Как сделать инвертор 12 в 220 своими руками
При частых отключениях электроэнергии в домашнем хозяйстве становится незаменимым инвертор, способный превратить 12 вольт в 220. Конечно, такой прибор не решит всех проблем большого частного дома, но обеспечить работу холодильника, зарядку телефонов и другие подобные операции он вполне в состоянии. Стоимость таких устройств довольно высокая, а, кроме того, придется покупать дополнительное оборудование и расходы будут еще выше. Некоторые домашние мастера способны собрать инвертор 12 в 220 своими руками из подручных материалов.
Содержание
Варианты сборки преобразователя
Существует несколько способов создать инвертор своими руками с нормальной работоспособностью. Первый вариант предполагает покупку готового блока, помещенного в корпус и оборудованного теплоотводом. Приобрести его можно на любых популярных торговых площадках через сеть интернет. Такой блок обойдется примерно в два раза дешевле аналогичного оборудования заводского изготовления.
Для сборки не требуются особые знания и навыки в области электротехники. По такому же принципу рассчитывается и собирается самодельный сварочный инвертор.
Во втором случае приобретается необходимый набор деталей вместе с печатной платой. В итоге, цена снизится примерно еще в 1,5 раза. Для сборки уже понадобятся навыки работы с паяльником и радиодеталями. Нужно знать, как выполнить разводку активных компонентов, уметь быстро найти их выводы, правильно включать в схему полярные элементы – конденсаторы, диоды и т.д. Требуются знание нужного сечения проводов, для того или иного тока.
Тем не менее, эти два способа имеют немало сложностей, с которыми придется столкнуться в процессе работы. Готовый заводской корпус выполняет функцию теплоотвода, эффективно охлаждающего мощные транзисторные ключи, расположенные внутри. Все это отсутствует у полуфабрикатов и у наборов деталей, прежде всего, у них нет готового корпуса. Этим и объясняется такая большая разница в цене. Поэтому радиатор придется искать отдельно или покупать готовую конструкцию из алюминия.
В местах расположения ключей его толщина составляет от 4 мм и более, а каждому ключу отводится 50 см2 на 1 кВт выдаваемой мощности. Все эти дополнительные приборы достаточно громоздкие и могут не поместиться в имеющийся корпус.
В связи с этим многие домашние умельцы используют в качестве инвертора источник бесперебойного питания, работающий совместно с компьютером. Здесь также не требуется специальных навыков, бесперебойник просто подключается к автомобильному аккумулятору. Однако, сама АКБ требует отдельной предварительной зарядки.
Последний способ собрать простейший инвертор, заключается в создании собственной схемы с учетом потребностей и деталей, имеющихся в наличии. Необходимо самостоятельно выполнить все расчеты, а на стадии сборки потребуются знания измерительных приборов и умение ими пользоваться.
Изготовление автомобильного инвертора
Инверторное устройство, способное преобразовывать 12 вольт в 220, становится незаменимым во время путешествий на автомобиле.
Многие виды бытовой техники смогут работать в отрыве от стационарных источников питания. Единственным серьезным ограничением является величина максимально допустимой нагрузки, находящейся в пределах нескольких сотен ватт. Конечно, можно воспользоваться и более мощными инверторами, но в этом случае наступит очень быстрая разрядка аккумулятора.
В зависимости от расходования тока, нагрузка бывает активной, с максимальным потреблением энергии, и реактивной, когда энергия, полученная от батареи, потребляется частично. Характер нагрузки необходим для того, чтобы рассчитать максимальную мощность. Например, самая большая нагрузка, планируемая к подключению, составляет 300 Вт. Сам же инвертор должен обладать мощностью на 25% больше. По расчетам мощность устройства выходит 375 Вт, поэтому наиболее близким по этому значению прибором будет инвертор на 400 Вт.
По такой же схеме рассчитывается преобразователь, изготавливаемый собственными силами. Устройство с нормальной сборкой или схема простого инвертора обеспечивает потребности в освещении, зарядке телефонов, подключении телевизора и других устройств первой необходимости.
Как уже отмечалось, не рекомендуется пользоваться мощными приборами, которые очень быстро сажают АКБ.
Для изготовления простейшего преобразователя будут нужны силовые транзисторы и мультивибратор. Такие устройства могут нормально работать даже в условиях резких перепадов температур. В условиях жаркой погоды понадобится система дополнительного охлаждения транзисторов, чтобы избежать их перегрева и выхода из строя. В большинстве случаев можно обойтись обычным кулером от компьютера, установленным на радиатор охлаждения.
Сегодня в конструкциях инверторов уже не используются обычные трансформаторы, которые обеспечивали высокочастотные преобразования на 220В. В преобразователях применяются импульсные схемы, обеспечивающие такой же результат. Для самодельного устройства подойдет микросхема К561ТМ2 с двумя D-триггерами. Один триггер DD1 является задающим генератором, а второй – DD1.2 – служит делителем частоты. Преобразование напряжения осуществляется силовыми транзисторами КТ827 или КТ819.
Более качественное преобразование выполняется полевыми транзисторами IRFZ44, выдающими максимально чистую синусоиду.
Для получения контура частотой 50 Гц используется вторичная обмотка с параллельно соединенными конденсаторами электролитического типа и нагрузка. Без этой нагрузки, подключаемой на выходе, устройство не будет работать. Только после подключения какого-либо потребителя, начнется преобразование напряжения из 12 вольт в 220. Существенным недостатком подобных схем является не совсем качественное выходное напряжение. Чтобы увеличить мощность устройства потребуются более эффективные, но и более дорогостоящие транзисторы. Конденсатор, подключаемый к выходу, рассчитывается на минимальное напряжение в диапазоне от 250 до 300 вольт.
Самодельный преобразователь повышенной мощности
Изготовление преобразователя напряжения с 12 вольт на 220, мощностью 3 кВт, потребует теоретических знаний и практических навыков работы с радиоэлектронными компонентами. Некоторые важные компоненты, например, импульсный трансформатор, необходимо изготовить самостоятельно.
Остальные детали можно приобрести в готовом виде. Кроме трансформатора для решения задачи, как сделать инвертор понадобятся следующие элементы:
- Широтно-импульсный модулятор – ШИМ, работающий непосредственно с полупроводниковыми ключами. Именно он задает рабочую частоту для всей схемы, при которой силовые ключи переключаются десятки тысяч раз в течение секунды.
- Полупроводниковые транзисторы. По факту являются силовыми ключами, обеспечивающие усиление сигнала и выполнение всех необходимых коммутаций. Их основное действие заключается в своевременном открытии и закрытии. Совместно с ШИМ выдают на выходе максимально качественную синусоиду.
- Система охлаждения. Состоит из алюминиевых радиаторов, площадь поверхности которых зависит от мощности прибора. С возрастанием мощности, требуется и более крупный радиатор.
- Необходимое количество фольгированного материала. Он служит основой, на которую монтируются детали. На такой плате можно собрать любой, даже самый простой сварочный инвертор.
- Нужные марки конденсаторов, резисторов и других пассивных элементов. Требуемое количество соединительных проводов с заранее рассчитанным сечением.
В некоторых случаях для коммутационных действий могут понадобиться электромагнитные реле. При необходимости, допускается их использование в качестве силовых ключей, но скорость коммутации в этом случае будет намного ниже.
В любом случае самодельное устройство 12 — 220 обойдется намного дешевле заводского инвертора. Тем не менее, все кому позволяют денежные средства, предпочитают приобретать фирменные устройства в красивом корпусе, со всеми необходимыми разъемами для подключения потребителей. Хотя, некоторые виды преобразователей, разработанные самостоятельно, могут превосходить по характеристикам заводские аналоги.
Аккумуляторные батареи
Инвертор 12 в 220, сделанный самотоятельно не может работать сам по себе. Для преобразования напряжения в 12 вольт, его нужно вначале откуда-то получить. Таким источником электроэнергии служат аккумуляторные батареи свинцово-кислотного типа.
Эти химические устройства способны регулярно выполнять отдачу больших токов, не утрачивая своей работоспособности за 12-15 циклов зарядки и разрядки.
Чтобы АКБ преждевременно не вышла из строя, ее напряжение отслеживается с помощью контроллера, предотвращающего чрезмерный разряд. Однако, следует помнить, что в родных АКБ бесперебойников используется гелевый электролит, а в автомобильных батареях – жидкий. Поэтому режимы зарядки у них различаются. Токи, пропускаемые сквозь гель, не подходят для жидкого электролита. Таким образом, источник бесперебойного питания будет регулярно не до конца заряжать автомобильный аккумулятор, и он быстро выйдет из строя. Во избежание подобных ситуаций, у инвертора 12 в 220 на основе ИБП в комплекте должно быть отдельное зарядное устройство для АКБ. Его также возможно сделать самостоятельно.
Мощность аккумуляторной батареи выбирается в соответствии с основными целями и задачами преобразователя напряжения. Этот показатель рассчитывается как мощность, отдаваемая потребителям, разделенная на КПД инвертора.
В любом случае следует не допускать полной разрядки аккумулятора, устанавливать для этой цели специальные ограничители работы или контроллеры. При отсутствии этих приборов, конструкция инвертора должна соответствовать возможностям имеющейся батареи.
В среднем кислотные аккумуляторы могут работать без заметной потери своего ресурса в течение 2 часов при токе 12 А и мощности 60 А/ч, 24 А – 120 А/ч, 42 А – 210 А/ч. Учитывая имеющийся КПД преобразования допустимая долговременная мощность нагрузки будет соответственно 120, 230 и 400 Вт. На короткое время может быть подключена повышенная нагрузка, тогда мощность возрастает примерно в 2,5 раза. Однако, после такой интенсивной работы, батарея должна отдыхать как минимум 20 минут.
Простой преобразователь с 12 на 220 В своими руками
Статья обновлена: 2019-02-21
Сделать своими руками преобразователь 12-220 В для питания приборов мощностью до 1000 Вт и выше можно разными методами.
Наиболее доступный вариант – поместить приобретенный блок инвертора в корпус с теплоотводом.
Немного сложнее собрать такой блок из печатной платы и дополнительных компонентов. Для этого нужно уметь паять и пользоваться мультиметром, знать разводки выводов активных элементов или уметь их находить. Также необходимо уметь рассчитывать подходящее сечение провода с учетом силы тока и знать правила добавления в схему электролитических конденсаторов, диодов и других полярных компонентов.
Еще один способ создания инвертора 12-220 В – использовать для этих целей UPS от компьютера. К нему подключается автоаккумулятор. Заряжается он отдельно. И последний, самый сложный метод – выбрать вариант преобразования и схему в соответствии с имеющимися потребностями и деталями, выполнить расчет и собрать ее самостоятельно. Для решения этой задачи элементарных электронных навыков недостаточно. Необходимо еще уметь пользоваться разнообразными приборами для измерений и выполнять расчеты.
Как сделать преобразователь с 12 на 220 В из готового модуля
Корпуса инверторов дополнительно выполняют функции теплоотводов для находящихся в них транзисторных ключей высокой мощности.
При самостоятельной сборке преобразователя необходимо найти подходящий радиатор или сделать его самостоятельно. Он должен иметь толщину от 4 мм в области размещения ключей и достаточную площадь, чтобы на 1 кВт отдаваемой мощности каждого из ключей обеспечивалось минимум 50 см2 радиатора.
Если требуется обдув от кулера на 12 В 110-130 мА, то дополнительно нужно от 30 см2 на 1 кВт каждого ключа. Кроме радиатора понадобятся теплопроводящие прокладки для изоляции, чашечки и шайбы под винты, провода, для модуля с тепловой защитой – термопаста для его крепления.
Как сделать простой преобразователь с 12 на 220 В из UPS
Чтобы сделать из UPS от компьютера инвертор 12-220 В для подключения всевозможных устройств в рамках допустимой мощности, следует заменить имеющиеся провода, идущие к «родной» батарее, длинными проводами с зажимами под клеммы автоаккумулятора. Их сечение подбирается с учетом допустимых значений плотности тока 20–25 А/мм2.
UPS обычно содержат свинцово-кислотные батареи. Их разряд контролируется по напряжению, и контроллер ИБП не допустит чрезмерного разряда используемой батареи. Но в штатных батареях UPS находится гелевый электролит, а в авто АКБ – жидкий. Принципы восполнения заряда у них отличаются, поэтому в дополнение к инвертору на UPS необходимо соответствующее зарядное устройство.
Алгоритм создания инвертора 12-220 В
Для создания преобразователя с выходными параметрами 220 В, 50 Гц необходим частотомер. Подойдет простейшая модель – электромеханический резонансный прибор или стрелочный вариант произвольного типа. Он обеспечит контроль частоты, колебания которой в электросети допускаются в диапазоне 48–53 Гц. К отклонениям от нормы частоты напряжения питания наиболее чувствительны электродвигатели переменного тока. В таких ситуациях они нагреваются и отклоняются от номинальных оборотов, что особенно рискованно для кондиционеров и холодильников (риск разгерметизации).
Как правило, питание 220 В, 50 Гц необходимо потребителям небольшой мощности – в пределах 350 Вт.
В подобных случаях можно создать преобразователь на базе ИБП от компьютера. Отдаваемая в нагрузку мощность примерно будет составлять 0,7 от номинала мощности ИБП.
Читайте в нашей предыдущей статье о видах АКБ для систем видеоконтроля.
2019-02-21
Комментарии: 0
Просмотры: 3327
Комментарии
Как сделать схему инвертора
Фарва Навази
2433 просмотраВведение
Существует несколько способов создания инвертора, когда инженеру необходимо преобразовать постоянный ток в переменный. Поэтому мы решили попробовать создать инвертор из 12-вольтовой батареи. Мы можем получить 220 В переменного тока на выходе всего 12 вольт.
В результате для схемы может потребоваться большое количество компонентов для повышения напряжения. Нет, схема настолько проста, что требуется всего несколько компонентов. Но как это сделать? Ответ на этот вопрос мы узнаем по мере прохождения схемы. В результате в этом уроке мы увидим, как сделать схему инвертора.
Основной функцией инвертора является преобразование электроэнергии постоянного тока в мощность переменного тока. Коммунальное предприятие может поставлять электроэнергию переменного тока в дома и компании; системы переменного тока или цепи батарей хранят только энергию постоянного тока. Кроме того, практически все бытовые приборы, а также другое электрооборудование могут работать от сети переменного тока.
Получите купон на 50 долларов для заказа печатных плат и печатных плат: от изготовления до сборки, от 1 до 14 слоев, PCBGOGO обладает достаточным опытом, чтобы удовлетворить все ваши потребности.
Прототип печатной платы на PCBGOGO прямо сейчас, попробуйте.
50$ Coupon PCBGoGo
Hardware Components
The following components are required to make the Inverter Circuit
| S.No | Components | Value | Qty | |
|---|---|---|---|---|
| 1 | IC | CD4047 | 1 | |
| 2 | MOSFET | IRFZ44 | 2 | |
| 3 | Центр TAVED TRANFRENSER | 12-12-012V 9004V | .0042 | 1 |
| 4 | Potentiometer | 100KΩ | 1 | |
| 5 | LED | 1 | ||
| 6 | Capacitors | 1000µF, 10nf | 1 | |
| 7 | Резисторы | 300K, 1K, 220 | 1, 1, 2 | |
| 8 | Питание | . 0085 | 1 |
CD4047 PINOUT
для подробного описания расписной работы, функций размерных и спецификаций Загрузка DataShieft of CD4047
ICRENTER. Инвертор на 220 вольт с помощью нескольких компонентов, таких как потенциометр, конденсаторы и резисторы. Контакты 10 и 11 используются для сбора выходных данных. Вы можете получить переменный диапазон выходного импульса на контактах 10 Q и 11 Q’, регулируя значение переменного резистора. N-канальные полевые МОП-транзисторы, стоковые выводы которых подключены к трансформатору, получают этот выходной сигнал. Когда проводные полевые МОП-транзисторы управляются чередующимися прямоугольными импульсами, вторичная обмотка толкается, создавая переменное магнитное поле. Это магнитное поле теперь индуцируется в основной обмотке трансформатора, что приводит к высокому переменному напряжению.
Применение и использование
- Для любых цепей переменного тока, требующих преобразования низкого напряжения постоянного тока
- Эта цепь также может использоваться в системах освещения.
- Вы можете использовать это в различных схемах индикации, работающих от сети переменного тока.
Похожие сообщения:
Как сделать самодельный инвертор?
Отказ от ответственности: в этом посте есть партнерские ссылки. Я бесплатно получаю комиссионные за покупки, сделанные по ссылкам в этом посте.
Инвертор мощности — это устройство, которое используется для преобразования постоянного тока (постоянного тока) в переменный ток (переменный ток). С этим устройством, установленным в вашем автомобиле, вы сможете использовать все устройства переменного тока в дороге, если возникнет такая необходимость.
Во время дорожных поездок и кемпинга это устройство может пригодиться, чтобы зажечь лампочки переменного тока или кухонное оборудование, используя энергию вашего автомобиля.
Однако инвертор мощности зависит от таких факторов, как выходная мощность автомобильного аккумулятора и оборудование, которое будет подключено к выходу инвертора.Чтобы сделать инвертор своими руками, вам понадобится список предметов, указанных ниже. Эти элементы легко доступны в местных и интернет-магазинах электроники.
На этой странице:
Шаг первый: подключите провода к центральному ответвлению трансформатора
Шаг второй: подключите конденсаторы, транзисторы и резисторы
Шаг третий: подключите центральный ответвитель
Шаг четвертый: подключите Остальные выводы конденсаторов, транзисторов и резисторов
Шаг пятый: Подсоедините остальную часть трансформатора
Вывод
Электрический провод – это кабель, используемый для соединения электрических клемм. Его можно купить в Интернете или в любом магазине электротоваров.
2 транзистора с биполярным переходом (PNP) – в этом типе транзисторов используются электронные и дырочные носители заряда. Он доступен как отдельный компонент или как интегральная схема. Они доступны в интернет-магазинах электротоваров.
24-вольтовый трансформатор с отводом от середины – у отвода со средним отводом контакт в трансформаторе находится наполовину. Трансформатор обычно используется для понижения или повышения напряжения.
0,47 микрофарад Электролитический (поляризованный) конденсатор – конденсатор представляет собой электронный компонент, используемый для накопления заряда.
Запасенная энергия измеряется в емкости, единицей СИ которой является фарад.
12-вольтовая батарея – это батарея постоянного тока, используемая для выработки постоянного тока 12 В, который в этом проекте должен быть заменен на переменный ток.
2 кольцевые клеммы – это компоненты, используемые в качестве электрических разъемов. Они либо припаиваются, либо обжимаются на проводе для создания соединения.
2 зажимных клеммы аккумулятора – это компоненты, к которым припаяны провода, соединяемые с аккумулятором, для обеспечения надежного соединения с клеммами аккумулятора.
Электронный припой – он используется для соединения двух или более электронных частей вместе и создания стабильного и прочного соединения.
Электрические клещи – это устройство, используемое для перекусывания электрических проводов.
Его также можно использовать для снятия изоляции с электрических соединительных проводов.
Отвертка – это компонент, используемый для затягивания винтов при соединении двух частей с помощью винта.
Получив необходимые компоненты, выполните следующую процедуру, чтобы сделать стабильный самодельный инвертор:
Шаг первый: Подсоедините провода к центральному отводу трансформатораУбедитесь, что у вас есть 8 отрезков провода от электрических проводов. Снимите около ½ дюйма изоляции с концов проводов. Подсоедините один конец одного провода к центральной боковой клемме трансформатора с помощью припоя. Сделайте то же самое с другой клеммой, используя другой провод.
Шаг второй: подключение конденсаторов, транзисторов и резисторов На корпусе конденсатора имеется знак «-», известный как отрицательный вывод конденсатора.
Соедините положительный вывод конденсатора со свободным концом второго провода, выводом коллектора второго транзистора и одним из выводов второго резистора 800 Ом, скрутив их вместе и припаяв.
Шаг третий: Подсоедините центральный ответвительВозьмите один конец третьего провода и припаяйте его к центральному ответвителю трансформатора. Ослабив первую клемму зажима аккумулятора, присоедините свободный конец третьего провода, затяните винт клеммы зажима батареи и припаяйте провод к клемме
Шаг четвертый: подключите оставшиеся выводы конденсаторов, транзисторов и резисторов Взяв один конец четвертого провода, скрутите его и припаяйте, чтобы соединить с одним из выводов каждого из двух 80-омных резисторов, выводов коллектора двух транзисторов.
Возьмите другой конец четвертого провода и присоедините его к клемме второго зажима аккумулятора, затяните его и припаяйте клемму.
Взяв пятый провод, припаяйте один его конец к свободному выводу самого первого 800-омного резистора. Возьмите свободный конец пятого провода и прикрутите его к свободному концу первого 80-омного резистора и базе второго транзистора. Соедините все три с помощью припоя.
Возьмите один конец шестого провода и припаяйте его ко второму свободному концу 80-омного резистора и базе первого транзистора. Убедитесь, что вы крутите их. Свободный конец шестого провода соедините со свободным проводом второго резистора на 800 Ом, скрутив пару вместе, а затем припаяв.
Шаг пятый: подключите остальную часть трансформатора На стороне трансформатора, где нет центрального ответвления, припаяйте его клемму к одному концу седьмого провода.
Припаяйте другую клемму к свободному концу восьмого провода. Наденьте клеммные колодки на оба провода и припаяйте их к свободным концам седьмого и восьмого провода.
Подсоедините зажим батареи, который подключен к центральному отводу трансформатора, к отрицательной стороне батареи, а другой зажим батареи – к положительной стороне батареи.
С помощью самодельного автомобильного инвертора можно наслаждаться поездками и походами, используя энергию автомобиля для подключения электрических устройств, использующих питание переменного тока.
