Инвертор 12 в 220 чистый синус своими руками: Инвертор с чистым синусом за 15 минут или «силовая электроника — каждому» / Хабр

Содержание

Преобразователь напряжения 12 220 В своими руками

Чтобы подключить к бортовой электросистеме автомобиля бытовые устройства требуется инвертор, который сможет повысить напряжение с 12 В до 220 В. На полках магазинов они имеются в достаточном количестве, но не радует их цена. Для тех, кто немного знаком с электротехникой есть возможность собрать преобразователь напряжения 12 220 вольт своими руками. Две простые схемы мы разберем. 

Преобразователи и их типы

Содержание статьи

Есть три типа преобразователей 12-220 В. Первый — из 12 В получают 220 В. Такие инверторы популярный у автомобилистов: через них можно подключать стандартные устройства — телевизоры, пылесосы и т.д. Обратное преобразование — из 220 В в 12 — требуется нечасто, обычно в помещениях с тяжелыми условиями эксплуатации (повышенная влажность) для обеспечения электробезопасности. Например, в парилках, бассейнах или ванных. Чтобы не рисковать, стандартное напряжение в 220 В понижают до 12, используя соответствующее оборудование.

Преобразователи напряжения есть в достаточном количестве в магазинах

Преобразователи напряжения есть в достаточном количестве в магазинах

Третий вариант — это, скорее, стабилизатор на базе двух преобразователей. Сначала стандартные 220 В преобразуются в 12 В, затем обратно в 220 В. Такое двойное преобразование позволяет иметь на выходе идеальную синусоиду. Такие устройства необходимы для нормальной работы большинства бытовой техники с электронным управлением. Во всяком случае, при установке газового котла настоятельно советуют запитать его именно через такой преобразователь — его электроника очень чувствительная к качеству питания, а замена платы управления стоит примерно как половина котла.

Импульсный преобразователь 12-220В на 300 Вт

Эта схема проста, детали доступны, большинство из них можно извлечь из блока питания для компьютера или купить в любом радиотехническом магазине. Достоинство схемы — простота реализации, недостаток — неидеальная синусоида на выходе и частота выше стандартных 50 Гц. То есть, к данному преобразователю нельзя подключать устройства, требовательные к электропитанию. К выходу напрямую можно подключать не особ чувствительные приборы — лампы накаливания, утюг, паяльник, зарядку от телефона и т.п.

Представленная схема в нормальном режиме выдает 1,5 А или тянет нагрузку 300 Вт, по максимуму — 2,5 А, но в таком режиме будут ощутимо греться транзисторы.

Преобразователь напряжения 12 220 В: схема преобразователя на основе ШИМ-контролллера

Преобразователь напряжения 12 220 В: схема преобразователя на основе ШИМ-контролллера

Построена схема на популярном ШИМ-контроллере TLT494. Полевые транзисторы  Q1 Q2 надо размещать на радиаторах, желательно — раздельных. При установке на одном радиаторе, под транзисторы уложить изолирующую прокладку. Вместо указанных на схеме IRFZ244 можно использовать близкие по характеристикам IRFZ46 или RFZ48.

Частота в данном преобразователе 12 В в 220 В задается резистором R1 и конденсатором C2. Номиналы могут немного отличаться от указанных на схеме. Если у вас есть старый нерабочий беспербойник для компьютера, а в нем — рабочий выходной трансформатор, в схему можно поставить его. Если трансформатор нерабочий, из него извлечь ферритовое кольцо и намотать обмотки медным проводом диаметром 0,6 мм. Сначала мотается первичная обмотка — 10 витков с выводом от середины, затем, поверх — 80 витков вторичной.

Как уже говорили, такой преобразователь напряжения 12-220 В может работать только с нагрузкой, нечувствительной к качеству питания. Чтобы была возможность подключать более требовательные устройства, на выходе устанавливают выпрямитель, на выходе которого напряжение близко к нормальному (схема ниже).

Для улучшения выходных характеристик добавляют выпрямитель

Для улучшения выходных характеристик добавляют выпрямитель

В схеме указаны высокочастотные диоды типа HER307, но их можно заменить на серии FR207 или FR107. Емкости желательно подобрать указанной величины.

 

Инвертор на микросхеме

Этот преобразователь напряжения 12 220 В собирается на основе специализированной микросхемы КР1211ЕУ1. Это генератор импульсов, которые снимаются с выходов 6 и 4. Импульсы противофазные, между ними небольшой временной промежуток — для исключения одновременного открытия обоих ключей. Питается микросхема напряжением 9,5 В, который задается параметрическим стабилизатором на стабилитроне Д814В.

Также в схеме присутствуют два полевых транзистора повышенной мощности — IRL2505 (VT1 и VT2). Они имеют очень низкое сопротивление открытого выходного канала — около 0,008 Ом, что сравнимо с сопротивлением механического ключа. Допустимый постоянный ток — до 104 А, импульсный — до 360 А. Подобные характеристики реально позволяют получить 220 В при нагрузке до 400 Вт. Устанавливать транзисторы необходимо на радиаторы (при мощности до 200 Вт можно и без них).

Схема повышающего преобразователя напряжения 12-220 В

Схема повышающего преобразователя напряжения 12-220 В

Частота импульсов зависит от параметров резистора R1 и конденсатора C1, на выходе установлен конденсатор C6 для подавления высокочастотных выбросов.

Трансформатор лучше брать готовый. В схеме он включается наоборот — низковольтная вторичная обмотка служит как первичная, а напряжение снимается с высоковольтной вторичной.

Возможные замены в элементной базе:

  • Указанный в схеме стабилитрон Д814В можно заменить любым, выдающим 8-10 V. Например, КС 182, КС 191, КС 210.
  • Если нет конденсаторов C4 и C5 типа К50-35 на 1000 мкФ, можно взять четыре 5000 мкФ или 4700 мкФ и включить их параллельно,
  • Вместо импортного конденсатора C3 220m можно поставить отечественный любого типа на 100-500 мкФ и напряжение не ниже 10 В.
  • Трансформатор — любой с мощностью от 10 W до 1000 W, но его мощность должна быть минимум в два раза выше планируемой нагрузки.

При монтаже цепей подключения трансформатора, транзисторов и подключения к источнику 12 В надо использовать провода большого сечения — ток тут может достигать высоких значений (при мощности в 400 Вт до 40 А).

Инвертор с чистым синусом а выходе

Схемы денных преобразователей сложны даже для опытных радиолюбителей, так что сделать их своими руками совсем непросто. Пример самой простой схемы ниже.

Схема инвертора 12 200 с чистым синусом на выходе

Схема инвертора 12 200 с чистым синусом на выходе

В данном случае проще собрать подобный преобразователь из готовых плат. Как — смотрите в видео.

В следующем ролике рассказано как собирать преобразователь на 220 вольт с чистым синусом. Только входное напряжение не 12 В, а 24 В.

А в этом видео как раз рассказано, как можно менять входное напряжение, но получать на выходе требуемые 220 В.

Инвертор Pure sine wave на базе контроллера EG8010 (модуль EGS002). Чистый синус 220V из аккумулятора


Да, я понимаю. Немного неожиданно. Признаюсь честно, я сам от себя не ожидал. Все нижеописанное — результат стечения обстоятельств, не более.

Одним холодным зимним утром я, как обычно, встал в шесть часов утра, умылся, налил себе кофе и задумался о вечном. Вечное постепенно собиралось в кучу в ещё не проснувшейся голове, но постепенно выстраивалось в стройный ряд планов на грядущий день. Или хотя бы на пару-тройку ближайших часов.

Надо разбудить жену, детей, собрать, одеть и направить в нужном направлении и при этом никуда не опоздать. И тут почему-то резко стемнело… Только писк UPS-ов убедил меня в том, что это не кирпич на голову и не удар в лоб.
Просто отключили электричество.

Содержание / Contents

Какая неприятная мелочь… Проверил щиток. Нет, это не у меня проблема. Электроэнергии нет не только у меня, но и в соседних домах. Уже интереснее… Для меня подобные вещи не являются неожиданностью. Аварийные фонари в доме есть всегда. Привычный атрибут в этом мире.
Но! Жене нужен фен! На работу же идём, а не картошку копать! А света нет. Аварийные бигуди есть, но их применение откладывается по причине «а вдруг сейчас включат?». Но в ответ — тишина. Только писк UPS.

И тут жена произносит фразу, которая в принципе и задала мне направление для исследований:
 — У тебя же UPS может питать компьютер? Давай к нему подключим фен?
Все просто, как блин. Я даже не стал вдаваться в тонкости холодного пуска UPS на тяжелую нагрузку, мощность фена, несовпадения розеток там и там, пустую трату времени и прочие несущественные с точки зрения простой логики вещи, просто сказал:
 — Не потянет.
Это не убедило. Но и тема закрылась сама собой. А вот идея то осталась.

Понятно, что свет дали через два часа, когда фен уже и не нужен был, и что подобные проблемы случаются раз в несколько лет, но вот я всё же решил хотя бы почитать о том, как решают подобные задачи вообще. Изучить, так сказать, матчасть.

А дальше стало просто интересно. Итак. Что мы имеем?
Источник постоянного тока — аккумулятор. Заряженный любым способом — например от солнечных батарей, ветрогенератора, генератора автомобильного двигателя, просто от электросети.

Задача — получить с него стандартную электрическую сеть небольшой мощности. Например, для того-же фена, телевизора, компьютера и прочего, когда обычная электросеть по разным причинам недоступна.

И как же прогрессивное человечество решает эту проблему? Преобразователем постоянного напряжения в переменное. В простонародье — инвертор. Однако здесь возникает вопрос — какой инвертор? Какие нужны параметры, характеристики и прочее?

При изучении вопроса было выявлено несколько основных путей. Так как нужно получить переменный ток, инверторы «изготавливают» две формы переменного напряжения.

1. Modified sine wave — модифицированная синусоида, применяется в недорогих UPS и инверторах, как правило получается при использовании двухтактного мощного каскада и трансформатора или H-моста и трансформатора.

2. Pure sine wave — чистая синусоида. Получается, как правило, с использованием ШИМ.
Применяется в более дорогих UPS, также UPS двойного преобразования, более сложных и дорогих инверторах.

В принципе, вопрос выбора схемотехники не стоял вообще. Есть масса полудохлых UPS, можно даже при желании сломать и нормальный, но только вот вопрос в том, что все они все же modified типа, а нормальных у меня есть всего два или три, и их откровенно жалко ломать.

А как иначе, не ломая ещё вполне живой UPS, можно получить контроллер с PWM?

Кто-то спросит — что, для фена обязательно pure sine? Лицо не треснет?
Так ведь если делать, так нормальный, чтоб не было ограничений по типу нагрузки. А вдруг завтра холодильник понадобится? Собрать мультивибратор — я это делал в радио кружке. Пилить прошивку контроллера для PWM? А смысл? Купить? Не спортивно. Бросить? Так уже появился интерес!

После длительных поисков у китайцев, в интернет-магазинах и просто так, была случайно найдена в продаже плата. Просто печатная плата EGP1000W для изготовления киловаттного инвертора с нормальным синусом на базе неизвестного мне контроллера EG8010.

Набираем в поисковике «EG8010» и вот, оказалось, друзья из Китая уже производят то, что мне нужно.
Занимается этим фирма EG Microelectronics Corporation. Китай. Провинция Чжэцзян. Есть английский даташит. Производят версии однофазные и трехфазные.

И более того, китайцы производят сразу готовые модули EGS002 и даже с дисплеем и драйверами!


Сам по себе контроллер довольно функциональный. Параметры настраиваются наплавляемыми перемычками на плате — частота, Dead time. Есть индикация состояния на светодиоде. Стабилизация выходного напряжения. Порог — 3 В. Контроль и измерение потребляемого нагрузкой тока, на этом измерении завязана защита от перегрузки. Порог — 0,5 В.
Термоконтроль выходных ключей внешним датчиком с включением вентилятора по достижении температуры 45°. Термодатчик — 10К*25°С.

На дисплей модуля EGS002 выводится:
1. Выходное напряжение.
2. Частота.
3. Потребляемый нагрузкой ток.
4. Температура ключей.

Плата EGS002 управляет H-мостом. Работа с разными режимами PWM (bipolar, unipolar). Прикольно, да?

Ниже приведены примеры использования блока EGS002 в двух способах получения переменного напряжения 220 В.

Именно 400, а не 310, потому что требуется ещё и стабилизация выходного напряжения.
Ключи напрямую коммутируют постоянку 400 В, дроссель и конденсатор в красном квадратике по схеме сглаживают артефакты ШИМ.
Вольтаж зависит от трансформатора. Как его называют на профильных форумах — «БЖТ» — Большой Железный Трансформатор. От его данных зависит нужное для преобразование напряжение.

БЖТ можно использовать, например, от старого UPS.

Осциллограммы изображены для униполярного режима. Режимы описаны в даташите. В униполярном режиме одна половина Н-моста работает как ШИМ, вторая — как переключатель полярности.

В биполярном режиме оба плеча молотят как ШИМ, но при этом требуется дроссель на каждую половину моста и отдельная обратная связь для каждой половины. Синхронная.

Модуль EGS002 рассчитан на униполярный режим, поэтому другие не рассматриваю.

Ну, а теперь пора попробовать на практике то, что так красиво в теории.

Для первого варианта нам нужно получить постоянное напряжение +400В. Как? Обратимся к автомобилистам.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Контроллер UC3825. Двухтакт. Планируется использование трех пар полевиков типа P60NF06. Из того, что смог купить на вскидку. Чтоб их раскачать, драйвер усилен каскадом из биполяров.

Предусмотрена защита от перегрузки, а защита от перегрева и от понижения напряжения питания реализована в виде отдельного модуля на IC1. Там два компаратора. При перегреве или при понижении напряжения ниже 10,5 В, в цепь защиты ШИМ контроллера приходит напряжение выше 1 В, и он отключается.

Трансформатор от киловаттного UPS, павшего в неравной борьбе с электрокомпанией.
Первичка: 4+4+4+4 витка проводом 0,8?4.
4+4 — это если нужно 12 В.
4+4-4+4 — это уже для 24 В.

Вторичка: 147+10+10+10+20 тем же проводом 0,8 мм.
Отводы сделаны для того, чтоб оперативно менять число витков для получения 400 В.
Дроссель после моста выдернут из какого-то БП, он там использовался как ДГС, обмотки включены последовательно, чтобы получить желаемые 2-2,2 мГн. Лучше, конечно, побольше.

Первая версия DC/DC была сделана на более мелком трансе, и при нагрузке в 300 Вт уже не тянула мощность выше указанной. Да и число витков, указанное на схеме, просто не помещалось на каркасе. Поэтому описана вторая версия — переработанная и дополненная.


Далее сам блок инвертора.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Предусмотрел два варианта питания низковольтной части — 12 и 24 В.

Дроссель L1 – транс от компьютерного БП на 400 Вт. 80 витков провода 0,8 мм. Почти внавал.
Далее — установка нужной индуктивности в 3,3 мН с помощью прокладок.
Вместо конденсатора на 2,2 мкФ по даташиту поставил 2?1,5 мкФ х 630 В. Типа СВВ. Что было.

Для теста в первый раз использовал свежезаряженный аккумулятор CSB 12 В 12 А/ч. Надо потестить сам контроллер 12/400 и следом инвертор. Соединяю.



В принципе, с пуском проблем не возникло. Нужно только подстроить выходное напряжение.
Всё оказалось собрано верно. Синий (!) индикатор даже показывает что-то.

Дисплей очень маленький, прямо перед ним пробка аккумулятора. И при нагрузке в виде лампы 220 В 40 Вт ток не показывает — надо настраивать.

Зато не обманули — это правда синус!


Девайс имеет интересный софт-старт. Около 1-1,5 С. Напряжение плавно «выползает» до нормы. На смену нагрузки реагирует адекватно, но после 250 Вт начинает верещать дроссель L1 конвертера 12/400 — не хватает ему ёмкостей после дросселя. Но это решимо. А вот что делать с током?

С нагрузкой 250 Вт (лампы 40+60+150 Вт) аккумулятор живет около 5 минут! При этом радиатор самого ШИМ не нагревается выше 30° — и по индикатору и на ощупь.
Сильнее всего греется набор резисторов токовой защиты в конвертере 12/400.
То есть преобразование для больших мощностей, выше 200 Вт, для аккумулятора на 12 В не имеет просто никакого смысла. Даже если у вас рядом автомобиль. Измеренный ток при мощности в 160 Вт (лампы 40+60+60 Вт) в цепи 12В — 15-16 А. Да и прибор похоже врёт сильно на таком токе.

Ну ладно, пока отложим этот вариант и попробуем другой — там где используется БЖТ.

БЖТ и набор полевиков в кол-ве 8 шт. были изъяты из старого UPS фирмы IMV на 700 W.

Вот такой там тор. Две обмотки. Число витков не известно. Известно то, что работал он на два аккумулятора. При включении первички в сеть 220 В, на вторичке 17 В. Использовался Н-мост.

Схема инвертора будет намного проще.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

Включение вообще элементарное.

А вот по массогабаритным показателям — не факт.

Но запуск тоже проблем не вызвал. Ничего не стрельнуло и не задымило.
Конструктивно все силовые ключи находятся на радиаторах под 80 мм вентилятором.


Термодатчик закреплен на одном из радиаторов.

Ну, хорошо. Теперь есть два варианта устройства. Нужно выбрать одно. Критерий — КПД. И он даже более важен в этом случае, чем масса, мощность и прочее.
Нагружаю по очереди оба преобразователя лампочками 220 В 40 Вт. Две лампы параллельно — 80 Вт активной мощности.

Первым идет инвертор 24 В ? 400 В ? 220 В. Ток в цепи 24 В — 4,3 А. То есть для получения 80 Вт на выходе мы потратим 103 Вт от батарей. Интересно.

Теперь инвертор на БЖТ. Ток в цепи 24 В — 3,6 А. А тут уже 86 Вт. Еще интереснее! Мне почему-то казалось, что будет наоборот.

А как железяка терпит нагрузку? Собрал все лампы, что были. Это сложная задача при отсутствии места на столе.
Итак: 150+150+40+40+60 = 440 Вт. Такой гирляндой я по очереди нагрузил оба преобразователя.
Тот что с конвертером на 400 В сдулся сразу — писк транса и ШИМ вылетел с ошибкой «пониженное напряжение».
А вот БЖТ легко запустился и продолжил работать.

Получается — слабое звено — именно мой конвертер 12/24?400В.


То есть для получения хотя бы 500 Вт мне нужен больший транс, толще провод и так далее.
И скорее всего нужно кольцо. Других каркасов у меня нет. Поэтому отложу его в сторонку и продолжу с БЖТ.

Попробую разместить устройство в корпусе от UPS, откуда был сдернут трансформатор.


Всё помещается. П-образные кронштейны держали внутри корпуса два аккумулятора на 7,2 А/ч. Мне этого мало, поэтому аккумуляторы будут снаружи.Вообще, разряжать аккумуляторы я научился, теперь надо научиться их заряжать. По опыту эксплуатации UPS с двумя батареями я знаю, что заряд последовательно соединенных батарей не желателен. Как правило один из двух выходит из строя раньше, получается перекос ёмкости и прочие спецэффекты. Нужен зарядник для заряда двух батарей отдельно, с ограничением тока заряда. Долго думал. Но решил использовать для этого уже проверенные мной FSFA2100.
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.

При полном заряде ток в цепи становится практически нулевым, и зажигается индикация полного заряда батареи. При этом FSFA2100 может перейти в Burst mode, тем самым экономя электроэнергию. Сильно усложнять систему я не стал, не вижу практического смысла. В плюсовом проводе БП установлен диод, позволяющий запускать БП при подключенной батарее. Иначе защита даёт это сделать только после отключения батареи, и подключения её заново после пуска БП. Лишний диод, зато нет проблем. LED1и LED2 – индикация питания, LED3 и LED4 – индикация полного заряда. Порог включения светодиодов 14,2-14,3 В регулируется подбором R32 и R35.

Идеи, примененные здесь, собраны по крупицам в сети, так что на авторство не претендую. Шунты лучше подобрать по нужному току, у меня стоят 3 шт. по 0,47 R. Пока вроде нормально.


Вот такая колдобина получилась в результате.

Трансформаторы намотаны на сердечниках, аналогичных примененным мной в БП на сборках FSFR/FSFA. Первичка 40 витков литца 0.07?80. Вторичка 5+5 витков тоже литца 0.1?70. Индуктивность первички немного занижена, порядка 450-470 мкГн, так меньше проблем с запуском на этих трансах.

В процессе работы выяснилось, что сильно греются радиаторы с диодами выпрямителя, поэтому пришлось ломать голову на счет охлаждения. Как питать вентилятор? Искать на 24 В? Делать стаб? Подключать его только к одной батарее? Но тогда она будет более разряжена. Блин, да чем же я занимаюсь? Бросать то уже поздно…
И тут мне на глаза попался дежурный БП на FSDM0265RN, что я как-то использовал для экспериментов с другими БП.

Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Небольшая доработка и получился БП для питания вентилятора и реле.
Трансформатор заводской. На выходе в оригинале было два напряжения — 5 В и 18 В.
Обмотка для 5 В намотана в два провода, поэтому не разбирая трансформатор, я ее разделил и соединил последовательно. Немного подстроил напряжение на выходе. Получилось 12 В для вентилятора и 25 В для питания реле (они у меня были на 24 В ). Всё в пределах нормы.

О назначении реле чуть ниже, а вот фото девайса.


Этот модуль делался после зарядника, поэтому пришлось немного покумекать, где и как его крепить.

Вот здесь он слева стоит торцом к основной плате.Ну, а теперь немного о том, что получилось суммарно.

Когда нет сетевого питания, все реле отключены. В этом положении можно включить инвертор для работы от аккумуляторов. Выход инвертора подключен к розетке выхода 220 В.

Когда есть сетевое питание, то, включив S1, запускаем зарядное устройство и сервисный БП. От него срабатывают реле, одно отключает выключатель запуска инвертора, чтоб в режиме заряда случайно не запустить его от заряжаемых батарей, остальные два реле отключают выход от инвертора, и перекидывают выход напрямую на питающую сеть.

Устройство заряжается и прозрачно для сети 220 В. При пропадании сети, реле отключатся и можно на ходу переехать на батареи. Конечно это не UPS и произойдет это не так быстро, но и необходимости в таком варианте и нет.

Теперь из подручных материалов нужно создать корпус. Иначе просто не имеет смысла. Сверху получиласть аккуратная полка для батарей.


И ручки для переноски. Родной корпус от UPS пилить желания не возникло — там толстый металл и не факт что получится, как задумывалось.
И пока оставлю его в таком виде — в процессе эксплуатации может что-то допилить придется.

Ну, а что же делать со второй версией конвертера, той, что на 400 В? Разобрать? Всегда успею. А вот попробовать его в другом виде идея пришла по ходу дела. Всем известно, что напряжение питающей сети у нас далеко от идеала.
Обычно это искажение формы и постоянка, помехи от холодильников и выключателей. Да мало ли что там еще?

Для импульсных БП это не проблема — их можно питать как угодно и чем угодно. А если это тор? Да еще и питающий усилитель мощности или ЦАП? Тогда кривое напряжение из сети понижается трансом, сохраняя форму, а если есть ещё и примесь постоянки, то ещё и добавляется всякая «отсебятина». Потом имеем «артефакты» в питании, щелчки, всплески и т.п.

А если прогнать нашу сеть через конвертер в режиме двойного преобразования?
То есть получить 400 В постоянки с помощью обычного трансформатора, а потом с помощью конвертера получить чистый синус без всплесков и прочего! И при этом получить полную гальваноразвязку от сети! Стабилизированная чистая сеть.

Мощности большие для домашней аудиотехники не требуются, поэтому и трансформатор можно выбрать небольшой. Например, у меня валялся ТС180-2.


Старый, довольно надежный. Почему бы не попробовать? Тогда схема будет выглядеть так:
Исключён фрагмент. Полный вариант статьи доступен меценатам и полноправным членам сообщества. Читай условия доступа.
Нужно только ободрать транс до первички, и намотать вторичку на 400 В и на 16-18 В для питания драйвера и логики.

Можно конечно домотать на транс до нужного напряжения, собрав в кучу все вторички (всего-то 130 В домотать), но я не хочу делать так. Хочу правильно.

Кстати, автотрансформатор тут не годится — после него диодный мост и Н-мост, где оба выхода висят в воздухе относительно земли и питания. Поэтому я бы не стал рисковать, делая силовую часть на корпусе всего устройства — это бессмысленно и не безопасно.

Переделав плату с учетом всех доработок, соединяю все в кучу и включаю.


Как обычно, с пуском проблем не возникло. Только подстроить выходное напряжение и ток. В процессе работы выяснилось, что нагрузка в виде лампочки на 150 Вт не является проблемой для данного устройства. Тяжелее всего трансформатору. Он самый нагревающийся элемент конструкции. Радиатор 38-40° всё время, даже не дождался срабатывания вентилятора охлаждения.

Теперь надо засунуть это всё в коробку. От предыдущей конструкции остались уголки и текстолит, из этих остатков был быстренько собран корпус. Неказисто конечно, но это и не на стол и не на выставку. Немного не хватило длины листа, поэтому сверху оставил щели. Так и носить его проще. В принципе потом можно и закрыть, но пока так.


Нагрузка — моя старая «развязка» на не перемотанном ТС180 и за ней лампочка на 150 Вт. Так сказать, тест на комплексной нагрузке.

На задней стенке есть вход, выход, предохранитель, вентилятор охлаждения и главное — выключатель. Он разрывает цепь земли (третьего контакта на вилке) между входом и выходом. Это нужно мне, когда я буду через неё подключать осциллограф и лазить по силовым цепям. Для других задач эту цепь можно и иногда нужно замкнуть.

Вот на такие вещи может сподвигнуть простое отключение электропитания.
Проработало это хозяйство на полу на работе в течении шести часов, вызывая недоуменные взгляды проходящих мимо. Так что система вполне жизнеспособна.

Уже после сборки вспомнил одну историю. Несколько лет назад моему бывшему коллеге по работе привезли в подарок из североамериканских штатов интересные часы. Если помните, это такие, как показывают в старых фильмах, электромеханические часы Flip Clock с индикацией на перекидываемых карточках.


Так вот, мало того, что они на 110 В, так ещё и сами часы с синхронизацией от сети 60 Гц (наш стандарт 50 Гц). Естественно в работе они серьезно отставали и были у него больше как элемент интерьера, чем часы.
Вот теперь эта задача решилась бы очень просто. Нашлось ещё одно возможное применение данного устройства.

А ведь есть еще и трехфазные версии! Не, всё, хватит экспериментов на сегодня!

Как обычно платы и схемы здесь:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

И еще даташит контроллера EG8010:
▼ Файловый сервис недоступен. Зарегистрируйтесь или авторизуйтесь на сайте.

С уважением, Алексей.

Камрад, рассмотри датагорские рекомендации

Алексей (AlexD)

Алматы, Казахстан

Родился 6 апреля 1972 года.
Хобби-радиоэлектроника.
Увлекся железом еще с раннего детства,чем доставлял немало хлопот родителям.
Не брали в радиокружок в 4 классе,т.к. в школе еще не преподавали физику (вот такие были правила).
Ремонт профессионального звукового и светового оборудования ведущих мировых брендов.

 

Преобразователь 12/220В с синусом на выходе.

РадиоКот >Схемы >Питание >Преобразователи и UPS >

Преобразователь 12/220В с синусом на выходе.

Предисловие.
Около месяца назад я искал в нете схему простого преобразователя 12/220в с «чистым» синусом на выходе и к своему удивлению обнаружил, что её нет. Всё что обычно предлагается, сводится либо к получению псевдосинуса путём преобразования без использования низкочастотного повышающего трансформатора, либо к совету использовать усилитель D-класса, управляемый опорным синусоидальным напряжением. В качестве устройства управления и генерации синусоиды предлагается применять микроконтроллер. Либо даётся ссылка на смартапс. В общем, получается не слишком просто. Пришлось потратить довольно много отпускного времени, чтобы разработать схему более отвечающую требованиям простоты и «чистоты» синуса.

Характеристики:
Входное напряжение 12…14В
Выходное напряжение 50Гц 220+/-2В
Максимальная мощность 50Вт
КПД 84…90%.

Работа.
Задающий генератор, источник опорного напряжения и компаратор собраны на DA2. Внешние элементы DD1 и DD2 повторяют внутреннюю структуру TL494, в той её части, которая неустойчиво работает на низких частотах (ложные срабатывания D-триггера).
Далее с помощью ФНЧ подавляются верхние гармонические составляющие ШИМ. ФНЧ состоит из двух частей. Первая- DA1.1, ФНЧ с гладкой характеристикой АЧХ. Второй- DA1.2 режекторный фильтр с частотой подавления 150Гц. Анализ показывает, что в ШИМ содержаться только первая и нечётные гармоники, потому такого фильтра оказывается достаточно, чтобы сформировать «красивый» синус (осциллограмма 2). А, поскольку уровень первой гармоники практически линейно зависим от скважности, то получаем хорошо управляемый синус с точной постоянной составляющей, равной +2,5В. Далее, дополнительно получаем инверсную синусоиду (вывод 14 DA1.4).
На DA3, DA5, VT1, VT2 собран первый канал УНЧ класса D. Второй канал соответственно собран на DA4, DA7, VT3, VT4. На выходе первого и второго канала УНЧ формируются противофазные синусоиды (осциллограмма 3).
С выхода трансформатора, через диодный мост подаётся обратная связь по выходному напряжению. Таким образом выходное напряжение стабилизируется.

Конструкция и детали.
Трансформатор TV1 это доработанный ТП60-2, который применялся в знаменитом видеомагнитофоне «Электроника ВМ-12». С трансформатора сматываются все вторичные обмотки, и вместо них наматывается одна обмотка, содержащая 33 витка обмоточного провода диаметром 0,7мм, сложенного всемеро. Можно использовать и медную шину, подходящую по площади сечения. При подаче напряжения 220В на вторичной (в преобразователе она первичная) обмотке трансформатора, на холостом ходу, напряжение составляет 6,5В.
Дроссели L1 и L2 наматываются на ферритовых кольцах типоразмера 24*13*9,7мм и содержат 22 витка обмоточного провода диаметром 1,5мм. К сожалению марка и магнитная проницаемость этих ферритовых колец мне неизвестна. Они используются во вторичных цепях импульсных компьютерных блоков питания типа ATX.
Транзисторы и микросхемы драйверов DA5, DA7 можно найти на материнских платах.
Все транзисторы устанавливаются на один радиатор площадью 15…20см2. Для их изоляции от радиатора используются слюдяные прокладки.
Конденсаторы С21…С24 типа К73-17 на напряжение 63В.
Конденсатор С25 типа К73-17 на напряжение 630В.
Диоды можно использовать любые, с максимальным обратным напряжением не менее 400В.
Резисторы R44, R45 мощностью не менее 0,25Вт.

Настройка.
1. Отсоединить первичную обмотку трансформатора.
2. Резистором R9 установить частоту следования импульсов 100Гц на выходе DA2 (осциллограмма 1).
3. Проверить наличие синусоидального сигнала (осциллограмма 2) на выводах 7 и 14 DA1. Сигналы должны быть противофазны, но одинаковы по форме.
4. Резисторами R22 и R31 установить сигнал на выходе первого канала УНЧ согласно осциллограмме 3. Тоже проделать со вторым каналом (R24 и R34).
5. Установить подвижный контакт резистора R4 в верхнее по схеме положение.
6. Подключить к выходу преобразователя эквивалент нагрузки. Можно использовать лампу накаливания мощностью 25Вт.
7. Подключить первичную обмотку трансформатора.
8. Резистором R4 установить напряжение 220В на выходе преобразователя.

P.S.
По моему схема легко поддаётся масштабированию в сторону увеличения мощности. В принципе, схема, с соответствующими доработками пригодна и для получения других выходных частот. Например, 60Гц или 400Гц.
КПД, можно несколько увеличить, если заменить дроссели L1 и L2 на более мощные.
Есть и недостатки. К ним можно отнести отсутствие гальванической развязки между входным и выходным напряжением, что несколько сужает область применения преобразователя. Впрочем, этот недостаток можно исправить, если использовать развязку обратной связи по напряжению с помощью оптопары. Другой неприятной особенностью является некоторый дрейф частоты. По моим наблюдениям дрейф составляет до 1,5 Гц при прогреве.
Буду благодарен за доработку схемы, а также за трассировку платы, если кто-нибудь возьмётся её сделать.

Вопросы, как всегда в Форум.


Как вам эта статья?

Заработало ли это устройство у вас?

принцип работы, плюсы и минусы

Инвертор — это необходимый элемент в системе автономного дома, который приспосабливает параметры вырабатываемой альтернативными источниками энергии к параметрам, необходимым для питания технических приборов. Почитайте подробнее об опыте выстраивания такой системы здесь.

Принцип работы

Инвертор — это прибор для преобразования напряжения. Например, он может преобразовать постоянный ток с напряжением в 12 Вольт (полученный при помощи солнечной панели) в переменный с напряжением в 220 Вольт (подходит для питания бытовых устройств). Без этого небольшого устройства практически невозможно полноценное использование энергии гелиопанелей и ветряков для домашних нужд.

Инверторы бывают разные. В зависимости от конструкции прибора и его предназначения он выдает выходной сигнал разной формы:

  • синусоида;
  • квазисинусоида;
  • импульсный.

Увидеть форму можно, если подключить к цепи специальный измерительный прибор — осциллограф. Он как бы разворачивает сигнал во времени: по оси Х мы видим временной интервал, а по оси У — уровень напряжения.

Принцип работыПринцип работы

Самое качественное напряжение, близкое по параметрам к внешней электросети, выдает инвертор «чистый синус». Принцип его работы заключается в следующем:

  • При подаче энергии с аккумулятора на инвертор, она изменяется с 12 Вольт на 220 Вольт.
  • Преобразованная электроэнергия попадает на мостовой инвертор, где постоянный ток превращается в переменный.
  • Высокочастотный фильтр низких частот определяет форму чистой синусоиды у напряжения на выходе.

Плюсы и минусы

Если вы планируете превратить свое жилище в умный дом или поэкспериментировать с отдельными источниками альтернативной энергии, то рано или поздно вы придете к проблеме выбора инвертора для вашей системы. Иначе вы просто не сможете запитать бытовые приборы от сгенерированной и накопленной энергии.

Плюсы использования устройства с чистым синусом:

  • Параметры выходного напряжения близки параметрам внешней электросети.
  • Возможность безопасного подключения сложных устройств, которые требовательны к качеству напряжения.
  • Улучшаются условия использования сетевой нагрузки: меньше шумов, перепадов напряжения и так далее.
  • Бытовые приборы и устройства, питаемые от инвертированной энергии, дольше служат.

Плюсы и минусыПлюсы и минусы

К минусам прибора можно отнести лишь его высокую стоимость по сравнению с инверторами, выдающими выходное напряжение другого вида. Но с этим недостатком можно бороться, если сделать прибор самостоятельно. Составляющие элементы стоят значительно дешевле готового устройства.

Самодельный инвертор с чистым синусом

Цена ценой, но это достаточно сложный прибор. Поэтому за самостоятельное его изготовление стоит браться только при наличии определенного опыта. Пригодятся уверенные знания схемотехники, а также навыки и опыт пайки, монтажа схем, использования измерительных приборов и настройки элементов микросхемы.

Инвертор «чистый синус»: схема

Самодельный инвертор с чистым синусомСамодельный инвертор с чистым синусом

Рассмотрим эту простую, но популярную даже в промышленности схему чуть подробнее. Сигналы генерируются при помощи микросхемы КП1114ЕУ. Два транзистора IRFZ44N используются как ключи. Конденсатор служит фильтром высокочастотного шума, а трансформатор обеспечивает выходное напряжение в 220 Вольт.

В первый раз схему лучше собрать на макетной плате. Для получения чистого синуса многие элементы придется подбирать или дополнительно настраивать (ориентируясь на показания осциллографа). Неопытным схемотехникам потребуется изрядная доля терпения, поэтому лучше заранее найти специалиста, у которого можно будет попросить совета или помощи.

Преобразователь напряжения 12 в / 220 в с чистым синусом 50 Гц на микросхеме TL494CN | РадиоДом

В статье описана схема повышающего преобразователя напряжения с 12 вольт до 220 вольт синусом на выходе для питания сетевых приборов которые работают от сети переменного напряжения с частотой 50 герц. Прибор относится к классу средней мощности, но обладает очень хорошими параметрами и может полностью заменить сетевое напряжение.
Основные технические характеристики:
Входное напряжение 12…14 вольт
Выходное напряжение 50 Герц 220+/-2 вольт
Максимальная мощность 60 Ватт
Общий КПД 87…91 %.
Задающий генератор, источник опорного напряжения и компаратор собраны на DA2. Внешние элементы DD1 и DD2 повторяют внутреннюю структуру TL494CN, в той её части, которая неустойчиво работает на низких частотах.
Далее с помощью ФНЧ подавляются верхние гармонические составляющие ШИМ. ФНЧ состоит из двух частей. Первая DA1.1, ФНЧ с гладкой характеристикой АЧХ. Второй DA1.2 фильтр с частотой подавления 150 Герц. Анализ показывает, что в ШИМ содержаться только первая и нечётные гармоники, потому такого фильтра оказывается достаточно, чтобы сформировать «красивый» синус (осциллограмма 2). Поскольку уровень первой гармоники практически линейно зависим от скважности, то получаем хорошо управляемый синус с точной постоянной составляющей, равной +2,5 вольт. Далее, дополнительно получаем инверсную синусоиду (вывод 14 DA1.4).
На DA3, DA5, VT1, VT2 собран первый канал УНЧ класса D. Второй канал соответственно собран на DA4, DA7, VT3, VT4. На выходе первого и второго канала УНЧ формируются противофазные синусоиды (осциллограмма 3).
С выхода трансформатора, через диодный мост подаётся обратная связь по выходному напряжению. Таким образом выходное напряжение стабилизируется.
 


Трансформатор TV1 это доработанный ТП60-2, который применялся в знаменитом видеомагнитофоне «Электроника ВМ-12». С трансформатора сматываются все вторичные обмотки, и вместо них наматывается одна обмотка, содержащая 33 витка обмоточного медного провода диаметром 0,7 мм, сложенного в 7 витков. Можно использовать и медную шину, подходящую по площади сечения. При подаче напряжения 220 вольт на вторичной (в преобразователе она первичная) обмотке трансформатора, на холостом ходу, напряжение составляет 6,5 вольт. Дроссели L1 и L2 наматываются на ферритовых кольцах типоразмера 24*13*9,7 мм и содержат 22 витка обмоточного провода диаметром 1,5 мм. К сожалению марка и магнитная проницаемость этих ферритовых колец мне неизвестна. Они используются во вторичных цепях импульсных компьютерных блоков питания типа ATX.
Транзисторы и микросхемы драйверов DA5, DA7 можно найти на материнских платах.
Все транзисторы устанавливаются на один общий алюминиевый ребристый радиатор площадью 25…30 кв.см.
Конденсаторы C21…C24 типа K73-17 на напряжение 63 вольт.
Конденсатор C25 типа K73-17 на напряжение 630 вольт.
Диоды можно использовать любые, с максимальным обратным напряжением не менее 400 вольт.
Резисторы R44, R45 мощностью не менее 0,25 Ватт.
Наладка.
1. Отсоединить первичную обмотку трансформатора.
2. Резистором R9 установить частоту следования импульсов точно 100 Герц на выходе DA2 (осциллограмма 1).
3. Проверить наличие синусоидального сигнала (осциллограмма 2) на выводах 7 и 14 DA1. Сигналы должны быть противофазными, но одинаковы по форме.
4. Резисторами R22 и R31 установить сигнал на выходе первого канала УНЧ согласно осциллограмме 3. Тоже проделать со вторым каналом (R24 и R34).
5. Установить подвижный контакт резистора R4 в верхнее по схеме положение.
6. Подключить к выходу преобразователя эквивалент нагрузки. Можно использовать лампу накаливания мощностью 25 Ватт.
7. Подключить первичную обмотку трансформатора.
8. Резистором R4 установить напряжение 220 вольт на выходе преобразователя.
Все радиокомпоненты инвертора могут быть как отечественные так и зарубежные:
DA1 — LM324
DA2 — DA4 — TL494CN
DA5, DA7 — HIP6601
DA6 — LM78L05
DD1 — К561ЛЕ5
DD2 — К561ТМ2
VD1 — VD4 — КД209Б
VT1 — VT4 — FQB45N03
L1, L2 — 30 мкГн
C1, C12, C13 — 2,2 nF
C2, C14, C15 — 10 мкФ х 25 вольт
C3, C5, C6, C17, C18, C25 — 0,1 мкФ
C4 — 15 nF
C7, C9 — 6,2 nF
C8 — 22 nF
C10, C16 — 10 мкФ х 10 вольт
C11 — 5,6 nF
C19, C20 — 1000 мкФ х 25 вольт
C21 — C24 — 4,7 мкФ
R1 — 22 кОм
R2, R4, R14, R15 — 100 кОм
R3 — 33 кОм
R5 — 150 кОм
R6, R10, R18, R26, R28, R36, R37 — 10 кОм
R7, R8, R17, R19, R38, R39 — 20 кОм
R9 — 68 кОм
R11, R27, R29 — 16 кОм
R12 — 130 кОм
R13 — 91 кОм
R16 — 180 кОм
R20, R21 — 39 кОм
R22 — R25 — 2,2 кОм
R30, R33 — 47 кОм
R31, R34, R40, R41, R42, R43 — 4,7 кОм
R32, R35 — 2,7 кОм
R44, R45 — 1 мОм




Инвертор 12 220 повышенной мощности своими руками

В наше время у каждого в хозяйстве или вообще в легком доступе имеется порой по нескольку блоков питания от компьютера которые и не нужны, просто лежат, пылятся и занимают ценное место. А может они вообще сгоревшие, но это не важно, ведь из него надо взять всего некоторые элементы. Собирал как-то плату такого преобразователя (). И решил снова сделать еще одну, так как радиодетали были, и плата печатная уже была изготовлена когда-то лишняя. Микросхему применял новую — из магазина, но иногда именно их или подобные аналоги ставят в самих блоках питания ATX.

Трансформатор малого размера — с блока в 250 ватт. Транзисторы решил взять с запасом — 44N полевые, так же совершенно новые.



Нашел алюминиевый радиатор, транзисторы навернул через заглушки и подложки промазав хорошенько все термопастой.



Схема преобразователя напряжения 12-220 завелась сразу, питание подавалось от аккумулятора 12 вольт 7 а/ч емкостью, на клеммах которого при свежей зарядке было порядка 13 вольт. В качестве нагрузки (под такую мощность и собиралось примерно) — лампочка 60 ватт на 220 вольт, светится не во весь накал, но все же хорошо.



Радиатор взял очень таки с запасом – толщина 2 мм алюминиевый, тепло отводит хорошо. После получаса работы под нагрузкой полевые транзисторы нагрелись только до 40 градусов! Токопотребление примерно 2.7 ампер от аккумулятора, работа стабильная без срывов и перегревов, а вот трансформатор несколько маловат и греется (правда выдерживает и не сгорает ничего) температура трансформатора порядка 5-60 градусов при работе на такую же нагрузку, думаю больше 80 ватт не вытянуть с такого преобразователя или придется ставить активное охлаждение ввиде вентилятора, ведь транзисторы выдержат куда большие нагрузки и больше чем уверен, что с таким радиатором протянут все 200 ватт.



Схема преобразователя 12-220 проста в повторении, при сборке точно в номинал, обе платы заработали сразу же.

Видео испытаний преобразователя


Видео работы схемы наглядно показывает ток протекающий в цепи, и работу лампы на 60 ватт. Кстати, провода у мультиметра D832 при таком токе за пол часа изрядно подогрелись. Из доработок, если будете ставить больший трансформатор, то расширьте печатку, иначе не влезет по размерам больший трансформатор, и даже с маленьким все получается .



Для любителей миниатюризации конечно это хорошо, но расстояние от трансформатора до транзисторов получается на практике меньше 1 см, и они своим теплом чуть подогревают и без того теплый трансформатор, хорошо бы ещё на пару сантиметров отнести ключи и в плате парочку отверстий сделать, для вентиляции проточным потоком воздуха снизу вверх. Автор материала — Redmoon.

Этот самодельный миниатюрный инвертор 12-220 вольт, который легко спрятать в патроне лампочки, использовался автором (Ака Касьян) для розыгрыша, в котором демонстрировался «генератор свободной электроэнергии».

Для начала само видео с фокусом.

Использовалась сетевая лампочка на 40 ватт.

Эта лампочка на самом деле не простая, удалось в маленькое пространство запихнуть самый настоящий повышающий инвертор напряжения 12-220 вольт, способный питать эту лампочку в полный накал.

Видно 2 полевых транзистора. Это достаточно мощные 20-амперные полевые транзисторы, снятые от инвертора. Конденсатор с первичной обмоткой силового трансформатора образуют колебательный контур. На плюсе питания дроссель, намотанный на колечки от энергосберегающей лампочки. Также видны два базовых ограничительных резистора на 240 ом и два ультрабыстрых диода.

Дроссель один 7 витков сдвоенным проводом 0,8 миллиметров на колечке от эконом лампы. Сердечник от китайского электронного трансформатора 80 ватт, первичная обмотка 2 по 6 витков, провод четырехжильный по 0,8, вторичная обмотка 0,3 миллиметра 130-150 витков.

Схема и сборка преобразователя 12 на 220 вольт.

Рассмотрим схему инвертора постоянного тока 12 вольт в 220 переменного тока, которая была названа Энигма. Видим на дисплее три разные схемы. То есть это основные узлы которые имелись в конструкции. Первая в нижней части, — это аккумулятор, то есть то, что имелось в зарядном устройстве. Это две последовательно соединенные литий-ионные аккумуляторы и линейный стабилизатор типа 7805, который был нужен для зарядки мобильного телефона. Он был установлен на небольшой теплоотвод. Плюсовой и минусовой отводы от аккумулятора напрямую шли к вилке. Выход со стабилизатора шел к разъему USB. При подключении в удлинитель был постоянный ток 12 вольт от аккумулятора.

Сверху с левой части имеется схема, которая была встроена в ЛДС. Это простой двухтактный повышающий преобразователь напряжения, собранный на основе простого мультивибратора. Транзисторы irf 630.

От плюса последовательно был соединен также 2 ваттный резистор на 10 ом, чтобы транзисторы чрезмерно не нагревались.

Два затворных, ограничительных резистора на R1, R2 на 1 кОм. Высоковольтный трансформатор трансформатор от подсветки ЖК мониторов. На выходе у них образуется напряжение около 3 киловольт. При прямой подаче на ЛДС, то есть в колбу, лампа засвечивается. Можно полностью засветить с помощью этой небольшой схемы.

Третья схема — это то, что находилось в цоколе . Имеется вход питания — плюс. Плюс идет к средней точке трансформатора. Минус, земля общая идет к транзисторам. Плюс через небольшую индуктивность L1 подается на среднюю точку трансформатора. Он рассчитан для двухтактного инвертора.

Инвертор построен по принципу резонансного преобразователя. В силовую цепь параллельно подключен конденсатор на 1 микрофарад. Желательно использовать пленочные полипропиленовые конденсаторы на 160, 250, либо 400 вольт. Конденсатор и первичная обмотка трансформатора образуют колебательный контур.

Транзисторы применены типа 20n60, очень советуется использовать высоковольтные транзисторы с напряжением выше 100 Вольт. Ток чем выше, тем лучше. Это полевой n-канальные транзисторы.

Масса общая, то есть идет к транзисторам. Дальше два диода d1 и d2 Ultra Fast, например UF 4001 с током 1 ампер с обратным напряжением в 1 киловольт. Точно также 2 затворных резистора R3, R4 номиналом 1 килоом. Мощность всех указанных резисторов 0,25 ватт. Желательно взять их поменьше.

Трансформатор намотан на колечко от монитора. Первичная обмотка состоит из двух по семь. Вторичная обмотка 140-150 витков. Диаметр провода первичной обмотки 0,5 миллиметра параллельно в 5 жил. Вторичная обмотка была намотана одиночным проводом диаметром 0,3 миллиметра.

Готовый инвертор в наладке не нуждается. Трансформатор может быть намотан на другом сердечнике. Можно рассчитать трансформатор. Можно использовать также броневые чашки и др.

Несмотря на простоту схемы, мощность может доходить до 500 Ватт с соответствующим трансформатором, конденсатором и транзистором в цепи. В конце ролика фотоархив с демонстрацией сборки схемы данного инвертора.

О инверторе на киловатт.

Инверторы 12-220 Вольт необходимы для питания техники, если нет возможности произвести подвод бытовой сети. Особенность устройства заключается в том, что с его помощью можно преобразовать постоянное напряжение 12 В в переменное 220 В. Буквально несколько десятилетий назад такое казалось практически немыслимым, но сегодня, когда существует огромная элементная база, не составит труда сделать такой преобразователь.

Мощность инвертора

Использовать автомобильный инвертор 12-220 можно во время путешествий.

Простой инвертор 12-220 до 400 ватт, схема

Сегодня покажу процесс постройки компактного преобразователи напряжением 12 на 220 вольт со стабилизацией выходного напряжения. Сразу скажу, что этот преобразователи выдаёт на выходе постоянное напряжение к нему можно подключать всё кроме устройств содержащих в своем составе сетевые железные трансформаторы или двигатель переменного тока.обеспечить выходную мощность в 120 ватт

Наш преобразователь может обеспечить выходную мощность в 120 ватт, хотя при желании с некоторыми изменениями можно получить и до 400 ватт об этом расскажу походу.

Из недостатков; отсутствует защита от коротких замыканий, поэтому по входу и по выходу стоит добавить предохранителей. Возможно в дальнейшем доработаю схему и присобачу сюда электронную защиту.
Ноутбуки, телевизоры и прочие устройства смело можно подключать и даже компьютер, если слегка увеличить мощность преобразователя, фишка имена в стабильно выходном напряжении. Тут имеется обратная связь и микросхема шим следит за напряжением.

Теперь о конструкции;

Это повышающий двухтактный DС-DС преобразователь, основой служит шим контроллер SG3525, в отличие от старой доброй TL494 эта микросхема имеет мощный выход и способна управлять полевыми транзисторами с большой ёмкостью затвора без дополнительного драйвера.Простой инвертор 12-200 до 400 ватт, схема

Выходы микросхемы нагружены затворами полевых ключей, ключи в свою очередь управляют импульсным трансформатором, обратная связь то напряжение организовано на паре стабилитронов и оптроне, стабилитроны задают нужное значение выходного напряжения, в этом варианте 2 стабилитрона подключены последовательно.
Желательно использовать стабилитроны с одинаковым напряжением стабилизации,например 2 по 110 вольт.

Оптопара — любая в моём случае выдрана из компьютерного блока питания, на корпусе подобных оптронов имеется ключ в виде точки, он также нарисован на печатной плате чтобы начинающие не перепутали подключения.

Полевые транзисторы в этом образце стоять IFRZ44, хотя можно и более мощные. Ключи устанавливаются на общий радиатор, притом их нужно изолировать от радиатора с помощью слюдяных прокладок.
Рабочая частота микросхема шим с таким раскладом составляет от 47 до 50 кГц в зависимости от погрешности компонентов. На плате предусмотрен контроль, то есть схема запустится при подачи слаботочного плюса на схему контроллера или же добавлением маломощного выключателя.
Это сделано для того, чтобы вам не пришлось каждый раз отключать силовые провода от аккумулятора, в бесперебойниках довольно пригодная функция.

Так же имеется индикаторный светодиод и функция защиты от обратной полярности, организована эта функция на базе обыкновенного диода, который попросту запирается в случае если вы перепутайте полярность питания.

Трансформатор… — его намоточные данные;

В этом варианте использован сердечник от компьютерного блока питания с реальной габаритной мощностью не более 130 ватт.

Первичная обмотка намотана жгутом из 4 проводов по 0.6 миллиметров, в каждом плече пять веков.
Затем обмотки сфазированы следующим образом для образования средней точки.

Поверх поставил изоляцию из термостойкого скотча.
Вторичная обмотка намотана проводом 0,5 миллиметров содержит 105 витков, через каждые 30 витков также поставил изоляцию.

В выходной части использован двухполупериодный выпрямитель на базе импульсных диодов FR107, подойдут любые импульсные или быстродействующие диоды с током не менее 1 Ампера и с обратным напряжением не менее 400 вольт.

Правильно собранный инвертор почти что не нуждаются в настройке, перед сборкой нужно проверить все компоненты на работоспособность.

До пайки трансформатора стоит проверить наличие импульсов на затворах полевых ключей, лишь после этого подключается импульсный трансформатор.

Ток холостого хода всего в 50-60 ма, это очень хорошо даже для такого маленького инвертора. Всё это благодаря обратной связи и шин управления.

Минимальное напряжение питания 8-9 вольт, следовательно такой инвертор может сильно разрядить ваш АКБ, поэтому советую отслеживать напряжение на последнем или дополнить схему простой функцией защиты от пониженного напряжения.

Для увеличения выходной мощности полевики нужно заменить на более мощные, скажем на IRF3205, добавить вторую пару, заменить силовой трансформатор, также выходной выпрямитель, электролитический конденсатор и естественно предохранитель. В итоге схема будет выглядеть следующим образом.

С таким раскладом инвертор может развивать мощность в 300-400 Ватт.

Плата в формате lay. скачать…

Автор: АКА КАСЬЯН

SUNYIMA 1000 Вт Чистый синусоидальный инвертор DC12V / 24V в AC220V 50HZ Усилитель преобразователя мощности для автомобильного инвертора Бытовой DIY | |

Перед подключением аккумулятора очистите положительный и отрицательный полюса аккумулятора, пожалуйста, не подключайте инвертор к домашней электросети.

Меры безопасности

Установка и ввод в эксплуатацию этого оборудования должны выполняться профессиональным обслуживающим электриком персоналом, который знаком со структурой и опасностями эксплуатации оборудования.Несоблюдение этой меры предосторожности может привести к телесным повреждениям.

(1) Не подключайте это устройство к проводной коробке потребителя, например к домашней линии.

(2) Держите инвертор подальше от воды, избегайте попадания капель воды на машину и брызг на нее. Не вставляйте вилку в розетку и не тяните за нее мокрыми руками.

(3) Храните инвертор в прохладном месте, подходящая температура должна быть 10 ° C ~ 50 ° C, избегайте попадания прямых солнечных лучей и горячих вентиляционных отверстий.

(4) Инвертор следует держать вдали от легковоспламеняющихся веществ или мест скопления горючего газа.

(5) После длительного использования инвертор будет выделять тепло, и всем следует избегать близости к термочувствительным веществам.

(6) Убедитесь, что вентиляционные отверстия гладкие и хорошо охлаждаются.

(7) Опасность высокого напряжения, пожалуйста, не открывайте машину.

(8) Используйте провод подходящего типа, чтобы избежать его перегорания из-за чрезмерного тока инвертора.

(9) Убедитесь, что инвертор правильно подключен к батарее, в противном случае предохранитель инвертора перегорит.Выключайте выключатель, когда машина не используется.

(10) Выключите переключатель и протрите его сухой тканью перед чисткой. Не используйте влажную ткань или моющее средство.

.

DC 12V 24V 48V to AC 110V 220V 4000w Высокомощный инвертор постоянного / переменного тока Pure Sine Wave Invesor | инвертор чистый синусоидальный сигнал | инвертор чистый синусоидальный синус

Основные характеристики

<1> Чистый синусоидальный сигнал

<2 > Высокая эффективность> 90%

<3> Энергосбережение

<4> Высокое качество (CE RoHS IP30 SGS LVD GMC одобрен)

<5> Портативный и легкий

<6> Изоляция входа и выхода

< 7> Встроенный вентилятор охлаждения

<8> Функция защиты от мути

<9> Наружная оболочка из алюминиевого сплава, хорошо рассеивает тепло, чтобы продлить срок службы в режиме ожидания по сравнению с другими

<10> THD <3% намного меньше промышленного стандарта THD <5%, защита от помех

<11> Полная мощность (рабочей мощности инвертора постоянного тока 4000 Вт достаточно 4000 Вт)

<12> Внимание: Некоторые инверторы с пультом дистанционного управления (вам не нужно переключать инвертор лично, просто нажмите на пульт дистанционного управления в пределах 80 м, инвертор автоматически переключится), цена с пультом дистанционного управления вырастет на 25 долларов.

Подробные технические характеристики для Инвертор постоянного / переменного тока высокой мощности 4000 Вт Инвестор чистой синусоидальной волны

Номинальная мощность 4000 Вт 4000 Вт 4000 Вт 4000 Вт 4000 Вт 4000 Вт
Пиковая мощность 8000 Вт (в пределах 5 миллисекунд)
Входное напряжение постоянного тока 12 В постоянного тока 24 В 48 В 12 В 24 В 48 В
Выходное напряжение переменного тока 110 В переменного тока ± 10% 220 В переменного тока ± 5%
Ток холостого хода <2.4A (DC13V) <1,6A (DC26V) <1,1A (DC52) <2,4A (DC13V) <1,6A (DC26V) <1,1A (DC52)
Выход переменного тока Частота 50 Гц ± 1% / 60 Гц ± 1%
Форма выходного сигнала переменного тока Чистая синусоида
Искажение формы сигнала THD <3%
КПД при полной нагрузке> 86% (DC13V )> 88% (DC13V)> 90% (DC13V)> 86% (DC13V)> 88% (DC13V)> 90% (DC13V)
Диапазон входного напряжения DC 10.6–15,5 В 21,6–30 В 43,2–63 В 10,6–15,5 В 21,6–30 В 43,2–63 В
Сигнализация низкого напряжения 10,5 ± 0,3 В 21 ± 0,6 В 41,8 ± 1,2 В 10,5 ± 0,3 В 21 ± 0,6 В 41,8 ± 1,2 В
Защита от низкого напряжения 9.5 ± 0,2 В 19 ± 0,3 В 38 ± 0,4 В 9,5 ± 0,2 В 19 ± 0,3 В 38 ± 0,4 В
Защита от перенапряжения 16 ± 0,5 В 31 ± 1 В 65 ± 2 В 16 ± 0,5 В 31 ± 1 В 65 ± 2 В
Восстановление низкого напряжения 11.8 ± 0,3 В 23,6 ± 0,4 В 47,2 ± 0,8 В 11,8 ± 0,3 В 23,6 ± 0,4 В 47,2 ± 0,8 В
Восстановление перенапряжения 15,7 ± 0,3 В 31,8 ± 0,4 В 63 ± 1 В 15,7 ± 0,3 В 31,8 ± 0,4 В 63 ± 1 В
Защита от перегрузки 115% -118%
Защитная функция Низкое напряжение : Красный светодиод загорается, зуммер, автоматическое восстановление
Перенапряжение: загорается красный светодиод, автоматическое восстановление
Перегрузка: красный светодиод горит, машина заблокирована, требуется перезагрузка
Перегрев: красный светодиод загорается, зуммер предупреждает, автоматическое восстановление
Короткое замыкание (в течение 2 секунд): автоматическое восстановление
Вход обратного соединения: перегорание предохранителя
Рабочая температура –10 ° C — + 50 ° C
Температура хранения –30 ° C — + 70 ° C
Влажность 20% -90% относительной влажности без конденсации
Рабочая высота ≤ 1200м
Размер 446 * 199 * 146мм / шт
Вес нетто 10.1 ± 0,04 кг / шт 9,84 ± 0,04 кг / шт 8,73 ± 0,01 кг / шт 8,83 ± 0,01 кг / шт 8,78 ± 0,05 кг / шт 9,67 ± 0,05 кг / шт
Размер упаковки 575 * 285 * 240 мм / шт
Вес брутто 12,3 ± 0,05 кг / шт 11,76 ± 0,05 кг / шт 11.42 ± 0,05 кг / шт. 12,3 ± 0,05 кг / шт. 11,76 ± 0,05 кг / шт. 11,42 ± 0,05 кг / шт.
Подробные изображения для инвертора постоянного / переменного тока высокой мощности 4000 Вт Чистая синусоида

Пиковая мощность означает мощность, которую инвертор может выдержать в момент запуска.Обычно это относится к нагрузке, такой как двигатель. Когда двигатель запускается, пусковой ток очень высок, и мгновенная пусковая мощность становится высокой.

Непрерывная мощность означает мощность, которую инвертор вырабатывает в нормальном рабочем состоянии.

Резистивная нагрузка — это вид электрической нагрузки, которая характеризуется отсутствием значительного пускового тока. Когда резистивная нагрузка находится под напряжением, ток мгновенно повышается до своего установившегося значения, без предварительного повышения до более высокого значения.Электрическая нагрузка, в которой напряжение и ток преобразуются в энергию в виде тепла, например, электрический нагреватель, лампа накаливания. мобильный телефон, ноутбук, телевизор, светодиодный светильник, тостер, духовка, плита, щипцы для завивки, кофеварки, видеоплеер, маленький принтер, диспенсер для воды, электрическая плита и т. д.

Индуктивная нагрузка — это электрическая нагрузка, которая тянет большое количество энергии. ток (пусковой ток) при первом включении.Через несколько циклов или секунд ток стабилизируется до рабочего тока полной нагрузки. Время, необходимое для стабилизации тока, зависит от частоты и / или значения индуктивности индуктивной нагрузки.

Означает электрическое устройство большой мощности, принцип работы которого — электромагнитная индукция. Подобно двигателю, компрессору, реле и т. Д. Для этих продуктов пусковая мощность намного выше номинальной мощности (примерно в 3-7 раз) .Например, номинальная мощность холодильника составляет 150 Вт, но его пусковая мощность мощность выше 1000 Вт.

Модифицированный синусоидальный инвертор использует менее сложную схему переключения и фильтрации. Могут возникнуть электрические шумы или помехи, которые могут помешать этому инвертору правильно запитать определенные нагрузки. Частота и напряжение на их выходах могут изменяться и содержать некоторый шум и искажения. Он может работать с резистивной нагрузкой, такой как лампочка и т. Д. Но это не очень хорошо для многих приборов и влияет на срок их службы.

С учетом современных технологических достижений и быстрого распространения чувствительной электроники, для правильной работы которой требуется истинная мощность синусоидальной волны. Инверторы с чистой или истинной синусоидой разработаны для имитации этой мощности. Некоторые приборы, для которых может потребоваться чистая синусоида, включают компьютеры, цифровые часы, зарядное устройство, диммеры, аудио и визуальное оборудование. двигатели с регулируемой скоростью, насос, кондиционер и прецизионные машины, индукционная плита, микроволновая печь, компрессор, водяной насос и т. д.

Синусоидальные инверторы имеют явное преимущество перед модифицированными синусоидальными инверторами с точки зрения рабочих характеристик. Выбирайте инвертор с синусоидальной волной, чтобы обеспечить безупречность и долговечность ваших приборов.

.

Чистая синусоида 12v 24v до 220v инвертор 10000w 12000w DC Ac автомобильный инвертор

Элли : Тип один: Инвертор с модифицированной синусоидой JYM, который использует широтно-импульсную модуляцию ШИМ для генерации модифицированной синусоидальной волны. Благодаря использованию интеллектуальной специальной схемы и мощной полевой трубки, это значительно снижает потери мощности и увеличивает функцию плавного пуска, эффективно обеспечивая надежность инвертора. Если качество электроэнергии не очень востребовано, оно может удовлетворить потребности большинства электрического оборудования.Но при работе сложного оборудования все еще существуют проблемы с гармоническими искажениями 20%, которые также могут вызывать высокочастотные помехи для оборудования радиосвязи. Этот вид инвертора может удовлетворить основные потребности в большей части нашей мощности, высокой эффективности, небольшого шума, умеренной цены и, таким образом, стать основной продукцией на рынке.
Тип 2: инвертор JYP Pure Sine Wave, который использует изолированную схему связи, высокую эффективность, высокую стабильность формы выходного сигнала, высокочастотную технологию, малый размер, подходит для всех видов нагрузки, может быть подключен к любой обычной электрической устройства и устройства индуктивной нагрузки (например, холодильники, электродрели и т. д.) без каких-либо помех (например, жужжания и шума телевизора). Выходная мощность синусоидального инвертора такая же, как и мощность привязки к сети, которую мы ежедневно используем, или даже лучше, потому что не существует электромагнитного загрязнения связи с сетью.

3, Q: Стабильно ли выходное напряжение нашего инвертора?
Элли :Абсолютно. Наш инвертор разработан с хорошей схемой регулятора. Вы даже можете проверить это при измерении истинного значения мультиметром. На самом деле выходное напряжение довольно стабильное.Здесь нужно сделать особое пояснение: многие клиенты обнаружили нестабильность при использовании обычного мультиметра для измерения напряжения. Можно сказать, что операция неправильная. Обычный мультиметр может проверять только синусоидальную форму волны и вычислять данные.

4, Q: Что такое приборы с резистивной нагрузкой?
Элли : Вообще говоря, бытовая техника, такая как мобильные телефоны, компьютеры, ЖК-телевизоры, лампы накаливания, электрические вентиляторы, видеотрансляции, небольшие принтеры, электрические маджонг, рисоварки и т. Д.Все относятся к резистивным нагрузкам. Наши модифицированные синусоидальные инверторы могут успешно управлять ими.
5, Q: Что такое индуктивные устройства нагрузки?
A: Это относится к применению принципа электромагнитной индукции, создаваемому мощными электрическими продуктами, такими как тип двигателя, компрессоры, реле, люминесцентные лампы, электрическая плита, холодильник, кондиционер, энергосберегающие лампы, насосы и т. Д. Мощность этих продуктов намного превышает номинальную (примерно в 3-7 раз) при запуске.Таким образом, им доступен только синусоидальный инвертор.

6, Q: На что следует обратить внимание при установке инвертора?
Элли : Поместите продукт в хорошо проветриваемое, прохладное, сухое и водонепроницаемое место. Пожалуйста, не напрягайте и не вставляйте посторонние предметы в инвертор. Не забудьте включить инвертор перед включением прибора.


.

Инвертор переменного тока с чистой синусоидой 12 В 24 В 220 В 10000 Вт

9000 Защита от короткого замыкания на выходе

9000 9000 9000 Диапазон напряжения постоянного тока -31.0 В постоянного тока для 24 В постоянного тока

40-62,0 В постоянного тока для 48 В постоянного тока

32 Low DC входное отключение

Ток

Режим работы от батареи)

32 900

МОДЕЛЬ

(серия GS)

Модель высокого / низкого напряжения

Модель высокого напряжения (4-10 кВт) Модель низкого напряжения (4-6 кВт)

Характеристики линейного режима:

Входное напряжение

Форма волны входного напряжения

Синусоидальное (сеть или генератор)

Номинальное входное напряжение

LV

HV 230Vac

Low Line Disconnect

Normal: 85Vac ± 4% Wide: 80Vac ± 4%

Normal: 184Vac ± 4% Wide: 135Vac ± 4%

Low Line Re-connect

Нормальный: 95Vac ± 4% широкий: 85Vac ± 4%

Нормальный: 194Vac ± 4% широкий: 145Vac ± 4%

Hig h Отключение линии

Нормальное: 136 В переменного тока ± 4% в ширину: 140 В переменного тока ± 4%

Нормальное: 263 В переменного тока ± 4% в ширину: 263 В переменного тока ± 4%

Высокое Повторное подключение линии

Нормальный: 131 В переменного тока ± 4%, широкий: 135 В переменного тока ± 4%

Нормальный: 253 В переменного тока ± 4% широкий: 253 В переменного тока ± 4%

Макс.

Входная частота

Номинальная входная частота

50 Гц / 60 Гц (Автоопределение)

Низкая частота в линии Повторное подключение

51 + 0.3 Гц для 60 Гц;

41 + 0,3 Гц для 50 Гц;

Отключение по низкой частоте сети

50 + 0,3 Гц для 60 Гц;

40 + 0,3 Гц для 50 Гц;

Повторное подключение высокой частоты линии

64 + 0,3 Гц для 60 Гц;

54 + 0,3 Гц для 50 Гц;

Высокочастотный выключатель

65 + 0,3 Гц для 60 Гц;

55 + 0,3 Гц для 50 Гц;

основные функции

Форма волны выходного напряжения

То же, что и Форма входной волны

Защита от перегрузки (нагрузка SMPS)

Воздушный выключатель

Воздушный переключатель

Макс.ток перегрузки байпаса

40A / 50A / 80A

Характеристики режима инвертирования батареи:

Выход

Форма волны выходного напряжения

Синусоида

Номинальная выходная мощность (кВт)

LV: 4KW / 5KW / 6KW

HV: 4KW / 5KW /

8кВт / 10кВт

Коэффициент мощности

0.9 ~ 1.0

Номинальное выходное напряжение (В)

LV: 120Vac ± 10% rms

HV: 230Vac ± 10% rms

Номинальная выходная частота6 (Гц) 9

60 Гц ± 0,3 Гц

50 Гц ± 0,3 Гц

Напряжение постоянного тока

Номинальное входное напряжение постоянного тока

24 В постоянного тока / 48 В постоянного тока

9000 9000 9000

Аварийный сигнал низкого заряда батареи

21,0 В постоянного тока ± 0,6 В постоянного тока для аккумулятора 24 В

42,0 В постоянного тока ± 1,2 В постоянного тока для аккумулятора 48 В

20,0 В постоянного тока ± 0,6 В постоянного тока для батареи 24 В

40,0 В постоянного тока ± 1,2 В постоянного тока для батареи 48 В

Вход высокого постоянного тока Сигнализация и неисправность

32 В постоянного тока ± 0,6 В постоянного тока для батареи 24 В

64 В постоянного тока ± 1.2 В постоянного тока для батареи 48 В

Восстановление входного сигнала высокого постоянного тока

31,0 В постоянного тока ± 0,6 В постоянного тока для батареи 24 В

62,0 В постоянного тока ± 1,2 В постоянного тока для батареи 48 В

Зарядное устройство переменного тока

35A / 50A / 70A (5 ступеней регулируемого тока зарядки)

Регулировка зарядного тока

± 5Adc

Защита от перезарядки

Bat.V≥31.0VDC для батареи 24V

Bat.V≥62.0VDC для батареи 48V

звуковых сигналов 0,5 с каждые 1 с и неисправность через 60 с

Алгоритм

Трехступенчатый: Boost CC (ступень постоянного тока) → Boost CV (ступень постоянного напряжения) → Float (ступень постоянного напряжения)

Солнечное зарядное устройство

Номинальный ток заряда

40A

60A

Номинальное напряжение заряда аккумулятора тип

24 В / 48 В

24 В

Макс.Напряжение массива фотоэлектрических разомкнутых цепей

24 В для 55 В постоянного тока

48 В для 110 В постоянного тока

Режим зарядного устройства

MPPT

PV Low Voltage Re-connect

9 V = 3V

PV-выключатель низкого напряжения

PV <= Bat.V

КПД

≥97%

КПД

≥85%

КПД (линейный режим)

> 98%

Время переключения

Ac to Dc

20 мс )

от постоянного тока до переменного тока

15 мс (макс.)

Системный параметр

Защита от перегрузки

110% <нагрузка <150%, звуковой сигнал 0.5 с каждые 1 с, сбой через 60 с при отключении выхода, нагрузка> 150%, звуковой сигнал 0,5 с каждые 1 с и сбой через 20 с.

Защита от короткого замыкания на выходе

Предел тока (отказ через 10 с)

Номинальное значение перенапряжения (10 с)

1: 3 (ВА)

Энергосбережение

Нагрузка <= 25 Вт (Включено при настройке «P / S auto» пульта дистанционного управления)

Защиты

Низкий заряд батареи, перезарядка, перегрузка, перегрев.

Индикаторы

Светодиодный + ЖК-дисплей

Общие характеристики

Диапазон рабочих температур

0 ° C до 40 ° C

6

-15ºC ~ 60ºC

Рабочая влажность

от 5% до 95% (без конденсации)

Слышимый шум

60 дБ макс.

Принудительный воздух, вентилятор с регулируемой скоростью

Размеры (Д * Ш * В)

4KW

5KW

6KW

0009

000

9000

10 кВт

530 * 400 * 190 мм

590 * 420 * 1 95 мм

Вес нетто (кг)

30.0

35,5

38,5

41,5

48,0

55,0

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *