. Ezért van értelme 1 kW-os átalakítót készíteni egy 60 A/h-s akkumulátorhoz.
Mi lesz a kimenet?
Az eszköz súlyának és méretének csökkentése érdekében – ritka kivételektől eltekintve (lásd alább) – a feszültségátalakítók több száz Hz-ről egységre és több tíz kHz-re emelt frekvencián működnek. Egyetlen fogyasztó sem fogadja el az ilyen frekvenciájú áramot, és az energiaveszteség a hagyományos vezetékeknél óriási lesz. Ezért a 12-200 inverterek a következő kimeneti feszültséghez készülnek. típusok:
- Állandó egyenirányított 220 V (220 V AC). Alkalmas telefontöltők táplálására, a legtöbb tápegység (PS) táblagépekhez, izzólámpákhoz, fluoreszkáló házvezetőkhöz és LED-lámpákhoz. 150-250 W teljesítményükkel tökéletesek a kézi elektromos szerszámokhoz: az általuk fogyasztott egyenáram kissé csökken, a nyomaték pedig nő. Nem alkalmas TV-k, számítógépek, laptopok, mikrohullámú sütők stb. kapcsolóüzemű tápegységeinek (UPS) kezelésére. 40-50 W-nál nagyobb teljesítménnyel: ezeken szükségszerűen az ún. indítóegység, amelynek normál működéséhez a hálózati feszültségnek időszakonként nullán kell haladnia. Alkalmatlan és veszélyes a vas- és váltakozó áramú villanymotorokon transzformátorral ellátott eszközökhöz: álló elektromos szerszámok, hűtőszekrények, légkondicionálók, a legtöbb Hi-Fi audio, konyhai robotgépek, egyes porszívók, kávéfőzők, kávédarálók és mikrohullámú sütők (utóbbiaknál - forgómotoros asztal megléte miatt).
- Módosított szinuszhullám (lásd alább) - minden fogyasztó számára alkalmas, kivéve a Hi-Fi hangot UPS-sel, az egyéb 40-50 W-os UPS-sel rendelkező eszközöket (lásd fent), és gyakran a helyi biztonsági rendszereket, otthoni meteorológiai állomásokat stb. érzékeny analóg érzékelőkkel.
- Tiszta szinuszos - korlátozás nélkül alkalmas, kivéve a teljesítményt, bármilyen villamosenergia-fogyasztó számára.
Szinusz vagy pszeudozin?
A hatékonyság növelése érdekében a feszültségátalakítás nemcsak magasabb frekvenciákon történik, hanem heteropoláris impulzusokkal is. Nagyon sok fogyasztói eszközt azonban lehetetlen többpólusú téglalap alakú impulzussorozattal (az úgynevezett meanderrel) táplálni: a kanyargós frontokon a nagy túlfeszültségek még enyhén reaktív terhelés mellett is nagy energiaveszteségekhez vezetnek, és feszültséget okozhatnak. a fogyasztó meghibásodása. Ugyanakkor az átalakítót sem lehet szinuszos áramra tervezni - a hatásfok nem haladja meg a kb. 0.6.
Csendes, de jelentős forradalom ebben az iparágban akkor következett be, amikor kifejezetten feszültséginverterekhez fejlesztettek ki mikroáramköröket, amelyek az ún. módosított szinuszos (az ábrán balra), bár helyesebb lenne pszeudo-, meta-, kvázi- stb. szinuszos. A módosított szinusz jelenlegi alakja lépcsőzetes, az impulzusfrontok megnyúltak (a katódsugár-oszcilloszkóp képernyőjén a meanderfrontok gyakran egyáltalán nem láthatók). Ennek köszönhetően a vason lévő transzformátorral vagy észrevehető reaktivitással (aszinkron villanymotorokkal) rendelkező fogyasztók „valóságosan” „értik” a pszeudozin hullámot, és úgy dolgoznak, mintha mi sem történt volna; A hardveres hálózati transzformátorral ellátott Hi-Fi hangot módosított szinuszhullámmal lehet táplálni. Ráadásul egy módosított szinuszost meglehetősen egyszerű módszerekkel ki lehet simítani „majdnem valódira”, a különbségek a tiszta szinuszostól az oszcilloszkópon szemmel alig észrevehetők; A „Pure Sine” típusú konverterek nem sokkal drágábbak, mint a hagyományosak, az ábra jobb oldalán.
Nem tanácsos azonban szeszélyes analóg komponensekkel és UPS-sel rendelkező eszközöket módosított szinuszhullámról futtatni. Ez utóbbiak rendkívül nemkívánatosak. A helyzet az, hogy a módosított szinusz középső platformja nem tiszta nulla feszültség. Az UPS módosított szinuszhullámról indító egysége nem működik tisztán, és előfordulhat, hogy a teljes UPS nem lép ki az indítási módból működési módba. A felhasználó ezt eleinte csúnya hibáknak látja, majd füst jön ki a készülékből, mint a viccben. Ezért az UPS-ben lévő eszközöket Pure Sine típusú inverterekről kell táplálni.
Az invertert mi magunk készítjük
Egyelőre tehát egyértelmű, hogy 220 V 50 Hz-es kimenetre a legjobb invertert készíteni, bár emlékezni fogunk az AC kimenetre is. Az első esetben a frekvencia szabályozásához frekvenciamérőre lesz szüksége: az áramellátó hálózat frekvenciájának ingadozásának normája 48-53 Hz. A váltakozó áramú villanymotorok különösen érzékenyek az eltéréseire: amikor a tápfeszültség frekvenciája eléri a tűréshatárt, felmelegszik és „elmegy” a névleges fordulatszámtól. Ez utóbbi nagyon veszélyes a hűtőszekrényekre és a klímaberendezésekre, a nyomáscsökkenés miatt helyrehozhatatlanul meghibásodhatnak. De nem kell vásárolnunk, bérelnünk vagy kölcsön kérnünk egy pontos és többfunkciós elektronikus frekvenciamérőt - nincs szükségünk a pontosságára. Vagy egy elektromechanikus rezonancia-frekvencia-mérő (1. poz. az ábrán), vagy bármely rendszer mutatója, poz. 2:
Mindkettő olcsó, az interneten és a nagyvárosokban elektromos szaküzletekben értékesítik. Egy régi rezonáns frekvenciamérőt a vaspiacon lehet találni, és egyik-másik az inverter beállítása után nagyon alkalmas a házban lévő hálózati frekvencia figyelésére - a mérő nem reagál a hálózatra való rákötésre.
50 Hz a számítógépről
A legtöbb esetben 220 V 50 Hz-es teljesítményre van szükség a nem különösebben erős fogyasztóknak, 250-350 W-ig. Akkor egy 12/220 V-os 50 Hz-es átalakító alapja egy régi számítógépből származó UPS lehet - persze ha valaki a kukában hever, vagy valaki olcsón eladja. A rakományra leadott teljesítmény kb. 0,7 a névleges UPS-től. Például, ha a testére „250W” van írva, akkor félelem nélkül csatlakoztathatók 150-170 W-ig terjedő eszközök. Többre van szüksége - először egy izzólámpán kell tesztelnie. 2 órán át tartott – hosszú ideig képes ilyen teljesítményt leadni. Hogyan készítsünk 12V DC/220V AC 50Hz invertert számítógépes tápegységről, lásd az alábbi videót.
Videó: egy egyszerű 12-220 konverter számítógép tápegységről
Kulcsok
Tegyük fel, hogy nincs számítógépes UPS, vagy több áramra van szüksége. Ekkor válik fontossá a kulcselemek kiválasztása: nagy áramot kell kapcsolniuk minimális kapcsolási veszteséggel, megbízhatónak és megfizethetőnek kell lenniük. Ebben a tekintetben a bipoláris tranzisztorok és tirisztorok magabiztosan a múlté válnak ezen az alkalmazási területen.
Az inverter üzletág második forradalma az erős térhatású tranzisztorok („tértranzisztorok”), az ún. függőleges szerkezet. Forradalmasították azonban a kis teljesítményű készülékek áramellátásának teljes technológiáját: egyre nehezebb vason lévő transzformátort találni a háztartási gépekben.
A feszültségátalakítók nagy teljesítményű terepi eszközei közül a legjobbak az insulated gate induced channel (MOSFET), pl. IFR3205, az ábrán balra:
Az elhanyagolható kapcsolási teljesítmény miatt az ilyen tranzisztorokon egy DC kimenetű inverter hatásfoka elérheti a 0,95-öt, az AC 50 Hz-es kimenettel pedig a 0,85-0,87-et. A MOSFET analógjai beépített csatornával, pl. Az IFRZ44 alacsonyabb hatékonyságot ad, de sokkal olcsóbbak. Az egyik vagy a másik pár lehetővé teszi, hogy a terhelésben lévő teljesítményt kb. 600 W; mindkettő gond nélkül párhuzamba állítható (az ábrán jobb oldalon), ami lehetővé teszi akár 3 kW teljesítményű inverterek építését.
Jegyzet: A beépített csatornával rendelkező kapcsolókapcsolók teljesítményvesztesége jelentősen reaktív terhelésen (például aszinkron villanymotornál) kapcsolónként elérheti az 1,5 W-ot. Az indukált csatornával rendelkező billentyűk mentesek ettől a hátránytól.
TL494
A harmadik elem, amely lehetővé tette a feszültségátalakítók jelenlegi állapotba hozását, a speciális TL494 mikroáramkör és analógjai. Mindegyik impulzusszélesség-modulációs (PWM) vezérlő, amely módosított szinuszos jelet generál a kimeneteken. A kimenetek többpólusúak, ami lehetővé teszi a kulcspárok vezérlését. A referencia konverziós frekvenciát egyetlen RC áramkör állítja be, melynek paraméterei tág határok között változtathatók.
Mikor elég egy állandó munka?
A 220 V-os DC fogyasztók köre korlátozott, de nem csak vészhelyzetekben van szükségük autonóm tápegységre. Például, ha elektromos szerszámokkal dolgozik az úton vagy a saját telephelyének távoli sarkában. Vagy mindig jelen van mondjuk a ház bejáratának, folyosójának, helyi területének vészvilágításánál napelemről, amely napközben tölti az akkumulátort. A harmadik tipikus eset a telefon töltése útközben a szivargyújtóról. Itt a kimeneti teljesítményre nagyon kevés szükség van, így az invertert mindössze 1 tranzisztorral lehet elkészíteni a relaxációs generátor áramkörének megfelelően, lásd a következőt. Videoklip.
Videó: Boost konverter egy tranzisztoron
Már 2-3 LED-es izzó táplálásához több áramra van szükség. Amikor megpróbálják „megszorítani”, a blokkoló generátorok hatékonysága meredeken csökken, és külön időzítő elemekkel vagy teljes belső induktív visszacsatolással rendelkező áramkörökre kell váltani, ezek a leggazdaságosabbak és a legkevesebb alkatrészt tartalmazzák. Az első esetben egy kapcsoló kapcsolásához a transzformátor egyik tekercsének önindukciós EMF-jét időzítő áramkörrel együtt használják. A másodikban a frekvencia-beállító elem maga a fokozó transzformátor saját időállandója miatt; értékét elsősorban az önindukció jelensége határozza meg. Ezért mindkét invertert néha önindukciós átalakítónak nevezik. Hatékonyságuk általában nem haladja meg a 0,6-0,65 értéket, de először is az áramkör egyszerű, és nem igényel beállítást. Másodszor, a kimeneti feszültség inkább trapéz alakú, mint négyszöghullám; Az „igényes” fogyasztók módosított szinuszhullámként „értik”. Hátránya: az ilyen átalakítókban a terepi kapcsolók gyakorlatilag nem alkalmazhatók, mert gyakran meghibásodnak a primer tekercs feszültséglökései miatt a kapcsolás során.
Példa egy külső időzítő elemekkel rendelkező áramkörre a poz. 1 kép:
A terv készítője nem tudott 11 W-nál többet kipréselni belőle, de láthatóan összekeverte a ferritet a karbonilvassal. Mindenesetre a páncélozott (pohár) mágneses áramkör a saját fényképén (lásd a jobb oldali ábrát) semmiképpen sem ferrit. Inkább úgy néz ki, mint egy régi karbonil, amely kívülről idővel oxidálódik, lásd az ábrát. jobb oldalon. Ennek az inverternek a transzformátorát jobb egy 0,7-1,2 négyzetméteres ferrit keresztmetszetű ferritgyűrűre tekercselni. cm. Ekkor az elsődleges tekercsben 7 menet 0,6-0,8 mm rézátmérőjű huzal, a szekunder tekercsben 57-58 menet 0,3-0,32 mm átmérőjű huzal legyen. Ez a duplázással történő egyengetésre szolgál, lásd alább. „Tiszta” 220 V-hoz - 230-235 huzalfordulat 0,2-0,25. Ebben az esetben, ha a KT814-et KT818-ra cseréljük, ez az inverter 25-30 W teljesítményt ad le, ami 3-4 LED lámpához elegendő. A KT814 KT626-ra cserélésekor a terhelési teljesítmény kb. 15 W, de a hatásfok megnő. A kulcsos radiátor mindkét esetben 50 négyzetméteres. cm.
A poz. A 2. ábra a 12-220 „antediluvian” átalakító diagramját mutatja külön visszacsatoló tekercsekkel. Nem olyan archaikus. Először is, a terhelés alatti kimeneti feszültség trapéz alakú, lekerekített törésekkel és tüskék nélkül. Még egy módosított szinuszhullámnál is jobb. Másodszor, ez az átalakító az áramkör módosítása nélkül tervezhető akár 300-350 W teljesítményre és 50 Hz frekvenciára, akkor nincs szükség egyenirányítóra, csak a VT1 és VT2 fűtőtestekre kell telepítenie 250 kW-tól. . lásd mindegyik. Harmadszor pedig védi az akkumulátort: túlterheléskor leesik az átalakítási frekvencia, csökken a kimeneti teljesítmény, ha pedig még jobban terheljük, akkor leáll a generálás. Vagyis az akkumulátor túlzott lemerülésének elkerülése érdekében nincs szükség automatizálásra.
Az inverter kiszámításának eljárása az ábrán látható pásztázásban látható:
A kulcsfontosságú mennyiségek az átalakítási frekvencia és a mágneses áramkör működési indukciója. Az átalakítási frekvencia a rendelkezésre álló mag anyaga és a szükséges teljesítmény alapján kerül kiválasztásra:
| típus Mágneses magok | Indukció/konverzió gyakorisága | |||
|---|---|---|---|---|
| 50 W-ig | 50-100 W | 100-200 W | 200-350 W | |
| 0,35-0,6 mm vastagságú „teljesítmény” vas transzformátorokból | 0,5 T/(50-1000)Hz | 0,55 T/(50-400)Hz | 0,6 T/(50-150)Hz | 0,7 T/(50-60)Hz |
| 0,2-0,25 mm vastagságú „hang” vas UMZCH kimeneti transzformátorokból | 0,4 T/(1000-3000)Hz | 0,35 T/(1000-2000)Hz | - | - |
| 0,06-0,15 mm vastag jeltranszformátorokból származó jelvas (nem permalloy!) | 0,3 T/(2000-8000)Hz | 0,25 T/(2000-5000)Hz | - | - |
| Ferrit | 0,15 T/(5-30) kHz | 0,15 T/(5-30) kHz | 0,15 T/(5-30) kHz | 0,15 T/(5-30) kHz |
A ferritnek ezt a „mindenevőségét” az magyarázza, hogy hiszterézishurkja téglalap alakú, és a munkaindukció megegyezik a telítési indukcióval. Az acél mágneses magokban az indukció számított értékeinek a tipikus értékekhez viszonyított csökkenését a nem szinuszos áramok kapcsolási veszteségeinek meredek növekedése okozza. Ezért a régi 270 W-os „koporsós” TV táptranszformátorának magjából ebben az 50 Hz-es konverterben legfeljebb 100-120 W eltávolítható. De – hal nélkül a halban rák van.
Jegyzet: Ha szándékosan túlméretezett keresztmetszetű acél mágneses magunk van, ne nyomjuk ki belőle az erőt! Legyen jobb az indukció - az átalakító hatékonysága nő, és a kimeneti feszültség alakja javul.
Egyenesítés
Jobb, ha ezeknek az invertereknek a kimeneti feszültségét párhuzamos feszültségduplázással rendelkező áramkörrel egyenirányítják (3. tétel az ábrán diagramokkal): az ehhez tartozó alkatrészek olcsóbbak lesznek, és a nem szinuszos áram teljesítményvesztesége kisebb lesz, mint egy hídban. A kondenzátorokat „teljesítménynek” kell venni, nagy meddőteljesítményre tervezve (PE vagy W). Ha „hangos” betűket ír be ezek nélkül, előfordulhat, hogy egyszerűen felrobbannak.
50 Hz? Ez nagyon egyszerű!
Egy egyszerű 50 Hz-es inverter (a fenti ábrán 4. tétel diagramokkal) érdekes kialakítás. A szabványos teljesítménytranszformátorok bizonyos típusainál a belső időállandó közel 10 ms, azaz. fél periódus 50 Hz. Az időzítő ellenállásokkal történő beállításával, amelyek a kapcsoló vezérlőáramának korlátozójaként is működnek, azonnal simított 50 Hz-es négyszöghullámot kaphat a kimeneten, bonyolult formáló áramkörök nélkül. TP, TPP, TN transzformátorok 50-120 W-ra alkalmasak, de nem akármilyen. Előfordulhat, hogy módosítania kell az ellenállás értékeit és/vagy 1-22 nF-os kondenzátorokat kell velük párhuzamosan csatlakoztatni. Ha az átalakítási frekvencia még mindig messze van az 50 Hz-től, akkor hiába kell szétszedni és visszatekerni a transzformátort: a ferromágneses ragasztóval ragasztott mágneses áramkör felbolyhosodik, a transzformátor paraméterei erősen romlanak.
Ez az inverter egy hétvégi dacha átalakító. Ugyanazok miatt nem meríti le az autó akkumulátorát, mint az előző. De elég egy verandás házat LED-lámpákkal és TV-vel vagy egy kútban vibrációs szivattyúval megvilágítani. A beállított inverter átalakítási frekvenciája, amikor a terhelési áram 0-ról maximumra változik, nem haladja meg az áramellátó hálózatok műszaki normáit.
Az eredeti transzformátor tekercsei így vannak elvezetve. A tipikus teljesítménytranszformátorokban páros számú szekunder tekercs van 12 vagy 6 V-hoz. Ezek közül kettőt „félre tesznek”, a többit pedig párhuzamosan, azonos számú tekercsből álló csoportokba forrasztják. Ezután a csoportokat sorba kötjük, így 2 db 12 V-os féltekercset kapunk, ez egy kisfeszültségű (primer) tekercs lesz, középponttal. A fennmaradó kisfeszültségű tekercsek közül egy sorba van kötve a 220 V-os hálózati tekercseléssel, ez lesz a fellépő tekercs. Adalékanyagra azért van szükség, mert... A bipoláris kompozit tranzisztorokból készült kapcsolók feszültségesése a transzformátorban bekövetkező veszteségekkel együtt elérheti a 2,5-3 V-ot, és a kimeneti feszültséget alulbecsülik. A további tekercselés normalizálja.
DC a chipről
A leírt konverterek hatásfoka nem haladja meg a 0,8-at, és a frekvencia a terhelési áramtól függően észrevehetően változik. A maximális terhelési teljesítmény nem éri el a 400 W-ot, tehát ideje elgondolkodni a modern áramköri megoldásokon.
Egy egyszerű konverter áramköre 12 V DC/220 V DC 500-600 W teljesítményre az ábrán látható:
Fő célja a kézi elektromos kéziszerszámok meghajtása. Az ilyen terhelés nem igényli a betáplált feszültség minőségét, így a kulcsokat olcsóbban veszik; Alkalmas még az IFRZ46, 48. A transzformátor ferritre tekercselt 2-2,5 négyzetméter keresztmetszetű. cm; A számítógépes UPS-ből származó táptranszformátor mag megfelelő. Elsődleges tekercs - 5-6 tekercshuzal kötegének 2x5 menete, amelyek rézátmérője 0,7-0,8 mm (lásd alább); másodlagos - 80 fordulat ugyanannak a vezetéknek. Nincs szükség beállításra, de nincs az akkumulátor lemerülésének felügyelete, ezért működés közben multimétert kell rögzíteni a terminálokhoz, és ne felejtse el megnézni (ugyanez vonatkozik az összes többi házi feszültséginverterre). Ha a feszültség 10,8 V-ra csökken (cellánként 1,8 V) - állj, kapcsold ki! 1,75 V-ra esett le cellánként (10,5 V a teljes akkumulátorra) - ez már szulfatálás!
Hogyan kell feltekerni egy transzformátort egy gyűrűre
Az inverter minőségi jellemzőit, különösen a hatásfokát, meglehetősen erősen befolyásolja a transzformátor szórt mezője. A csökkentésének alapvető megoldása régóta ismert: a mágneses kört energiával „pumpáló” primer tekercset közel helyezik el; a másodlagosak felette erejük szerint csökkenő sorrendben. De a technológia olyan dolog, hogy bizonyos tervek elméleti alapelveit néha ki kell fordítani. Murphy egyik törvénye szerint kb. tehát: ha a hardver mégsem akar úgy működni, ahogy kellene, próbálja meg az ellenkezőjét csinálni benne. Ez teljes mértékben vonatkozik a ferritgyűrűs mágneses magon lévő nagyfrekvenciás transzformátorokra, amelyek tekercselése viszonylag vastag, merev huzalból készült. Tekerje fel a feszültségátalakító transzformátort egy ferritgyűrűre, így:
- A mágneses áramkör szigetelt, és egy tekercses inga segítségével egy másodlagos emelőtekercset tekercselnek rá, a lehető legszorosabban lefektetve a meneteket, poz. 1 az ábrán:
- Szorosan tekerje be a másodlagos részt szalaggal, 2. poz.
- Készítsen elő 2 egyforma vezetékköteget a primer tekercshez: tekerje fel a kisfeszültségű tekercs felének menetszámát egy vékony, használhatatlan huzallal, vegye le, mérje meg a hosszt, vágja le tartalékkal a szükséges számú tekercs huzalszakaszt és szerelje össze kötegekbe.
- Ezenkívül a szekunder tekercs szigetelve van, amíg viszonylag sima felületet nem kapunk.
- Tekerje fel az „elsődleges”-et 2 köteggel egyszerre, a kötegek vezetékeit ragasztószalaggal rendezze el, és egyenletesen ossza el a fordulatokat a magon, poz. 3.
- Hívja a kötegek végeit, és kösse össze az egyik elejét a másik végével, ez lesz a tekercs középpontja.
Jegyzet: az elektromos kapcsolási rajzokon a tekercsek kezdetét adott esetben pont jelzi.
50 Hz simított
A PWM vezérlő módosított szinuszhulláma nem az egyetlen módja annak, hogy az inverter kimenetén 50 Hz-et kapjunk, amely bármilyen háztartási áramfogyasztó csatlakoztatására alkalmas, és ezt sem ártana „kisimítani”. Közülük a legegyszerűbb a jó öreg vastranszformátor, amely elektromos tehetetlenségének köszönhetően jól „vasal”. Igaz, egyre nehezebb 500 W-nál nagyobb névleges mágneses magot találni. Az ilyen leválasztó transzformátort az inverter kisfeszültségű kimenetére kapcsolják, és terhelést kapcsolnak a fellépő tekercsére. Mellesleg, a legtöbb számítógépes UPS-t ennek a séma szerint építik, tehát nagyon alkalmasak erre a célra. Ha saját kezűleg tekercseled fel a transzformátort, akkor a teljesítményhez hasonlóan számítják ki, de nyomkövetéssel. jellemzők:
- A munkaindukció kezdetben meghatározott értékét elosztjuk 1,1-gyel, és minden további számításnál alkalmazzuk. Erre azért van szükség, hogy figyelembe vegyük az ún. nem szinuszos feszültség alaktényező Kf; szinuszos Kf=1 esetén.
- A fellépő tekercset először 220 V-os hálózati tekercsként számítják ki adott teljesítményhez (vagy a mágneses áramkör paraméterei és az üzemi indukció értéke határozza meg). Ezután a talált fordulatok számát megszorozzuk 1,08-tal 150 W-ig, 1,05-tel 150-400 W-ig és 1,02-vel 400-1300 W-ig.
- A kisfeszültségű tekercs fele szekunder feszültségként 14,5 V bipoláris kapcsolóknál vagy beépített csatornás, 13,2 V indukált csatornás kapcsolóknál számít.
A 12-200 V-os 50 Hz-es szigetelőtranszformátoros átalakítók áramköri megoldásaira példák az ábrán:
A bal oldalon a billentyűket az úgynevezett master oszcillátor vezérli. „puha” multivibrátor, már az eltömődött frontokon és a simított töréseken is kanyarulatot generál, így nincs szükség további simítási intézkedésekre. A lágy multivibrátor frekvenciájának instabilitása nagyobb, mint a hagyományosé, ezért beállításához P potenciométerre van szükség. A KT827 gombjaival akár 200 W-os teljesítményt is eltávolíthat (200 négyzetcm-es radiátorok nélkül fúj). A KP904 régi ócska vagy IRFZ44 gombjai lehetővé teszik a teljesítmény 350 W-ra való növelését; Egyetlen IRF3205-ön 600 W-ig, és párosítva 1000 W-ig.
A 12-220 V 50 Hz-es inverter a TL494-en lévő master oszcillátorral (az ábrán jobb oldalon) minden elképzelhető üzemi körülmény között szilárdan tartja a frekvenciát. A pseudosinusoid hatékonyabb kisimítására az úgynevezett jelenséget alkalmazzák. közömbös rezonancia, amelyben az áramok és feszültségek fázisviszonyai az oszcillációs körben megegyeznek az akut rezonanciával, de amplitúdójuk nem nő észrevehetően. Technikailag ez egyszerűen megoldható: a fokozó tekercsre egy simító kondenzátort csatlakoztatunk, melynek kapacitásértékét a terhelés alatti áram (nem feszültség!) legjobb alakja szerint választjuk meg. Az áram alakjának szabályozására a terhelőáramkörre a névleges érték 0,03-0,1 teljesítményével 0,1-0,5 ohmos ellenállást csatlakoztatunk, amelyhez zárt bemenetű oszcilloszkóp van csatlakoztatva. A simító kapacitás nem csökkenti az inverter hatásfokát, de nem lehet kisfrekvenciás oszcilloszkópokat szimuláló számítógépes programokkal konfigurálni, mert az általuk használt hangkártya bemenete nem 220x1,4 = 310 V amplitúdóra van tervezve! A kulcsok és a hatáskörök ugyanazok, mint korábban. ügy.
Egy fejlettebb 12-200 V 50 Hz-es átalakító áramkör látható az ábrán:
Összetett összetett kulcsokat használ. A kimeneti feszültség minőségének javítására azt a tényt használja fel, hogy a sík epitaxiális bipoláris tranzisztorok emittere sokkal erősebben van adalékolva, mint az alap és a kollektor. Amikor a TL494 zárópotenciált alkalmaz például a VT3 alapjára, a kollektoráram leáll, de az emitter tértöltés reszorpciója miatt lelassítja a T1 zárását és az önindukciós emf feszültséglökéseket. Tr-t az L1 és R11C5 áramkörök veszik fel; jobban „billentik” a frontokat. Az inverter kimenő teljesítményét a Tr összteljesítmény határozza meg, de legfeljebb 600 W, mert Ebben az áramkörben nem lehet párosított erős kapcsolót használni - a MOSFET tranzisztorok kaputöltésének értékének szórása meglehetősen jelentős, és a kapcsolók kapcsolása homályos lesz, ezért a kimeneti feszültség alakja még rosszabb is lehet.
Az L1 fojtó 5-6 menetes, 2,4 mm átmérőjű huzal rézre, egy 8-10 m átmérőjű, 30-40 mm hosszúságú, 3,5-4 mm osztásközű ferritrúdra tekerve. A fojtószelep mágneses áramkörét nem szabad rövidre zárni! Az áramkör beállítása meglehetősen fáradságos feladat, és sok tapasztalatot igényel: az L1, R11 és C5 kiválasztása a terhelés alatti kimeneti áram legjobb alakja szerint történik, mint az előzőnél. ügy. De az ebből az átalakítóból táplált Hi-Fi továbbra is „hifi” marad a legigényesebb fülek számára.
Lehetséges transzformátor nélkül?
Már a nagy teljesítményű 50 Hz-es transzformátor tekercselő vezetéke is elég fillérbe fog kerülni. A „koporsós” transzformátorokból összességében 270 W-ig nagyjából elérhetőek a mágneses magok, de inverterben ebből 120-150 W-nál többet nem lehet kipréselni, és a hatásfoka legfeljebb 0,7 lesz, mert A „koporsós” mágneses magokat vastag szalagra tekercseljük, amelyekben az örvényáram-veszteségek nagyok a tekercseken lévő nem szinuszos feszültségnél. Egy vékony szalagból készült SL mágneses mag megtalálása, amely több mint 350 W leadására képes 0,7 Tesla indukció mellett, általában problémás, drága lesz, és az egész konverter hatalmas és nehéz teherbíró lesz. Az UPS transzformátorokat nem hosszú távú üzemmódban való gyakori működésre tervezték - felforrósodnak és az inverterekben lévő mágneses áramköreik elég gyorsan lebomlanak - a mágneses tulajdonságok nagymértékben romlanak, az átalakító teljesítménye csökken. Van kiút?
Igen, és ezt a megoldást gyakran használják a márkás átalakítókban. Ez egy elektromos híd, amely 400 V-os letörési feszültséggel és 5 A-nél nagyobb leeresztőárammal rendelkező, nagyfeszültségű erőtér-tranzisztorok kapcsolóiból áll. Alkalmas a számítógépes UPS-ek primer áramköreiből és a régi hulladékból - KP904, stb.
A hidat állandó 220 V DC táplálja egy egyszerű 12-220 inverter egyenirányítással. A híd karjai párban, keresztben, váltakozva nyílnak, és a híd átlójában szereplő terhelésben lévő áram irányt változtat; Az összes kulcs vezérlőáramköre galvanikusan le van választva. Az ipari kivitelben a billentyűket speciális eszközök vezérlik. IC optocsatoló leválasztással, de amatőr körülmények között mindkettő cserélhető egy további kis teljesítményű, 12 V DC - 12 V 50 Hz inverterrel, amelyet egy hardveren lévő kis transzformátor táplál, lásd az ábrát. A mágneses magot a kínai piac kis teljesítményű transzformátorából lehet venni. Elektromos tehetetlensége miatt a kimeneti feszültség minősége még a módosított szinuszhullámnál is jobb.
Ez a Mos-Fet inverter áramkör stabil négyszöghullám kimeneti feszültséget biztosít. Az átalakítási frekvenciát a változó ellenállás beállítása határozza meg, és általában 50 Hz-re van beállítva. Az áramkörben különféle kész transzformátorok használhatók. Vagy tekerje fel házi készítésűeket a legjobb eredmény érdekében.
Feszültségátalakító áramkör 12V-220 (csökkentett)
Bár az átalakító névleges teljesítménye 0,5 kW, a teljesítmény növelése érdekében további MOSFET-ek is szállíthatók.
Javasoljuk, hogy biztosítékot szereljen be az inverter tápvezetékébe, és mindig legyen csatlakoztatva a terhelés. A biztosíték névleges feszültsége 32 volt és körülbelül 10 amper 100 watt teljesítményenként. A tápegységnek elég vastag vezetékekkel kell rendelkeznie ahhoz, hogy elbírja ezt a nagy áramot!
A térhatású tranzisztorokhoz is megfelelő hűtőbordákat kell használni. RFP50N06. Ezek a Mos-Fet-ek 50 Amper és 60 Volt névlegesek. De ha szeretné, használjon más megfelelő típusú térhatású tranzisztorokat a cseréhez.
Ez az átalakító nem 12-220-at használ - egy szokásos olcsó op-amp LM358és digitális chip CD4001. Műveleti erősítő, mint fő oszcillátor LT1013 jobb lehetőségeket kínál, mint LM358, de ez a te döntésed.
A teljesítménytranszformátornak képesnek kell lennie a kiválasztott kimeneti teljesítmény továbbítására. Ebben az esetben mikrohullámú sütőből készült. Az alább látható visszatekercselő transzformátor használatával az áramkörnek körülbelül 500 watt maximális teljesítményt kell kezelnie.
A szekundert körülbelül 18-24 V-on kell feltekerni és fel kell tekerni egy csappal a közepéről. Vezetékek - 2-3 mm. Általánosságban elmondható, hogy az áramkör tökéletes 12-220 voltos autós inverterként való működésre, és ha szükséges, csökkentheti a kimeneti feszültséget (vagy bipolárissá teheti), és erős autóerősítőt táplálhat belőle.
Egy autós feszültséginverter időnként hihetetlenül hasznos lehet, de a boltokban a legtöbb termék vagy rossz minőségű, vagy teljesítménye nem kielégítő, ráadásul nem is olcsó. De az inverter áramkör a legegyszerűbb részekből áll, ezért utasításokat kínálunk a feszültségátalakító saját kezű összeszereléséhez.
Inverter ház
Az első dolog, amit figyelembe kell venni, az áramköri kapcsolókon hő formájában felszabaduló villamosenergia-átalakítási veszteség. Átlagosan ez az érték a készülék névleges teljesítményének 2-5%-a, de ez az érték az alkatrészek nem megfelelő kiválasztása vagy elöregedése miatt növekszik.
A félvezető elemek hőelvonása kulcsfontosságú: a tranzisztorok nagyon érzékenyek a túlmelegedésre, ez utóbbiak gyors leépülésében és valószínűleg teljes meghibásodásában fejeződik ki. Emiatt a ház alapja egy hűtőborda - alumínium radiátor.
A radiátorprofilokhoz egy 80-120 mm széles és körülbelül 300-400 mm hosszú normál „fésű” megfelelő. A térhatású tranzisztoros képernyőket csavarokkal rögzítik a profil lapos részéhez - a hátsó felületükön fém foltok. De ez nem egyszerű: az áramkörben lévő összes tranzisztor képernyője között ne legyen elektromos érintkezés, így a radiátor és a rögzítések csillámfóliával és karton alátétekkel vannak szigetelve, míg a dielektromos távtartó mindkét oldalára termikus interfész kerül. fémtartalmú pasztával.
Meghatározzuk a terhelést és megvásároljuk az alkatrészeket
Rendkívül fontos megérteni, hogy az inverter miért nem csak feszültségváltó, és azt is, hogy miért van ilyen sokféle ilyen eszköz. Először is, ne feledje, hogy a transzformátor egyenáramú forráshoz való csatlakoztatásával semmit nem kap a kimeneten: az akkumulátor árama nem változtatja meg a polaritást, ennek megfelelően a transzformátor elektromágneses indukciójának jelensége önmagában hiányzik.
Az inverter áramkör első része egy bemeneti multivibrátor, amely az átalakítás végrehajtásához hálózati rezgéseket szimulál. Általában két bipoláris tranzisztorra szerelik össze, amelyek képesek teljesítménykapcsolók meghajtására (például IRFZ44, IRF1010NPBF vagy erősebb - IRF1404ZPBF), amelyeknél a legfontosabb paraméter a maximálisan megengedett áram. Több száz ampert is elérhet, de általában csak meg kell szorozni az áramerősséget az akkumulátor feszültségével, hogy hozzávetőleges számú watt teljesítményt kapjon a veszteségek figyelembevétele nélkül.
Egy egyszerű átalakító, amely multivibrátoron és IRFZ44 teljesítménymező kapcsolókon alapul
A multivibrátor működési frekvenciája nem állandó, kiszámítása és stabilizálása időpocsékolás. Ehelyett a transzformátor kimenetén lévő áramot egy diódahíd segítségével alakítják vissza DC-vé. Egy ilyen inverter alkalmas lehet tisztán aktív terhelések táplálására - izzólámpák vagy elektromos fűtőtestek, tűzhelyek.
A kapott alap alapján összeállíthat más áramköröket, amelyek különböznek a kimeneti jel frekvenciájában és tisztaságában. Az áramkör nagyfeszültségű részéhez egyszerűbb a komponensek kiválasztása: az áramok itt nem olyan nagyok, bizonyos esetekben a kimeneti multivibrátor és szűrő szerelvény egy pár mikroáramkörre cserélhető megfelelő vezetékezéssel. A terhelési hálózathoz elektrolit kondenzátorokat, az alacsony jelszintű áramkörökhöz pedig csillámkondenzátorokat kell használni.
A primer áramkörben K561TM2 mikroáramkörökre épülő frekvenciagenerátorral rendelkező átalakító lehetősége
Azt is érdemes megjegyezni, hogy a végső teljesítmény növeléséhez egyáltalán nem szükséges az elsődleges multivibrátor erősebb és hőállóbb alkatrészeit vásárolni. A probléma megoldható a párhuzamosan kapcsolt átalakító áramkörök számának növelésével, de mindegyikhez saját transzformátor szükséges.
Lehetőség az áramkörök párhuzamos csatlakoztatásával
Harc a szinuszhullámért - elemezzük a tipikus áramköröket
Feszültséginvertereket ma már mindenhol használnak, mind az autósok, akik otthonuktól távol szeretnék használni a háztartási gépeket, mind a napenergiával működő autonóm otthonok lakói. Általánosságban pedig azt mondhatjuk, hogy az átalakító berendezés összetettsége közvetlenül meghatározza a hozzá csatlakoztatható áramkollektorok tartományának szélességét.
Sajnos a tiszta „szinusz” csak a fő elektromos hálózatban van jelen, nagyon-nagyon nehéz elérni az egyenáram átalakítását abba. De a legtöbb esetben erre nincs szükség. Elektromos motorok csatlakoztatásához (fúrógéptől a kávédarálóig) elegendő egy pulzáló áram 50-100 hertz frekvenciájú simítás nélkül.
Az ESL, a LED lámpák és mindenféle áramgenerátor (tápegységek, töltők) kritikusabbak a frekvenciaválasztásnál, mivel működési áramkörük 50 Hz-re épül. Ilyen esetekben impulzusgenerátornak nevezett mikroáramköröket kell beépíteni a másodlagos vibrátorba. Közvetlenül kapcsolhatnak egy kis terhelést, vagy „vezetőként” működhetnek az inverter kimeneti áramkörében egy sor teljesítménykapcsoló számára.
De még egy ilyen ravasz terv sem fog működni, ha invertert kíván használni a heterogén fogyasztók tömegével rendelkező hálózatok stabil áramellátására, beleértve az aszinkron elektromos gépeket is. Itt nagyon fontos a tiszta „szinusz”, és ezt csak a digitális jelvezérléssel rendelkező frekvenciaváltók képesek megvalósítani.
Transformer: kiválasztjuk, vagy mi magunk csináljuk
Az inverter összeszereléséhez csak egy áramköri elemre van szükségünk, amely az alacsony feszültséget nagyfeszültséggé alakítja. Használhatja a személyi számítógépek és a régi UPS-ek tápegységeiből származó transzformátorokat; tekercseiket úgy tervezték, hogy 12/24-250 V-ot és vissza transzformáljanak, csak a következtetések helyes meghatározása marad.
Ennek ellenére jobb, ha a transzformátort saját kezűleg tekerheti fel, mivel a ferritgyűrűk lehetővé teszik, hogy ezt saját kezűleg és bármilyen paraméterrel megcsinálja. A ferrit kiváló elektromágneses vezetőképességgel rendelkezik, ami azt jelenti, hogy az átalakítási veszteségek minimálisak lesznek még akkor is, ha a vezetéket manuálisan, nem szorosan tekercseljük. Ezenkívül az interneten elérhető számológépek segítségével egyszerűen kiszámíthatja a szükséges fordulatszámot és a huzalvastagságot.
A tekercselés előtt elő kell készíteni a maggyűrűt - távolítsa el az éles széleket egy reszelővel, és szorosan tekerje be szigetelővel - epoxi ragasztóval impregnált üvegszálas. Ezután következik az elsődleges tekercs tekercselése a számított keresztmetszetű vastag rézhuzalból. A szükséges fordulatszám tárcsázása után azokat egyenletesen, egyenlő időközönként kell elosztani a gyűrű felületén. A tekercskapcsok a diagramnak megfelelően vannak csatlakoztatva és hőre zsugorodó szigeteléssel vannak ellátva.
Az elsődleges tekercset két réteg Mylar szigetelőszalaggal fedik le, majd egy nagyfeszültségű szekunder tekercset és egy másik szigetelőréteget tekercselnek. Fontos szempont, hogy a szekundert az ellenkező irányba kell tekercselni, különben a transzformátor nem fog működni. Végül az egyik leágazás résébe félvezető hőbiztosítékot kell forrasztani, amelynek áramát és reakcióhőmérsékletét a szekunder tekercs vezetékének paraméterei határozzák meg (a biztosíték testét szorosan a transzformátorra kell felcsavarni). A transzformátor felül két réteg vinil szigeteléssel van feltekerve, ragasztóalap nélkül, a végét kötözővel vagy cianoakrilát ragasztóval rögzítjük.
Rádióelemek szerelése
Már csak az eszköz összeszerelése van hátra. Mivel nincs annyi alkatrész az áramkörben, ezért nem nyomtatott áramköri lapra, hanem radiátorra, azaz a készülékházra szerelve lehet őket elhelyezni. A tűlábakat kellően nagy keresztmetszetű egyerű rézhuzallal forrasztjuk, majd a csatlakozási pontot 5-7 menet vékony transzformátorhuzallal és kis mennyiségű POS-61 forraszanyaggal megerősítjük. A csatlakozás lehűlése után vékony hőre zsugorodó csővel szigetelik.
A nagy teljesítményű, összetett másodlagos áramkörrel rendelkező áramköröknél szükség lehet nyomtatott áramköri kártyára, amelynek szélén tranzisztorok sorakoznak a hűtőbordához való laza rögzítéshez. Pecsét készítésére alkalmas a legalább 50 mikron fóliavastagságú üvegszál, vékonyabb bevonat esetén a kisfeszültségű áramköröket rézhuzalból készült jumperekkel erősítsük meg.
Ma már könnyű otthon nyomtatott áramköri lapot készíteni - a Sprint-Layout program lehetővé teszi, hogy vágósablonokat rajzoljon bármilyen bonyolultságú áramkörhöz, beleértve a kétoldalas kártyákat is. Az így kapott képet lézernyomtató nyomtatja ki jó minőségű fotópapírra. Ezután a stencilt felvisszük a megtisztított és zsírtalanított rézre, vasaljuk, és a papírt vízzel lemossuk. A technológiát „lézervasalásnak” (LIT) nevezik, és az interneten kellő részletességgel ismertetik.
A rézmaradványokat vas(III)-kloriddal, elektrolittal vagy akár asztali sóval marathatja le; számos módszer létezik. A maratás után a rásütött festéket le kell mosni, rögzítőfuratokat kell fúrni egy 1 mm-es fúróval, és forrasztópákával (merített ív) át kell menni az összes pályán, hogy ónozzák az érintkezőbetétek rézét és javítsák az érintkezők vezetőképességét. csatornák.
A projekt kezdeti célja egy nagy teljesítményű 12-220-as konverter elkészítése volt. Ennek az eszköznek a fő előnye a könnyű összeszerelés, amely push-pull áramkörrel készül. Csak 2 térhatású tranzisztor, master oszcillátor nélkül. Még ha van is tapasztalata olyan ügyben, mint az átalakító összeszerelése, de nagy a kipróbálási vágy, akkor nincs semmi nehéz, könnyen összeszerelheti saját kezével.
A készülékhez nem szükséges alkatrészt vásárolni, minden alkatrész megtalálható otthon a régi berendezésekben.
Nézzünk egy videót a konverterről:
Ami az átalakító paramétereit illeti, sajnos a kimeneti frekvencia változó, de könnyen egyenárammá alakítható, ha egy egyenirányítót és egy nagy kondenzátort szerelünk a kimenetre, körülbelül 100 mikrofarát számított kapacitással, 400 voltos feszültség mellett. A működési frekvencia az LC áramkörtől függ. Tekercsként a tekercs primer tekercsét használjuk. 2 fojtószelep telepítve. A tekercsnek nincs csapja.
Erőteljes nagyfeszültségű csatorna tranzisztorokat használnak tápkapcsolóként. Bármilyen kisfeszültségűre cserélhetők. A teljesítmény elsősorban a transzformátortól és a fawn tranzisztoroktól függ.
Ami az áramkört illeti, akár 500 watt vagy fél kilowatt kimeneti teljesítmény eltávolítását teszi lehetővé mesteráramkörök vagy egyéb szerkezetek nélkül.
Magán a generátorlapon a tranzisztoron kívül zener-diódák is vannak felszerelve a kapufeszültség stabilizálására. Van egy 470 ohmos redőnystop is, a kialakításhoz 100-670 ohm bármi használható.
Ezenkívül 2 dióda van felszerelve.
Egy közös hűtőborda használata esetén azokat tömítésekkel és szigetelő alátétekkel kell szigetelni.
Ha az induktor kissé túlmelegszik, akkor legfeljebb 2 mm átmérőjű huzallal kell becsomagolni.
A transzformátor egy kész 220 V-os primer tekercset használt. A tekercs 8 menetes vastag huzalból áll.
A diagram lehet felezőpont nélkül vagy felezőponttal.
Esetünkben egy 11 wattos izzólámpa van csatlakoztatva. Teljes hővel meg kell világítanunk.
A fenti eszközök mindegyike egyenáramról táplálható. A hűtőszekrényt, a porszívót vagy a mikrohullámú sütőt nem lehet árammal működtetni. A töltőt telefonról, laptopról vagy akár számítógépről is táplálhatja.
Hat hónapja vettem magamnak egy autót. Nem írok le minden korszerűsítést, amelyet a javítása érdekében végeztek, csak egyre koncentrálok. Ez egy 12-220 V-os inverter a fogyasztói elektronika táplálására a jármű fedélzeti hálózatáról.
Persze boltban lehetett venni 25-30 dollárért, de engem megzavart az erejük. A legtöbb autóinverter által termelt 0,5-1 amperes áram nyilvánvalóan nem elegendő még egy laptop táplálásához is.
A kapcsolási rajz kiválasztása.
Természetemnél fogva lusta ember vagyok, ezért úgy döntöttem, hogy nem „feltalálom újra a kereket”, hanem keresek az interneten hasonló terveket, és az egyik áramkörét a sajátomhoz igazítom. Az idő nagyon sürgetett, ezért az egyszerűség és a drága pótalkatrészek hiánya volt a prioritás.
Az egyik fórumon egy egyszerű áramkört választottak a közös TL494 PWM-vezérlővel. Ennek az áramkörnek az a hátránya, hogy a kimeneten téglalap alakú 220 V feszültséget állít elő, de impulzusos áramköröknél ez nem kritikus.
Alkatrészek kiválasztása.
Az áramkört azért választották, mert szinte minden alkatrészt ki lehetett venni a számítógép tápegységéről. Számomra ez nagyon kritikus volt, mert a legközelebbi szaküzlet több mint 150 km-re van.
A kimeneti kondenzátorokat, ellenállásokat és magát a mikroáramkört eltávolították egy pár hibás, 250 és 350 W-os tápegységből.
A nehézség csak a nagyfrekvenciás diódákkal adódott a feszültség átalakítására a fokozó transzformátor kimenetén, de itt a régi tápok megmentettek. A KD2999V jellemzői nagyon megfeleltek nekem.
A kész készülék összeszerelése.
Munka után pár órán belül össze kellett szerelnem a készüléket, mert hosszú utat terveztek.
Mivel az idő nagyon korlátozott volt, egyszerűen nem kerestem további anyagokat és eszközöket. Csak azt használtam, ami kéznél volt. Ismételten a gyorsaság miatt nem használtam a fórumokon található nyomtatott áramköri mintákat. 30 perc alatt megterveztük egy papírra saját nyomtatott áramköri kártyánkat, melynek kialakítása átkerült a NYÁK-ra.
Szike segítségével eltávolítottuk az egyik fóliaréteget. A fennmaradó rétegen mély barázdákat húztak az alkalmazott vonalak mentén. Íves csipesz segítségével ez bizonyult a legkényelmesebbnek, a hornyokat a nem vezető rétegig mélyítették. Azokon a helyeken, ahol az alkatrészeket csúszdával szerelték be, a képen nem szerepelt, lyukak készültek.
Az összeszerelést egy transzformátor beépítésével kezdtem, az egyik blokkot leléptetővel, egyszerűen megfordítottam és ahelyett, hogy 400 V-ról 12 V-ra csökkentette volna a feszültséget, 12 V-ról 268 V-ra emelte. Az R3 ellenállások és a C1 kondenzátor cseréjével sikerült a kimeneti feszültséget 220 V-ra csökkenteni, de a további kísérletek azt mutatták, hogy ezt nem szabad megtenni.
A transzformátor után, méretcsökkenési sorrendben, a maradék alkatrészeket beszereltem.
Úgy döntöttek, hogy térhatású tranzisztorokat szerelnek a hosszúkás bemenetekre, hogy könnyebben rögzíthetők legyenek a hűtőradiátorhoz.
A végeredmény ez a készülék:
Már csak az utolsó simítás van hátra – a radiátor rögzítése. A táblán 4 lyuk látható, bár csak 3 önmetsző csavar van, éppen az összeszerelés során döntöttek úgy, hogy a radiátor helyzetét kicsit megváltoztatjuk a jobb megjelenés érdekében. A végső összeszerelés után ezt kaptuk:
Tesztek.
Nem volt idő konkrétan tesztelni a készüléket, egyszerűen csatlakoztatták az akkumulátorhoz egy szünetmentes tápegységről. A kimenetre egy 30 W-os izzó formájú terhelést csatlakoztattak. Miután kigyulladt, egyszerűen a hátizsákomba dobták a készüléket, és 2 hétre üzleti útra mentem.
2 hét alatt egyszer sem ment tönkre a készülék. Különféle eszközöket tápláltak belőle. Multiméterrel mérve a kapott maximális áram elérte a 2,7 A-t.
