Простой инвертор для ламп своими руками: Инвертор для ноутбука своими руками для CCFL лампочек

Содержание

Инвертор для ноутбука своими руками для CCFL лампочек

   В схемах питания CCFL лампочек используется не обыкновенный флайбэк, а преобразователь напряжения по схеме Ройер. CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) лампа — это лампа с холодным катодом, тонкая (2…4 мм) стеклянная трубка, заполненная инертными газами (неон, аргон) с небольшой примесью ртути. Разряд в парах ртути внутри трубки лампы создает ультрафиолетовое излучение, которое заставляет светиться люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность трубки, причем рабочая температура трубки лампы составляет около 40°С. Такая лампа имеет характеристику с «отрицательным сопротивлением» — напряжение зажигания (обычно около 1000 вольт) значительно больше рабочего напряжения (обычно 300…500 вольт). Для питания лампы целесообразно использовать синусоидальное напряжение частотой 20…100 килогерц. CCFL лампы широко применяются в различных электронных устройствах (ЖК-мониторах и телевизорах, сканерах, факсах.
..), но также в этих аппаратах используется и LED технология (светодиоды).
   Холодный катод также используется и в неоновых лампах, в которых электрический разряд возбуждает молекулы газа, заставляя их излучать видимый свет.
   Генератор Ройера содержит трансформатор с первичной обмотокой с выводом от середины (center tapped primary winding) (число витков w1+w2) и обмоткой обратной связи (feedback winding) (число витков w3). Также на трансформаторе может быть вторичная обмотка (secondary winding), с которой снимается выходное напряжение.
Две половины первичной обмотки подключаются к источнику питания через два транзистора
Q1
и Q2, включенные по схеме «push-pull«. Транзисторы включаются поочередно, меняя направление тока в половинких первичной обмотки. Напряжение с обмотки положительной обратной связи подается на базы транзисторов, вызывая генерацию.
   Отличие CCFL инвертора от классического генератора Ройера заключается в наличии конденсатора C1, включенного параллельно первичной обмотке, и создающего вместе с ней резонансный контур. Благодаря этому генератор вырабатывает на вторичной обмотке синусоидальное напряжение. Частота генерации определяется параметрами трансформатора, емкостью конденсатора
C1
и параметрами нагрузки. Тот факт, что этот генератор вырабатывает синусоидальное напряжение, определяет широкое применение такой схемы для питания CCFL ламп. Дело в том, что световая отдача таких ламп уменьшается при наличии высших гармоник в питающем напряжении, а резонансный генератор Ройера (resonant Royer) вырабатывает именно синусоидальное напряжение.
Схема инвертера
   В этом преобразователе напряжения осуществляется не только подача питания на лампы, но и им же меняется яркость и гашение этих ламп в нужные моменты. Напряжение питания на
преобразователь напряжения в ноутбуках
включено почти всегда, однако, кроме питания туда идут еще 2 сигнала: enable (около 3 Вольт), при включении этого сигнала включается так же свет матрицы дисплея и управление яркостью подсветки, в простейшем случае — это обычное аналоговое управление постоянным напряжением (0-3 Вольт), а так же бывает и цифровое управление яркостью и подсветкой в различных вариациях ноутбуков.
Наматывать трансформатор инвертора имеет смысл только как если вы знали количество витков этой обмотки, в противном случае обратная связь не даст включить лампы.
   Однако пробуйте, может что и выйдет, главное разобрались с принципом работы таких ламп.

Мой генератор высокого напряжения из инвертора CCFL лампы

Информация предоставлена исключительно в образовательных целях!
Администратор сайта не несет ответственности за возможные последствия использования предоставленной информации.

Популярные лампы подсветки, подключаемые к USB-порту компьютера,

содержат в себе два основных элемента:

 — CCFL лампа;

 — инвертор (CCFL ballast).

CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) лампа — это лампа с холодным катодом, тонкая (2…4 мм) стеклянная трубка, заполненная инертными газами (неон, аргон) с небольшой примесью ртути. Разряд в парах ртути внутри трубки лампы создает ультрафиолетовое излучение, которое заставляет светиться люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность трубки, причем

рабочая температура трубки лампы составляет около 40°С. Такая лампа имеет характеристику с «отрицательным сопротивлением» — напряжение зажигания (обычно около 1000 вольт) значительно больше рабочего напряжения (обычно 300…500 вольт). Для питания лампы целесообразно использовать синусоидальное напряжение частотой 20…100 килогерц.
Холодный катод также используется и в неоновых лампах, в которых электрический разряд возбуждает молекулы газа, заставляя их излучать видимый свет.

Следует отметить, что многие особенности CCFL ламп свойственны и лампам с горячим катодом («hot» cathode fluorescent lamps, HCFL). Примером HCFL ламп являются компактные люминесцентные лампы (КЛЛ, compact fluorescent lamp, CFL) —

Главным отличием этих ламп присутствие в них нитей накала на каждом конце лампы —
выводы нитей накала

Перед запуском лампы эти нити нагреваются (отсюда и произошло название «лампы с горячим катодом») и излучают электроны, что снижает напряжение, требуемое для зажигания лампы.

После запуска лампы питание с нитей накала можно снять.

схема питания HCFL лампы

Рассматриваемые ниже источники питания для CCFL ламп могут использоваться и для HCFL ламп, используя выводы нитей накала так, как будто это электроды CCFL лампы.

В книжке The Art and Science of Analog Circuit Design  — J. Williams (1998) утверждается, что CCFL лампы являются наиболее эффективным средством преобразования электрической энергии в световую.

Инвертор предназначен для преобразования постоянного напряжения 5 или 12 вольт в переменное напряжение величиной 500…1500 вольт и частотой 30…80 килогерц.

CCFL лампы широко применяются в различных электронных устройствах (ЖК-мониторах и телевизорах, сканерах, факсах…), но также в этих аппаратах используется и LED технология (светодиоды).
Примеры инверторов —
сканер с CCFL лампой и инвертором (выделен желтым) —

инвертор для CCFL лампы сканера —

CCFL инверторы монитора Dell E172FPB

Схема CCFL инвертора чаще всего представляет собой генератор Ройера

(Royer oscillator), изобретенный в 1954 году George H. Royer (патент US 2783384 A «Electrical inverter circuits«). Он описан в статье Royer, GH, «A switching transistor DC-to-AC converter having an output frequency proportional to
the DC input voltage,» AIEE Transactions on Communication and Electronics, Volume 74, July 1955, pg 322 to 326.

 

концептуальная схема классического конвертора Ройера

Недостатком этой схемы является прямоугольная форма выходного напряжения. Этот недостаток устранен в модифицированной резонансной схеме генератора Ройера.

модифицированная схема резонансного конвертера Ройера

или

Генератор Ройера содержит трансформатор с первичной обмотокой с выводом от середины (center tapped primary winding) (число витков w1+w2) и обмоткой обратной связи (feedback winding) (число витков w3). Также на трансформаторе может быть вторичная обмотка (secondary winding), с которой снимается выходное напряжение.
Две половины первичной обмотки подключаются к источнику питания через два транзистора Q1 и Q2

, включенные по схеме «push-pull«. Транзисторы включаются поочередно, меняя направление тока в половинких первичной обмотки. Напряжение с обмотки положительной обратной связи подается на базы транзисторов, вызывая генерацию.
Отличие CCFL инвертора от классического генератора Ройера заключается в наличии конденсатора C1, включенного параллельно первичной обмотке, и создающего вместе с ней резонансный контур. Благодаря этому генератор вырабатывает на вторичной обмотке синусоидальное напряжение. Частота генерации определяется параметрами трансформатора, емкостью конденсатора C1 и параметрами нагрузки. Тот факт, что этот генератор вырабатывает синусоидальное напряжение, определяет широкое применение такой схемы для питания
CCFL
ламп. Дело в том, что световая отдача таких ламп уменьшается при наличии высших гармоник в питающем напряжении, а резонансный генератор Ройера (resonant Royer) вырабатывает именно синусоидальное напряжение. Полное название такого генератора — «current-fed push-pull parallel-resonant inverter«.

Исследованиями таких инверторов занимается Jim Williams из Linear Technology Corp.

Вот предлагаемая им схема инвертора:

Подробно работа таких генераторов описана в его книжке The Art and Science of Analog Circuit Design  — J. Williams (1998) —

Детали инвертора:

транзисторы Q1 и Q2
наиболее популярный вариант — транзисторы 2SC5707 (в инверторах мониторов) —
VCE SAT = 0,24 вольта, VCE MAX = 80 вольт, IC DC = 8 ампер с hFE MIN = 200 и fT = 330 мегагерц

транзисторы 2SC1983 (в схеме с сайта ludens.cl)
составной n-p-n транзистор, VCE MAX = 60 вольт, IC DC = 3 ампера с hFE MIN = 700

транзисторы 2SC3279(M) (в использованном мной для экспериментов инверторе для лампы подсветки компьютера) —
n-p-n транзистор в корпусе TO-92 с высоким коэффициентом передачи по току и низким напряжением насыщения, VCE MAX = 10 вольт, IC DC = 2 ампера с hFE MIN = 200

транзисторы 2SD1627  в SMD-исполнении —
n-p-n транзистор, VCE MAX = 25 вольт, IC DC = 2 ампера с hFE MIN = 3000!!!

трансфоматор
пример трансформатор — XFORM INVERT 9. 5uH EE19
описание трансформатора типа EE19 —

Примеры кол-ва витков:
w1 = w2 = 7, w3 = 2, вторичная обмотка — 142 витка.

дроссель L1
важный элемент схемы,
индуктивность  ~330 мкГн с допустимым током до 1 ампера;
в моем инвертере дроссель представлял собой обмотку из 60 витков медного провода диаметром 0,2 мм, намотанную на гантелевидном сердечнике

резистор R1
сопротивление 1…2,7 кОм (в моем инвертере 1,5 кОм (коричневая-зеленая-красная-серая полоски).

конденсатор C1
желательно полипропиленовый (MKP) (выдерживают большие токи)   с емкостью не менее 10 нанофарад на напряжение несколько сотен вольт
примеры MKP конденсаторов на 27 и 330 нанофарад:

При увеличении емкости конденсатора резонансная частота схемы уменьшается, например, при емкости 1…2 микрофарада частота генерации смещается в звуковой диапазон.

При правильной работе схемы на коллекторах транзисторов действует однополупериодно выпрямленное синусоидальное напряжение.

Основным ограничивающим фактором в схеме является величина напряжения на коллекторах транзисторов, которое может достигать 60 вольт при питании напряжением 24 вольта.
В инверторе для CCFL лампы последовательно с нагрузкой (CCFL лампой) включен балластный конденсатор (в моем инвертере 22 пФ x 3000 вольт, другой вариант — 4,7 нанофарада x 1500 вольт). Изменяя его емкость, можно регулировать потребляемый нагрузкой ток.
Также на входе инвертора можно включить электролитический конденсатор, например, 22 микрофарада на 25 вольт.

В проекте Hodoscope используется следующая схема для питания счетчиков Гейгера:

В устройстве используется микросхема LM2575TAdj — импульсный понижающий стабилизатор напряжения постоянного тока с регулируемым выходным напряжением Частота преобразования (52 кГц) определяется встроенным генератором. Микросхема работоспособна при входном напряжении до 40 В. интервал регулировки выходного напряжения — 1.2 … 35 В при токе нагрузки до 1 А. Минимальная разность между входным и выходным напряжениями — около 2 В Имеется встроенная защита от превышения температуры, короткого замыкания в цепи нагрузки и перегрузки по току.
Распиновка выводов микросхемы:
1 — входное напряжение (VIN)
2 — выход (OUTPUT) — вывод эмиттера внутреннего ключа
3 — земля (GND)
4 — вход обратной связи (FEEDBACK)
5 — вход сигнала включения (заземлен = 0 … 1,4 вольта)/отключения (1,4 вольта … напряжение питания) (ON/OFF)
Опорное напряжение Vref составляет 1,23 вольта.

Полезные ссылки:
Manfred Mornhinweg: — сайт ludens.cl (различные схемы питания флуоресцентных ламп)

сайт danyk.cz (описание CCFL инвертора)

МОИ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Я использовал инвертор от вышедшей из строя лампы подсветки для компьютера Gembird NL-2 Notebook USB CCFL lamp (CCFL лампа перестала светить).
вид сверху

вид снизу

В этом инверторе добавлены кнопки и реле, включенные по схеме самоблокировки —
они обеспечивают включение лампы при нажатии на одну кнопку и выключение лампы при нажатии на другую;
монтажная схема реле HRS2H-S с обмоткой сопротивлением ~ 70 Ом, рассчитанной на 5 вольт —

схема включения кнопок и реле

При нажатии на кнопку SW2 ее контакт замыкается и питание подается на обиотку реле K, которое замыкает контакт K1, шунтирующий кнопку SW2. Питание подается на инвертер. При нажатии на кнопку SW1 ее контакт размыкается, реле K обесточивается и контакт K1 размыкается. Инвертер отключается от источника питания.
Обмотка реле имеет сопротивление всего лишь 75 Ом, что приводит к большому потреблению тока обмоткой — 80 миллиампер при питании 6 вольт. Поэтому я отключил реле, подключив питание напрямую к схеме инвертора.
На выходе вторичной обмотки трансформатора вырабатывается высокое напряжение частотой десятки килогерц.
Это напряжение можно подать на однополупериодный выпрямитель, состоящий из диода, конденсатора и цепочки резисторов нагрузки.
Я использовал диод UF5406, рассчитанный на максимальное обратное напряжение 600 вольт и имеющий время восстановления всего лишь 75 наносекунд (пригодный для работы в высокочастотных цепях). Серая полоска на корпусе диода помечает катод.

Конденсатор — электролитический конденсатор CD11G-L07 из электронного балласта компактной люминесецентной лампы 4,7 мкФ x 400 вольт.
Ток утечки такого конденсатора определяется выражением 0,06 * C * V  + 10 (в микроамперах), т.е. для этого случая 0,06 * 4,7 * 400 + 10 = 123 микроампера, т.е. довольно заметная величина.В результате эксперимента при повышенном до семи-восьми вольт напряжении питания транзисторы сильно грелись и в итоге вышли из строя (пробой между коллектором и эмиттером). Я выпаял транзисторы и сделал отводы (красный — коллектор, синий — эмиттер, зеленый — база) от платы для удобства их замены. Также я выпаял задающий конденсатор и сделал отводы (коричневый-белый) для удобства подбора его емкости. В моем инвертере задающий конденсатор был пленочный 60 нФ x 250 вольт.
Я поставил популярные транзисторы BC547B

Частота генерации составила около 140 кГц. Напряжение между коллектором и эмиттером каждого и транзисторов представляло половинки синусоид —

напряжение между коллекторами — синусоиду —

Для получения постоянного напряжения я подключил к выходу инвертера четырехступенчатый умножитель —

На выходе умножителя я подключил пленочный конденсатор емкостью 100 нанофарад на напряжение 630 вольт.
При подключении мощного блока питания с выходным напряжением 9 вольт, мне удалось получить на нагрузке умножителя из двух включенных последовательно резисторов сопротивлением 4,7 мегаома каждый напряжение составило около 600 вольт. При этом транзисторы BC547B заметно грелись.
Одним из дальнейших вариантов улучшения работы генератора является использование составных транзисторов 2SC5707:

Регулировка выходного напряжения
Для возможности управления выходным напряжением требуется наличие возможности отключения инвертера от источника питания. Это может быть выполнено по стандартной схеме с использованием pnp-транзистора. pnp-транзистор позволяет иметь общую «землю» (common ground) для высоковольтной и низковольтной части схемы.
Для оценки возможности использования различных транзисторов в этой схеме я собрал модель в симуляторе LTspice

Файл модели — CCFL_PNP.asc.
Во всех случаях напряжение на нагрузке (резисторе R1) при отключенном резисторе R3 составляло менее одного нановольта («pull-up» резистор R2 подтягивает базу к «плюсу» питания). Но при включенном резисторе значения напряжения заметно отличались в зависимости от напряжения насыщения между коллектором и эмиттером у того или иного транзистора.

Тип транзистораНапряжение на нагрузке, В
2N39068,92
BC327-408,73
BC557C5,97
BC857C7,87
2N29078,78
2N50878,82
КТ361Г8,15
КТ3107Л8,89
КТ814В8,94
КТ816В8,91
КТ818В8,93

Применение генератора высокого напряжения
Я использовал описанный высоковольтный генератор совместно с умножителем и схемой регулировки выходного напряжения в самодельном дозиметре.

LED подсветка монитора своими руками / Хабр


Время незаметно идет и казалось бы недавно купленная техника уже выходит из строя. Так, отработав свои 10000 часов, приказали долго жить лампы моего монитора (AOC 2216Sa). Вначале подсветка стала включаться не с первого раза (после включения монитора подсветка выключалась через несколько секунд), что решалось повторным включением/выключением монитора, со временем монитор приходилось выключать/выключать уже 3 раза, потом 5, потом 10 и в какой-то момент он не мог включить подсветку уже вне зависимости от числа попыток включения. Извлеченные на свет божий лампы оказались с почерневшими краями и законно отправились в утиль. Попытка поставить лампы на замену (были куплены новые лампы подходящего размера) успехом не увенчалась (несколько раз монитор смог включить подсветку, но быстро опять ушел в режим включился-выключился) и выяснение причин в чем может быть проблема уже в электронике монитора привели меня к мысли о том что проще будет собрать собственную подсветку монитора на светодиодах чем ремонтировать имеющуюся схему инвертора для CCFL ламп, тем более в сети уже попадались статьи показывающие принципиальную возможность такой замены.

Разбираем монитор

На тему разборки монитора уже написано немало статей, все мониторы очень похожи между собой, поэтому вкратце:
1. Откручиваем крепление поставки монитора и единственный болтик внизу, который придерживает заднюю стенку корпуса

2. В низу корпуса есть два пазика между передней и задней частью корпуса, в один из которых засовываем плоскую отвертку и начинаем снимать крышку с защелок по всему периметру монитора (просто проворачивая аккуратно отвертку вокруг своей оси и приподнимая этим крышку корпуса). Излишних усилий прилагать не надо, но тяжело снимается с защелок корпус только первый раз (за время ремонта я его открывал много раз, поэтому защелки стали сниматься со временем гораздо легче).
3. Нам открывается вид на монтаж внутренней металлической рамы в передней части корпуса:

Вынимаем из защелок плату с кнопками, вынимаем (в моем случае) разъем динамиков и отогнув две защелки внизу вынимаем внутренний металлический корпус.
4. Слева виднеются 4 провода подключения ламп подсветки. Вынимаем их слегка сдавливая, т.к. для предотвращения выпадения разъем сделан в виде маленькой прищепки. Так же вынимаем широкий шлейф идущий к матрице (вверху монитора), сдавливая его разъем по бокам (т.к. в разъеме боковые защелки, хотя при первом взгляде на разъем это и не очевидно):

5. Теперь необходимо разобрать «сендвич» содержащий саму матрицу и подсветку:

По периметру находятся защелки, которые открываются легким поддеванием той же плоской отверткой. Вначале снимается металлическая рама придерживающая матрицу, после чего можно открутить три меленьких болтика (обычная крестиковая отвертка не подойдет ввиду их миниатюрного размера, понадобится особо мелкая) удерживающих плату управления матрицей и матрицу можно снять (лучше всего положить монитор на твердую поверхность, например стол, покрытую тканью матрицей вниз, открутив плату управления положить ее на стол развернув через торец монитора и просто внять корпус с подсветкой подняв его вертикально вверх, а матрица так и останется лежать на столе. Ее можно накрыть чем-то чтобы не пылилась, а собирать точно в обратном порядке — т. е. накрыть лежащую на столе матрицу собранным корпусом с подсветкой, обернуть через торец шлейф к плате управления и прикрутив плату управления аккуратно поднять блок в собранном виде).
Получается матрица отдельно:

И блок с подсветкой отдельно:

Блок с подсветкой разбирается аналогично, только вместо металлической рамы, подсветка удерживается пластмассовой рамкой, которая одновременно позиционирует оргстекло, используемое для рассеивания света подсветки. Большинство защелок находятся по бокам и похожи на те что удерживали металлическую раму матрицы (открываются поддеванием плоской отверткой), но по бокам есть несколько защелок открывающихся «вовнутрь» (на них отверткой нужно надавить, чтобы защелки ушли во внутрь корпуса).
Вначале я запоминал положение всех снимаемых частей, но потом выяснилось, что «неправильно» их собрать не получится и даже если детали выглядят абсолютно симметричными расстояния между защелками на разных сторонах металлической рамы и фиксирующие выступы по бокам пластиковой рамы удерживающей подсветку не дадут собрать их «неправильно».
Вот собственно и все — мы разобрали монитор.
Подсветка светодиодной лентой

Вначале решено было делать подсветку из светодиодной ленты с белыми светодиодами 3528 — 120 светодиодов на метр. Первое что оказалось — ширина ленты 9 мм, а ширина ламп подсветки (и посадочного места под ленту) — 7 мм (на самом деле бывают лампы подсветки двух стандартов — 9 мм и 7 мм, но в моем случае были 7 мм). Поэтому, после осмотра ленты, было принято решение обрезать по 1 мм с каждого края ленты, т.к. это не задевало токопроводящих дорожек на лицевой части ленты (а на обратной вдоль всей ленты идут две широкие жилы питания, которые от уменьшения на 1 мм своих свойств на длине подсветки 475 мм не потеряют, т.к. ток будет небольшой). Сказано — сделано:

Точно так же аккуратно светодиодная лента обрезается по всей длине (на фотографии пример того что было до и что стало после обрезки).
Нам понадобится две полоски ленты по 475 мм (19 сегментов по 3 светодиода в полоске).
Хотелось чтобы подсветка монитора работала так же как и штатная (т. е. включалась и выключалась контроллером монитора), а вот яркость я хотел регулировать «вручную», как на старых CRT мониторах, т.к. это часто используемая функция и лазить по экранным меню каждый раз нажимая несколько клавиш мне надоело (в моем мониторе клавиши вправо-влево регулируют не режимы монитора, а громкость встроенных динамиков, так что режимы каждый раз приходилось менять через меню). Для этого был найден в сети мануал на мой монитор (кому пригодится — прилагается в конце статьи) и на странице с Power Board по схеме найдены +12V, On, Dim и GND которые нас интересуют.

On — сигнал с платы управления на включение подсветки (+5V)
Dim — ШИМ управление яркостью подсветки
+12V оказались далеко не 12, а где-то 16V без нагрузки подсветкой и где-то 13.67V с под нагрузкой
Так же было решено никаких ШИМ регулировок яркости подсветки не делать, а запитывать подсветку постоянным током (заодно решается вопрос с тем, что у некоторых мониторов ШИМ подсветки работает на не очень высокой частоте и у некоторых от этого чуть больше устают глаза). В моем мониторе частота «родного» ШИМ была 240 Гц.
Дальше на плате были найдены контакты на которые подается сигнал On (помечен красным) и +12V на блок инвертора (перемычка которую необходимо выпаять чтобы обесточить блок инвертора помечена зеленым). (фотографию можно увеличить чтобы увидеть пометки):

В качестве основы схемы управления был взять линейный регулятор LM2941 в основном за то, что при токе до 1А он имел отдельный вывод управления On/Off, который предполагалось использовать для управления включением/выключением подсветки сигналом On с платы управления монитора. Правда в LM2941 этот сигнал инвертированный (т.е. на выходе есть напряжение когда на входе On/Off — нулевой потенциал), так что пришлось собрать инвертор на одном транзисторе для согласования прямого сигнала On с платы управления и инвертированного входа LM2941. Никаких других излишеств схема не содержит:

Расчет выходного напряжения для LM2941 производится по формуле:

Vout = Vref * (R1+R2)/R1

где Vref = 1. 275V, R1 в формуле соответствует R1 на схеме, а R2 в формуле соответствует паре резисторов RV1+RV2 на схеме (введено два резистора для более плавной регулировки яркости и сокращения диапазона регулируемых переменным резистором RV1 напряжений).
В качестве R1 я взял 1кОм, а подбор R2 осуществляется по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 13В (я взял четь больше чем номинальные 12В чтобы не терять в яркости, а лента такой легкое перенапряжение переживет). Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(13/1.275-1) = 9.91кОм. Минимальное напряжение при котором лента еще хоть как-то светится — около 7 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(7/1.275-1) = 4.49кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 9.91кОм — 4.49кОм = 5.42кОм (выбираем ближайшее значение RV1 — 5.1кОм), а RV2 выставляем примерно в 9.91-5.1 = 4.81кОм (на самом деле лучше всего вначале собрать схему, выставить максимальное сопротивление RV1 и измеряя напряжение на выходе LM2941 выставить сопротивление RV2 таким чтобы на выходе было нужное максимальное напряжение (в нашем случае около 13В).

Монтаж светодиодной ленты

Поскольку после обрезания ленты на 1 мм по торцам ленты оголились жилы питания, на корпус в месте где будет клеиться лента я наклеил изоленту (к сожалению не синюю а черную). Поверх клеится лента (хорошо прогревать поверхность феном, т.к. к теплой поверхности скотч клеится гораздо лучше):

Дальше монтируются задняя пленка, оргстекло и светофильтры которые лежали поверх оргстекла. По краям я подпер ленту кусочками стирательной резинки (чтобы края на скотче не отходили):

После чего блок подсветки собирается в обратном порядке, устанавливается на место матрица, провода подсветки выводятся наружу.
Схема собиралась на макетке (ввиду простоты решил плату не разводить), крепилась на болтиках через отверстия в задней стенке металлического корпуса монитора:


Питание и сигнал управления On заводились с платы блока питания:

Расчетная мощность, выделяемая на LM2941 рассчитывается по формуле:

Pd = (Vin-Vout)*Iout +Vin*Ignd

Для моего случая составляет Pd = (13. 6-13)*0.7 +13.6*0.006 = 0.5 Ватт поэтому было решено обойтись самым маленьким радиатором для LM2941 (посажен через диэлектрическую прокладку т.к. от земли он в LM2941 не изолирован).
Окончательная сборка показала вполне себе работоспособность конструкции:

Из достоинств:

  • Используется стандартная светодиодная лента
  • Простая плата управления

Из недостатков:
  • Недостаточная яркость подсветки при ярком дневном свете (монитор стоит напротив окна)
  • Светодиоды в ленте расположены недостаточно часто, поэтому видны небольшие световые конусы от каждого отдельного светодиода возле верхней и нижней кромок монитора
  • Баланс белого немного нарушен и уходит слегка в зеленоватые оттенки (скорее всего решается регулировками баланса белого либо самого монитора либо видеокарты)

Вполне хороший, простой и бюджетный вариант ремонта подсветки. Вполне комфортно смотреть фильмы или использовать монитор в качестве кухонного телевизора, но для каждодневной работы наверное не подойдет.
Регулировка яркости с помощью ШИМ

Для тех хаброжителей, которые в отличие от меня не вспоминают с ностальгией аналоговые ручки управления яркостью и контрастностью на старых ЭЛТ мониторах можно сделать управление от штатного ШИМ генерируемого платой управления монитором без выведения каких-либо дополнительных органов управления наружу (без сверления корпуса монитора). Для этого достаточно собрать на двух транзисторах схему И-НЕ на входе On/Off регулятора и убрать регулировку яркости на выходе (выставить выходное напряжение постоянным в 12-13В). Модифицированная схема:

Сопротивление подстроечного резистора RV2 для напряжения 13В должно быть в районе 9.9кОм (но лучше выставить точно при включенном регуляторе)
Более плотная LED подсветка

Для решения проблемы недостаточной яркости (а заодно и равномерности) подсветки было решено поставить больше светодиодов и чаще. Поскольку оказалось что покупать светодиоды поштучно дороже чем купить 1.5 метра ленты и выпаять их оттуда был выбран более экономный вариант (выпаивать светодиоды из ленты).
Сами светодиоды 3528 разместились на 4-х полосках 6 мм шириной и 238 мм длиной по 3 светодиода последовательно в 15 параллельных сборках на каждой из 4-х полосок (разводка плат для светодиодов прилагается). После припайки светодиодов и проводов получается следующее:


Полоски закладывается по две вверху и внизу проводами к краю монитора в стык в центре:


Номинальное напряжение на светодиодах 3.5В (диапазон от 3.2 до 3.8 В), так что сборка из 3-х последовательных светодиодов должна питаться напряжением порядка 10.5В. Так что параметры регулятора нужно пересчитать:

Максимальное необходимое нам напряжение для ленты — 10.5В. Т.е. максимальное значение R2 = 1000*(10.5/1.275-1) = 7.23кОм. Минимальное напряжение при котором сборка из светодиодов еще хоть как-то светится — около 4.5 вольт, т.е. минимальное значение R2 = 1000*(4.5/1.275-1) = 2.53кОм. R2 у нас состоит из переменного резистора RV1 и многооборотного подстроечного резистора RV2. Сопротивление RV1 получаем 7. 23кОм — 2.53кОм = 4.7кОм, а RV2 выставляем примерно в 7.23-4.7 = 2.53 кОм и регулируем в собранной схеме для получения 10.5В на выходе LM2941 при максимальном сопротивлении RV1.
В полтора раза больше светодиодов потребляют 1.2А тока (номинально), поэтому рассеиваемая мощность на LM2941 будет равна Pd = (13.6-10.5)*1.2 +13.6*0.006 = 3.8 Ватт, что уже требует более солидного радиатора для отвода тепла:

Собираем, подключаем, получаем гораздо лучше:

Достоинства:
  • Достаточно большая яркость (возможно сравнимая, а возможно даже превосходящая яркость старой CCTL подсвтеки)
  • Отсутствие световых конусов по краям монитора от индивидуальных светодиодов (светодиоды расположены достаточно часто и подсветка равномерная)
  • Все еще простая и дешевая плата управления

Недостатки:
  • Никак не решился вопрос с балансом белого, уходящим в зеленоватые тона
  • LM2941 хоть и с большим радиатором, но греется и греет все внутри корпуса
Плата управления на основе Step-down регулятора

Для устранения проблемы нагрева решено было собрать регулятор яркости на базе Step-down регулятора напряжения (в моем случае был выбран LM2576 с током до 3А). Он так же имеет инвертированный вход управления On/Off, поэтому для согласования присутствует такой же инвертор на одном транзисторе:

Катушка L1 влияет на КПД преобразователя и должна быть 100-220 мкГ для тока в нагрузке около 1.2-3А. Напряжение на выходе рассчитывается по формуле:

Vout=Vref*(1+R2/R1)

где Vref = 1.23V. При заданном R1 можно получить R2 по формуле:

R2=R1*(Vout/Vref-1)

В расчетах R1 эквивалентно R4 в схеме, а R2 эквивалентно RV1+RV2 в схеме. В нашем случае для регулировки напряжения в диапазоне от 7.25В до 10.5В возьмем R4=1.8кОм, переменный резистор RV1=4.7кОм а подстроечный резистор RV2 на 10кОм с начальным приближением в 8.8кОм (после сборки схемы лучше всего выставить его точное значение измеряя напряжение на выходе LM2576 при максимальном сопротивлении RV1).
Для этого регулятора решил сделать плату (размеры значения не имели, т.к. в мониторе достаточно место для монтажа даже габаритной платы):

Плата управления в сборе:

После монтажа в мониторе:

Все в сборе:

После сборки вроде все работает:

Итоговый вариант:

Достоинства:

  • Достаточная яркость
  • Step-down регулятор не греется и не греет монитор
  • Нет ШИМ а значит ничего не моргает ни с какой частотой
  • Аналоговая (ручная) регулировка яркости
  • Нет ограничений на минимальную яркость (для тех кто любит работать по ночам)

Недостатки:
  • Немного смещен баланс белого в сторону зеленых тонов (но не сильно)
  • При малой яркости (очень малой) видна неравномерность в свечении светодиодов разных сборок из-за разброса параметров

Варианты улучшения:

  • Баланс белого регулируется как в настройках монитора, так и в настройках почти любой видеокарты
  • Можно попробовать поставить другие светодиоды, которые не будут заметно сбивать баланс белого
  • Для исключения неравномерного свечения светодиодов при малой яркости можно использовать: а) ШИМ (регулировать яркость с помощью ШИМ всегда подавая номинальное напряжение) или б) соединить все светодиоды последовательно и питать их регулируемым источником тока (если соединить последовательно все 180 светодиодов, то понадобится 630В и 20мА), тогда через все светодиоды должен проходить один и тот же ток, а на каждом будет падать свое напряжение, яркость регулируется изменением тока а не напряжения.
  • Если хочется сделать схему на основе ШИМ для LM2576 можно использовать схему И-НЕ на входе On/Off этого Step-down регулятора (по аналогии с приведенной схемой для LM2941), но лучше поставить диммер в разрыв минусового провода светодиодов через logic-level mosfet

По ссылке можно скачать:

  • AOC2216Sa Service Manual
  • LM2941 и LM2576 datasheets
  • Схемы регулятора на LM2941 в формате Proteus 7 и PDF
  • Разводка платы для светодиодов в формате Sprint Layout 5.0
  • Схема и разводка платы регулятора на LM2576 в формате Proteus 7 и PDF

Преобразователь напряжения 12 на 220 и 220 на 12 вольт своими руками — ВикиСтрой

Корпус для инвертора

Первое, что нужно учесть — потери преобразования электричества, выделяющиеся в виде тепла на ключах схемы. В среднем эта величина составляет 2–5% от номинальной мощности устройства, но показатель этот имеет свойство расти из-за неправильного подбора или старения комплектующих.

Отвод тепла от полупроводниковых элементов имеет ключевое значение: транзисторы очень чувствительны к перегреву и выражается это в быстрой деградации последних и, вероятно, их полному отказу. По этой причине основанием для корпуса должен служить теплоотвод — алюминиевый радиатор.

Из радиаторных профилей хорошо подойдёт обычная «расчёска» шириной 80–120 мм и длиной около 300–400 мм. к плоской части профиля винтами крепятся экраны полевых транзисторов — металлические пятачки на их задней поверхности. Но и с этим не всё просто: электрического контакта между экранами всех транзисторов схемы быть не должно, поэтому радиатор и крепления изолируются слюдяными плёнками и картонными шайбами, при этом по обе стороны диэлектрической прокладки металлсодержащей пастой наносится термоинтерфейс .

Определяем нагрузку и закупаем компоненты

Крайне важно понимать, почему инвертор — это не просто трансформатор напряжения, а также почему существует столь разнообразный перечень подобных устройств. Прежде всего помните, что подключив трансформатор к источнику постоянного тока, вы ничего не получите на выходе: ток в АКБ не меняет полярности, соответственно, явление электромагнитной индукции в трансформаторе отсутствует как таковое.

Первая часть схемы инвертора — входной мультивибратор, имитирующий колебания сети для совершения трансформации. Собирается он обычно на двух биполярных транзисторах, способных раскачать силовые ключи (например, IRFZ44, IRF1010NPBF или мощнее — IRF1404ZPBF), для которых важнейший параметр — предельно допустимый ток. Он может достигать нескольких сотен ампер, но в целом вам достаточно умножить значение тока на вольтаж аккумуляторной батареи, чтобы получить ориентировочное количество ватт выходной мощности без учёта потерь.

Простой преобразователь на основе мультивибратора и силовых полевых ключей IRFZ44

Частота работы мультивибратора непостоянна, рассчитывать и стабилизировать её — пустая трата времени. Вместо этого ток на выходе трансформатора снова превращается в постоянный с помощью диодного моста. Такой инвертор может быть пригоден для питания чисто активных нагрузок — ламп накаливания или электрических нагревателей, печек.

На основе полученной базы можно собирать и другие схемы, отличающиеся частотой и чистотой выходного сигнала. Подбор компонентов для высоковольтной части схемы сделать проще: токи здесь не такие высокие, в ряде случаев сборку выходного мультивибратора и фильтра можно заменить парой микросхем с соответствующей обвязкой. Конденсаторы для нагрузочной сети следует использовать электролитические, а для цепей с низким уровнем сигнала — слюдяные.

Вариант преобразователя с генератором частоты на микросхемах К561ТМ2 в первичном контуре

Стоит также заметить, что для увеличения итоговой мощности вовсе не обязательно закупать более мощные и стойкие к нагреву компоненты первичного мультивибратора. Задачу можно решить увеличением числа преобразовательных контуров, включенных параллельно, но для каждого из них потребуется собственный трансформатор.

Вариант с пареллельным подключением контуров

Борьба за синусоиду — разбираем типовые схемы

Инверторы напряжения сегодня используются повсеместно как автолюбителями, желающими пользоваться бытовой техникой вдалеке от дома, так и обитателями автономных жилищ, питающихся солнечной энергией. И в целом можно сказать, что от сложности устройства преобразователя напрямую зависит ширина спектра токоприёмников, которые можно к нему подключить.

К сожалению, чистый «синус» присутствует только в магистральной электросети, добиться преобразования постоянного тока в него очень и очень сложно. Но в большинстве случаев этого и не требуется. Чтобы подключать электрические двигатели (от дрели до кофемолки), достаточно пульсирующего тока с частотой от 50 до 100 герц без сглаживания.

ЭСЛ, светодиодные лампы и всевозможные генераторы тока (блоки питания, зарядные устройства)более критичны к выбору частоты, поскольку именно на 50 Гц основана схема их работы. В таких случаях следует включать во вторичный вибратор микросхемы, зовущиеся генератором импульсов. Они могут коммутировать небольшую нагрузку непосредственно, либо исполнять роль «дирижёра» для серии силовых ключей выходной цепи инвертора.

Но даже такой хитрый план не сработает, если вы планируете использовать инвертор для стабильного питания сетей с массой разнородных потребителей, включая асинхронные электрические машины. Здесь чистый «синус» очень важен и реализовать такое под силу лишь преобразователям частоты с цифровым управлением сигналом.

Трансформатор: подберём или сами

Для сборки инвертора нам не хватает всего одного элемента схемы, выполняющего трансформацию низкого напряжения в высокое. Вы можете использовать трансформаторы из блоков питания персональных компьютеров и старых ИБП, их обмотки как раз рассчитаны на трансформацию 12/24–250 В и обратно, остаётся лишь правильно определить выводы.

И всё же лучше намотать трансформатор своими руками, благо что ферритовые кольца дают возможность сделать это самому и с любыми параметрами. Феррит обладает отличной электромагнитной проводимостью, а значит, потери при трансформации будут минимальными даже если провод намотан вручную и не плотно. К тому же вы легко рассчитаете необходимое количество витков и толщину провода по имеющимся в сети калькуляторам.

Перед намоткой кольцо сердечника нужно подготовить — снять надфилем острые кромки и плотно обмотать изолятором — стеклотканью, пропитанной эпоксидным клеем. Далее следует намотка первичной обмотки из толстого медного провода расчётного сечения. После набора нужного количества витков их необходимо равномерно распределить по поверхности кольца с равным интервалом. Выводы обмотки соединяются согласно схеме и изолируются термоусадкой.

Первичная обмотка покрывается двумя слоями лавсановой изоленты, затем наматывается высоковольтная вторичная обмотка и ещё один слой изоляции. Важный момент — мотать «вторичку» нужно в обратном направлении, иначе трансформатор работать не будет. В завершение к одному из отводов нужно припаять в разрыв полупроводниковый термопредохранитель, ток и температура срабатывания которого определяются параметрами провода вторичной обмотки (корпус предохранителя нужно плотно примотать к трансформатору). Сверху трансформатор обматывается двумя слоями виниловой изоляции без клейкой основы, конец закрепляется стяжкой или цианакрилатным клеем.

Монтаж радиоэлементов

Осталось собрать устройство. Поскольку компонентов в схеме не так много, можно размещать их не на печатной плате, а навесным монтажом с креплением к радиатору, то есть к корпусу устройства. К штыревым ножкам подпаиваемся моножильным медным проводом достаточно большого сечения, затем место соединения укрепляется 5–7 витками тонкой трансформаторной проволоки и небольшим количеством припоя ПОС-61. После остывания соединения оно изолируется тонкой термоусадочной трубкой.

Схемы высокой мощности и со сложным вторичным контуром могут потребовать изготовления печатной платы, на краю которой в ряд размещены транзисторы для свободного крепления к теплоотводу. Для изготовления печатки пригоден стеклотекстолит с толщиной фольги не менее 50 мкм, если же покрытие более тонкое — усиливайте цепи низкого напряжения перемычками из медного провода.

Изготовить печатную плату в домашних условиях сегодня просто — программа Sprint-Layout позволяет рисовать обтравочные трафареты для схем любой сложности, в том числе и для двухсторонних плат. Полученное изображение распечатывается лазерным принтером на качественной фотобумаге. Затем трафарет прикладывается к очищенной и обезжиренной меди, проглаживается утюгом, бумага размывается водой. Технология получила название «лазерно-утюжной» (ЛУТ) и описана в сети достаточно подробно.

Вытравливать остатки меди можно хлорным железом, электролитом или даже поваренной солью, способов предостаточно. После вытравливания припекшийся тонер нужно смыть, просверлить монтажные отверстия сверлом в 1 мм и пройтись по всем дорожкам паяльником (под флюсом), чтобы залудить медь контактных площадок и улучшить проводимость каналов.

рмнт.ру

16.09.16

Самостоятельный ремонт инвертора телевизора

Инвертор в телевизоре представляет собой устройство для для запуска и стабильной работы люминесцентных ламп подсветки ЖК панели. Обеспечивает постоянство свечения этих источников света в течение длительного времени и эффективно управляет их яркостью. Может быть выполнен в виде одного или двух отдельных блоков (master/slave), а также располагаться вместе с блоком питания на единой плате. При самостоятельном ремонте инвертора телевизионного приемника необходимо знать функции, которые он выполняет.

 

Задачи телевизионного инвертора:

    • преобразование постоянного напряжения 12 — 24 вольта в высоковольтное переменное
    • стабилизация и регулировка тока ламп
    • регулировка яркости подсветки
    • обеспечение защиты от перегрузок и короткого замыкания

 

Электрическая схема простого инвертора на 2 лампы подсветки

 

Устройство реализовано на ШИМ контроллере U1 (OZ960), двух сборках полевых транзисторных ключей (u1, u2) и высоковольтных трансформаторах Т1, Т2. Через разъем CN1 подается питание 12 вольт (F1), команда на включение (ON/OFF), и постоянное напряжение (Dimm) для регулировки яркости. Узел защиты (D2, D4, D5, D6) проводит анализ тока или напряжения на выходе устройства и вырабатывает напряжения перегрузки и обратной связи (ОС), поступающие на ШИМ. В случае превышения одним из этих напряжений порогового значения происходит блокировка автогенератора на U1, а инвертор будет находиться в состоянии защиты. Узел блокируется при пониженном напряжении питания, при «просадке» питающего напряжения в момент включения нагрузки, при перегрузке преобразователя или коротком замыкании.

 

Характерные признаки неисправности инвертора

  • Лампы подсветки не включаются
  • Лампы подсветки включаются на короткое время и выключаются
  • Нестабильная яркость и мигание экрана
  • Инвертор периодически не включается после длительного простоя
  • Неравномерность засветки экрана при 2-х инверторной схеме

 

Особенности ремонта инверторного блока

При диагностике неисправностей, связанных с корректной работой инвертора, следует прежде всего убедиться в отсутствии пульсаций питающего напряжения и его стабильности. Обратить внимание на прохождение команд запуска и управления яркостью подсветки с материнской платы. Исключить влияние ламп подсветки, используя их эквивалент в случаях, когда проблема не ясна. Воспользоваться возможностью снять защиту с инвертора на время ремонта для определения дефектной детали. Не забывать о внимательном визуальном осмотре платы и о том, чем пользуется каждый профессиональный телемастер при ремонте телевизоров на дому, — измерениями напряжения, сопротивления, емкости с помощью специальных приборов или тестера.

 

Иногда при внимательном осмотре платы можно увидеть «сгоревшие» детали, которые подлежат замене. Очень часто выходят из строя полевые транзисторные ключи, но, порой, их замена не всегда приводит к положительному результату. Работоспособность блока может восстановиться на неопределенное время, а потом неисправность может повториться снова. Вы устранили следствие, но не причину. Поэтому, не зная тонкостей ремонта этих устройств, можно потерять много времени и сил для их восстановления. И, если есть сомнения в успехе дела, вызовите мастера, который уже много раз чинил подобные устройства и знает все «подводные камни и мели» благодаря накопленному опыту и профессиональным знаниям.

 

Слабым звеном в составе инверторных блоков считаются высоковольтные трансформаторы. Работа в условиях высоких напряжений требует особого качества сборки этих компонентов и предъявляет высокие требования к свойствам изоляции. Кроме того, следует сказать, что трансформаторы во время работы подсветки могут ощутимо нагреваться.Такие дефекты, как обрыв или межвитковое замыкание обмоток у этих деталей, явление обыденное. Диагностика этих элементов может быть затруднена тем, что замыкание или обрыв могут наблюдаться только в рабочем режиме, а «прозвонка» их в обесточенном состоянии не выявит у них проблем. Здесь на помощь может прийти перемена местами сомнительного и исправного трансформатора и дальнейший анализ ситуации.

 

В разных телевизорах используются инверторы с разным числом трансформаторов. В малогабаритных аппаратах в инверторе могут стоять 2 — 4 трансформатора, в телевизорах больших диагоналей, особенно прежних лет выпуска, встречалось количество однотипных изделий числом до 20. Естественно, большое их количество снижает надежность схемы в целом, поэтому в современных моделях их использование сведено к минимуму за счет инновационных технических решений.

 

Признаком неисправности инвертора в большинстве случаев является отсутствие изображения на экране телевизора при наличии звука. Однако возможны ситуации, когда телевизор, попытавшись включиться, снова переходит в дежурный режим или начинает мигать светодиодами на передней панели, а звук в этом случае не появляется. Характер дефекта другой, а источником может быть все тот-же блок инвертора. В некоторых моделях телевизоров присутствует сигнал обратной связи с инвертора на процессор материнской платы, сигнализирующий о сбоях в его работе. Не получив подтверждения от инвертора, что с ним все в порядке, процессор изменяет режим работы телевизора на дежурный или выводит сообщения об ошибках через светодиодные индикаторы. У некоторых производителей после определенного числа неудачных запусков система может перестать подавать команду на включение подсветки до сброса ошибок или очистки памяти.

 

Инвертор представляет собой сложное электронное устройство, самостоятельный ремонт которого может вызвать определенные трудности. Эти блоки для телевизоров диагоналей от 26 дюймов и выше «привязаны» к конкретной ЖК панели и являются, по мнению производителей, единым устройством (вместе с блоком T-con). Очень редко на эти изделия можно найти электронные схемы, а на контроллер матрицы вообще никогда. Поэтому даже профессионалу при диагностике этой аппаратуры приходится вспоминать опыт ремонта аналогичных устройств, руководствоваться общими принципами их схемотехнических решений и пользоваться базой даташитов на микросхемы драйверов подсветки и ключевые транзисторы. Если вы решились на ремонт инвертора своими руками, но что-то пошло не так, вызывайте мастера, который в сжатые сроки и недорого решит проблемы с работоспособностью вашего телевизора.

 

Поделиться в соцсетях

Радиосхемы. — Простой преобразователь 12

категория

Радиосхемы начинающим для самостоятельной сборки

материалы в категории

В настоящее время интернет пестрит всевозможными схемами инверторов 12-220 Вольт, которые построены на микросхемах серии TL и полевых транзисторах и нет ни одной схемы максимально простой, на отечественной элементной базе. Я решил заполнить этот пробел.

Предлагаю для повторения очень простую и надежную схему инвертора (преобразователя) напряжения из 12В в 220вольт, для энергосберегающей лампы. Схема до безобразия проста и вместе с тем очень надежна, запускается без каких либо проблем сразу, содержит всего два транзистора и три детальки в обвязке — проще не бывает.

 

Рис. 1. Принципиальная схема простого инвертора напряжения 12В — 220В на двух транзисторах.

В качестве трансформатора использовал ферритовые чашки с такимим размерами: диаметр — 35 мм, высота — 20мм. Намотка данного трансформатора не имеет никаких особенностей. Фото феррита, катушки и собранного трансформатора для инвертора напряжения прикладываю ниже.

Рис. 2. Ферритовые чашки для изготовления трансформатора к инвертору напряжения.

Сперва мотается первичная обмотка, она содержит 14 витков провода диаметром 0,5 мм, после намотки ее нужно обернуть изолентой в один слой. Вторичная обмотка трансформатора мотается проводом диаметром 0.2мм и содержит 220 витков, поверх ее также обматываем изолентой в один слой. Все, трансформатор готов, осталось только собрать половинки и посадить на болтик.

Рис. 3. Каркас трансформатора с намотанными катушками индуктивности.

Рис. 4. Готовый трансформатор для схемы простого инвертора напряжения 12В — 220В.

Методом проб и ошибок подобрал для схемы транзисторы, ориентируясь на минимальный ток потребления схемы. Получилась пара КТ814 и КТ940, затем были подобраны сопротивления и емкость. В результате моих опытов получилась вот такая схема с указанными номиналами, она приведена выше.

Данная конструкция простого инвертора напряжения отлично подходит для питания энергосберегающей лампы мощностью в 8,9,11 Ватт. Лампы мощностью в 20 ватт не хотят работать, скорее всего вторичка слабовата — переделывать я не стал. Лампа мощностью в 9 ватт светит так же ярко как и при питании напрямую от сети переменного тока 220В. Потребляемый ток схемы преобразователя напряжения колеблется в пределах 0.5 — 0.54 Ампера.

Рис. 5. Внешний вид готового устройства в сборе.

Рис. 6. Размеры конструкции в сравнении.

Примечание: пачка сигарет указана здесь лишь только с одной целью- показать сравнительные размеры устройства.
Курить вредно!!

Если использовать вместо транзистора КТ940 транзистор КТ817 и аналогичные то ток, потребляемый схемой инвертора напряжения и лампой, возрастает до величины 0,86 Ампера. Данная конструкция простого инвертора напряжения доступна к изготовлению всем радиолюбителям и начинающим. Преимущества данной конструкции очевидны: простота изготовления и надежность в работе.

Нужно отметить что очень много радиолюбителей проживает в сельской местности и не имеют возможности приобрести импортные детали, к тому же хоть и недорого но стоят денег те же полевые транзисторы, которые при ошибке тут же могут сгореть или выйти из строя, не говоря уже о микросхемах.

Рис. 7. Подключение инвертора напряжения к батарее и энергосберегающей лампе.

Рис. 8. Самодельный инвертор напряжения в работе — ярко горит энергосберегающая лампа.

А чаще всего у сельского радиолюбителя запасы радиодеталей ограничены старым советским телевизором. Вот так и появился простой инвертор напряжения, собранный из деталей, полученых из советского хлама. Имея в распоряжении аккумулятор емкостью в 7 Ампер-Часов нетрудно подсчитать на сколько времени его хватит — проверял лично.

От гелевого китайского аккумулятора эмкостью в 7 Ампер-Часов лампа горит на полной яркости в течении 6 часов, и горит практически до полного разряда аккумуляторной батареи (падение напряжения до 5. 5 вольт). Схема надежно запускается и при питании от 9 Вольт. Применение в быту данной конструкции каждый найдет сам для себя.

Автор статьи и конструкции: Сэм ( dimka853[собачка]rambler.ru ).
Источник: http://radiostorage.net/

Инвертор для ccfl лампы своими руками

Рис.1 Схема простейшего инвертора для ламп CCFL.

Самое простое решение таймер NE555 во втором режиме, режиме генератора прямоугольных импульсов (так называемый нестабильный режим, когда на выходе идет меандр из прямоугольных импульсов, то есть выход нестабилен).

Рис.2 Инвертор в сборе, без балластного конденсатора и лампы

Почему именно эта схема, есть еще более простые генераторы, например на ШИМ UC3843 (UC3845), там вообще нужны всего резистор и конденсатор. Но именно в этой схеме реализованы простые элементы со стандартными значениями, и вам не придется искать конденсатор на 4,7нФ и резистор на 8,2 кОм. Элементная база используемая в этом генераторе снимается практически с любого электронного устройства имеющего в своем составе блок питания. Мы говорим о случае, когда купить отдельные элементы довольно сложно.

Рис. 3 Силовой ключ. IRF 730(5,5А, 400В, 1 Ом)

Транзистор на схеме не обозначен, ставим, например IRF510 (IRF540). В нашем примере был установлен транзистор IRF 730(5,5А, 400В, 1 Ом)

Важное замечание. После того как лампа зажжется, ее сопротивление становится равным нулю, только благодаря балластному конденсатору не происходит короткого замыкания во вторичной обмотке. Это единственный элемент на схеме, который придется подбирать. Самое главное — рабочее напряжение конденсатора не должно быть менее 1000В.

Рис. 3 ВЧ — трансформатор, снят с неисправного монитора, грифлик установлен непосредственно на трансформаторе.

Трансформатор берется первый попавшийся ВЧ-трансформатор из неисправного монитора. Грифлик (С4 10n *1000В) необходимо размещать непосредственно на ВЧ-трансформаторе.

Инвертор зажигает, как перегоревшие лампы от энергосберегающих ламп, так и лампы CCFL с мониторов. Так как запуска ламп при таком инверторе не предусмотрено, соответсвенно лампы работают в довольно жестком режиме.

Рис.1 Схема простейшего инвертора для ламп CCFL.

Самое простое решение таймер NE555 во втором режиме, режиме генератора прямоугольных импульсов (так называемый нестабильный режим, когда на выходе идет меандр из прямоугольных импульсов, то есть выход нестабилен).

Рис.2 Инвертор в сборе, без балластного конденсатора и лампы

Почему именно эта схема, есть еще более простые генераторы, например на ШИМ UC3843 (UC3845), там вообще нужны всего резистор и конденсатор. Но именно в этой схеме реализованы простые элементы со стандартными значениями, и вам не придется искать конденсатор на 4,7нФ и резистор на 8,2 кОм. Элементная база используемая в этом генераторе снимается практически с любого электронного устройства имеющего в своем составе блок питания. Мы говорим о случае, когда купить отдельные элементы довольно сложно.

Рис. 3 Силовой ключ. IRF 730(5,5А, 400В, 1 Ом)

Транзистор на схеме не обозначен, ставим, например IRF510 (IRF540). В нашем примере был установлен транзистор IRF 730(5,5А, 400В, 1 Ом)

Важное замечание. После того как лампа зажжется, ее сопротивление становится равным нулю, только благодаря балластному конденсатору не происходит короткого замыкания во вторичной обмотке. Это единственный элемент на схеме, который придется подбирать. Самое главное — рабочее напряжение конденсатора не должно быть менее 1000В.

Рис. 3 ВЧ — трансформатор, снят с неисправного монитора, грифлик установлен непосредственно на трансформаторе.

Трансформатор берется первый попавшийся ВЧ-трансформатор из неисправного монитора. Грифлик (С4 10n *1000В) необходимо размещать непосредственно на ВЧ-трансформаторе.

Инвертор зажигает, как перегоревшие лампы от энергосберегающих ламп, так и лампы CCFL с мониторов. Так как запуска ламп при таком инверторе не предусмотрено, соответсвенно лампы работают в довольно жестком режиме.

Информация предоставлена исключительно в образовательных целях!
Администратор сайта не несет ответственности за возможные последствия использования предоставленной информации.

Популярные лампы подсветки, подключаемые к USB-порту компьютера,


содержат в себе два основных элемента:

— инвертор (CCFL ballast).

CCFL (Cold Cathode Fluorescent Lamp) лампа — это лампа с холодным катодом, тонкая (2. 4 мм) стеклянная трубка, заполненная инертными газами (неон, аргон) с небольшой примесью ртути. Разряд в парах ртути внутри трубки лампы создает ультрафиолетовое излучение, которое заставляет светиться люминофор, нанесенный на внутреннюю поверхность трубки, причем рабочая температура трубки лампы составляет около 40°С. Такая лампа имеет характеристику с «отрицательным сопротивлением» — напряжение зажигания (обычно около 1000 вольт) значительно больше рабочего напряжения (обычно 300. 500 вольт). Для питания лампы целесообразно использовать синусоидальное напряжение частотой 20. 100 килогерц.
Холодный катод также используется и в неоновых лампах, в которых электрический разряд возбуждает молекулы газа, заставляя их излучать видимый свет.

Следует отметить, что многие особенности CCFL ламп свойственны и лампам с горячим катодом («hot» cathode fluorescent lamps, HCFL). Примером HCFL ламп являются компактные люминесцентные лампы (КЛЛ, compact fluorescent lamp, CFL) —

Главным отличием этих ламп присутствие в них нитей накала на каждом конце лампы —
выводы нитей накала


Перед запуском лампы эти нити нагреваются (отсюда и произошло название «лампы с горячим катодом») и излучают электроны, что снижает напряжение, требуемое для зажигания лампы. После запуска лампы питание с нитей накала можно снять.

схема питания HCFL лампы

Рассматриваемые ниже источники питания для CCFL ламп могут использоваться и для HCFL ламп, используя выводы нитей накала так, как будто это электроды CCFL лампы.

В книжке The Art and Science of Analog Circuit Design — J. Williams (1998) утверждается, что CCFL лампы являются наиболее эффективным средством преобразования электрической энергии в световую.

Инвертор предназначен для преобразования постоянного напряжения 5 или 12 вольт в переменное напряжение величиной 500. 1500 вольт и частотой 30. 80 килогерц.

CCFL лампы широко применяются в различных электронных устройствах (ЖК-мониторах и телевизорах, сканерах, факсах. ), но также в этих аппаратах используется и LED технология (светодиоды).
Примеры инверторов —
сканер с CCFL лампой и инвертором (выделен желтым) —


инвертор для CCFL лампы сканера —

CCFL инверторы монитора Dell E172FPB

Схема CCFL инвертора чаще всего представляет собой генератор Ройера (Royer oscillator), изобретенный в 1954 году George H. Royer (патент US 2783384 A «Electrical inverter circuits»). Он описан в статье Royer, GH, «A switching transistor DC-to-AC converter having an output frequency proportional to
the DC input voltage,» AIEE Transactions on Communication and Electronics, Volume 74, July 1955, pg 322 to 326.

концептуальная схема классического конвертора Ройера

Недостатком этой схемы является прямоугольная форма выходного напряжения. Этот недостаток устранен в модифицированной резонансной схеме генератора Ройера.

модифицированная схема резонансного конвертера Ройера

или

Генератор Ройера содержит трансформатор с первичной обмотокой с выводом от середины (center tapped primary winding) (число витков w1+w2) и обмоткой обратной связи (feedback winding) (число витков w3). Также на трансформаторе может быть вторичная обмотка (secondary winding), с которой снимается выходное напряжение.
Две половины первичной обмотки подключаются к источнику питания через два транзистора Q1 и Q2, включенные по схеме «push-pull». Транзисторы включаются поочередно, меняя направление тока в половинких первичной обмотки. Напряжение с обмотки положительной обратной связи подается на базы транзисторов, вызывая генерацию.
Отличие CCFL инвертора от классического генератора Ройера заключается в наличии конденсатора C1, включенного параллельно первичной обмотке, и создающего вместе с ней резонансный контур. Благодаря этому генератор вырабатывает на вторичной обмотке синусоидальное напряжение. Частота генерации определяется параметрами трансформатора, емкостью конденсатора C1 и параметрами нагрузки. Тот факт, что этот генератор вырабатывает синусоидальное напряжение, определяет широкое применение такой схемы для питания CCFL ламп. Дело в том, что световая отдача таких ламп уменьшается при наличии высших гармоник в питающем напряжении, а резонансный генератор Ройера (resonant Royer) вырабатывает именно синусоидальное напряжение. Полное название такого генератора — «current-fed push-pull parallel-resonant inverter».

Исследованиями таких инверторов занимается Jim Williams из Linear Technology Corp.


Вот предлагаемая им схема инвертора:

Подробно работа таких генераторов описана в его книжке The Art and Science of Analog Circuit Design — J. Williams (1998) —

Детали инвертора:

транзисторы Q1 и Q2 —
наиболее популярный вариант — транзисторы 2SC5707 (в инверторах мониторов) —
VCE SAT = 0,24 вольта, VCE MAX = 80 вольт, IC DC = 8 ампер с hFE MIN = 200 и fT = 330 мегагерц


транзисторы 2SC1983 (в схеме с сайта ludens.cl)
составной n-p-n транзистор, VCE MAX = 60 вольт, IC DC = 3 ампера с hFE MIN = 700

транзисторы 2SC3279(M) (в использованном мной для экспериментов инверторе для лампы подсветки компьютера) —
n-p-n транзистор в корпусе TO-92 с высоким коэффициентом передачи по току и низким напряжением насыщения, VCE MAX = 10 вольт, IC DC = 2 ампера с hFE MIN = 200

транзисторы 2SD1627 в SMD-исполнении —
n-p-n транзистор, VCE MAX = 25 вольт, IC DC = 2 ампера с hFE MIN = 3000.

трансфоматор —
пример трансформатор — XFORM INVERT 9.5uH EE19
описание трансформатора типа EE19 —

Примеры кол-ва витков:
w1 = w2 = 7, w3 = 2, вторичная обмотка — 142 витка.

дроссель L1 —
важный элемент схемы,
индуктивность

330 мкГн с допустимым током до 1 ампера;
в моем инвертере дроссель представлял собой обмотку из 60 витков медного провода диаметром 0,2 мм, намотанную на гантелевидном сердечнике

резистор R1 —
сопротивление 1. 2,7 кОм (в моем инвертере 1,5 кОм (коричневая-зеленая-красная-серая полоски).

конденсатор C1 —
желательно полипропиленовый (MKP) (выдерживают большие токи) с емкостью не менее 10 нанофарад на напряжение несколько сотен вольт
примеры MKP конденсаторов на 27 и 330 нанофарад:


При увеличении емкости конденсатора резонансная частота схемы уменьшается, например, при емкости 1. 2 микрофарада частота генерации смещается в звуковой диапазон.

При правильной работе схемы на коллекторах транзисторов действует однополупериодно выпрямленное синусоидальное напряжение.

Основным ограничивающим фактором в схеме является величина напряжения на коллекторах транзисторов, которое может достигать 60 вольт при питании напряжением 24 вольта.
В инверторе для CCFL лампы последовательно с нагрузкой (CCFL лампой) включен балластный конденсатор (в моем инвертере 22 пФ x 3000 вольт, другой вариант — 4,7 нанофарада x 1500 вольт). Изменяя его емкость, можно регулировать потребляемый нагрузкой ток.
Также на входе инвертора можно включить электролитический конденсатор, например, 22 микрофарада на 25 вольт.

В проекте Hodoscope используется следующая схема для питания счетчиков Гейгера:

В устройстве используется микросхема LM2575TAdj — импульсный понижающий стабилизатор напряжения постоянного тока с регулируемым выходным напряжением Частота преобразования (52 кГц) определяется встроенным генератором. Микросхема работоспособна при входном напряжении до 40 В. интервал регулировки выходного напряжения — 1.2 . 35 В при токе нагрузки до 1 А. Минимальная разность между входным и выходным напряжениями — около 2 В Имеется встроенная защита от превышения температуры, короткого замыкания в цепи нагрузки и перегрузки по току.
Распиновка выводов микросхемы:
1 — входное напряжение (VIN)
2 — выход (OUTPUT) — вывод эмиттера внутреннего ключа
3 — земля (GND)
4 — вход обратной связи (FEEDBACK)
5 — вход сигнала включения (заземлен = 0 . 1,4 вольта)/отключения (1,4 вольта . напряжение питания) (ON/OFF)
Опорное напряжение Vref составляет 1,23 вольта.

Полезные ссылки:
Manfred Mornhinweg:

— сайт ludens.cl (различные схемы питания флуоресцентных ламп)

сайт danyk.cz (описание CCFL инвертора)

МОИ ЭКСПЕРИМЕНТЫ

Я использовал инвертор от вышедшей из строя лампы подсветки для компьютера Gembird NL-2 Notebook USB CCFL lamp (CCFL лампа перестала светить).
вид сверху

вид снизу


В этом инверторе добавлены кнопки и реле, включенные по схеме самоблокировки —
они обеспечивают включение лампы при нажатии на одну кнопку и выключение лампы при нажатии на другую;
монтажная схема реле HRS2H-S с обмоткой сопротивлением

70 Ом, рассчитанной на 5 вольт —


схема включения кнопок и реле

При нажатии на кнопку SW2 ее контакт замыкается и питание подается на обиотку реле K, которое замыкает контакт K1, шунтирующий кнопку SW2. Питание подается на инвертер. При нажатии на кнопку SW1 ее контакт размыкается, реле K обесточивается и контакт K1 размыкается. Инвертер отключается от источника питания.
Обмотка реле имеет сопротивление всего лишь 75 Ом, что приводит к большому потреблению тока обмоткой — 80 миллиампер при питании 6 вольт. Поэтому я отключил реле, подключив питание напрямую к схеме инвертора.
На выходе вторичной обмотки трансформатора вырабатывается высокое напряжение частотой десятки килогерц.
Это напряжение можно подать на однополупериодный выпрямитель, состоящий из диода, конденсатора и цепочки резисторов нагрузки.
Я использовал диод UF5406, рассчитанный на максимальное обратное напряжение 600 вольт и имеющий время восстановления всего лишь 75 наносекунд (пригодный для работы в высокочастотных цепях). Серая полоска на корпусе диода помечает катод.

Конденсатор — электролитический конденсатор CD11G-L07 из электронного балласта компактной люминесецентной лампы 4,7 мкФ x 400 вольт.
Ток утечки такого конденсатора определяется выражением 0,06 * C * V + 10 (в микроамперах), т.е. для этого случая 0,06 * 4,7 * 400 + 10 = 123 микроампера, т.е. довольно заметная величина.В результате эксперимента при повышенном до семи-восьми вольт напряжении питания транзисторы сильно грелись и в итоге вышли из строя (пробой между коллектором и эмиттером). Я выпаял транзисторы и сделал отводы (красный — коллектор, синий — эмиттер, зеленый — база) от платы для удобства их замены. Также я выпаял задающий конденсатор и сделал отводы (коричневый-белый) для удобства подбора его емкости. В моем инвертере задающий конденсатор был пленочный 60 нФ x 250 вольт.
Я поставил популярные транзисторы BC547B

Частота генерации составила около 140 кГц. Напряжение между коллектором и эмиттером каждого и транзисторов представляло половинки синусоид —

напряжение между коллекторами — синусоиду —

Для получения постоянного напряжения я подключил к выходу инвертера четырехступенчатый умножитель —

На выходе умножителя я подключил пленочный конденсатор емкостью 100 нанофарад на напряжение 630 вольт.
При подключении мощного блока питания с выходным напряжением 9 вольт, мне удалось получить на нагрузке умножителя из двух включенных последовательно резисторов сопротивлением 4,7 мегаома каждый напряжение составило около 600 вольт. При этом транзисторы BC547B заметно грелись.
Одним из дальнейших вариантов улучшения работы генератора является использование составных транзисторов 2SC5707:

Регулировка выходного напряжения
Для возможности управления выходным напряжением требуется наличие возможности отключения инвертера от источника питания. Это может быть выполнено по стандартной схеме с использованием pnp-транзистора. pnp-транзистор позволяет иметь общую «землю» (common ground) для высоковольтной и низковольтной части схемы.
Для оценки возможности использования различных транзисторов в этой схеме я собрал модель в симуляторе LTspice

Файл модели — CCFL_PNP.asc.
Во всех случаях напряжение на нагрузке (резисторе R1) при отключенном резисторе R3 составляло менее одного нановольта («pull-up» резистор R2 подтягивает базу к «плюсу» питания). Но при включенном резисторе значения напряжения заметно отличались в зависимости от напряжения насыщения между коллектором и эмиттером у того или иного транзистора.

Тип транзистораНапряжение на нагрузке, В
2N39068,92
BC327−408,73
BC557C5,97
BC857C7,87
2N29078,78
2N50878,82
КТ361Г8,15
КТ3107Л8,89
КТ814В8,94
КТ816В8,91
КТ818В8,93

Применение генератора высокого напряжения
Я использовал описанный высоковольтный генератор совместно с умножителем и схемой регулировки выходного напряжения в самодельном дозиметре.

Метки:  

НАШ САЙТ РЕКОМЕНДУЕТ:

Самодельный инвертор DIY Arduino 555 схема таймера

0.0 Базовое введение

Как дела, друзья, добро пожаловать обратно. Сегодня мы рассмотрим очень простую схему, но тоже довольно интересную. Если вы увлекаетесь электроникой, держу пари, что вы слышали об инверторах. У нас есть выпрямители, которые передают напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, а затем у нас есть инверторы, которые передают напряжение постоянного тока в переменный. Силовой инвертор или инвертор — это электронное устройство или схема, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный (AC).Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит энергии; питание обеспечивается источником постоянного тока. Инвертор мощности может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающееся устройство) и электронной схемы. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.

Итак, сегодня мы увидим, как работает инвертор и как получить выходное напряжение переменного тока от батареи 12 В. Так, например, если вы находитесь в машине и вам нужно 220 В для зарядки ноутбука, это будет очень полезная схема, поскольку она будет обеспечивать 220 В переменного тока от 12 В постоянного тока. Итак, приступим.

1.0 Что нам нужно?

Я немного расскажу обо всех компонентах. Ниже представлены фотографии некоторых компонентов. Для получения более подробной информации перейдите на страницу с полным списком деталей. Там вы найдете все компоненты, цены и различные варианты.


Смотрите полный список деталей здесь:

Как дела, друзья, добро пожаловать обратно.Несколько месяцев назад я купил инвертор, указанный ниже, в местном магазине. Давайте откроем и посмотрим, что внутри. Как я догадался, у нас есть трансформатор и несколько полевых МОП-транзисторов. Я подаю 12 В на вход как напряжение автомобильного аккумулятора и подключаю осциллограф к выходу. Как и ожидалось, у меня есть выход переменного тока 220 В и 60 Гц, а также, как и ожидалось, это не идеальная синусоидальная волна, которую вам даст обычная домашняя розетка. Это означает, что здесь происходит какое-то прямоугольное переключение, поэтому я решил попробовать свой собственный проект инвертора, поэтому я попробовал некоторые схемы, которые я нашел в Интернете.Давайте отложим это в сторону и начнем обучение.


1.0 Инвертор Arduino

Сначала я объясню вам, как работает простой инвертор. Затем мы смоделируем схему с помощью Arduino и, наконец, сделаем ее постоянной с помощью схемы таймера 555.
Предупреждаем, прежде чем мы начнем. Даже эта цепь будет иметь низкую мощность, но высокое напряжение все равно может повредить вам. Поэтому, если вы в чем-то не уверены или не используете подходящие инструменты, не включайте схему. Дважды проверьте соединения перед подачей питания и никогда, никогда не касайтесь выхода переменного тока.Я уже сделал это для вас, поэтому вам не нужно этого делать. Боль безумная.

Итак, давайте посмотрим, как работает инвертор. Мы рассмотрим базовую схему инвертора только с двумя переключателями, в данном случае с двумя N-канальными МОП-транзисторами, поэтому на выходе будет не идеальное синусоидальное напряжение переменного тока, как в домашней розетке, а скорее прямоугольная волна. Так что не используйте этот инвертор с высокотехнологичной электроникой, для которой нужна идеальная синусоида. Эта схема полезна для зарядных устройств мобильных устройств и ноутбуков, лампочек малой мощности и т. Д. Как потому, что это низкое энергопотребление, так и из-за отсутствия идеального синусоидального выхода.


Итак, у нас есть напряжение 12 В постоянного тока с одной стороны, и нам нужны колеблющиеся 220 вольт, а также 60 герц на выходе. Для этого мы будем использовать трансформатор, подобный приведенному выше, с одной катушкой на выходе и другой на входе, но катушка на входе разделена пополам таким образом, что средний контакт будет основным входом, а затем мы имеют два выхода.
Итак, давайте теперь представим, что на каждом выходе мы добавляем переключатель в качестве кнопки, подключенной к заземлению, а средний контакт подключен к 12 В.Если мы замкнем верхний переключатель, ток будет проходить только через первую первичную катушку. Итак, магнитный поток индуцируется в одном направлении. Сердечник трансформатора будет передавать этот магнитный поток на вторичную катушку, и, как мы все знаем, выходное напряжение трансформатора будет определяться следующей формулой, где N — количество витков каждой катушки.


Но мы также знаем, что трансформаторы не работают с постоянным напряжением, поэтому ток на выходе будет индуцироваться только при изменении магнитного потока.
Статический магнитный поток, подобный этому, который мы применяем прямо сейчас, не вызывает тока в катушке. Только вначале, когда кнопка нажата, в катушке будет индуцироваться ток в течение короткого периода времени. Итак, нам обязательно нужно замкнуть и разомкнуть переключатель, чтобы получить переменное напряжение на выходе. Таким образом, включение и выключение этих двух переключателей, один перевернутый в другой, создаст хороший колебательный магнитный поток внутри сердечника трансформатора. Этот магнитный поток вызовет ток во вторичной катушке, как гласит закон Фарадея.Итак, если у нас есть ток, у нас есть падение напряжения.
Используя приведенную выше формулу, мы можем узнать количество витков для каждой катушки. Мы знаем, что на входе будет 12 В от батареи, и давайте сделаем первичную катушку на 100 витков. Если нам нужно 220 на выходе, нам понадобится вторичная обмотка на 1833 витка.

1.1 Схема

И это все. Все, что нам нужно сделать, это быстро переключить эти два переключателя, чтобы получить переменное напряжение с помощью трансформатора. Как быстро ты говоришь? Обычно напряжение домашней розетки составляет от 50 до 60 герц.Это означает, что мы должны включать и выключать каждый переключатель примерно 120 раз в секунду и получать частоту 60 герц.
Хорошо, конечно, в схеме не будет таких переключателей. Вместо этого мы будем использовать полевые МОП-транзисторы. Подайте напряжение на его затвор, и он будет активирован как переключатель, позволяющий току проходить от стока к истоку, в случае этого МОП-транзистора IRFZ44 N.


Для первого теста мы будем использовать Arduino, чтобы подать сигнал квадрата на затвор каждого полевого МОП-транзистора. Мы знаем, что два сигнала должны быть инвертированы друг относительно друга, поэтому, когда один высокий, другой низкий и наоборот.
Мы также знаем, что полевые МОП-транзисторы будут работать при напряжении 12 вольт, а Arduino — при напряжении 5 В. Итак, если мы хотим также подать 12 В на затвор MOSFET, нам придется использовать драйвер MOSFET. Самым основным драйвером полевого МОП-транзистора в данном случае будет транзистор BJT NPN, подобный тому, который показан на схеме на затворе каждого полевого МОП-транзистора. Подтягивающий резистор подключен к 12 В, поэтому, когда транзистор NPN (BC547) выключен, напряжение на затворе будет 12 В.Но когда мы активируем транзистор NPN, напряжение упадет на землю. Таким образом, мы могли получить прямоугольную волну со значениями от 0 до 12 вольт и применить ее к затвору MOSFET.

1.2 Тест

Я смонтирую эту следующую схему на один из моих макетов для тестов. Подключите базу двух NPN-транзисторов к контактам 3 и 5 Arduino с резистором 100 Ом к каждому. Не забудьте разделить заземление между Arduino и схемой.


Вот и все.Два полевых МОП-транзистора IRFz44 N, драйверы BJT с подтягиванием до 12 В, трансформатор, большая входная емкость, чтобы обеспечить стабильный вход, Arduino здесь и конденсатор 400 В на выходе для сглаживания прямоугольного сигнала. Я загружаю следующий небольшой код в Arduino. Как мы видим, у нас есть два контакта, цифровые контакты 3 и 5, определенные как выходы. Я установил высокий уровень для одного вывода и низкий для другого, а через 8 мс я делаю обратное и добавляю еще 8 мс задержки. Это даст мне квадратный сигнал 62 Гц на этих контактах, как мы можем видеть здесь, на моем осциллографе.

См. Пример кода здесь:

Я получил свой трансформатор от старых зарядных устройств на 12 В, которые были у меня в мастерской. Если хотите, можете намотать собственный трансформатор. Поскольку вы, вероятно, захотите носить эту схему в своей машине, вы захотите использовать небольшие трансформаторы, но в моем случае, для этого примера, у меня есть большой, также с металлическим сердечником. Для большей эффективности попробуйте использовать ферритовый сердечник.


В любом случае, я сделал все подключения, загрузил код и подключил люминесцентную лампу мощностью 15 Вт на выходе.Эта лампочка требует напряжения 220 В и 60 Гц, так что давайте посмотрим, работает ли наша схема. Я подаю 12В на вход и готово. Свет включается без проблем. Я подключу осциллограф к выходу, и мы увидим размах напряжения 220 В на выходе. Итак, инвертор работает.

Кстати, это инвертор очень малой мощности. Я пробовал лампочки большей мощности, но ничего не вышло. Я измерил сопротивление первичной обмотки трансформатора, и оно составляет около 6 Ом, поэтому, приложив к этой катушке 12 В, будет проходить ток около 2 ампер.Таким образом, 12 В умножить на 2 А равно входной мощности около 24 Вт. Конечно, это идеальная мощность. Я не рассчитал реальную мощность для этой цепи.

Итак, использование Arduino не будет таким эффективным. В этом примере я запитал Arduino с помощью USB-кабеля, но в реальном инверторе я должен также питать его от батареи. А при этом батарея разряжается еще быстрее, поскольку Arduino использует линейный стабилизатор напряжения на 5 и 3,3 вольт, что совершенно неэффективно. Итак, как создать наш квадратный сигнал без Arduino?

См. Схему 555:

Как сделать самодельный инвертор мощности?

Отказ от ответственности: в этом сообщении есть партнерские ссылки.Я бесплатно получаю комиссионные за покупки, сделанные по ссылкам в этом посте.

Силовой инвертор — это устройство, которое используется для преобразования постоянного (постоянного тока) в переменный (переменный ток) мощность. Установив это устройство в вашем автомобиле, вы сможете использовать все устройства переменного тока в дороге в случае необходимости.

Во время поездок и кемпинга это устройство может пригодиться для зажигания ламп переменного тока или кухонного оборудования, использующего энергию вашего автомобиля.

В этой статье рассказывается, как сделать самодельный инвертор мощности, потому что это дешево по сравнению с покупкой в ​​магазине. Однако мощность инвертора зависит от таких факторов, как выходная мощность автомобильного аккумулятора и оборудования, которое должно быть подключено к выходу инвертора.

Для того, чтобы сделать собственный инвертор мощности, вам понадобится список позиций, указанных ниже. Эти предметы легко доступны в местных и интернет-магазинах электроники.

Электрический провод — это кабель, используемый для подключения электрических клемм. Его можно купить в Интернете или в любом магазине электротоваров.

2 транзистора с биполярным переходом (PNP) — этот тип транзистора использует электроны и дырочные носители заряда.Он доступен как отдельный компонент или как интегральная схема. Они доступны в интернет-магазинах электротехники.

24-вольтный трансформатор с центральным ответвлением — центральный ответвитель имеет контакт на половине пути в трансформаторе. Трансформатор обычно используется для понижения или повышения напряжения.

2 резистора 80 Ом и 2 резистора 800 Ом — резистор — это пассивное электронное устройство, которое используется для создания сопротивления прохождению электрического тока.

0.Электролитический (поляризованный) конденсатор 47 микрофарад — конденсатор представляет собой электронный компонент, используемый для хранения заряда. Накопленная энергия измеряется в емкости, единицей измерения которой является Фарад.

Аккумулятор на 12 В — это аккумулятор постоянного тока, используемый для выработки питания постоянного тока 12 В, которое в этом проекте будет заменено на питание переменного тока.

2 кольцевых зажима — это компоненты, используемые в качестве электрических соединителей. Они либо припаяны, либо обжаты на проводе для создания соединения.

2 зажима аккумулятора — это компоненты, к которым припаяны провода, подключаемые к аккумулятору, чтобы обеспечить надежное соединение с выводами аккумулятора.

Электронный припой — используется для соединения двух или более электронных частей вместе и создания стабильного и надежного соединения.

Клещи электрические — это приспособление для резки электрических проводов. Его также можно использовать для снятия изоляции с электрических соединительных проводов.

Отвертка — это компонент, используемый для затягивания винтов на место при соединении двух частей вместе с помощью винта.

Получив необходимые компоненты, выполните следующую процедуру, чтобы создать стабильный самодельный силовой инвертор:

Шаг первый: Подключите провода к центральному отводу трансформатора

Убедитесь, что у вас есть 8 кусков проводов от электрические провода. Снимите примерно ½ дюйма изоляции с концов проводов.Подключите один конец одного провода к клемме со стороны центрального отвода трансформатора с помощью припоя. Сделайте то же самое с другой клеммой, используя другой провод.

Шаг второй: соединение конденсаторов, транзисторов и резисторов

На корпусе компонента конденсатора есть знак «-», который известен как отрицательный вывод конденсатора. Также есть вывод от резистора на 800 Ом. А на втором транзисторе есть коллекторный вывод. Соедините три провода, скручивая их вместе со свободным концом первого провода, и спаяйте их вместе.

Соедините положительный вывод конденсатора со свободным концом второго провода, выводом коллектора второго транзистора и одним из выводов второго резистора на 800 Ом, скрутив их вместе и припаяв.

Шаг третий: Подключение центрального отвода

Возьмите один конец третьего провода и припаяйте его к центральному отводу трансформатора. Ослабив первую зажимную клемму аккумулятора, прикрепите свободный конец третьего провода, затяните винт зажимной клеммы аккумулятора и припаяйте провод к клемме

Шаг четвертый: Подключите оставшиеся выводы конденсаторов, транзисторов и резисторов

Возьмите один конец четвертого провода, скрутите его и припаяйте для соединения с одним из выводов каждого из двух 80-омных резисторов, коллекторными выводами двух транзисторов.Другой конец четвертого провода присоедините к выводу второго зажима аккумулятора, затяните и припаяйте вывод.

Взяв пятый провод, припаяйте один из его концов к свободному выводу самого первого резистора на 800 Ом. Возьмите свободный конец пятого провода и скрутите его со свободным концом первого резистора 80 Ом и базой второго транзистора. Соедините эти три штуки припоем.

Возьмите один конец шестого провода и припаяйте его к свободному концу второго 80-омного резистора и к базе первого транзистора. Убедитесь, что вы их скручиваете. Свободный конец шестого провода подключите к свободному выводу второго резистора на 800 Ом, скрутив пару вместе, а затем припаяв.

Шаг пятый: подключите остальную часть трансформатора

На стороне трансформатора без центрального отвода припаяйте его вывод к одному концу седьмого провода. Другой вывод припаяйте к свободному концу восьмого провода. Наденьте клеммные колодки на оба провода и припаяйте их к свободным концам седьмого и восьмого проводов.

Подключите зажим батареи, который подсоединен к центральному отводу трансформатора, к отрицательной стороне батареи, а другой зажим батареи — к положительной стороне батареи.

Трудно смотреть видео? Попробуйте просмотреть их в полноэкранном режиме.

Как работает EL

Провод

EL (сокращение от электролюминесцентного провода) особенно полезен по многим причинам. Тем не менее, следует помнить о некоторых характеристиках.

Примечание. В рамках данного руководства мы будем называть EL провод, ленту и панели просто EL проводом, если не указано иное.

EL Проволока, лента, панель, гоночная проволока, гибкие формы проволоки

Электролюминесцентные изделия бывают разных форм и размеров.Вы можете получить его в виде проволоки (наиболее типичной формы), ленты, панелей и гибкой формы. Все они могут быть обрезаны до любой формы и размера для достижения желаемого эффекта. Только не забудьте закрыть обрезанные концы.

EL Wire — красный 3 м

Распродано COM-10191

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором.Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

1

Лента EL — красная (1 м)

Осталось всего 8! COM-10796

Кому не нравится мягкое свечение электролюминесценции? Эта EL лента представляет собой гибкую пластиковую ленту, содержащую люминофор la…

EL Wire — красный 3 м (погоня)

В наличии COM-12931

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором.Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! E…

2

Внимание! Преимущество гибкой электроизоляционной проволоки заключается в том, что она позволяет вам изгибать и формовать электроизоляционную проволоку любым удобным для вас способом! Однако он толще, чем стандартный электролюминесцентный провод и гоночный провод из-за дополнительной гибкой проволоки, проходящей вдоль люминофорной проволоки. Дополнительная гибкая проволока делает ее идеальной для художественных проектов, но ее все равно можно использовать для электронного текстиля в зависимости от области применения.

Цвета

EL также бывает разных цветов. Ниже приведены несколько вариантов стандартного провода EL.

EL Wire — Белый 3м

Распродано COM-10197

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором. Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

EL Wire — синий 3 м

Распродано COM-10195

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором.Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

EL Wire — желтый 3 м

26 доступно COM-10192

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором. Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

2

EL Wire — красный 3 м

Распродано COM-10191

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором.Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

1

EL Wire — зеленый 3м

Остался только 1! COM-10194

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором.Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

2

EL Wire — фиолетовый 3 м

Распродано COM-10196

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором.Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

2

EL Wire — оранжевый 3м

Осталось всего 11! COM-10193

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором.Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

1

EL Wire — сине-зеленый 3 м

На пенсии COM-10199

Электролюминесцентный провод, или электролюминесцентный провод, представляет собой гибкий провод, покрытый люминофором. Подайте соответствующее напряжение, и он загорится! I…

1 Пенсионер

Доступны и другие варианты для электролюминесцентной ленты, панели, проволочной сетки и гибкой проволоки.

Нажмите, чтобы просмотреть дополнительные варианты цветов для различных материалов EL

Внимание! В зависимости от производителя, цвет может варьироваться между стандартным электролюминесцентным проводом, лентой, панелью, гоночной проволокой и гибкой проволокой.

Гибкий

Провод

EL гибок до точки. С его помощью вы можете вшить его в одежду, прикрепить к движущимся частям и согнуть его в любую желаемую форму. EL-провод более гибкий, чем светодиодные ленты, но вам следует избегать резких изгибов.

EL Проволока изгибается на неоновой вывеске DIY Ленту и панели

EL можно также использовать в проектах электронного текстиля.Однако они не такие гибкие, как электролюминесцентные провода. Они лучше подходят для проектов, когда для поддержки материала используется армированная ткань.

Низкое энергопотребление

EL требует меньше энергии для работы по сравнению с использованием нескольких светодиодов в проекте. EL хорош еще и тем, что он прохладный на ощупь даже после нескольких часов работы. Поэтому его часто можно увидеть в аппликациях на одежду. Электролюминесцентная лампа не нагревается, потому что вместо того, чтобы нагревать элемент для достижения оптического явления, свечение электролюминесцентной лампы происходит из-за пропускания электрического тока через материал, который состоит из полупроводниковых смесей.Электроны, протекающие через материал, создают фотоны, которые в результате создают свечение, которое мы видим.

Пусть светится … В темной комнате

Несмотря на то, что EL имеет приятный эффект свечения, его трудно увидеть при дневном свете или при освещении в комнате. Для наилучшего эффекта лучше использовать EL в условиях низкой освещенности. На изображениях ниже изображена толстовка с капюшоном EL в комнате с разным освещением.

EL в светлой комнате EL при слабом освещении

Питание переменного тока

Многие спрашивают: « А нельзя ли просто подключить электролюминесцентный провод к батарее ?» Ответ: нет ! Для правильной работы электролюминесцентного провода необходимо использовать питание переменного тока (переменного тока).Это похоже на мощность, которая выходит из ваших настенных розеток дома, хотя розетки обеспечивают гораздо больший ток, чем требуется для электролюминесцентного провода. Вот где пригодится инвертор!

EL Инвертор — 12 В

Распродано COM-10469

Инверторы EL позволяют управлять проводами EL (электролюминесцентными). Этот конкретный инвертор EL принимает настенный адаптер 12 В постоянного тока.The…

4

EL Инвертор — 3 В

В наличии COM-10201

Инверторы EL позволяют управлять проводами EL. Этот конкретный инвертор EL принимает входное напряжение 3 В и выдает 110 В переменного тока для управления проводом EL. Т…

6

Инвертор EL — Аккумулятор

В наличии COM-11222

Несмотря на то, что фильмы о Троне уже давно вышли, электролюминесценция по-прежнему остается самой крутой вещью со времен нарезанного хлеба.The…

5

Батарейный блок, входящий в стартовый комплект EL, и инвертор преследования — это не просто держатель батареи. В нем также находится инвертор. Этот инвертор принимает мощность постоянного тока, вырабатываемую батареями, и преобразует ее в переменный ток. Если вы очень внимательно прислушаетесь к аккумуляторной батарее инвертора, когда она включена, вы услышите легкий гул, похожий на то, что вы слышите, если бы вы стояли под линиями электропередач или рядом с коробками трансформаторов.Однако, по сравнению с аккумуляторным блоком, инверторы на 3 В и 12 В не имеют встроенного держателя батареи.

Примечание. SparkFun не одобряет пребывания в местах с высоким напряжением.

При этом важно отметить, что мощности переменного тока, поступающей от инвертора, недостаточно, чтобы навредить или убить вас. Однако этого достаточно, чтобы вас хорошо шокировать. Будьте осторожны при обращении с продуктами EL и любыми открытыми цепями, которые питаются от сети переменного тока. Вы можете отрезать EL любой длины или формы, но вы должны закрыть обрезанные концы.Если у вас нет заглушки для провода EL, вы все равно можете запечатать концы горячим клеем или эпоксидной смолой, чтобы закрепить обрезанный провод. Если вы не закроете, вы можете получить хороший толчок.

Анатомия EL

EL состоит из нескольких слоев. Давайте посмотрим на анатомию стандартного провода EL.

  • Цветной прозрачный рукав из ПВХ — Снаружи цветной рукав из ПВХ. В зависимости от производителя и цвета он может быть прозрачным или полупрозрачным.
  • Прозрачный рукав из ПВХ — Второй слой — это еще один рукав из ПВХ.Этот рукав не такой толстый, как внешний слой, а также прозрачный.
  • Corona Wires — Есть два тонких провода, которые охватывают конец электрода EL. Они очень тонкие и иногда их называют угловыми проволоками. Пара проводов изолирована от центральной жилы.
  • Покрытие люминофора — Подача питания переменного тока вокруг покрытия создает красивый эффект свечения от возбужденного люминофора. Он также разделяет коронирующие провода и сердечник.
  • Сердечник провода — В центре провода EL находится еще один провод.

Слева физическая схема электролюминесцентного кабеля. Справа — крупный план раскрытого белого провода EL. Независимо от меток на изображениях, все компоненты работают одинаково.

Разъем поляризованный

Конец электролюминесцентного провода обычно заканчивается поляризованным 2-контактным разъемом JST-PH (за исключением поляризованного четырехконтактного электродажного провода). Ответный соединитель устанавливается на инверторы EL и платы, продаваемые в каталоге SparkFun.

Если вы заказали провода EL у другого поставщика, они могут быть оконцованы поляризованным 2-контактным разъемом JST-SM. Вы можете использовать следующие адаптеры для подключения к инверторам EL и платам EL. PRT-14998 используется для подключения провода EL от другого поставщика к инверторам и платам SparkFun. PRT-14999 используется для подключения провода SparkFun EL к инверторам и платам, продаваемым из других поставщиков.

Подключение оборудования — EL

Рекомендуемые материалы

Как минимум, вам понадобится следующее для питания EL.Для начала мы будем использовать следующие компоненты. Возможно, вам не понадобится все, в зависимости от того, что у вас есть. Добавьте его в корзину, прочтите руководство и при необходимости отрегулируйте корзину.

Примечание: Вы могли выбрать Chasing EL Wire вместо стандартных сплошных цветов. Отлично. В этом руководстве основное внимание уделяется обоим типам EL Wire и способам их использования. Подробнее об этом поговорим чуть позже.

В зависимости от вашего инвертора вам также может понадобиться следующее:

  • Провода (Необязательно) — В зависимости от вашей настройки и используемого инвертора вам могут потребоваться провода.
  • Изоляция (Дополнительно) — Изолента, термоусадочная, горячий клей или эпоксидная смола для герметизации открытых контактов и проводов, подключенных к стороне переменного тока.
Примечание: SparkFun продает комплект с деталями, доступными в стартовом наборе EL Wire, с одной жилой синего провода EL (3 м).

Стартовый комплект EL Wire

Распродано РТЛ-11421

Хотите поиграть с EL Wire, но не знаете, с чего начать? В этом стартовом наборе есть все необходимое для добавления электролюминесценции…

5

EL Инвертор — Аккумулятор

Использование EL примерно так же просто, как и при использовании аккумуляторной батареи инвертора EL.

Инвертор EL — Аккумулятор

В наличии COM-11222

Несмотря на то, что фильмы о Троне уже давно вышли, электролюминесценция по-прежнему остается самой крутой вещью со времен нарезанного хлеба. The…

5

Снимите крышку аккумуляторного отсека, сдвинув ее в направлении, указанном на упаковке.Вставьте две батарейки AA в инвертор батарейного блока и снова закройте крышку. Вставьте вилку JST-разъема вашего EL-провода в один из двух женских JST-разъемов на аккумуляторной батарее инвертора. Убедитесь, что между ними есть прочная связь.

Нажмите кнопку на корпусе, и ваш EL провод должен загореться. Нажмите еще раз для эффекта медленного мигания и еще раз нажмите для быстрого мигания. Этот инверторный пакет позволяет одновременно подключать два изделия EL по вашему выбору.Вы можете смешивать и сочетать цвета, а также формы. У вас может быть красная панель с синим проводом, зеленая лента с розовым проводом или два желтых и фиолетовых провода. Возможности безграничны!

Примечание: Следующие значения тока были сняты, когда аккумулятор был подключен к одному или нескольким из наших 3-метровых электролюминесцентных проводов:
  • Однонитевой Всегда включен : От 190 мА до 260 мА
  • Однопроводной Мигает : От 90 мА до 120 мА
  • Две цепи Всегда включен : ~ 300 мА
  • Две цепи Мигает : ~ 150 мА

Были использованы нити разного цвета, но одинаковой длины.Ваш пробег может отличаться.

Модификация аккумуляторной батареи инвертора EL: У нас была возможность поиграть с этими инверторами, и вы можете легко взломать их для работы с нашими Li-Po аккумуляторами (да, полностью заряженными при 4,2 В). Чтобы попасть внутрь, вам нужно открутить пару винтов (один прячется под наклейкой CE), а после этого нужно обернуть все изолентой, чтобы избежать удара током (он просто немного покалывает).

EL Инвертор — 3 В

Еще у нас есть инвертор на 3 В.На конце провода заканчиваются разъемами JST PH. Для начала требуется немного больше работы, так как они предназначены для непосредственного подключения к нашему EL Escudo Dos или EL Sequencer. Они идеально подходят для небольших дисплеев EL.

EL Инвертор — 3 В

В наличии COM-10201

Инверторы EL позволяют управлять проводами EL.Этот конкретный инвертор EL принимает входное напряжение 3 В и выдает 110 В переменного тока для управления проводом EL. Т…

6

Этот конкретный инвертор EL принимает вход (на паре проводов красный / черный для + Vcc и GND соответственно) в любом месте от 2,5 В-4,2 В , поэтому вы можете использовать их с батареями. После подачи питания он может выдавать до 110 В переменного тока (на паре проводов черный / черный ) для управления проводом EL.

Примечание: Хотя в этом техническом описании указано, что входной сигнал находится между 2,5–3,5 В , мы протестировали инвертор с батареями LiPo. Инвертор 3 В может потреблять до 4,2 В, поэтому его можно безопасно использовать от LiPo батареи.

С инвертором 3 В вы можете управлять проводами EL напрямую, не используя EL Escudo Dos или EL Sequencer. Однако вам может потребоваться повторно подключить их, изготовить адаптер или, возможно, отрегулировать напряжение на вашем источнике питания. Ниже показано простое подключение, если вы просто запитываете одну жилу для установки с помощью источника питания USB 5 В, 3.3V FTDI для регулирования напряжения, перемычки M / M и одножильный провод EL. Контакты перемычек достаточно малы, чтобы их можно было вставить в разъем JST.

Трудно увидеть схему? Щелкните изображение, чтобы рассмотреть его поближе.

Можно даже соединить две жилы вместе, выполнив параллельное соединение. Для тестирования схема была размещена на макетной плате. Не имеет значения, какого цвета провод подключается к выходу инвертора, так как это переменный ток.Цвета проводов были соединены вместе для единообразия.

Трудно увидеть схему? Щелкните изображение, чтобы рассмотреть его поближе.

Испытания с разной длиной провода EL: Некоторые испытания в реальных условиях показали, что этот инвертор может легко управлять проводом EL длиной 3 м. При добавлении второй длины в 3 метра они становятся немного тусклее, но все еще близки к полной яркости. На трех 3-метровых проводах можно сказать, что все три провода включены, только если в комнате темно.Хотя инвертор может освещать 4 жилы, они почти не видны при обычном освещении и очень тусклые в темноте.

Как вы можете видеть на изображениях ниже, подключение большего количества провода EL параллельно инвертору 3 В приведет к потускнению обоих проводов EL. Яркость может зависеть от длины используемого EL, способа подключения EL и типа инвертора.

Один провод EL длиной 3 м с подсветкой Два провода EL длиной 3 м с подсветкой, но диммером

Когда вы закончите тестирование и интегрируете провод EL в проект, убедитесь, что все оголенные провода EL или соединения на стороне переменного тока герметизированы.Изолента — хороший вариант для закрепления соединения и изоляции любых открытых контактов, если вы решите продолжить использование перемычки M / M между инвертором и EL-проводом.

EL Инвертор — 12 В

При использовании нескольких жил электролюминесцентного кабеля вы можете рассмотреть возможность использования инвертора 12 В. Инвертор состоит из цилиндрического разъема и пары проводов, оканчивающихся разъемом JST PH. Они идеально подходят для максимально большого и яркого дисплея!

EL Инвертор — 12 В

Распродано COM-10469

Инверторы EL позволяют управлять проводами EL (электролюминесцентными).Этот конкретный инвертор EL принимает настенный адаптер 12 В постоянного тока. The…

4

Этот конкретный инвертор EL принимает входной сигнал через цилиндрический разъем 5,5 мм x 2,1 мм. Просто подключите источник питания с помощью центрального положительного цилиндрического разъема. Выход ( красный / черный пара или провода) был разработан для подключения к ответному разъему JST на плате EL Escudo Dos или EL Sequencer.Также сбоку есть небольшой переключатель, который позволяет переключаться между настройками «включено», «мигать» и «выключено».

Как и в случае с инвертором 3 В, вы можете напрямую подключать провода EL к инвертору 12 В. Однако вам может потребоваться повторно отключить их или изготовить адаптер. Ниже показано простое соединение, если вы просто запитываете одну жилу для установки с помощью источника питания 12 В, перемычек M / M и одной жилы EL-провода.

Трудно увидеть схему? Щелкните изображение, чтобы рассмотреть его поближе.

Опять же, вы можете соединить две жилы вместе, сделав параллельное соединение. Для тестирования схема была размещена на макетной плате. Не имеет значения, какого цвета провод подключается к выходу инвертора, так как это переменный ток. Цвета проводов были соединены вместе для единообразия.

Трудно увидеть схему? Щелкните изображение, чтобы рассмотреть его поближе.

Не забудьте опломбировать все оголенные электрические провода или соединения на стороне переменного тока, когда закончите.

Удаленные / мобильные приложения: Хотя в этой таблице данных указано, что входной сигнал находится в диапазоне 11–13 В, , вы можете запитать инвертор 12 В EL от щелочной батареи 9 В и адаптера для удаленных приложений. EL может быть не таким ярким, как при использовании источника питания 12 В, но вы не заметите значительной разницы в темноте с несколькими метрами EL.

Адаптер 9В на цилиндрический разъем

В наличии PRT-09518

У этого простого кабеля так много применений! Подключите зажим батареи 9 В к стандартной батарее 9 В, а другой конец подсоедините к любому…

1

Держатель батареи 9 В

В наличии PRT-10512

Этот держатель батареи 9 В позволяет вашей батарее плотно защелкнуться и удерживать ее на месте, что отлично подходит в ситуациях, когда вы надеваете…

3

Щелочная батарея 9 В

В наличии PRT-10218

Это ваши стандартные щелочные батареи на 9 вольт от Rayovac.Даже не думайте пытаться перезарядить их. Используйте их с…

1

Стресс-тесты с инвертором 12 В: Инвертор 12 В был протестирован для работы с 8 нитями трехметрового электролюминесцентного кабеля с использованием секвенсора электролюминесценции и источника питания 12 В. Помните, если вы увеличиваете длину или проводите больше параллельно, это увеличит нагрузку на инвертор, что приведет к потускнению EL.

Как работает EL Chasing Wire

Провода

EL работают аналогично стандартному проводу EL. Вместо проволоки с одним сердечником используются три тонких проволоки, покрытых люминофором. По сути, вы можете представить себе три жилы стандартного электролюминесцентного провода, вбитые в один гоночный электролюминесцентный провод. В результате для электролюминесцентного кабеля требуется 4 соединения: по три для каждой жилы и одно для общего заземления. Последовательно упорядочивая каждую нить внутри, включая и выключая их, мы получаем эффект каскадирования или «преследования».

Давайте посмотрим на анатомию гоночной проволоки EL.

  • Цветной прозрачный рукав из ПВХ — Снаружи цветной рукав из ПВХ. В зависимости от производителя и цвета он может быть прозрачным или полупрозрачным.
  • Прозрачный рукав из ПВХ — Второй слой — это еще один рукав из ПВХ. Этот рукав не такой толстый, как внешний слой, а также прозрачный.
  • Corona Wires — Есть два тонких провода, которые охватывают конец электрода EL.Они очень тонкие и иногда их называют угловыми проволоками. Пара проводов изолирована от проводов с центральной жилой.
  • Покрытие люминофора — Подача питания переменного тока вокруг покрытия создает красивый эффект свечения от возбужденного люминофора. Он также разделяет коронирующие провода и жилы.
  • Провода с сердечником — В центре гоночного провода EL находятся три тонких провода, покрытых оболочкой и скрученных в центре.

Если вы сравните размер стандартного провода EL и погонного провода, вы не заметите разницы, пока не модифицируете и не отремонтируете провод с сердечником.Как вы можете видеть, в сердечнике EL chasing wire используются три тонких провода.

Подключение оборудования — EL Chasing

EL Инвертор — 3 В (Чеканка)

Инвертор EL работает аналогично аккумуляторной батарее 3V EL.

Просто снимите крышку батарейного отсека, сдвинув ее, вставьте две батарейки AA для питания, сдвиньте крышку обратно и подсоедините один погонный провод EL к 4-контактному разъему. Нажмите кнопку, чтобы включить и начать последовательность трех нитей EL провода в одну.Продолжайте нажимать кнопку, чтобы переключаться между тремя режимами: медленный, быстрый и супер-быстрая погоня!

Стресс-тесты с инвертором EL Chasing: Рекомендуется, чтобы эти инверторы работали только с длиной провода EL до 5 м, у вас может не хватить мощности для поддержки большей длины.

Кабели-удлинители EL

Провода для сращивания

Вам нужно немного больше длины между разъемом JST и EL? Есть несколько способов продлить провода до EL.Один из методов — это сращивание проводов, ведущих к электролюминесцентному материалу. Ниже приведен пример удлинения проводов к панели EL, но его можно использовать для проводов, ведущих к любому EL. Для получения дополнительной информации о том, как удлинить провода, перейдите в руководство Pokémon Go Patches with EL Panels: Добавление удлинительных кабелей EL.

Сращенные провода для удлинения проводов до EL

Специальный удлинительный кабель

Ищете альтернативу сращиванию проводов? Вы также можете изготовить собственный удлинительный кабель EL Wire с разъемами для печатной платы и JST, чтобы легко отсоединить провод EL от инвертора, если он находится в корпусе или прикреплен к отдельному предмету одежды.

Управление и последовательность EL

Работать с несколькими продуктами EL довольно просто. Однако, если вы ищете более сложных задач, не бойтесь. EL проекты могут очень быстро стать очень сложными. Вы могли заметить, что эффекты на инверторе несколько ограничены, и оба подключенных продукта ведут себя одинаково при подключении к нему.

Допустим, вы хотите, чтобы один цвет мигал, а другой оставался сплошным. Вы можете купить еще один инверторный аккумуляторный блок или одну из многих плат, специально разработанных для работы с продуктами EL.SparkFun имеет две такие платы: EL Sequencer и EL Escudo Dos. Обе эти платы предназначены для одновременной работы со многими подключенными к ним продуктами EL, и есть много разных эффектов, которые вы можете создать с помощью обоих.

SparkFun Animated Flame из настройки дисплея EL с помощью учебного пособия EL Escudo Dos

Для получения дополнительной информации ознакомьтесь с руководством по подключению этих продуктов.

Полные инструкции для самостоятельного солнечного генератора

По состоянию на 2017 год солнечная энергия является самым дешевым источником энергии в мире и одним из немногих редких альтернативных источников, которые не вызывают загрязнения или негативного воздействия на окружающую среду.

Пользователи солнечной энергии во всем мире ежегодно экономят на планете 75 миллионов баррелей сырой нефти, что является огромным шагом на пути к тому, чтобы наша планета снова стала зеленой.

Но солнечная энергия не только экологически чистая и дешевая, но и невероятно удобна — вы можете получить к ней доступ везде и использовать ее в любое время, даже ночью.

Самодельный солнечный генератор — это автономная портативная мини-электростанция, которую вы можете использовать для питания и зарядки ваших гаджетов и даже небольших бытовых приборов, при этом она на 100% независима от сети.

Прочтите и узнайте, как сделать его самостоятельно.

Детали и компоненты

Во-первых, вам нужно найти все необходимые детали и компоненты, которые входят в ваш солнечный генератор.

Прочный корпус — Вам нужен водонепроницаемый, атмосферостойкий и, прежде всего, прочный корпус, в котором будут находиться все жизненно важные детали.

Отличным выбором является футляр Pelican 1620, который оснащен несколькими прочными ручками, а также парой вращающихся колес.

Другой способ сделать солнечные генераторы портативными — это использовать большой ящик для инструментов DeWalt.

Инвертор солнечной энергии переменного тока — С помощью инвертора солнечной энергии вы преобразуете постоянное напряжение, которое хранится в вашей батарее, в переменное напряжение, используемое приборами.

Этот синусоидальный инвертор Renogy мощностью 2000 Вт имеет импульсную мощность 4000 Вт и оснащен защитой от перегрузки как для входного, так и для переменного тока.

Получите скидку 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Солнечная панель — Солнечная панель поглощает солнечную энергию и передает ее аккумулятору.Ваша панель будет одним из наиболее уязвимых элементов генератора, поэтому она также должна быть качественной и прочной.

Я рекомендую эту прочную, но легкую солнечную панель Jackery SolarSaga 100 Вт. Он легко складывается, поэтому вы можете упаковать его в поездку и развернуть вместе с генератором в любом месте, где вы решите разбить палатку.

Аккумулятор — Вашему генератору требуется аккумулятор для хранения солнечной энергии. Батареи бывают всех форм и размеров, но лучший вариант — литий-ионный или свинцово-кислотный аккумулятор глубокого разряда.Вот преимущества обоих типов:

  • Высокоэффективный — до 98%
  • Компактный и легкий
  • Может заряжаться частично без долгосрочной потери емкости
  • Обычно предоставляется 10-летняя гарантия

Получите 10 скидка%

Код использования: RENOGYSOLAR10

2. Свинцово-кислотная система глубокого цикла

  • Проверенная технология
  • Срок службы до 15 лет
  • Легко перерабатывается
  • Может прослужить намного дольше на низком уровне charge

Получите скидку 10%

Используйте код: RENOGYSOLAR10

Контроллер заряда солнечной батареи — Этот компонент предотвращает перезарядку вашей батареи, регулируя уровни напряжения и тока, поступающие от солнечной панели.[1]

Если вы собираете портативный солнечный генератор, выберите контроллер солнечного заряда с влагонепроницаемым покрытием.

Получите скидку 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Специалист по обслуживанию батареи — Специалист по обслуживанию батареи — это небольшое зарядное устройство, которое снабжает вашу батарею небольшим количеством электроэнергии, когда она не используется в течение длительного времени.

Вы должны использовать его, чтобы продлить срок службы батареи.

Получите скидку 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Вход питания переменного тока — Это внешний вход на жестком корпусе.

Выберите разъем питания, который не требует модификации кабеля или ручной проводки и поставляется с 18-дюймовым удлинителем.

Светодиодный прожектор — Установите в свой генератор мощные и надежные светодиодные прожекторы, чтобы вы могли использовать его в качестве источника света вокруг кемпинга, лодки и т. Д. Или во время отключения электроэнергии дома.

Рассмотрим комплект солнечных батарей — Если вы не уверены, будут ли совместимы различные компоненты солнечного генератора, вы можете воспользоваться ярлыком и получить стартовый комплект Renogy 200W Solar.

В комплект входят две солнечные панели по 100 Вт, один контроллер заряда на 30 А и комплект солнечного адаптера вместе со всеми необходимыми кабелями и разъемами.

Панели, входящие в этот комплект, имеют нержавеющие алюминиевые рамы, поэтому вы можете использовать их на открытом воздухе в течение длительного времени.

Получите скидку 10%

Код использования: RENOGYSOLAR10

Вот полезное видео, которое расскажет вам о каждой из этих частей и компонентов.

Инструменты

Для сборки солнечного генератора вам понадобится несколько основных инструментов, в том числе:

  1. Автоматический инструмент для зачистки проводов с резаком
  2. Набор отверток Phillips, плоских и Torx
  3. 111-240V пистолет для горячего клея
  4. Аккумуляторная дрель со сверлами и насадками для заточки
  5. Универсальный нож
  6. Напильники

Ступени

Шаг 1.Рассчитайте свои потребности в энергии

Если вам нужен генератор для питания ваших устройств и случайного электроприбора [2] на лодке или жилом автофургоне, или во время отключения электроэнергии в вашем доме, ознакомьтесь с этим списком типичных значений мощности для некоторых из наиболее распространенные устройства:

  • Потолочный вентилятор: 10-50 Вт
  • DVD-плеер: 15 Вт
  • CB Радио: 5 Вт
  • Модем: 7 Вт
  • Ноутбук: 25-100 Вт
  • Дрель (1/4 дюйма) 250 Вт
  • Тостер Духовка 1200 Вт
  • Плеер Blu-ray: 15 Вт
  • Планшет Зарядка: 8 Вт
  • Спутниковая антенна: 30 Вт
  • Телевизор — ЖК-дисплей: 150 Вт
  • Светодиодная лампа (эквивалент 40 Вт): 10 Вт
  • ЖК-монитор: 100 Вт
  • Зарядка смартфона: 6 Вт
  • Кофеварка 1000 Вт
  • Холодильник (16 кубических футов) 1200 Вт

Шаг 2.Тестирование оборудования

Во-первых, вам нужно протестировать панель и контроллер заряда.

  1. Вставьте два соединительных шнура, идущие от панели, в соответствующие (+) и (-) гнезда на контроллере заряда.
  2. Теперь подключите контроллер к батарее.
  3. Когда вы подсоединяете отрицательный кабель, на контроллере должен загореться зеленый свет, показывая, что аккумулятор заряжен.
  4. Переверните панель к окну, чтобы убедиться, что на нее попадает солнечный свет, и на контроллере заряда должен загореться еще один зеленый индикатор, показывая, что панель заряжает аккумулятор.

Далее необходимо протестировать инвертор.

  1. Подсоедините красный и черный кабель, поставляемый с инвертором, к клемме инвертора, а другой конец кабеля подсоедините к батарее.
  2. Убедитесь, что вы сначала подключили положительный кабель.
  3. Чтобы проверить инвертор, включите его и подключите бытовой прибор с приличной нагрузкой, например вентилятор.

Еще один компонент, который необходимо протестировать, — это устройство для обслуживания батарей.

  1. Отсоедините аккумулятор от контроллера и подсоедините вспомогательные кабели к соответствующим полюсам аккумулятора.
  2. Опять же, сначала обязательно подключите положительный полюс.

В то же время вы можете проверить контактор для поверхностного монтажа.

  1. Вставьте удлинитель в розетку.
  2. Если все в порядке, на обслуживающем устройстве должны загореться зеленый и красный индикаторы.
  3. Через несколько секунд должен остаться только красный, показывая, что требуется зарядка.

Если вы предпочитаете смотреть видео, вот одно, которое покажет вам, как протестировать каждый из ваших компонентов:

Шаг 3.Сборка генератора

Здесь вы устанавливаете все оборудование и выполняете некоторые из первых подключений вашей системы.

Отметьте и вырежьте отверстия

Вы можете использовать малярную ленту, чтобы сделать начальные отметки. Таким образом, вы можете настроить их, не оставляя следов на корпусе.

Измерьте фактический размер каждого отверстия и проведите линии на корпусе. Если сомневаетесь, всегда обрезайте меньше, а затем подпилите или обрежьте отверстие большего размера, если это необходимо.

Для прямой резки используйте вибрирующий многофункциональный инструмент с погружным режущим лезвием.Для круглых отверстий вы можете переключаться между сверлами и коронками.

Для обрезки и регулировки отверстий используйте вращающееся режущее лезвие с пневматической шлифовальной машиной.
Если вы предпочитаете ручные инструменты, вы можете добиться того же с помощью канцелярского ножа или напильника.

Крепление внешних компонентов

После того, как вы прорежете отверстия, проверьте, подходит ли светодиодный прожектор, и выровняйте края черным силиконовым герметиком, чтобы сохранить внутреннюю часть коробки водонепроницаемой. Как только силикон начнет затвердевать, осторожно вставьте лампу в отверстие.

Порт для зарядки 120 В переменного тока снабжен резиновым уплотнением, поэтому для этого не нужно использовать силикон.

Повторите процесс для компонентов с другой стороны жесткого футляра.

Для панели дистанционного управления инвертора вам понадобится силиконовый герметик. Закрепите панель саморезами.

Используйте более толстые крепежные болты № 10-24 для крепления водонепроницаемой крышки и выпускного отверстия GFCI. Пока не прикручивайте их, потому что сначала нужно все подключить.

Если пиковая мощность инвертора солнечной энергии превышает 4000 Вт, необходимо использовать провод 12 калибра для розетки GFCI.Всегда дайте себе на 4-5 дюймов провода больше, чем вам нужно.

Теперь вам нужно разметить и вырезать отверстия для подключения солнечной панели и сильноточного разъема на 350А. Быстроразъемный соединитель на 350 А является дополнительной функцией, но он позволяет использовать батарею с перемычками или последовательно подключать дополнительные батареи и увеличивать мощность генератора.

Наконец, вам необходимо установить второй светодиодный прожектор на крышку солнечного генератора. Выполните ту же процедуру, что и для первого, но подождите, пока вы сначала установите все внутренние компоненты.

Крепление аккумулятора

Так как аккумуляторы являются самыми тяжелыми компонентами, поместите его в угол, ближайший к колесам корпуса. Батарею можно ориентировать в любом направлении, но убедитесь, что она хорошо поддерживается в тех направлениях, в которых, вероятно, будет использоваться футляр.

Просверлите два отверстия для болтов крепления аккумулятора, как показано на видео ниже, но не фиксируйте его на месте, пока все компоненты не будут готовы к установке.

Крепление инвертора солнечной энергии

Вам необходимо разместить синусоидальный инвертор переменного тока так, чтобы его выходы находились рядом с водонепроницаемой розеткой GFCI, а кабели на 12 В — в пределах досягаемости аккумулятора.

Отметьте нижние гостиницы для инвертора и установите оборудование, используя крепежные болты № 10-24 с шайбами, пружинными шайбами ​​и гайками.

Наконец, подключите кабель от розетки GFCI к одному из выводов инвертора, а другой конец кабеля дистанционного управления инвертором — к задней части панели дистанционного переключателя.

Крепление контроллера заряда и приспособления для обслуживания аккумуляторной батареи переменного тока

Лучшее место для обслуживающего персонала переменного тока — на задней стене системы, рядом со светодиодным индикатором, который вы установили первым.Затем вы можете подключить шнур питания к розетке водонепроницаемой розетки переменного тока 120 В, которую вы установили ранее на внешней стороне корпуса.

После того, как вы установили все внешние и внутренние компоненты, вам необходимо соединить их вместе. В этом обучающем видео ниже показана подробная процедура подключения портативных солнечных генераторов, подобных описанной здесь системе.

О чем следует помнить, если вы используете литиевую батарею, изготовленную по индивидуальному заказу

Если у вас достаточно опыта в области электроники своими руками, вы можете изготовить литиевую батарею для своей системы.Следует помнить о нескольких вещах:

Низкотемпературная система отключения или нагрева — Литиевые батареи нельзя заряжать при температуре ниже 32 ° F (0 ° C) без непоправимого повреждения. [3] Если вы используете литиевый аккумулятор, найдите контроллер зарядки от солнечной батареи с функцией отключения по низкой температуре.

Контроллер заряда MPPT с возможностью редактирования профиля заряда — Каждой батарее требуется разное максимальное напряжение. Запрограммируйте параметры профиля заряда MPPT для конкретного типа батареи, которую вы планируете использовать.

Солнечный генератор своими руками — это автономная портативная мини-электростанция, которая может позволить вам быть на 100% независимым от сети.

Система защиты от чрезмерного разряда — Если вы чрезмерно разрядите литиевую батарею, вы измените ее химический состав и навсегда повредите ее.

Защита от высоких температур — Если вы планируете использовать аккумулятор в условиях высоких температур, вам потребуется система охлаждения аккумулятора.

Балансировка ячеек — Если вы регулярно заряжаете и разряжаете от 100% до 0%, ваши элементы выйдут из равновесия, поэтому вам необходимо использовать ручной балансировщик ячеек RC.

Герметичные батареи — Литиевые батареи сжимаются и расширяются во время разрядки и зарядки. Так что, если вы не компенсируете это пенопластом, вы не должны горшок их.

Зачем строить собственный солнечный генератор «сделай сам»

Экологичнее топливных генераторов

При нулевых выбросах солнечные генераторы гораздо более экологически приемлемы, чем те, которые работают на ископаемом топливе. Когда вы наслаждаетесь свежим воздухом, последнее, что вам нужно, — это дизельный генератор, загрязняющий все вокруг.

Чтобы посмотреть обзор портативного солнечного генератора, нажмите здесь.

Безопаснее, чем газовые генераторы

Солнечные генераторы намного безопаснее использовать в помещении и на открытом воздухе, чем те, которые работают на ископаемом топливе, которое может протечь или вызвать пожар.

Отсутствие текущих затрат

После того, как вы инвестируете в компоненты и инструменты, ваши расходы закончены. На их компоненты обычно предоставляется гарантия сроком более 20 лет. [4]

Накопление электроэнергии дает множество преимуществ.Это позволяет потребителям использовать электроэнергию, когда они хотят ее использовать. Это увеличивает количество энергии, которую мы можем использовать от ветра и солнца, которые являются хорошими источниками с низким содержанием углерода.

Чарльз Барнхарт, научный сотрудник Стэнфордского университета, Глобальный климат и энергетический проект

Вы можете легко их отремонтировать

В отличие от генераторов на ископаемом топливе, в которых используются сложные двигатели внутреннего сгорания, солнечные генераторы легко ремонтировать, поскольку они и должны быть построены.

Мощнее готовых

Не все готовые генераторы обладают такой мощностью, как солнечный генератор Кадьяк.Если вам нужно больше энергии, чем среднестатистическому владельцу дома на колесах, то вам подойдет создание собственных генераторов.

Сделай сам дарит вам гордость за свои достижения

Создавая свой солнечный генератор, вы не только сможете узнать много нового о технологиях, но и ощутить личную ценность. Вы можете включить своего супруга и детей и сделать это семейным проектом.

Менее дорого, чем готовые

Если вы приобретаете их по отдельности, рекомендуемые здесь компоненты будут стоить намного меньше, чем полная готовая система генератора, подобная этой.

Посмотреть отзывы о готовых солнечных генераторах:

FAQ

Может ли солнечный генератор питать дом?

Нет, солнечный генератор не может привести в действие весь дом. Солнечные генераторы не обладают достаточной мощностью для питания всего дома. Вы можете использовать его для своей лодки, дома на колесах или кемпинга, а в чрезвычайной ситуации — просто частью вашего дома, пока не будет восстановлено электроснабжение.

Какой размер солнечного генератора мне нужен?

Размер вашего солнечного генератора зависит от ваших потребностей в электроэнергии.Вы можете рассчитать это, проверив номинальную мощность различных инструментов и устройств, которые вы можете заряжать или заряжать с помощью солнечного генератора.

Как долго работают генераторы на солнечных батареях?

Солнечные генераторы служат от 20 до 30 лет. На компоненты солнечного генератора своими руками обычно распространяется гарантия сроком на 2 десятилетия.

Нужен ли мне генератор, если у меня есть солнечные батареи?

Да, вам нужен генератор, даже если у вас есть солнечные батареи. Однако ни в коем случае нельзя использовать их вместе одновременно.Ваши солнечные панели постоянно подключены к сети, но в случае отключения электроэнергии генератор может обеспечивать аварийное питание, например, для освещения.

Тихие ли солнечные генераторы?

Да, солнечные генераторы работают очень тихо. В отличие от генераторов на ископаемом топливе, в системе солнечного генератора не используется двигатель, и единственный шум, который вы можете услышать, — это гудение, исходящее от инвертора. Это делает солнечные генераторы идеальными для активного отдыха, когда вы не хотите беспокоить других людей.

На что способен солнечный генератор?

Солнечный генератор может приводить в действие электронные устройства, такие как смартфоны, ноутбуки, портативные телевизоры, небольшие приложения и фонари. Они не подходят для более мощной бытовой техники, такой как стиральные машины, плиты и холодильники.

Хороши ли солнечные генераторы?

Да, солнечные генераторы — хороший выбор, если вам не требуется много электроэнергии в доме или вам нужно приводить в действие лодку, жилой автофургон или каюту.

Заключение

Конечно, вы можете пойти и купить готовый солнечный генератор, соответствующий вашим потребностям. Однако, если у вас есть все инструменты и вы немного знаете о проводке, вы можете построить ее самостоятельно и пользоваться ее многочисленными преимуществами.

Самодельный генератор стоит намного дешевле заводского, не говоря уже о том, что вы можете выбрать множество деталей на заказ.

Вся суть создания солнечного генератора с нуля состоит в том, чтобы оставаться самодостаточным и доказывать себе, что вы можете использовать свои навыки и ум, чтобы стать независимым от сети.

Так почему бы вам не построить его сейчас?

  1. https://www.solarpowerworldonline.com/2019/12/how-to-select-a-solar-charge-controller/
  2. https://www.treehugger.com/how-build-solar -generator-wheels-video-4854838
  3. https://electrek.co/2020/02/21/journal-of-energy-storage-studies-ev-owners-manuals-compiles-best-practices-for- батареи /
  4. https://www.solarreviews.com/blog/what-equipment-do-you-need-for-a-solar-power-system

Как установить силовой инвертор для фотоэлектрической системы?

Инвертор мощности для фотоэлектрической системы является наиболее важным элементом оборудования, выполняющим основную работу.Он преобразует постоянный ток от солнечной панели в 240 вольт переменного тока. Он помогает вам управлять домашними электрическими устройствами, для работы которых требуется 240 В. Если вы используете массивную и долговечную солнечную установку, вы должны использовать надежный и качественный инвертор с отличной системой охлаждения.

Для использования портативной фотоэлектрической системы меньшего размера, например, на лодке или жилом доме, также необходим подходящий инвертор. В любом случае инвертор может сломаться, и вам, возможно, придется самостоятельно устранять или устранять неполадки, особенно в пути.В этой статье я расскажу, как безопасно отремонтировать инвертор.

Как работает инвертор для фотоэлектрической системы?

Прежде чем погрузиться в процесс поиска и устранения неисправностей силового инвертора, вы должны сначала знать, как он работает. Вот простое объяснение того, как работает инвертор для преобразования энергии постоянного тока от панели в переменный ток:

Энергия солнечной панели будет накапливаться на батарее напрямую от фотоэлементов с крыши.В этом процессе включается инвертор, который преобразует тип питания с постоянного тока в переменный, сохраняя при этом аккумулятор. Итак, простой математический процесс состоит в том, что мощность постоянного тока поступает в инвертор с панели. Инвертор преобразует его в переменный ток и хранит в аккумуляторе, готовом к использованию. Когда вы включаете свет, он также потребляет мощность переменного тока от батареи через инвертор.

Типы фотоэлектрических инверторов

Солнечные инверторы бывают разных типов, в зависимости от методов работы, вот те, которые вы найдете на рынке:

  • Инверторы струн: Это наиболее распространенный тип на рынке; к этим инверторам можно подключить большое количество струн.
  • Центральные инверторы: Они также работают как струнные инверторы, но имеют гораздо более широкие возможности подключения и могут производить сотни киловатт.
  • Аккумуляторные инверторы: Эти инверторы содержат как инвертор, так и зарядное устройство для аккумулятора, для его работы вам понадобится аккумулятор.
  • Микроинверторы: Это инверторы на уровне модулей, которые необходимо установить по одному на каждую панель, чтобы преобразовать постоянный ток в переменный прямо с панели.
Статьи по теме:

Как установить силовой инвертор для фотоэлектрической системы?

Инвертор с фотоэлектрической системой должен проработать несколько лет без каких-либо серьезных проблем.Но вы можете столкнуться с проблемами с системой еще до того, как это пройдет. Вот что вам следует знать, когда вам нужно устранить неполадки или отремонтировать фотоэлектрический инвертор:

  1. Сначала определите проблему

В большинстве случаев вы получите неожиданные сбои в обслуживании системы, если возникнет проблема с вашим инвертором. Вы можете получить меньше энергии от обещанного установщиком количества, или оно может вообще не работать. Независимо от того, используете ли вы силовые инверторы RV, фотоэлектрические инверторы или любые другие, обратите внимание на

.

световых индикатора инвертора для определения проблемы; должно быть три огонька: зеленый, красный и оранжевый.Если днем ​​горит красный или оранжевый свет вместо зеленого, это значит, что система неисправна. В большинстве случаев проблема возникает, если вы используете его долгое время, и батарея разряжается.

  1. Проверьте автоматические выключатели инвертора

Если инвертор полностью перестает работать, первое, что вы должны проверить, это автоматический выключатель инвертора. Автоматический выключатель может сработать из-за скачка напряжения, и вам придется перезапустить его.Чтобы перезапустить инвертор, выключите прерыватели переменного тока, вы должны отключить изоляторы постоянного тока. Теперь подождите около 10 секунд перед их включением, эта буферизация сбросит инвертор. Теперь вы можете полностью изменить то, что делали, включить как выключатели переменного тока, так и изоляторы постоянного тока.

  1. Что делать, если экран инвертора исчез?

Если на ЖК-экране вашего инвертора ничего не отображается, это не значит, что инвертор вообще не работает. Экран может выйти из строя из-за нагрева или других проблем с электроникой.Убедитесь, что инвертор работает нормально; для этого проверьте счетчик энергии, если вы все еще экономите на солнечной энергии. Если электросчетчик считает солнечную энергию в дневное время, ваша солнечная энергия все еще в порядке. Если ничего не отображается, попробуйте перезапустить инвертор, используя предыдущий процесс. Если это все еще не решено, возможно, вам придется вызвать установщика для замены блока.

  1. Отображаются коды неисправностей?

Инвертор также может отображать коды неисправностей, чтобы помочь вам понять проблему, если у него есть такая функция.Убедитесь, что неисправность связана с утечкой на землю из-за влаги в автоматических выключателях на крыше. Это также может быть с разъемами между панелями, или некоторые другие проблемы также могут вызвать неисправность. Если вы технически исправны с установкой панели и инверторами, вы можете проверить неисправность самостоятельно. Для этого просмотрите руководство по солнечной батарее и проверьте соединения на предмет неисправности. Или вам нужно позвонить установщику, чтобы технический специалист позаботился о неисправности.

  1. Проверьте, исправна ли батарея

Если вы светитесь красным светом в дневное время, проблема в большинстве случаев связана с батареей.Прежде всего, проверьте все соединения с аккумулятором, если у вас неплотный контакт. Убедитесь, что клеммы хорошо выглядят и не подвергаются коррозии из-за влажности или выделения водорода. Если клемма аккумулятора и разъемы инвертора в хорошем состоянии, возможно, аккумулятор разрядился. Убедитесь, что в нем достаточно свинцовой кислоты и нет физических или внутренних повреждений. В этом случае вам, возможно, придется заменить аккумулятор.

Устранение неисправностей фотоэлектрических систем: три типичных проблемы

Фотоэлектрические (PV) системы — лучший вариант для тех, кто склоняется к возобновляемым источникам энергии, особенно солнечным PV.Большинство проблем с фотоэлектрическими системами происходит в трех секциях: панели, инвертор и система нагрузки. Здесь я расскажу, как можно решить проблемы с помощью этих трех модулей:

Инвертор в фотоэлектрической системе выполняет важную работу, поскольку он преобразует мощность постоянного тока от фотоэлектрической панели в мощность переменного тока. Если инвертор не выдает правильное выходное напряжение, сначала проверьте входное напряжение постоянного тока, потому что процесс начинается там. Он не может произвести правильный вывод, если он не получает правильный текущий ввод.Проверьте отображение чисел мощности, если значения в кВт не отклоняются от нормы по сравнению с последней проверкой. Возможны неисправности из-за перегоревшего предохранителя, обрыва или коррозии некоторых проводов или срабатывания выключателей.

Фотоэлектрическая нагрузка отвечает за подачу электроэнергии в здание с правильным напряжением. Когда система загрузки выйдет из строя, общая производительность окажется под угрозой. Если вы получаете меньшее напряжение нагрузки, ищите перегоревший предохранитель и автоматический выключатель или сработавшую и плохую проводку.Подключите другую нагрузку, чтобы проверить, правильно ли работает текущая нагрузка с другим напряжением.

Если проблема не в нагрузке или инверторе, выберите фотоэлектрические панели на крыше. Вы должны начать устранение неполадок фотоэлектрических панелей с физической проверки панелей на наличие повреждений. Повреждения могут быть в панелях, соединительных проводах или массивах и переключателях. Если какой-либо предохранитель перегорел из-за удара молнии или неисправных и грязных соединений, исправьте их и проверьте снова. Убедитесь, что у модулей нет недостатка в контакте, а также необходимо очистить верхнюю часть панелей.

Статьи по теме:

5 наиболее распространенных проблем с солнечными инверторами

Каждая домашняя солнечная система имеет уникальный способ подачи электроэнергии, который имеет свои уникальные проблемы. Солнечные системы, как правило, не требуют обслуживания, и их легче решить, если проблема является внешней, например, с панелями. Однако, если с инвертором что-то пойдет не так, устранить и исправить это будет немного сложнее. Вот пять наиболее распространенных проблем, с которыми вы можете столкнуться с солнечным инвертором после его установки:

  1. Неправильная установка инверторов

Поскольку солнечные инверторы должны служить вам годами без каких-либо проблем, они достаточно прочные, чтобы решать проблемы.Однако это только в том случае, если вы устанавливаете его правильно, без каких-либо сбоев в подключении или выходе из строя. Итак, большинство внутренних проблем с солнечными инверторами происходит в первую очередь из-за неправильной установки. Начните с физических неправильных подключений в модулях, которые для этого работают. Прежде чем нанять кого-то для установки или ремонта инвертора, убедитесь, что установщик является экспертом с достаточным опытом. Выполните некоторые тесты, такие как тест мощности, регулирование реактивной мощности, дистанционное управление активацией или деактивацией.Убедитесь, что все обеспечивает правильную мощность, как указано производителем.

  1. Перегрев

Проблемы с перегревом — одна из наиболее распространенных проблем с солнечными инверторами, что не является хорошим признаком обслуживания. Высокая температура инвертора может сильно повлиять на общее обслуживание и выработку энергии. Даже производство может остановить систему, если нагрев достигнет максимальной рабочей температуры. Лучший способ решить проблему с температурой — регулярно проверять вентиляцию.Если вы устанавливаете инвертор в закрытом помещении, убедитесь, что в нем есть соответствующая вентиляция, чтобы он оставался прохладным. В зависимости от типа и размера инвертора, вы также должны предоставить ему хорошую технологию охлаждения. Вы можете установить охлаждающие вентиляторы в распределительном шкафу и создать схему воздушного потока для достижения наилучшего результата.

  1. Ошибка изоляции

Это проблема только в инверторах, где установка находится в небольшом месте с недостаточным пространством для дыхания. В результате проблемы с изоляцией происходит короткое замыкание внутренних частей инвертора между собой.В этом случае инвертор должен подать вам сигнал об отключении после короткого замыкания. В большинстве случаев короткое замыкание происходит из-за плохого соединения между панелью и кабелями постоянного тока. Влага или коррозия в кабелях или соединениях также могут вызвать короткое замыкание в инверторе. Эти проблемы распространены, если вы живете в районах с высокой влажностью или недалеко от моря. Чтобы устранить проблемы с изоляцией, убедитесь, что кабели постоянного тока высокого качества; все соединения водонепроницаемы.Осторожно устанавливайте соединения, чтобы они не соприкасались с влажностью.

  1. Инвертор не перезапускается после отказа сети

Когда солнечная система обнаруживает отказ сети, инвертор должен иметь возможность перезапустить сам себя после того, как он подключится к сети. После внезапной деактивации отключение триггера системы может произойти при пике напряжения в сети. После того, как инвертор снова подключится к сети, он сможет перезапуститься самостоятельно, в противном случае потребуется выезд сервисной службы.Чтобы избежать такой проблемы, вы должны прежде всего получить правильный инвертор с максимальной эффективностью. Правильный инвертор поможет вам избежать нежелательных производственных потерь после сбоя в сети. Если вы живете в районе, где соединение с сетью нестабильно, важно приобрести правильный инвертор.

  1. Модуль MPPT

Отслеживание точки максимальной мощности (MPPT) является основным методом работы для современных инверторов. Это лучший вариант, который может максимизировать производительность инвертора при большом токе больших фотоэлектрических систем.Гирлянды крепятся к нескольким фотоэлектрическим модулям рядами, и все они подключены к инверторной системе вместе. Тем не менее, струны могут различаться по производительности передачи мощности по многим причинам. Различное расположение панели, неисправная панель, затенение и другие переменные повлияют на результат строк. Несмотря на различия в цепочках, модуль MPPT гарантирует, что в цепочках используется наилучшее возможное напряжение питания.

Заключительные слова

Инвертор, который вы используете с солнечной энергией, может сломаться в любой момент и доставить вам неприятности.Вы должны знать эти простые приемы, чтобы решить эту проблему, особенно с инверторами для жилых автофургонов, когда вы находитесь вдали от дорог.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *