Как сделать инвертор своими руками: Преобразователь напряжения, инвертор 12-220 В своими руками

Содержание

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: 4288

Комментарии

обзор характеристик и варианты постройки простого преобразователя (95 фото)

В местах далёких от цивилизации и её благ нередко хочется иметь доступ к хоть какой ни будь розетке. Если ночью требуется осветить местность, то для этого хорошо подойдут светодиодные лампы, но вот розетку для их подключения посреди леса будет найти весьма не просто.

Или например если внезапно отключили электричество на даче, поставить на огонь кипятиться электрочайник, увы не лучший вариант.

Выкрутиться из подобной ситуации помогут весьма распространённые в последнее время преобразователи.

Многие видели в машине у друзей или на фото, преобразователи с 12 на 220 вольт. Этот спасительный прибор помогает справиться с возникшими трудностями и улучшить качество отдыха на природе.

Краткое содержимое статьи:

Какие бывают преобразователи

В современно мире существует множество видов преобразователей тока, как небольших для минимальных потребностей, так и крупных способных обеспечить энергией несколько электроприборов.

Для самых простых нужд можно использовать преобразователи работающие от прикуривателя в автомобиле. Работу холодильника они конечно обеспечить не смогут, но вот радио или зарядку телефона, планшета, ноутбука вполне осилят.

Благодаря ШИМ контролерам преобразователи заметно шагнули вперёд. Вырос коэффициент полезного действия, а форма тока приблизилась к привычным для приборов форме чистого синуса. А максимальная мощность выросла до нескольких кило ватт.

Конечно всё это касается лишь дорогих и массивных преобразователей. Но и более простые, тоже не стояли на месте и улучшали свои характеристики.

Время работы будет ограниченно мощностью и ёмкостью аккумулятора. И если вы на долго отправляетесь в путешествие, то не следует слишком сильно нагружать аккумулятор и ограничивать себя в потреблении электроэнергии.

Для отдыха не природе лучше всего подойдёт компактный маломощный преобразователь. Его вполне хватит для бытовых нужд в походе.

Но не стоит забывать, что простые инверторы выдают не чистый синус тока, а практически прямоугольный, что ведёт за собой ограничения.

Не каждый бытовой прибор сможет работать с такой формой тока и может вовсе прийти в негодность. Поэтому следует внимательно подходить к выбору приборов для поездок на природу.

Существует три вида преобразователей напряжения с 12 на 220 В:

Автомобильный;
Компактный;
Стационарный тип.

Также нельзя забывать, что чем выше нагрузка на преобразователь, тем ниже его КПД. И если в этом нет необходимости, нагружать его следует минимально, чтобы не расходовать драгоценную энергию впустую.

Характеристики преобразователей

Прежде чем идти в магазин за преобразователем необходимо определиться с моделью. Для этого следует хорошо понимать под какие задачи он приобретается. И после этого изучив характеристики можно определиться с выбором.

В рекламе часто говорят об их чудесной максимальной мощности, но забывают рассказать, что работать в таком режиме преобразователь сможет лишь 5-10 минут, после чего перегреется и уйдёт в защитный режим остывать.

Давайте подробно разберёмся с возможными характеристиками и их влиянием.

Рабочая мощность

Пожалуй самый важный аспект при выборе. Стоит внимательно обдумать для чего вам преобразователь, какие приборы он будет питать.

Покупать прибор мощностью в 5 кВт для зарядки телефона будет просто не рационально. А преобразователь работающий от прикуривателя, попросту не справится с «тяжёлой» электротехникой.

КПД

Может показаться не столь значительным параметром, но в боевых условиях именно от него будет зависеть комфорт. Показатель КПД говорит о том, сколько энергии будет утеряно.

Если при зарядке смартфона этот показатель не окажет сильного влияния, то при подключении бытовых приборов потерять 1 кВт энергии из 5 будет очень не приятно.

Также КПД это прямой показатель возможных перегревов преобразователя, ведь именно в тепло будет переходить потерянная энергия.

Тип охлаждения

Тут есть два варианта активный и пассивный тип охлаждения. Если это маломощный преобразователь, то естественного отвода тепла вполне хватит. Но более серьёзные требуют хорошего охлаждения. Будет неприятно если через каждые 10 минут работы, преобразователь будет отключаться чтобы остыть.

Начинка

Тут всё просто чем дороже преобразователь, тем лучше его начинка.

Различные уровни защиты, качество деталей. Всё это влияет на качество и долговечность прибора.

Не стоит максимально экономить на выборе, ведь от «неправильного» тока, могут пострадать электроприборы.

Преобразователь своими руками

Если вы постоянный посетитель радио рынка, а паяльник давно стал вашим продолжением руки. При помощи схемы простого инвертора тока, вы можете своими руки собрать небольшой прибор, который сможет питать карманные устройства.

Фото преобразователей с 12В на 220В своими руками

Вам понравилась статья? Поделитесь 😉

Как сделать сварочный инвертор своими руками

05.09.2018

Сварка

Чтобы сделать сварочный инвертор своими руками, необходимо изучить схему агрегата. Конструкции платы изготавливаются самостоятельно. Он отделен от силового агрегата металлическим листом, который крепится к сварочному корпусу. Для изготовления сварочных аппаратов своими руками понадобится провод любого сечения, термодатчик, малярный скотч, рулетка, индикатор, ШИМ-контроллер TL494. Длина проводника должна быть не более 15 см.

Аппарат инверторный сварочный поставляется с двойной изоляцией, поэтому абсолютно безопасен при проведении электросварочных работ.

Особенности

Инверторные сварочные аппараты оснащены радиаторами, размер которых зависит от постоянного времени работы всего аппарата. Сварочный инвертор изготавливается вручную с помощью термодатчика, который размещается внутри корпуса предыдущего элемента. Блок управления оснащен ШИМ-контроллером TL494. Последнее устройство имеет канал управления, необходимый для стабилизации тока в дуге.

Сварочный инвертор изготовлен вручную из транзисторов (для переключателей). Инверторная сварка представлена в виде таких комплектующих:

Блок питания;
драйверы;
силовой элемент.

Схема элементов инверторного сварочного аппарата.

Специалисты рекомендуют изготавливать сварочные инверторы на ток 250 А. Намотка выполняется по всей ширине конструкции. Блок питания представлен в виде классического обратноходового преобразователя. На первичную обмотку укладывают экранирующие обмотки из такого же провода. Между витками укладывается изоляция. Для этого потребуется малярный скотч или лакоткань. Блок питания настраивают после подбора сопротивления. Оно должно быть равно 20-25 В. Входные выпрямители можно взять от процессоров ПК типа Alton 64 или Pentium 4. Их можно купить в компьютерных магазинах и на радиорынках.

Следующим этапом является настройка полученного дизайна. Предварительно проверьте блок питания. Затем он подключается к блоку управления. Сварочный инвертор подключен к сети. Биполярные импульсы должны иметь частоты 40-50 кГц. Величина мертвого времени регулируется изменением напряжения. Последний показатель проверяют с помощью осциллографа. Если собрана полная схема сварочного инвертора, то на дисплее отображаются восьмерки. Затем включите реле. Показатель должен быть 120 А.

Вернуться к содержанию

Ремонт и наладка

Удерживание одной кнопки позволяет автоматически изменить ток. Для того, чтобы перейти в режим отображения температуры, вам потребуется одновременно нажать две кнопки. Через 1 минуту сварки (сила тока 120 А) самодельный сварочный инвертор выключается.

Цепь питания инверторного сварочного аппарата.

Если при работе агрегата температура радиатора превышает 75°, то включается звуковой сигнал. При этом сварочный аппарат продолжает работать, но сила тока автоматически снижается до 20 А. Если температура ниже 65°, то звуковой сигнал пропадет. Ремонт самодельного сварочного инвертора начинается с осмотра агрегата. Слабое место самодельного устройства – клеммная колодка. Температура в проводах увеличивается при большом значении тока.

Самодельные сварочные инверторы быстро выходят из строя по разным причинам. При отсутствии сетевой нагрузки и одновременном потреблении большого количества тока на витках происходит замыкание витков. Эта неисправность устраняется перемоткой или накладкой изоляционного слоя. Частое исчезновение сварочной дуги может сопровождаться незначительными искрами. Это связано с пробоем обмотки и подачей высокого напряжения.

Эффективная сварка инвертором зависит от правильной регулировки сварочного тока.

Аналогичная процедура выполняется по схеме. Если самодельный сварочный инвертор чрезмерно греется, то значение сварочного тока выставляется выше допустимой нормы. В остальном агрегат долгое время работал без перебоев, а для сварки использовались толстые электроды, не предназначенные для работы с рассматриваемым устройством. Если устройство горячее, изоляция катушек может сгореть. В этом случае потребуется восстановить изоляцию или перемотать катушку.

Гул прибора наблюдается при ослаблении креплений, стягивающих элементы магнитопровода. В некоторых случаях потребуется замена крепления катушек сердечника. Гул может усиливаться при замыкании между проводами, тогда нужно подтянуть болты, восстановить крепления и изоляцию. Самопроизвольное отключение инвертора связано с замыканием в цепи и срабатыванием защитных механизмов. Специалисты рекомендуют самостоятельно прозвонить электрическую цепь, найдя поврежденный участок. Нужно будет восстановить.

Домашние резервные системы электроснабжения — инженеры-электрики ответят на ваши вопросы

Южноафриканская электроэнергетическая компания Eskom ясно дала понять, что «сброс нагрузки» – периодические плановые отключения электроэнергии – не прекратятся в ближайшее время. Эта реальность, а также заявление президента Сирила Рамафосы во время его ежегодного обращения к нации 9 февраля 2023 года о том, что налоговые льготы для использования солнечной энергии неизбежны, означают, что многие люди рассматривают альтернативные системы электроснабжения для своих домов.

Но выбрать лучшую систему не так-то просто. Существует сбивающий с толку набор жаргона, который нужно просеять, и множество элементов, которые необходимо учитывать, от правильного типа инвертора до размера ваших солнечных батарей.

Мы, инженеры-электрики, работаем над автономным зарядным устройством для небольших электромобилей совместно с Южноафриканским национальным институтом развития энергетики в рамках Долгосрочного совместного исследовательского и инновационного партнерства Европейского союза и Африканского союза в области возобновляемых источников энергии. Конструкция зарядного устройства напоминает систему, необходимую для бытовых решений по отключению электроэнергии. Итак, мы можем ответить на несколько вопросов для тех, кто чувствует себя перегруженным вариантами. Наши полные и подробные инструкции по проектированию системы сброса нагрузки доступны здесь.

Что такое инвертор?

Это ключевой компонент любой альтернативной энергосистемы. Это электронное устройство, которое преобразует постоянный ток (например, энергию, хранящуюся в батарее) в переменный ток (энергию для вашего дома).

Есть несколько видов инверторов. Некоторые из них подключены к сети (синхронно) с электросетью Eskom. Как правило, они используются с солнечными системами, которые дополняют энергоснабжение Eskom. Но они не подходят для решения по сбросу нагрузки.

Вы также получаете автономные (сетеобразующие) инверторы, которые образуют собственную мини-сеть и могут работать во время отключения электроэнергии.

Инверторная система будет выглядеть примерно так. Suranto W/Shutterstock/только для редакционного использования

Мы рекомендуем гибридный инвертор, который можно подключить к сети, чтобы увеличить подачу и беспрепятственно продолжить работу в качестве автономного решения во время сброса нагрузки.

Вам нужен гибридный инвертор, который может подключаться к сети, резервному аккумулятору и солнечным панелям. Чтобы получить максимальную мощность от солнечных панелей, обязательно приобретите ту, которая имеет отслеживание точки максимальной мощности (MPPT).

Какого размера должна быть система?

Эта покупка должна быть долгосрочной инвестицией. Инвертор должен быть в состоянии нести сумму всех нагрузок, которые потребляют энергию в любой момент времени, а батарея должна быть в состоянии обеспечить необходимую энергию.

Чтобы сократить как первоначальные капитальные затраты, так и эксплуатационные расходы, вам необходимо решить, что является наиболее важным. Свет? Ваша стиральная машина? Плита и электрический чайник? Затем вам нужно убедиться, что они максимально энергоэффективны, прежде чем масштабировать систему резервного копирования. Например, старые лампы накаливания потребляют в десять раз больше энергии, чем светодиодные.

В этой таблице перечислены некоторые типичные предметы домашнего обихода и их энергопотребление.

Зачем мне батареи для моей системы?

Теоретически инвертор может вырабатывать электроэнергию для бытовых нужд непосредственно от солнечных батарей. Но питание от панелей прерывистое и часто недостаточно мощное, чтобы надежно обеспечивать электроэнергией различные нагрузки в доме.

Чтобы решить эту проблему, энергия накапливается в батареях. Это обеспечивает более стабильный источник энергии, который реагирует на спрос во время сброса нагрузки.

Емкость батареи указывается в кВтч (киловатт-часы) или Ач (ампер-часы). Это определяет количество энергии, которую он может предоставить. Аккумулятор емкостью 5 кВтч теоретически может обеспечить 5 кВт в течение часа. Но если литиевая батарея разряжается более чем на 20% от ее емкости, она теряет емкость и стареет быстрее. Таким образом, батарея емкостью 5 кВтч имеет эффективную емкость всего 4 кВтч. Он может поставлять 4 кВт в течение одного часа или 1 кВт в течение четырех часов.

В качестве практического примера, если вы хотите питать только 20 светодиодных ламп мощностью 10 Вт и светодиодный телевизор среднего размера, потребляя в общей сложности 0,5 кВт, батареи 3,5 кВт-ч хватит на четыре часа.

Солнечные батареи необходимы для резервной системы?

Нет. Аккумуляторы накапливают энергию для обеспечения стабильного питания инвертора, когда это необходимо. Технически, вы можете использовать электросеть для зарядки аккумуляторов, а не полагаться на солнечные панели. Солнечные панели предназначены только для увеличения подачи электроэнергии и могут дать вам немного больше диапазона во время сброса нагрузки, если светит солнце.

Но если все установят резервные системы без солнечных батарей, мы просто будем использовать батареи, чтобы пережить перебои в подаче электроэнергии. Это увеличивает нагрузку на Eskom вне периодов сброса нагрузки, так как батареи необходимо заряжать. Это лишит Eskom способности использовать сброс нагрузки в качестве инструмента управления сетью. Это может дестабилизировать сеть и привести к полному отключению электроэнергии.

И если, как ожидается, министр финансов введет налоговые льготы на расходы на солнечную генерацию в бюджетной речи 22 февраля, солнечные панели должны быть частью вашей установки, если вы хотите воспользоваться этими льготами.

Независимо от того, что объявит Енох Годонгвана, мы считаем, что сейчас самое подходящее время для перехода на резервную систему с питанием от солнечной энергии для вашего спокойствия и экономии в будущем.

Читать далее: Энергосистема ЮАР находится под давлением: как и почему

Сколько все это стоит?

Цены на инверторы падают по мере роста рынка и различаются у разных поставщиков. Инверторы стоят около 3000 рандов (около 165 долларов США) за кВт для нижней части диапазона и ближе к 7000 рандов (около 380 долларов США) за кВт для верхней части диапазона. Большинству домохозяйств подойдет инвертор мощностью от 3 кВт до 5 кВт, если его нагрузки хорошо управляются, стоимостью от 9000 рандов (около 490 долларов США) до 35 000 рандов (около 1915 долларов США).

Литиевые (LiFePO4) батареи также различаются по стоимости, но обычно продаются по цене от 5000 рандов (около 270 долларов США) до 7000 рандов за кВтч. Большинству домохозяйств хватит батареи от 5 до 10 кВтч, если нагрузки оптимизированы и хорошо управляются. Таким образом, вы смотрите на стоимость от 25 000 рандов (около 1370 долларов США) до 70 000 рандов (примерно 3830 долларов США) за батареи.

Солнечные панели обычно стоят от 8 000 рандов (около 440 долларов США) до 10 000 рандов (около 550 долларов США) за кВт/ч (показатель того, насколько высока выходная мощность панелей). Опять же, они не имеют решающего значения, но необходимы, если вы хотите, чтобы система со временем окупалась.

Могу ли я установить эту систему самостоятельно?

Нет, если вы не сертифицированный электрик. Инвертор необходимо установить в распределительный щит, и стоимость будет зависеть от того, сколько ваших автоматических выключателей необходимо переместить в резерв, а также от того, насколько просто установить решение; установка обычно стоит от 10 000 до 20 000 рандов (около 1100 долларов США). Инвертор должен быть одобрен муниципалитетом, если вы хотите подключиться к сети.