اینورترهای DIY 12 220 ولت 3000 وات. ولتاژ بالا و بیشتر. مدارهای رادیویی برای مبتدیان برای خود مونتاژ

اینورترهای 12-220 ولت برای تغذیه تجهیزات در صورت عدم امکان تامین شبکه خانگی مورد نیاز است. ویژگی دستگاه این است که می توان از آن برای تبدیل ولتاژ مستقیم 12 ولت به ولتاژ متناوب 220 ولت استفاده کرد. همین چند دهه پیش این امر تقریباً غیرقابل تصور به نظر می رسید، اما امروزه، زمانی که یک پایه عنصر بزرگ وجود دارد، این کار را انجام می دهد. ساختن چنین مبدلی دشوار نیست.

قدرت اینورتر

در سفر می توانید از اینورتر خودرو 12-220 استفاده کنید. هر وسیله خانگی می تواند حتی در شرایط مزرعه کار کند. اما حداکثر بار مجاز کوچک است - چند صد وات. قدرتمندترین دستگاه ها به شما امکان می دهند یک بار با قدرت 2-3 کیلو وات را وصل کنید، اما باتری به سرعت تمام می شود. انواع بار بر اساس مصرف جریان:

1. راکتیو - انرژی دریافتی از منبع برق را تا حدی مصرف می کند.
2. فعال - انرژی به حداکثر مصرف می شود.

اگر دقیقاً بدانید چه باری را به اینورتر وصل خواهید کرد، محاسبه حداکثر توان دشوار نخواهد بود. فرض کنید قصد دارید یک بار با حداکثر توان 300 وات را به دستگاه وصل کنید. قدرت خود اینورتر باید حدود 25٪ بیشتر باشد - چنین ذخیره ای کاملاً کافی است. بنابراین برای رفع کامل نیازها به یک اینورتر با توان 375 وات نیاز دارید. اما چنین چیزی را در فروش پیدا نخواهید کرد. بنابراین، شما باید دستگاهی با قدرت 400 وات - نزدیکترین مقدار را انتخاب کنید.

کجا می توان از این دستگاه ها استفاده کرد؟

ساده ترین نوع اینورتر ولتاژ 12-220 ولت منبع تغذیه اضطراری است که در فناوری کامپیوتر استفاده می شود. اما آنها یک اشکال بزرگ دارند - قدرت کم، باتری دوام زیادی ندارد. و اگر این دستگاه در زندگی روزمره همراه با یک نیروگاه کوچک (حتی یک نیروگاه بادی) استفاده شود، قدرت پایدار تضمین می شود. به طور معمول، اینورترها را می توان در طرح های زیر یافت:

1. آلارم های امنیتی
2. دیگهای گرمایش.
3. ایستگاه های پمپاژ
4. سرورهای کامپیوتر و سایر سیستم ها

به عبارت دیگر، آنها در جایی استفاده می شوند که یک منبع ثابت 220 ولت مورد نیاز است. تثبیت کننده های ولتاژ خانگی چیزی جز اینورتر نیستند. فقط در آنها ولتاژ متناوب به ثابت تبدیل می شود، تثبیت می شود و پس از آن دوباره به 220 ولت افزایش می یابد. علاوه بر این، با کمک سوئیچ های نیمه هادی الکتریکی و یک مدولاتور PWM، می توان به یک سینوسی تقریبا ایده آل دست یافت.

ویژگی های طراحی

اینورترهای 12-220 ولت به طور گسترده ای استفاده می شوند. رانندگان معمولی از آنها به عنوان منبع تغذیه در سفرهای طولانی استفاده می کنند. شما به سادگی می توانید یک تیغ برقی، سشوار، تلویزیون را روشن کنید، حتی یک کتری را بجوشانید. درست است، باتری به سرعت تخلیه می شود. بنابراین بهتر است از وسایلی برای تامین برق لوازم ضروری و روشنایی استفاده کنید.

ساده ترین اینورترهای 12-220 ولتی خانگی را می توان از چندین ترانزیستور قدرت و یک مولتی ویبراتور ساخت. این دستگاه حتی در یخبندان شدید نیز قابل کار است. اما برای هوای گرم، خنک کننده اضافی لازم است، در غیر این صورت ترانزیستورها از کار می افتند. یک خنک کننده ساده از رایانه شخصی فقط باید روی رادیاتور برای خنک کردن ترانزیستورهای قدرت نیمه هادی نصب شود.

ساده ترین اینورتر خانگی

تقریباً تمام اینورترهای تجاری موجود با استفاده از جریان فرکانس بالا کار می کنند. مدارهای کلاسیک، که بر اساس ترانسفورماتور ساخته شده اند، به طور کامل فراموش شده اند، آنها با طرح های پالس جایگزین شدند.

بر اساس یک ریز مدار K561TM2، متشکل از دو فلیپ فلاپ D، می توان ساده ترین مسیر اصلی را برای یک اینورتر ایجاد کرد. مدار شامل یک اسیلاتور اصلی است که نقش آن را DD1 ایفا می کند و همچنین یک تقسیم کننده فرکانس ساخته شده بر روی ماشه DD1.2.

ترانزیستورهای قدرت مانند KT827 یا KT819 برای تبدیل ولتاژ استفاده می شوند. ترانزیستورهای اثر میدانی از نوع IRFZ44 نتایج بسیار خوبی را نشان می دهند. با کمک یک ژنراتور اصلی، یک سینوسی تولید می شود که برای عملکرد عادی سازه ضروری است.

ویژگی های اینورتر

برای به دست آوردن مدار 50 هرتز، لازم است از سیم پیچ ثانویه و خازن های الکترولیتی و یک عنصر بار متصل به موازات آن استفاده شود. وقتی هیچ باری به خروجی متصل نباشد، مدار کار نمی کند. به محض اتصال هر مصرف کننده، اینورتر شروع به تبدیل ولتاژ 12 به 220 ولت می کند.

سینوسی خروجی از ایده آل فاصله زیادی دارد. این یک نقص بزرگ برای چنین طرحی است. برای افزایش توان، استفاده از انواع ترانزیستورهای گران‌تر و کارآمدتر ضروری است. به خازن الکترولیتی که به خروجی متصل است توجه کنید. باید برای حداقل ولتاژ 250 ولت طراحی شود. اگر این مقدار بیشتر از 300 ولت باشد بهتر است.

دستگاه های مبتنی بر اجزای مدرن

از چنین مدارهایی می توان برای تامین برق لوازم خانگی، لامپ های فلورسنت و غیره استفاده کرد. در طراحی، ترانزیستورهای قدرت از نوع KT819GM ​​برای بهبود خنک کننده روی رادیاتور با مساحت بزرگ نصب می شوند. مدار شامل یک اسیلاتور اصلی بر اساس عنصر منطقی KR121EU1، بر اساس قیاس مورد بحث شده در بالا، و ترانزیستورهای اثر میدان IRL2505 نیز به خوبی کار می کنند.

انتخاب ریز مدار KR12116U1 تصادفی نبود - دارای تنظیم دو کاناله سوئیچ های برق است. بنابراین، برای طراحی های ساده ایده آل است. فرکانسی که نوسانگر اصلی تولید می کند به عناصر غیرفعال مورد استفاده در مدار بستگی دارد. با استفاده از سیگنالی از ژنراتور، نیمه هادی ها باز و قفل می شوند.

هنگامی که کانال های ترانزیستور باز هستند، مقاومت آنها فقط 0.008 اهم است - این بسیار کم است. بنابراین می توان از ترانزیستورهایی با توان کم استفاده کرد. به عنوان مثال، اگر ترانسفورماتور با توان 100 وات در خروجی نصب شود، جریانی در حدود 104 آمپر از ترانزیستورها در حالت عادی عبور می کند، در حالت پالس، مقدار پیک می تواند 350-360 آمپر باشد.

بردهای آماده مونتاژ اینورتر

شما می توانید ماژول های آماده را در فروش پیدا کنید. آنها تخته هایی هستند که روی آنها نصب می شود:

1. تبدیل کننده.
2. سوئیچ های قدرت نیمه هادی.
3. رادیاتور.
4. عناصر منفعل
5. دستگاه های جریان باقیمانده، فیوزها.

چنین اینورتر 12 تا 220 یک موج سینوسی خالص در خروجی تولید می کند، زیرا در یک مرکز مدرن تولید می شود.هزینه بلوک های آماده بسیار بالا است. کم مصرف ترین آن کمتر از 300-350 روبل هزینه نخواهد داشت و این قیمت عمده فروشی است. هر چه قدرت دستگاه بیشتر باشد، هزینه آن نیز بیشتر می شود.

اما قبل از استفاده از چنین وسایلی، باید یک مسکن مناسب پیدا کنید. برد باید به گونه ای نصب شود که فضای داخلی به خوبی خنک شود. توصیه می‌شود خنک‌سازی اجباری اضافی را با استفاده از کولر از رایانه شخصی انجام دهید. اینورتر 12-220 که نمودار آن در بالا نشان داده شده است نیز باید در یک محفظه قابل اعتماد نصب شود. نکته اصلی این است که به طور تصادفی پایانه های ولتاژ بالا را لمس نکنید.

زندگی دوم برای منبع تغذیه بدون وقفه!

اگر یک منبع تغذیه اضطراری "اضافی" دارید که باتری آن کاملاً از بین رفته است، همچنان می توانید آن را احیا کنید. برای انجام این کار باید تغییرات کوچکی ایجاد کنید:

1. باتری قدیمی را بردارید.
2. سیم های جدید را برای اتصال به باتری 12 ولت لحیم کنید.
3. در لبه سیم ها، پایانه هایی برای اتصال به باتری خودرو نصب کنید. اگر دستگاه در خودرو استفاده می شود، می توان آن را از فندک تغذیه کرد. اما انجام این کار نامطلوب است - قدرت بالای دستگاه باعث گرم شدن بیش از حد سیم ها می شود.

برای اتصال لوازم خانگی به منبع برق اضطراری، باید پریزهایی بسازید. ساده ترین راه ساختن یک حامل از یک محافظ برق قدیمی و یک تکه سیم با دوشاخه است که شامل تمام تجهیزات می شود.

ویژگی های طراحی بر اساس منبع تغذیه بدون وقفه

با یک باتری خوب با ظرفیت 55 Ah، چنین طراحی می تواند دمای طبیعی را در یک انکوباتور برای 100 تخم، به عنوان مثال، تا یک روز حفظ کند. هر کشاورز می داند که هیپوترمی چقدر برای انکوباتورها خطرناک است. درست است، قدرت چنین دستگاهی کم است؛ تهویه مطبوع یا یخچال نمی توانند به درستی کار کنند.

یکی از اشکالات این طراحی این است که مدار استاندارد قادر به شارژ کامل باتری خودرو نخواهد بود. بنابراین، زمانی که باتری به طور کامل تخلیه می شود، لازم است آن را از یک دستگاه معمولی که جریانی بیش از 5-6 آمپر تولید می کند، شارژ کنید.

اینورتر قدرتمند خانگی

برای ساخت اینورتر 12 ولت 220 3000 وات با دستان خود، به دانش اولیه مهندسی برق و مهارت های نصب نیاز دارید. شما باید چندین عنصر خاص را بسازید. یکی از آنها ترانسفورماتور پالس است. با کمک آن، ولتاژ از 12 به 220 ولت افزایش می یابد. شما همچنین باید چندین عنصر گران قیمت را به دست آورید. آنها در زیر فهرست شده اند:

1. مدولاتور PWM. برای عملکرد سوئیچ های نیمه هادی ضروری است. با کمک آن، فرکانس کاری کل مدار تنظیم می شود. لازم به ذکر است که فرکانس سوئیچینگ کلیدهای برق چند ده هزار بار در ثانیه است.
2. ترانزیستورهای نیمه هادی که به عنوان سوئیچ قدرت عمل می کنند نه تنها سیگنال را تقویت می کنند، بلکه سوئیچینگ را نیز ممکن می سازند. آنها باز و بسته می شوند و هنگامی که با یک مدولاتور PWM جفت می شوند، یک موج سینوسی تقریبا خالص ایجاد می کنند.
3. رادیاتورهای آلومینیومی با سطح بزرگ. هر چه قدرت دستگاه بیشتر باشد، مساحت رادیاتور مورد نیاز بیشتر است.
4. مواد فویل که تمام عناصر روی آن نصب شده اند. در صورت تمایل، البته، می توانید نصب دیواری را انجام دهید، اما فضای زیادی را اشغال می کند. می توانید در عرض چند دقیقه چنین اینورتر خانگی 12-220 را با دستان خود بسازید، اما اگر اقدامات لازم را انجام ندهید، استفاده از آن بی خطر خواهد بود.
5. عناصر غیرفعال - مقاومت ها، خازن ها.
6. سیم های اتصال.

هنگام ساخت یک دستگاه، ممکن است چندین رله الکترومغناطیسی نیز برای سوئیچینگ مورد نیاز باشد. به هر حال، می توانید تصمیم بگیرید که به جای سوئیچ های برق، استفاده از رله های الکترومغناطیسی ساده مجاز است. فقط یک چیز وجود دارد - سرعت سوئیچینگ بسیار بالا است (40-60 هزار عملیات در ثانیه). بنابراین، دستگاه های الکترومکانیکی نمی توانند با این کار کنار بیایند.

اینورترهای آماده

اگر نمی خواهید با دستان خود یک اینورتر 12 ولت 220 3000 وات بسازید، می توانید یک محصول نهایی را در یک کیس زیبا با تعداد زیادی کانکتور برای اتصال دستگاه ها خریداری کنید. ولی قیمتش خیلی بالاست می توانید ارزان ترین را که قدرت آن به سختی به 50 وات می رسد را با قیمت 800-1000 روبل خریداری کنید. و برای شارژ باتری لپ تاپ یا روشن کردن چندین لامپ LED کافی است. دیگر نمی توان سشوار برقی یا اتو فر کننده را به چنین وسیله ای وصل کرد.

دستگاه های قدرتمندتر (بیش از 2000 وات) قیمت مربوطه دارند. ارزان ترین اینورتر 12-220 ولت 3000-5000 روبل هزینه خواهد داشت. اما همه چیز به سازنده بستگی دارد. دستگاه های با کیفیت بالا و چند منظوره تولید شده توسط شرکت های معروف می تواند بیش از 20000 روبل قیمت داشته باشد. به همین دلیل افرادی که کم و بیش در مهندسی برق مسلط هستند ترجیح می دهند اینورتر 12-220 را با دست خود بسازند. خوشبختانه، عناصر تولید را می توان در ساده ترین منبع تغذیه یک کامپیوتر شخصی یافت.

نمودار شماتیک اینورتر 12-220 در TL494

این اینورتر از یک ترانسفورماتور کاهنده فرکانس بالا آماده از منبع تغذیه رایانه استفاده می کند، اما در مبدل ما، برعکس، تبدیل به یک ترانسفورماتور افزایش دهنده می شود. این ترانسفورماتور را می توان هم از AT و هم از ATX گرفت. به طور معمول، چنین ترانسفورماتورهایی فقط در اندازه متفاوت هستند و محل پین آنها یکسان است. می توانید در هر تعمیرگاه کامپیوتر به دنبال منبع تغذیه مرده (یا ترانسفورماتور از آن) بگردید.

اگر چنین ترانسفورماتوری پیدا نکردید، می توانید آن را به صورت دستی بپیچید (اگر صبر دارید). این ترانسفورماتوری است که من در نسخه خود استفاده کردم:

ترانزیستورها باید روی رادیاتور قرار گیرند، در غیر این صورت ممکن است بیش از حد گرم شوند و از کار بیفتند.

من از یک رادیاتور آلومینیومی از تلویزیون نیمه هادی شوروی استفاده کردم. این رادیاتور کاملاً با اندازه ترانزیستورها مطابقت نداشت ، اما من گزینه دیگری نداشتم.

همچنین توصیه می شود تمام پایانه های فشار قوی این اینورتر را عایق بندی کنید و بهتر است همه چیز را در یک محفظه مونتاژ کنید، زیرا اگر این کار انجام نشود، ممکن است به طور تصادفی یک اتصال کوتاه رخ دهد یا ممکن است به سادگی ترمینال ولتاژ بالا را لمس کنید. بسیار ناخوشایند خواهد بود

مراقب باش! خروجی مدار دارای ولتاژ بالا بوده و می تواند شوک بسیار جدی ایجاد کند.

من از یک کیس از منبع تغذیه لپ تاپ استفاده کردم. از نظر سایز بسیار مناسب است.

و البته اینورتر در عمل:

برای همه موفق باشید، کریل.

برای اتصال یک دستگاه الکتریکی به شبکه خانگی، یک محافظ برق یا منبع تغذیه بدون وقفه کافی است. این دستگاه ها از تجهیزات در برابر نوسانات برق محافظت می کنند. اما اگر افت ولتاژ شدید در شبکه وجود داشته باشد یا شبکه برق نیاز به استفاده از ولتاژ بالاتر یا پایین تر داشته باشد چه باید کرد. برای چنین شرایطی، می توانید یک مبدل جریان الکتریکی خانگی از 12 ولت به 220 ولت مونتاژ کنید. برای انجام این کار، باید اصول اولیه عملکرد این دستگاه را بدانید.

مبدل وسیله ای است که می تواند ولتاژ یک مدار الکتریکی را افزایش یا کاهش دهد. به این ترتیب می توانید ولتاژ مدار را از 220 ولت به 380 ولت و بالعکس تغییر دهید. بیایید اصل ساخت مبدل از 12 ولت به 220 ولت را در نظر بگیریم.

این دستگاه ها را می توان با توجه به هدف عملکردی آنها به چندین کلاس/نوع تقسیم کرد:

• یکسو کننده ها آنها بر اساس اصل تبدیل جریان متناوب به جریان مستقیم کار می کنند.
• اینورترها آنها به ترتیب معکوس کار می کنند و جریان مستقیم را به جریان متناوب تبدیل می کنند.
• مبدل های فرکانس آنها ویژگی های فرکانس جریان در مدار را تغییر می دهند.
• مبدل های ولتاژ ولتاژ را بالا یا پایین تغییر دهید. از جمله آنها عبارتند از:
  • سوئیچینگ منابع تغذیه.
  • منابع تغذیه بدون وقفه (UPS).
  • ترانسفورماتورهای ولتاژ.

همچنین، تمام دستگاه ها به دو گروه تقسیم می شوند - طبق اصل کنترل:

1. اداره می شود.
2. غیر قابل کنترل.

طرح های رایج

برای تبدیل ولتاژ از یک سطح به سطح دیگر از مبدل های پالس با دستگاه های ذخیره انرژی القایی نصب شده استفاده می شود. بر این اساس، سه نوع طرح تبدیل متمایز می شود:

• معکوس کردن.
• بالا بردن.
• تنزل می دهد.

تمام مدارهای زیر از قطعات الکتریکی استفاده می کنند:

1. جزء سوئیچینگ اصلی
2. منبع تغذیه.
3. خازن فیلتری که موازی با مقاومت بار متصل می شود.
4. ذخیره انرژی القایی (خفه، سلف).
5. دیود برای مسدود کردن

ترکیب این عناصر در یک دنباله خاص به شما امکان می دهد هر یک از طرح های فوق را بسازید.

مبدل پالس ساده

ابتدایی ترین مبدل را می توان از قطعات غیر ضروری از یک واحد سیستم کامپیوتری قدیمی مونتاژ کرد. اشکال مهم این مدار این است که ولتاژ خروجی 220 ولت از نظر شکل موج سینوسی از ایده آل فاصله زیادی دارد و فرکانس آن بیش از 50 هرتز استاندارد است. اتصال الکترونیک حساس به چنین دستگاهی توصیه نمی شود.

این طرح از یک راه حل فنی جالب استفاده می کند. برای اتصال تجهیزات دارای منابع تغذیه سوئیچینگ (به عنوان مثال، لپ تاپ) به مبدل، از یکسو کننده هایی با خازن های صاف کننده در خروجی دستگاه استفاده می شود. تنها نکته منفی این است که آداپتور فقط در صورتی کار می کند که قطبیت ولتاژ خروجی سوکت با ولتاژ یکسو کننده تعبیه شده در آداپتور مطابقت داشته باشد.

برای مصرف کنندگان انرژی ساده، اتصال را می توان مستقیماً به خروجی ترانسفورماتور TR1 انجام داد. بیایید اجزای اصلی این طرح را در نظر بگیریم:

• مقاومت R1 و خازن C2 - فرکانس کاری مبدل را تنظیم کنید.
• کنترلر PWM TL494. اساس کل طرح.
• ترانزیستورهای اثر میدان قدرت Q1 و Q2 برای کارایی بیشتر استفاده می شوند. روی رادیاتورهای آلومینیومی قرار می گیرد.
• ترانزیستورهای IRFZ44 را می توان با IRFZ46 یا IRFZ48 با مشخصات مشابه جایگزین کرد.
• دیودهای D1 و D2 را می توان با FR107، FR207 نیز جایگزین کرد.

اگر مدار شامل استفاده از یک رادیاتور مشترک باشد، نصب ترانزیستورها از طریق اسپیسرهای عایق ضروری است. طبق این طرح، چوک خروجی بر روی یک حلقه فریت از چوک پیچیده می شود که از منبع تغذیه رایانه نیز خارج می شود. سیم پیچ اولیه از سیم 0.6 میلی متری ساخته شده است. باید 10 دور با یک ضربه از وسط داشته باشد. یک سیم پیچ ثانویه متشکل از 80 دور در بالای آن پیچیده می شود. ترانسفورماتور خروجی را می توان از یک یو پی اس غیر ضروری نیز جدا کرد.

طرح بسیار ساده است. هنگامی که به درستی مونتاژ شود، بلافاصله شروع به کار می کند و نیازی به تنظیم دقیق ندارد. این می تواند جریانی تا 2.5 آمپر را به بار برساند، اما حالت عملیاتی مطلوب جریانی بیش از 1.5 آمپر نخواهد بود - و این بیش از 300 وات قدرت است.

جالب: در یک فروشگاه، یک مبدل مشابه حدود 3-4 هزار روبل هزینه دارد.

مدار مبدل با خروجی AC

این طرح برای آماتورهای رادیویی اتحاد جماهیر شوروی نیز شناخته شده است. با این حال، این آن را بی اثر نمی کند. برعکس، خود را به خوبی ثابت کرده است و مزیت اصلی آن دریافت جریان متناوب پایدار با ولتاژ 220 ولت و فرکانس 50 هرتز است.

ریزمدار K561TM2 که یک تریگر D دوگانه است، به عنوان یک مولد نوسان عمل می کند. این عنصر را می توان با CD4013 آنالوگ خارجی جایگزین کرد.

خود مبدل دارای دو بازوی قدرت است که بر روی ترانزیستورهای دوقطبی KT827A ساخته شده است. آنها در مقایسه با ترانزیستورهای اثر میدان جدید یک اشکال قابل توجه دارند - این اجزا در هنگام باز شدن بسیار داغ می شوند که به دلیل مقادیر مقاومت بالا است. مبدل در فرکانس پایین کار می کند، بنابراین یک هسته فولادی قدرتمند در ترانسفورماتور استفاده می شود.

این مدار از یک ترانسفورماتور شبکه قدیمی TC-180 استفاده می کند. مانند دیگر اینورترهای مبتنی بر مدارهای PWM ساده، شکل موج ولتاژ سینوسی متفاوتی تولید می کند. با این حال، این ایراد کمی با اندوکتانس بالای سیم‌پیچ‌های ترانسفورماتور و خازن خروجی C7 کاهش می‌یابد.

مهم: گاهی اوقات ترانسفورماتور ممکن است صدای زمزمه قابل توجهی در حین کار ایجاد کند. این نشان دهنده مشکل در مدار است.

اینورتر ترانزیستوری ساده

این طرح با طرح های ارائه شده در بالا تفاوت چندانی ندارد. تفاوت اصلی استفاده از یک مولد پالس مستطیلی است که بر روی ترانزیستورهای دوقطبی ساخته شده است.

مزیت اصلی این مدار این است که مبدل حتی با باتری بسیار کم کار می کند. در این حالت، محدوده ولتاژ ورودی می تواند از 3.5 تا 18 ولت باشد. اما معایبی نیز برای چنین اینورتر وجود دارد. از آنجایی که مدار هیچ تثبیت کننده ای در خروجی ندارد، افت ولتاژ ممکن است، به عنوان مثال، زمانی که باتری تخلیه می شود. از آنجایی که این مدار فرکانس پایینی نیز دارد، ترانسفورماتوری برای آن انتخاب می شود، مشابه ترانسفورماتور نصب شده در اینورتر بر اساس ریزمدار K561TM2.

بهبود مدارهای اینورتر

نمودارهای فوق را نمی توان با محصولات کارخانه مقایسه کرد. آنها ساده و عملکرد ضعیفی دارند. برای بهبود ویژگی های آنها، می توانید به اصلاحات نسبتاً ساده ای متوسل شوید که عملکرد دستگاه را افزایش می دهد.

توجه: هرگونه نصب برقی و الکترونیکی با قطع منبع برق انجام می شود. قبل از بررسی مدار، تمام ورودی ها و خروجی ها را با یک مولتی متر تست کنید - این از عواقب ناخوشایند جلوگیری می کند.

افزایش توان خروجی

مدارهای مورد بحث در بالا بر اساس همان اصل هستند - سیم پیچ اولیه ترانسفورماتور از طریق یک جزء کلیدی (ترانزیستور خروجی بازو) متصل می شود. برای مدت زمانی که توسط فرکانس و چرخه کار نوسانگر اصلی مشخص می شود به ورودی منبع تغذیه متصل می شود. در این مورد، پالس های میدان مغناطیسی تولید می شوند، پالس های حالت مشترک هیجان انگیز در سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور با ولتاژی برابر با ولتاژ سیم پیچ اولیه ضرب در نسبت تعداد چرخش در سیم پیچ ها.

بر این اساس، جریان از ترانزیستور خروجی عبور می کند. در این حالت برابر است با جریان بار ضرب در نسبت معکوس پیچ ها (نسبت تبدیل). معلوم می شود که حداکثر جریانی که ترانزیستور می تواند از خود عبور کند، حداکثر توان مبدل را تعیین می کند.

برای افزایش توان خروجی از دو روش استفاده می شود:

• نصب ترانزیستور قوی تر
• استفاده از اتصال موازی چند ترانزیستور کم مصرف در یک بازو.

برای مبدل خانگی، ترجیحاً از روش دوم استفاده کنید، زیرا به شما امکان می دهد در صورت خرابی یکی از ترانزیستورها، عملکرد دستگاه را حفظ کنید. علاوه بر این، چنین ترانزیستورهایی هزینه کمتری دارند.

در غیاب حفاظت اضافه بار داخلی، این روش به طور قابل توجهی دوام مبدل را افزایش می دهد. همچنین گرمایش کلی اجزای داخلی را هنگام کار با همان بار کاهش می دهد.

خاموش شدن خودکار زمانی که باتری کم است

این طرح ها یک اشکال مهم دارند. آنها قطعه ای را ارائه نمی کنند که بتواند به طور خودکار مبدل را در صورت افت ولتاژ بحرانی خاموش کند. اما حل این مشکل بسیار ساده است. کافی است یک رله معمولی خودرو را به عنوان کلید قطع کن نصب کنید.

رله ولتاژ بحرانی خود را دارد که در آن کنتاکت های آن بسته می شوند. با انتخاب مقاومت مقاومت R1 که تقریباً 10 درصد مقاومت سیم پیچ رله خواهد بود، لحظه قطع تماس تنظیم می شود. این گزینه در نمودار نشان داده شده است.

این گزینه کاملاً ابتدایی است. برای تثبیت عملکرد، مبدل با یک مدار کنترل ساده تکمیل می شود که آستانه خاموش شدن را بسیار بهتر و دقیق تر حفظ می کند. تنظیم آستانه پاسخ در این مورد با انتخاب مقاومت R3 محاسبه می شود.

تشخیص عیب اینورتر

مدارهایی که در بالا توضیح داده شد اغلب دارای دو نقص خاص هستند:

1. بدون ولتاژ در خروجی ترانسفورماتور
2. ولتاژ پایین در خروجی ترانسفورماتور.

بیایید راه های تشخیص این عیوب را بررسی کنیم:

• خرابی همه بازوهای مبدل یا خرابی ژنراتور PWM. با استفاده از دیود می توانید خرابی را بررسی کنید. هنگامی که دیود به گیت های ترانزیستور متصل می شود، یک PWM کار، موجی را روی دیود نشان می دهد. همچنین ارزش بررسی یکپارچگی سیم پیچ ترانسفورماتور "برای باز بودن" در حضور سیگنال کنترل را دارد.
• افت شدید ولتاژ نشانه اصلی توقف کار یک بازوی برق است. پیدا کردن خرابی کار سختی نیست. یک ترانزیستور از کار افتاده یک هیت سینک سرد خواهد داشت. برای تعمیر، باید کلید اینورتر را تعویض کنید.

نتیجه

ساخت مبدل در خانه کار سختی نیست. نکته اصلی این است که دنباله اتصالات را دنبال کنید و اجزا را به درستی انتخاب کنید. بهتر است یک مبدل با مکانیزم های محافظ داخلی مونتاژ کنید که در صورت کاهش ولتاژ باتری از دستگاه محافظت می کند.

از مطالب کانال وبلاگ نویس آکا کاسیان استفاده شد. مدار و مونتاژ یک اینورتر ولتاژ افزایش یافته ساده از 12 تا 220 ولت، با اجزای موجود، با جزئیات نشان داده شده است. مدارهای خوب قدرتمند حتی برای آماتورهای رادیویی پیشرفته نیز دشوار است و برای مبتدیان دست نیافتنی است. بنابراین، گونه ای از طراحی یک اینورتر از قسمت هایی از منبع تغذیه کامپیوتر غیر کار در نظر گرفته شد. این طرح ساده انتخاب شد تا همه بتوانند آن را تکرار کنند. آنها نیازی به پیکربندی ندارند، هیچ گزینه ای بر اساس یک کنترلر PWM وجود ندارد، که کار را پیچیده می کند و پیکربندی را دشوار می کند.

بهتر است لوازم یدکی رادیو الکترونیک را از این فروشگاه چینی خریداری کنید.

آموزش تصویری در پایین پست موجود است.

مدار فقط برای اهداف اطلاعاتی ارائه شده است؛ تثبیت کننده ندارد، بنابراین ولتاژ خروجی از 220 ولت اعلام شده منحرف می شود. همچنین هیچ حفاظتی ندارد و خروجی جریان مستقیم است. این بدان معنی است که موتورهای AC و ترانسفورماتورهای اصلی را نمی توان به این خروجی وصل کرد. می توانید آهن لحیم کاری، لامپ های رشته ای کوچک و لامپ های اقتصادی را وصل کنید، اما استفاده از چنین مداری برای مصارف خانگی هنوز به شدت توصیه نمی شود.

به عنوان یک اهدا کننده، منبع تغذیه کامپیوتر غیر کار.

مدار مبدل تقویت کننده 220 ولت در زیر آمده است.

از بلوک شما نیاز دارید: یک ترانسفورماتور پالس قدرت، یک خازن، یک چوک تثبیت کننده گروهی و چند جزء دیگر که در زیر مورد بحث قرار گرفته اند. برای حذف این اجزا باید برد را از کیس جدا کنید. انجام این کار آسان است. برای لحیم کاری ترانسفورماتور از آهن لحیم کاری و پمپ لحیم کاری استفاده می کنیم. لازم است رادیاتوری که ترانزیستورهای اصلی قدرت روی آن قرار دارد را لحیم کنید؛ واشرهای عایق و واشر برای آنها مورد نیاز است.

علاوه بر عناصر حذف شده از منبع تغذیه رایانه، به دو مقاومت اضافی با توان 2 وات یا 1 وات با مقاومت 270 تا 470 اهم نیاز دارید. شما همچنین به دو دیود UV 5408 نیاز دارید، می توانید از هر فوق سریع، با جریان حداقل 1 آمپر، ولتاژ 400 ولت یا بالاتر، 2 دیود زنر با ولتاژ تثبیت کننده از 5.1 تا 6.8 ولت، ترجیحاً 1.2 وات استفاده کنید. ترانزیستورهای اثر میدان N-channel Rf840 یا قدرتمندتر Rf460 یا 250 از خط Rfp. این مدار دارای ترانزیستورهای 18 آمپری 600 ولتی از نوع 18N60 خواهد بود.

عنصر بعدی دریچه گاز است. چندین سیم پیچ مستقل روی چوک تثبیت کننده گروه وجود دارد؛ می توان آنها را پیچید یا سیم ها را قطع کرد و یک سیم پیچ برقی باقی گذاشت. اگر چوک از ابتدا زخمی شود، سیم پیچ از یک سیم 1.2-1.5 میلی متر تشکیل شده است و شامل 7 تا 15 چرخش است.

تبدیل کننده. یک سیم پیچ خروجی ثانویه، 2 مخاطب برای آنها و یک اولیه وجود دارد. به ضربه و دو مخاطب سمت راست توجه کنید. شما به دو مخاطب در سمت چپ نیاز دارید (ویدئو آینه شده است). ما یک علامت در کنار آنها قرار می دهیم؛ پایانه های برق ترانزیستورها به این کنتاکت ها متصل هستند. سپس، خازن 1 میکروفاراد خود را به موازات همان کنتاکت از ترانسفورماتور وصل می کنیم.

نصب مدار

ترانزیستورها روی هیت سینک نصب می شوند. در ویدئو، همه چیز با استفاده از نصب لولایی برای سادگی مونتاژ شده است. باید ترمینال های میانی ترانزیستورها را خم کرده و به دو ترمینال سمت راست ترانسفورماتور وصل کنیم.

نمودار مدار نصب شده به این شکل است.

اکنون باید یک لامپ رشته ای کم مصرف را به سیم پیچ خروجی وصل کنید و برای بررسی عملکرد مدار، برق را اعمال کنید. شما باید دو خازن الکترولیتی را از منبع تغذیه کامپیوتر جدا کنید. بر اساس این خازن ها و دیودها، یک ضرب کننده ولتاژ متقارن یا.

از آنجایی که ولتاژ خروجی از سیم پیچ ثانویه ترانسفورماتور تقریباً 100 ولت است، باید افزایش یابد. برای این منظور ضریب ولتاژ را 2 برابر افزایش می دهد.

علاوه بر خازن ها، به دو دیود سریع الاثر نیز نیاز است. در این نسخه UF 5408 است، اما می توانید از هر دیودی برای حلقه های 400-600 با جریان بالای 2-3 آمپر استفاده کنید.

یک لامپ رشته ای کوچک با قدرت حدود 60 وات در حرارت کامل می سوزد، باتری ها کم مصرف هستند، اما این در روند کار اختلالی ایجاد نمی کند.

در نتیجه می توان گفت که این مدار اینورتر ساده در محدوده وسیعی از ولتاژهای تغذیه تا 12 ولت کار می کند. با ولتاژ 6 ولت شروع به کار می کند و خروجی 220 ولت می دهد. سادگی و در دسترس بودن از مزایای اصلی این طرح است. بهتر است برق را از طریق فیوز 15-20 آمپر تامین کنید. باید در نظر داشت که ولتاژ بالا روی خازن های چند برابری باقی می ماند. بنابراین پس از جدا کردن دستگاه حتما ضریب را تخلیه کنیدلامپ رشته ای 40 وات.

مقاومت ها نیز در مدار کشیده می شوند؛ خازن توسط این مقاومت ها شنت می شود. این مقاومت ها در این پروژه نصب نمی شوند اما استفاده از آن ها قطعا توصیه می شود.

ترانزیستورها را می توان در ولتاژهایی استفاده کرد که به اندازه بالا نیستند. شما می توانید خود را به ولتاژ بسیار پایین تر محدود کنید، به عنوان مثال 40-55 ولت، به عنوان مثال irfz44n مناسب است، شرط اصلی این است که آنها جریان را نگه دارند و حداقل مقاومت کانال ممکن را داشته باشند، این تعیین کننده گرمایش مدار و فرورفتگی در زیر بار است. . به عبارت دیگر، هرچه مقاومت کانال ترانزیستور اثر میدان کمتر باشد، بیشتر است Oبا گرمایش کمتر ترانزیستورها می توان قدرت بیشتری به دست آورد.

یک اینورتر 12 ولت / 220 ولت یک چیز ضروری در یک خانه است. گاهی اوقات به سادگی لازم است: به عنوان مثال، شبکه ناپدید شده است و تلفن مرده است و گوشت در یخچال وجود دارد. تقاضا تعیین کننده عرضه است: برای مدل های آماده 1 کیلووات یا بیشتر، که از آن می توانید هر وسیله برقی را تغذیه کنید، باید حدود 150 دلار بپردازید. احتمالاً بیش از 300 دلار. با این حال، ساخت مبدل ولتاژ با دستان خود در زمان ما برای همه کسانی که نحوه لحیم کاری را می دانند در دسترس است: مونتاژ آن از مجموعه ای از اجزای آماده سه تا چهار برابر هزینه کمتری دارد + کمی کار و فلز از زباله های ضایعات. اگر شارژر باتری ماشین دارید، به طور کلی می توانید 300-500 روبل خرج کنید. و اگر مهارت‌های اولیه رادیویی آماتوری نیز دارید، پس از جستجو در انبار، می‌توانید بدون هزینه یک اینورتر 12 ولت DC/220 ولت AC 50 هرتز برای 500-1200 وات بسازید. بیایید گزینه های ممکن را در نظر بگیریم.

گزینه ها: جهانی

یک مبدل ولتاژ 12-220 ولت برای تغذیه بار تا 1000 وات یا بیشتر می تواند به طور مستقل به روش های زیر ساخته شود (به ترتیب افزایش هزینه ها):

1. یک واحد آماده را در یک کیس با سینک حرارتی از Avito، Ebay یا AliExpress قرار دهید. جستجو برای "اینورتر 220" یا "اینورتر 12/220"؛ بلافاصله می توانید قدرت مورد نیاز را اضافه کنید. تقریبا هزینه خواهد داشت. نصف قیمت همون کارخانه بدون نیاز به مهارت های الکتریکی، اما - زیر را ببینید.
2. همان مورد را از کیت مونتاژ کنید: برد مدار چاپی + اجزای "پراکنده". می توان آن را از آنجا خریداری کرد، اما diy به درخواست اضافه می شود که به معنای خود مونتاژ است. قیمت هنوز هم تقریبا 1.5 برابر کمتر مهارت های اولیه در الکترونیک رادیویی مورد نیاز است: توانایی لحیم کاری، استفاده از مولتی متر، دانش سیم کشی (پینوت) پایانه های عناصر فعال یا توانایی جستجوی آنها، قوانین شامل اجزای قطبی (دیودها، خازن های الکترولیتی) در مدار و توانایی تعیین جریان و چه سیم های مقطعی مورد نیاز است.
3. منبع تغذیه بدون وقفه کامپیوتر (UPS، UPS) را به اینورتر تطبیق دهید. یک یو پی اس کارکرده بدون باتری استاندارد با قیمت 300-500 روبل یافت می شود. شما به هیچ مهارتی نیاز ندارید - فقط باتری ماشین را به UPS وصل کنید. اما شما باید آن را جداگانه شارژ کنید، همچنین به زیر مراجعه کنید.
4. یک روش تبدیل، یک نمودار (نگاه کنید به زیر) را مطابق با نیاز خود و در دسترس بودن قطعات انتخاب کنید، خودتان کاملا محاسبه و مونتاژ کنید. ممکن است کاملاً رایگان باشد، اما علاوه بر مهارت‌های الکترونیکی اولیه، به توانایی استفاده از برخی ابزارهای اندازه‌گیری خاص (همچنین در زیر مراجعه کنید) و انجام محاسبات مهندسی ساده نیاز دارید.

از یک ماژول تمام شده

روش های مونتاژ طبق پاراگراف ها. 1 و 2 در واقع به این سادگی نیستند. محفظه اینورترهای آماده کارخانه نیز به عنوان هیت سینک برای کلیدهای ترانزیستور قدرتمند داخل عمل می کند. اگر یک "محصول نیمه تمام" یا "شل" بگیرید، هیچ مسکنی برای آنها وجود نخواهد داشت: با توجه به هزینه فعلی الکترونیک، کار دستی و فلزات غیر آهنی، تفاوت قیمت ها دقیقاً با عدم وجود دومی و احتمالاً سومی. یعنی باید خودتان رادیاتور برای کلیدهای قدرتمند بسازید یا به دنبال آلومینیومی آماده باشید. ضخامت آن در محل نصب کلیدها باید حداقل 4 میلی متر و مساحت هر کلید حداقل 50 متر مربع باشد. برای هر کیلووات توان خروجی را ببینید. با دمیدن از یک فن خنک کننده کامپیوتر 12 ولت 110-130 میلی آمپر - از 30 متر مربع. کلید cm*kW*

ماژول های اینورتر ولتاژ 12/220 ولت آماده

به عنوان مثال، 2 کلید در یک مجموعه (ماژول) وجود دارد (آنها را می توان دید، آنها از تخته بیرون می آیند، در سمت چپ در شکل ببینید). ماژول های دارای کلید روی رادیاتور (در سمت راست در شکل) گران تر هستند و برای یک قدرت مشخص و معمولاً نه چندان زیاد طراحی شده اند. کولر وجود ندارد، توان مورد نیاز 1.5 کیلو وات است. این بدان معناست که شما به یک رادیاتور 150 متر مربعی نیاز دارید. علاوه بر این، کیت های نصب کلیدها نیز وجود دارد: واشرهای عایق رسانای گرما و اتصالات برای پیچ های نصب - فنجان ها و واشرهای عایق. اگر ماژول دارای حفاظت حرارتی است (یک قطعه دیگر بین کلیدها بیرون زده است - یک سنسور حرارتی)، سپس کمی خمیر حرارتی آن را به رادیاتور بچسبانید. سیم - البته، زیر را ببینید.

از یو پی اس

اینورتر 12 ولت DC / 220 ولت AC 50 هرتز، که می توانید هر دستگاهی را در محدوده توان مجاز به آن متصل کنید، به سادگی از یک یو پی اس کامپیوتر ساخته شده است: سیم های استاندارد باتری "شما" با سیم های طولانی با گیره هایی برای باتری ماشین جایگزین می شوند. پایانه ها سطح مقطع سیم بر اساس چگالی جریان مجاز 20-25 A/sq محاسبه می شود. میلی متر، در زیر نیز ببینید. اما به دلیل باتری غیر استاندارد، ممکن است مشکلاتی ایجاد شود - با آن، و گران تر و ضروری تر از مبدل است.

UPS همچنین از باتری های سرب اسیدی استفاده می کند. امروزه این تنها منبع انرژی شیمیایی ثانویه در دسترس است که می‌تواند به طور منظم جریان‌های بزرگ (جریان‌های اضافی) را بدون از بین رفتن کامل در 10-15 سیکل شارژ-دشارژ ارسال کند. در حمل و نقل هوایی، از باتری های نقره-روی استفاده می شود که حتی قدرتمندتر هستند، اما بسیار گران هستند، به طور گسترده در دسترس نیستند و عمر مفید آنها با استانداردهای روزمره ناچیز است - تقریباً. 150 سیکل.

تخلیه باتری های اسیدی به وضوح توسط ولتاژ روی بانک کنترل می شود و کنترل کننده UPS اجازه نمی دهد باتری "خارجی" بیش از حد مجاز تخلیه شود. اما در باتری های استاندارد UPS الکترولیت ژل است در حالی که در باتری های خودرو مایع است. حالت های شارژ در هر دو مورد به طور قابل توجهی متفاوت است: جریان های مشابهی مانند یک مایع از ژل عبور نمی کنند، و در الکترولیت مایع، اگر جریان شارژ خیلی کم باشد، تحرک یون ها کم خواهد بود و نه همه. آنها به جای خود در الکترودها باز خواهند گشت. در نتیجه، یو پی اس به طور مزمن باتری خودرو را کم شارژ می کند، به زودی سولفاته می شود و کاملا غیر قابل استفاده می شود. بنابراین، یک شارژر باتری برای اینورتر در UPS مورد نیاز است. شما می توانید آن را خودتان بسازید، اما این موضوع دیگری است.

باتری و برق

مناسب بودن مبدل برای یک هدف خاص به باتری نیز بستگی دارد. یک اینورتر ولتاژ تقویتی برای مصرف کنندگان انرژی از "ماده تاریک" کیهان، سیاهچاله ها، روح القدس یا هر جای دیگری مانند آن نمی گیرد. فقط از باتری. و از آن نیرویی را که به مصرف کنندگان عرضه می شود، تقسیم بر بازده خود مبدل می گیرد.

اگر "6800W" یا بیشتر را روی بدنه یک اینورتر مارک دار مشاهده کردید، چشمان خود را باور کنید. وسایل الکترونیکی مدرن این امکان را فراهم می کند که حتی دستگاه های قدرتمندتری را در حجم یک پاکت سیگار قرار دهید. اما بیایید بگوییم که ما به توان بار 1000 وات نیاز داریم و یک باتری ماشین معمولی 12 ولت 60 A/h در اختیار داریم. مقدار معمولی راندمان اینورتر 0.8 است. این به این معنی است که تقریبا طول می کشد. 100 A. برای چنین جریانی، سیم هایی با سطح مقطع 5 متر مربع نیز مورد نیاز است. mm (بالا را ببینید)، اما این چیز اصلی در اینجا نیست.

علاقه مندان به خودرو می دانند: اگر استارت را 20 دقیقه روشن می کنید، یک باتری جدید بخرید. درست است، ماشین‌های جدید دارای محدودیت‌های زمانی برای عملکرد آن هستند، بنابراین شاید آنها ندانند. و مطمئناً همه نمی دانند که استارت یک ماشین، پس از چرخش، جریانی حدودا می گیرد. 75 A (در 0.1-0.2 ثانیه در هنگام راه اندازی - تا 600 A). ساده ترین محاسبه - و معلوم می شود که اگر اینورتر تجهیزات خودکاری نداشته باشد که تخلیه باتری را محدود می کند ، پس از 15 دقیقه ما کاملاً تمام می شود. بنابراین مبدل خود را با در نظر گرفتن قابلیت های باتری موجود انتخاب یا طراحی کنید.

توجه: این حاکی از مزیت بزرگ مبدل های 12/220 ولت مبتنی بر یو پی اس های کامپیوتر است - کنترل کننده آنها اجازه نمی دهد باتری به طور کامل تخلیه شود.

عمر باتری های اسیدی در صورتی که با جریان 2 ساعته تخلیه شوند (12 آمپر برای 60 آمپر در ساعت، 24 آمپر برای 120 آمپر در ساعت و 42 آمپر برای 210 آمپر در ساعت) به میزان قابل توجهی کاهش نمی یابد. با در نظر گرفتن راندمان تبدیل، این یک قدرت بارگذاری درازمدت مجاز تقریباً به دست می‌دهد. به ترتیب 120 وات، 230 وات و 400 وات. به مدت 10 دقیقه بار (مثلاً برای برق انداختن یک ابزار برقی)، می توان آن را 2.5 برابر افزایش داد، اما پس از آن ABC باید حداقل 20 دقیقه استراحت کند.

به طور کلی، نتیجه کاملاً بد نیست. از میان ابزارهای برقی معمولی خانگی، فقط آسیاب می تواند 1000-1300 وات مصرف کند. بقیه، به عنوان یک قاعده، تا 400 وات، و پیچ گوشتی ها تا 250 وات هزینه دارند. یک یخچال از یک باتری 12 ولت 60 A/h از طریق یک اینورتر به مدت 1.5-5 ساعت کار می کند. برای انجام اقدامات لازم کاملاً کافی است. بنابراین، ساخت یک مبدل 1 کیلوواتی برای باتری 60 A/h منطقی است.

خروجی چه خواهد بود؟

به منظور کاهش وزن و اندازه دستگاه، به استثنای موارد نادر (به زیر مراجعه کنید)، مبدل های ولتاژ در فرکانس های افزایش یافته از صدها هرتز به واحدها و ده ها کیلوهرتز کار می کنند. هیچ مصرف کننده ای جریانی با چنین فرکانسی را نمی پذیرد و اتلاف انرژی آن در سیم کشی های معمولی بسیار زیاد خواهد بود. بنابراین، اینورترهای 12-200 برای ولتاژ خروجی زیر ساخته شده اند. انواع:

• ثابت اصلاح شده 220 ولت (220 ولت AC). مناسب برای تغذیه شارژرهای تلفن، اکثر منابع تغذیه (PS) برای تبلت ها، لامپ های رشته ای، خانه دارهای فلورسنت و لامپ های LED. با قدرت 150-250 وات، آنها برای ابزارهای برقی دستی مناسب هستند: توان DC مصرفی آنها اندکی کاهش می یابد و گشتاور افزایش می یابد. برای سوئیچینگ منابع تغذیه (UPS) تلویزیون، کامپیوتر، لپ تاپ، اجاق مایکروویو و غیره مناسب نیست. با توان بیش از 40-50 وات: اینها لزوماً به اصطلاح دارند. یک واحد راه اندازی که برای عملکرد عادی آن ولتاژ اصلی باید به طور دوره ای از صفر عبور کند. نامناسب و خطرناک برای دستگاه های دارای ترانسفورماتور قدرت روی موتورهای برقی آهنی و AC: ابزارهای برقی ثابت، یخچال، تهویه مطبوع، اکثر صدای Hi-Fi، غذاسازها، برخی جاروبرقی ها، قهوه سازها، آسیاب های قهوه و اجاق های مایکروویو (برای دومی - به دلیل وجود میز موتور چرخشی).
• موج سینوسی اصلاح شده (به زیر مراجعه کنید) - مناسب برای هر مصرف کننده ای، به جز برای صدای Hi-Fi با UPS، سایر دستگاه های دارای UPS از 40-50 وات (به بالا مراجعه کنید) و اغلب سیستم های امنیتی محلی، ایستگاه های هواشناسی خانه و غیره. با سنسورهای حساس آنالوگ
• سینوسی خالص - مناسب بدون محدودیت، به جز قدرت، برای هر مصرف کننده برق.

سینوس یا کاذب؟

به منظور افزایش بازده، تبدیل ولتاژ نه تنها در فرکانس های بالاتر، بلکه با پالس های هتروپولار نیز انجام می شود. با این حال، تامین انرژی بسیاری از دستگاه‌های مصرف‌کننده با دنباله‌ای از پالس‌های مستطیلی چند قطبی (به اصطلاح پرپیچ‌وخم) غیرممکن است: جهش‌های بزرگ در جبهه‌های پیچ و خم حتی با بار واکنشی کمی منجر به تلفات انرژی زیادی می‌شود و می‌تواند باعث اختلال در عملکرد مصرف کننده با این حال، طراحی مبدل برای جریان سینوسی نیز غیرممکن است - راندمان از تقریباً تجاوز نمی کند. 0.6.

ولتاژ DC را به موج سینوسی اصلاح شده و خالص تبدیل کنید

یک انقلاب آرام، اما قابل توجه در این صنعت زمانی رخ داد که میکرو مدارها به طور خاص برای اینورترهای ولتاژ توسعه یافتند و به اصطلاح را تشکیل دادند. یک سینوسی اصلاح شده (در سمت چپ در شکل)، اگرچه درست تر است که آن را شبه، متا، شبه و غیره بنامیم. سینوسی شکل فعلی سینوسی اصلاح‌شده پله‌ای است و جبهه‌های پالس طولانی‌تر می‌شوند (جلوهای پیچ در پیچ اغلب بر روی صفحه نمایش اسیلوسکوپ پرتو کاتدی قابل مشاهده نیستند). به لطف این، مصرف کنندگان با ترانسفورماتورهای آهنی یا واکنش پذیری قابل توجه (موتورهای الکتریکی ناهمزمان) موج کاذب را "واقعی" می دانند و طوری کار می کنند که گویی هیچ اتفاقی نیفتاده است. صدای Hi-Fi با ترانسفورماتور شبکه روی سخت افزار را می توان با موج سینوسی اصلاح شده تغذیه کرد. علاوه بر این، یک سینوسی اصلاح شده را می توان به روش های نسبتاً ساده به یک سینوسی "تقریبا واقعی" صاف کرد، تفاوت ها با یک سینوسی خالص در اسیلوسکوپ به سختی با چشم قابل مشاهده است. مبدل‌های نوع Pure Sine بسیار گران‌تر از مبدل‌های معمولی نیستند، در سمت راست در شکل.

با این حال، استفاده از دستگاه هایی با اجزای آنالوگ دمدمی مزاج و UPS از موج سینوسی اصلاح شده توصیه نمی شود. دومی بسیار نامطلوب هستند. واقعیت این است که پلت فرم میانی سینوسی اصلاح شده یک ولتاژ صفر خالص نیست. واحد راه اندازی UPS از یک موج سینوسی اصلاح شده به وضوح کار نمی کند و کل UPS ممکن است از حالت راه اندازی خارج نشود. کاربر در ابتدا این را به عنوان اشکالات زشت می بیند و سپس مانند جوک دود از دستگاه خارج می شود. بنابراین، دستگاه های موجود در یو پی اس باید از اینورترهای نوع Pure Sine تغذیه شوند.

اینورتر را خودمان می سازیم

بنابراین، در حال حاضر واضح است که بهتر است یک اینورتر برای خروجی 220 ولت 50 هرتز بسازید، اگرچه خروجی AC را نیز به خاطر خواهیم داشت. در حالت اول، برای کنترل فرکانس به یک فرکانس متر نیاز دارید: هنجار نوسانات فرکانس شبکه منبع تغذیه 48-53 هرتز است. موتورهای الکتریکی AC به ویژه به انحرافات آن حساس هستند: هنگامی که فرکانس ولتاژ منبع تغذیه به حد تحمل می رسد، گرم می شوند و از سرعت نامی دور می شوند. مورد دوم برای یخچال ها و تهویه مطبوع بسیار خطرناک است، آنها می توانند به دلیل کاهش فشار به طور جبران ناپذیری از کار بیفتند. اما ما نیازی به خرید، اجاره یا التماس برای وام یک فرکانس‌سنج الکترونیکی دقیق و چند منظوره نداریم - به دقت آن نیازی نداریم. یا یک فرکانس‌سنج رزونانس الکترومکانیکی (محل 1 در شکل) یا یک اشاره‌گر از هر سیستم، pos. 2:

دستگاه هایی برای نظارت بر فرکانس شبکه منبع تغذیه

هر دو ارزان هستند، در اینترنت و در شهرهای بزرگ در فروشگاه های تخصصی برق فروخته می شوند. یک فرکانس سنج رزونانس قدیمی در بازار آهن یافت می شود و یکی یا دیگری پس از راه اندازی اینورتر، برای نظارت بر فرکانس شبکه در خانه بسیار مناسب است - متر به اتصال آنها به شبکه پاسخ نمی دهد.

50 هرتز از کامپیوتر

در بیشتر موارد، برق 220 ولت 50 هرتز برای مصرف کنندگانی که قدرت خاصی ندارند، تا 250-350 وات مورد نیاز است. سپس اساس مبدل 12/220 ولت 50 هرتز می تواند یک یو پی اس از یک کامپیوتر قدیمی باشد - البته اگر یکی در سطل زباله دراز کشیده باشد یا کسی آن را ارزان بفروشد. توان تحویلی به بار تقریباً خواهد بود. 0.7 از یو پی اس دارای امتیاز. به عنوان مثال، اگر روی بدنه آن "250W" نوشته شده باشد، دستگاه هایی تا 150-170 وات را می توان بدون ترس وصل کرد. شما به چیزهای بیشتری نیاز دارید - ابتدا باید آن را روی باری از لامپ های رشته ای آزمایش کنید. 2 ساعت دوام آورد - می تواند چنین قدرتی را برای مدت طولانی ارائه دهد. نحوه ساخت اینورتر 12 ولت DC/220 ولت AC 50 هرتز از منبع تغذیه کامپیوتر، ویدیوی زیر را ببینید.

ویدئو: یک مبدل ساده 12-220 از منبع تغذیه کامپیوتر

کلیدها

فرض کنید هیچ یو پی اس کامپیوتری وجود ندارد یا به برق بیشتری نیاز دارید. سپس انتخاب عناصر کلیدی مهم می شود: آنها باید جریان های بالا را با حداقل تلفات سوئیچینگ تغییر دهند، قابل اعتماد و مقرون به صرفه باشند. در این راستا، ترانزیستورهای دوقطبی و تریستورها با اطمینان در حال تبدیل شدن به چیزی از گذشته در این زمینه هستند.

دومین انقلاب در تجارت اینورتر با ظهور ترانزیستورهای قدرتمند اثر میدانی ("ترانزیستورهای میدان") مرتبط است. ساختار عمودی با این حال، آنها کل فناوری منبع تغذیه دستگاه های کم مصرف را متحول کرده اند: یافتن ترانسفورماتور روی آهن در لوازم خانگی به طور فزاینده ای دشوار می شود.

بهترین دستگاه‌های میدان پرقدرت برای مبدل‌های ولتاژ، کانال القای گیت عایق (MOSFET) است، به عنوان مثال. IFR3205، سمت چپ در شکل:

ترانزیستورهای قدرت برای مبدل های ولتاژ

با توجه به قدرت سوئیچینگ ناچیز، بازده یک اینورتر با خروجی DC در چنین ترانزیستورهایی می تواند به 0.95 و با خروجی AC 50 هرتز 0.85-0.87 برسد. آنالوگ های ماسفت با یک کانال داخلی، به عنوان مثال. IFRZ44، راندمان کمتری دارد، اما بسیار ارزان تر است. یک جفت یکی از این دو به شما امکان می‌دهد تا قدرت بار را به حدودی برسانید. 600 وات; هر دو را می توان بدون مشکل موازی کرد (در سمت راست در شکل)، که امکان ساخت اینورترهایی با قدرت تا 3 کیلو وات را فراهم می کند.

توجه: تلفات توان سوئیچینگ سوئیچ های دارای کانال داخلی هنگام کار بر روی یک بار راکتیو قابل توجه (به عنوان مثال، یک موتور الکتریکی ناهمزمان) می تواند به 1.5 وات در هر سوئیچ برسد. کلیدهای دارای کانال القایی از این اشکال عاری هستند.

TL494

سومین عنصری که امکان رساندن مبدل های ولتاژ را به وضعیت فعلی آنها فراهم کرد، ریزمدار تخصصی TL494 و آنالوگ های آن است. همه آنها یک کنترل کننده مدولاسیون عرض پالس (PWM) هستند که سیگنال موج سینوسی اصلاح شده را در خروجی ها تولید می کند. خروجی ها چند قطبی هستند که به شما امکان کنترل جفت کلید را می دهد. فرکانس تبدیل مرجع توسط یک مدار RC منفرد تنظیم می شود که پارامترهای آن را می توان در محدوده وسیعی تغییر داد.

چه زمانی کار دائم کافی است؟

دایره مصرف کنندگان 220 ولت DC محدود است، اما این آنها هستند که نه تنها در شرایط اضطراری به منبع تغذیه مستقل نیاز دارند. به عنوان مثال، هنگام کار با ابزار برقی در جاده یا در گوشه دور سایت خود. یا همیشه وجود دارد، مثلاً، در روشنایی اضطراری ورودی خانه، راهرو، راهرو، منطقه محلی از یک باتری خورشیدی که باتری را در طول روز شارژ می کند. سومین مورد معمولی شارژ کردن گوشی شما در حال حرکت از فندک است. در اینجا به توان خروجی بسیار کمی نیاز است، بنابراین اینورتر را می توان تنها با 1 ترانزیستور مطابق مدار ژنراتور آرامش ساخت، به ادامه مطلب مراجعه کنید. کلیپ ویدیویی

ویدئو: مبدل تقویت کننده در یک ترانزیستور

در حال حاضر برای روشن کردن 2-3 لامپ ال ای دی به برق بیشتری نیاز دارید. هنگام تلاش برای "فشرده کردن" آن، راندمان مسدود کردن ژنراتورها به شدت کاهش می یابد و شما باید به مدارهایی با عناصر زمان بندی جداگانه یا بازخورد القایی داخلی کامل سوئیچ کنید؛ آنها مقرون به صرفه ترین هستند و دارای کمترین تعداد اجزا هستند. در حالت اول، برای سوئیچ کردن یک سوئیچ، EMF خود القایی یکی از سیم پیچ های ترانسفورماتور همراه با یک مدار زمان بندی استفاده می شود. در مورد دوم، عنصر تنظیم فرکانس، خود ترانسفورماتور افزایش دهنده به دلیل ثابت زمانی خود است. ارزش آن در درجه اول توسط پدیده خود القایی تعیین می شود. بنابراین، هر دو اینورتر گاهی اوقات مبدل خود القایی نامیده می شوند. راندمان آنها معمولاً از 0.6-0.65 بالاتر نیست ، اما اولاً مدار ساده است و نیازی به تنظیم ندارد. دوم اینکه ولتاژ خروجی ذوزنقه ای تر از موج مربعی است. مصرف کنندگان «تقاضا» آن را به عنوان یک موج سینوسی اصلاح شده «درک» می کنند. نقطه ضعف: سوئیچ های میدانی در چنین مبدل هایی عملاً غیر قابل استفاده هستند، زیرا اغلب به دلیل افزایش ولتاژ در سیم پیچ اولیه در هنگام سوئیچینگ از کار می افتند.

نمونه ای از یک مدار با عناصر زمان بندی خارجی در حالت pos آورده شده است. 1 عکس:

مدار مبدل های ولتاژ ساده 12-200 ولت

هسته مغناطیسی ترانسفورماتور مبدل ولتاژ کم قدرت انتخاب نشده است

نویسنده طرح نتوانست بیش از 11 وات از آن فشار دهد، اما ظاهراً فریت را با آهن کربونیل اشتباه گرفته است. در هر صورت، مدار مغناطیسی زرهی (کاپ) در عکس خودش (شکل سمت راست را ببینید) به هیچ وجه فریت نیست. بیشتر شبیه یک کربونیل قدیمی است که با گذشت زمان از بیرون اکسید شده است، شکل را ببینید. سمت راست بهتر است ترانسفورماتور این اینورتر را روی یک حلقه فریت با سطح مقطع فریت 0.7-1.2 متر مربع باد کنید. سانتی متر سیم پیچ اولیه باید شامل 7 دور سیم با قطر مس 0.6-0.8 میلی متر و سیم پیچ ثانویه باید شامل 57-58 دور سیم 0.3-0.32 میلی متر باشد. این برای صاف کردن با دو برابر کردن است، در زیر ببینید. برای 220 ولت "خالص" - 230-235 دور سیم 0.2-0.25. در این حالت، هنگام جایگزینی KT814 با KT818، این اینورتر تا 25-30 وات برق را ارائه می دهد که برای 3-4 لامپ LED کافی است. هنگام تعویض KT814 با KT626، قدرت بار تقریباً خواهد بود. 15 وات، اما راندمان افزایش می یابد. در هر دو حالت رادیاتور کلید از 50 متر مربع است. سانتی متر.

در پوز. شکل 2 نمودار مبدل 12-220 "قبل از دیلووین" را با سیم پیچ های بازخورد جداگانه نشان می دهد. آنقدرها قدیمی نیست. ابتدا ولتاژ خروجی تحت بار ذوزنقه ای با شکستگی های گرد و بدون سنبله است. این حتی بهتر از یک موج سینوسی اصلاح شده است. ثانیا، این مبدل را می توان بدون هیچ تغییری در مدار برای توان حداکثر 300-350 وات و فرکانس 50 هرتز طراحی کرد، سپس به یکسو کننده نیازی نیست، فقط باید VT1 و VT2 را روی رادیاتورهای 250 کیلو وات نصب کنید. . هر کدام را ببینید ثالثاً از باتری محافظت می کند: هنگام بارگذاری بیش از حد ، فرکانس تبدیل کاهش می یابد ، توان خروجی کاهش می یابد و اگر آن را حتی بیشتر بارگذاری کنید ، تولید متوقف می شود. یعنی برای جلوگیری از تخلیه بیش از حد باتری، نیازی به اتوماسیون نیست.

روش محاسبه این اینورتر در اسکن در شکل نشان داده شده است:

مقادیر کلیدی در آن فرکانس تبدیل و القای کاری در مدار مغناطیسی است. فرکانس تبدیل بر اساس مواد هسته موجود و توان مورد نیاز انتخاب می شود:

این "همه چیزخواری" فریت با این واقعیت توضیح داده می شود که حلقه پسماند آن مستطیل شکل است و القای کاری برابر با القای اشباع است. کاهش مقادیر محاسبه شده القاء در هسته های مغناطیسی فولادی در مقایسه با مقادیر معمولی ناشی از افزایش شدید تلفات سوئیچینگ جریان های غیر سینوسی با افزایش آن است. بنابراین، از هسته ترانسفورماتور قدرت تلویزیون قدیمی 270 وات "تابوت" در این مبدل 50 هرتز، امکان حذف بیش از 100-120 وات وجود خواهد داشت. اما - بدون ماهی، سرطان در ماهی وجود دارد.

توجه: اگر یک هسته مغناطیسی فولادی با سطح مقطع بزرگ دارید، برق را از آن خارج نکنید! بگذارید القایی بهتر شود - راندمان مبدل افزایش می یابد و شکل ولتاژ خروجی بهبود می یابد.

صاف کردن

بهتر است ولتاژ خروجی این اینورترها را با استفاده از مداری با دو برابر شدن ولتاژ موازی تصحیح کنید (مورد 3 در شکل با نمودارها): هزینه قطعات برای آن کمتر خواهد بود و تلفات برق در جریان غیر سینوسی کمتر از در یک پل خازن ها باید "قدرت" داشته باشند، که برای توان راکتیو بالا طراحی شده اند (PE یا W تعیین شده). اگر "صدا" را بدون این حروف قرار دهید، ممکن است به سادگی منفجر شوند.

50 هرتز؟ خیلی ساده است!

یک اینورتر ساده 50 هرتزی (مورد 4 در شکل بالا با نمودارها) طراحی جالبی است. برای برخی از انواع ترانسفورماتورهای قدرت استاندارد، ثابت زمانی ذاتی نزدیک به 10 میلی ثانیه است، یعنی. نیم دوره 50 هرتز. با تنظیم آن با مقاومت های زمان بندی، که به عنوان محدود کننده جریان کنترل سوئیچ نیز عمل می کنند، می توانید بلافاصله یک موج مربعی صاف 50 هرتز در خروجی بدون مدارهای تشکیل پیچیده به دست آورید. ترانسفورماتورهای TP، TPP، TN برای 50-120 وات مناسب هستند، اما نه هر نوع. ممکن است مجبور شوید مقادیر مقاومت را تغییر دهید و/یا خازن های 1-22 nF را موازی با آنها وصل کنید. اگر فرکانس تبدیل هنوز از 50 هرتز فاصله داشته باشد، جدا کردن و پیچیدن ترانسفورماتور بی فایده است: مدار مغناطیسی چسبانده شده با چسب فرومغناطیسی کرک می شود و پارامترهای ترانسفورماتور به شدت خراب می شود.

این اینورتر مبدل ویلاهای آخر هفته است. به دلایل مشابه قبلی باتری ماشین را خالی نمی کند. اما کافی است خانه ای با ایوان را با لامپ های ال ای دی و تلویزیون یا پمپ ویبره در چاه روشن کنید. فرکانس تبدیل اینورتر تنظیم شده هنگامی که جریان بار از 0 به حداکثر تغییر می کند فراتر از هنجارهای فنی برای شبکه های منبع تغذیه نیست.

سیم پیچ های ترانسفورماتور اصلی به این صورت هدایت می شوند. در ترانسفورماتورهای قدرت معمولی، تعداد زوج سیم پیچ ثانویه برای 12 یا 6 ولت وجود دارد. دو عدد از آنها "کنار" هستند و بقیه به طور موازی در گروه هایی با تعداد مساوی سیم پیچ در هر یک لحیم می شوند. در مرحله بعد، گروه ها به صورت سری به هم متصل می شوند تا هر کدام 2 نیم سیم پیچ 12 ولتی دریافت کنید، این یک سیم پیچ ولتاژ پایین (اولیه) با نقطه میانی خواهد بود. از سیم پیچ های کم ولتاژ باقی مانده، یکی به صورت سری با سیم پیچ برق 220 ولت وصل می شود؛ این سیم پیچ افزایش یافته خواهد بود. یک افزودنی مورد نیاز است زیرا ... افت ولتاژ در سوئیچ های ساخته شده از ترانزیستورهای کامپوزیت دوقطبی، همراه با تلفات آن در ترانسفورماتور، می تواند به 2.5-3 ولت برسد و ولتاژ خروجی دست کم گرفته می شود. سیم پیچ اضافی آن را به حالت عادی می رساند.

DC از تراشه

راندمان مبدل های توصیف شده از 0.8 تجاوز نمی کند و فرکانس بسته به جریان بار به طور قابل توجهی تغییر می کند. حداکثر توان بار کمتر از 400 وات است، بنابراین وقت آن است که در مورد راه حل های مدار مدرن فکر کنید.

مدار یک مبدل ساده 12 ولت DC/220 ولت DC برای 500-600 وات در شکل نشان داده شده است:

مدار مبدل 12-220 ولت DC 1000 وات

هدف اصلی آن برق رسانی به ابزارهای برقی دستی است. چنین باری به کیفیت ولتاژ عرضه شده نیاز ندارد، بنابراین کلیدها ارزان تر گرفته می شوند. IFRZ46, 48 نیز مناسب هستند ترانسفورماتور بر روی فریت با سطح مقطع 2-2.5 متر مربع پیچیده می شود. سانتی متر؛ یک هسته ترانسفورماتور قدرت از یک یو پی اس کامپیوتر مناسب است. سیم پیچ اولیه - 2x5 پیچ از یک بسته نرم افزاری از 5-6 سیم سیم پیچ با قطر مس 0.7-0.8 میلی متر (به زیر مراجعه کنید). ثانویه - 80 چرخش از همان سیم. نیازی به تنظیم نیست، اما هیچ نظارتی بر تخلیه باتری وجود ندارد، بنابراین در حین کار باید یک مولتی متر را به پایانه های آن وصل کنید و فراموش نکنید که به آن نگاه کنید (همین مورد در مورد سایر اینورترهای ولتاژ خانگی نیز صدق می کند). اگر ولتاژ به 10.8 ولت (1.8 ولت در هر سلول) کاهش یابد - متوقف شود، خاموش شود! به 1.75 ولت در هر سلول کاهش یافت (10.5 ولت برای کل باتری) - این قبلاً سولفاته است!

نحوه پیچیدن ترانسفورماتور روی حلقه

ویژگی های کیفی اینورتر، به ویژه کارایی آن، کاملاً تحت تأثیر میدان سرگردان ترانسفورماتور آن است. راه حل اساسی برای کاهش آن مدت هاست شناخته شده است: سیم پیچ اولیه، که مدار مغناطیسی را با انرژی "پمپ" می کند، در نزدیکی آن قرار می گیرد. ثانویه بالاتر از آن به ترتیب نزولی قدرتشان. اما فناوری به گونه‌ای است که اصول نظری در طرح‌های خاص گاهی اوقات باید به درون برگردند. یکی از قوانین مورفی تقریباً بنابراین: اگر قطعه سخت افزاری همچنان نمی خواهد آنطور که باید کار کند، سعی کنید برعکس آن را در آن انجام دهید. این به طور کامل در مورد یک ترانسفورماتور فرکانس بالا روی یک هسته مغناطیسی حلقه فریت با سیم پیچ های ساخته شده از سیم سفت و سخت نسبتاً ضخیم اعمال می شود. ترانسفورماتور مبدل ولتاژ را روی یک حلقه فریت به این صورت بپیچید:

• مدار مغناطیسی عایق بندی شده است و با استفاده از یک شاتل سیم پیچ، یک سیم پیچ ثانویه پله بالا روی آن پیچیده می شود و پیچ ها را تا حد امکان محکم می کند. 1 در شکل:

سیم پیچی ترانسفورماتور مبدل ولتاژ روی یک حلقه فریت

• قسمت دوم را با نوار چسب محکم بپیچید، موقعیت 2.
• 2 دسته سیم یکسان را برای سیم پیچ اولیه آماده کنید: تعداد دورهای نصف سیم پیچ فشار ضعیف را با یک سیم نازک غیرقابل استفاده بپیچید، آن را بردارید، طول را اندازه بگیرید، تعداد مورد نیاز سیم پیچ را با یک ذخیره قطع کنید و آنها را جمع کنید. به بسته های نرم افزاری
• علاوه بر این، سیم پیچ ثانویه تا زمانی که سطح نسبتاً صافی به دست آید عایق بندی می شود.
• "اولیه" را با 2 بسته به طور همزمان بپیچید، سیم های بسته ها را با نوار بچینید و چرخش ها را به طور مساوی روی هسته توزیع کنید. 3.
• انتهای دسته ها را صدا بزنید و ابتدای یکی را به انتهای دیگری وصل کنید، این نقطه وسط سیم پیچ خواهد بود.

توجه: در نمودارهای مدار الکتریکی، ابتدای سیم پیچ ها، در صورت لزوم، با یک نقطه نشان داده می شود.

50 هرتز صاف شد

موج سینوسی اصلاح شده از یک کنترلر PWM تنها راه برای دریافت 50 هرتز در خروجی اینورتر نیست، که برای اتصال هر مصرف کننده برق خانگی مناسب است، و "صاف کردن" آن نیز ضرری ندارد. ساده ترین آنها ترانسفورماتور آهنی خوب قدیمی است که به دلیل اینرسی الکتریکی خود به خوبی "اتو" می شود. درست است، پیدا کردن یک هسته مغناطیسی با قدرت بیش از 500 وات به طور فزاینده ای دشوار می شود. چنین ترانسفورماتور ایزوله ای به خروجی ولتاژ پایین اینورتر روشن می شود و باری به سیم پیچ افزایش یافته آن متصل می شود. به هر حال، اکثر یو پی اس های کامپیوتر بر اساس این طرح ساخته شده اند، بنابراین برای این منظور کاملا مناسب هستند. اگر ترانسفورماتور را خودتان بچرخانید، آن را به طور مشابه با قدرت محاسبه می کنید، اما با یک ردیابی. امکانات:

• مقدار اولیه تعیین شده القایی کار بر 1.1 تقسیم می شود و در تمام محاسبات بعدی اعمال می شود. این به منظور در نظر گرفتن به اصطلاح ضروری است. ضریب شکل ولتاژ غیر سینوسی Kf; برای یک سینوسی Kf=1.
• سیم‌پیچ افزایش‌یافته ابتدا به‌عنوان سیم‌پیچ شبکه ۲۲۰ ولت برای یک توان معین محاسبه می‌شود (یا با پارامترهای مدار مغناطیسی و مقدار القایی کار تعیین می‌شود). سپس تعداد دورهای یافت شده برای توانهای تا 150 وات در 1.08، برای توانهای 150-400 وات در 1.05 و برای توانهای 400-1300 وات در 1.02 ضرب می شود.
• نیمی از سیم پیچ ولتاژ پایین به عنوان ولتاژ ثانویه 14.5 ولت برای کلیدهای دوقطبی یا با کانال داخلی و 13.2 ولت برای کلیدهای با کانال القایی محاسبه می شود.

نمونه هایی از راه حل های مدار برای مبدل های 12-200 ولت 50 هرتز با ترانسفورماتور ایزوله در شکل نشان داده شده است:

مدارهای مبدل ولتاژ 12-220 ولت 50 هرتز برای 500-1000 وات

در سمت چپ، کلیدها توسط نوسانگر اصلی کنترل می شوند. یک مولتی ویبراتور "نرم"، در حال حاضر یک پیچ و خم در جلوهای مسدود شده و شکستگی های صاف ایجاد می کند، بنابراین نیازی به اقدامات صاف کننده اضافی نیست. ناپایداری فرکانس یک مولتی ویبراتور نرم بیشتر از یک مولتی ویبراتور معمولی است، بنابراین برای تنظیم آن به یک پتانسیومتر P نیاز دارید. با کلیدهای روی KT827، می توانید برق را تا 200 وات (رادیاتورها از 200 سانتی متر مربع بدون آن) حذف کنید. دمیدن). کلیدهای KP904 از آشغال قدیمی یا IRFZ44 به شما امکان می دهد آن را تا 350 وات افزایش دهید. تک در IRF3205 تا 600 وات و جفت روی آنها تا 1000 وات.

یک اینورتر 12-220 ولت 50 هرتز با یک اسیلاتور اصلی در TL494 (در سمت راست در شکل) فرکانس را در تمام شرایط عملیاتی قابل تصور حفظ می کند. برای صاف کردن موثرتر یک شبه سینوسی، از پدیده به اصطلاح استفاده می شود. رزونانس بی تفاوت، که در آن روابط فاز جریان ها و ولتاژها در مدار نوسانی مانند رزونانس حاد می شود، اما دامنه آنها به طور قابل توجهی افزایش نمی یابد. از نظر فنی، این را می توان به سادگی حل کرد: یک خازن صاف کننده به سیم پیچ تقویت کننده متصل است، مقدار خازن آن مطابق با بهترین شکل جریان (نه ولتاژ!) تحت بار انتخاب می شود. برای کنترل شکل جریان، یک مقاومت 0.1-0.5 اهم به مدار بار با توان 0.03-0.1 مقدار نامی متصل می شود که یک اسیلوسکوپ با ورودی بسته به آن متصل می شود. ظرفیت هموارسازی بازده اینورتر را کاهش نمی دهد، اما نمی توانید از برنامه های کامپیوتری برای شبیه سازی اسیلوسکوپ های فرکانس پایین برای پیکربندی آن استفاده کنید، زیرا ورودی کارت صدایی که استفاده می کنند برای دامنه 220x1.4 = 310 V طراحی نشده است! کلیدها و قدرت ها مانند قبل هستند. مورد.

مدار مبدل پیشرفته 12-200 ولت 50 هرتز در شکل نشان داده شده است:

مدار یک مبدل بهبود یافته 12-200 ولت 50 هرتز

از کلیدهای مرکب پیچیده استفاده می کند. برای بهبود کیفیت ولتاژ خروجی، از این واقعیت استفاده می کند که امیتر ترانزیستورهای دوقطبی همپایه مسطح بسیار بیشتر از پایه و کلکتور دوپ شده است. هنگامی که TL494 یک پتانسیل بسته شدن را اعمال می کند، به عنوان مثال، به پایه VT3، جریان جمع کننده آن متوقف می شود، اما به دلیل جذب بار فضای امیتر، بسته شدن T1 و افزایش ولتاژ از emf خود القایی را کاهش می دهد. Tr توسط مدارهای L1 و R11C5 جذب می شود. آنها جبهه ها را بیشتر "کج" می کنند. توان خروجی اینورتر با توان کلی Tr تعیین می شود، اما نه بیشتر از 600 وات، زیرا استفاده از کلیدهای قدرتمند جفتی در این مدار غیرممکن است - گسترش مقدار بار دروازه ترانزیستورهای MOSFET بسیار قابل توجه است و سوئیچینگ سوئیچ ها نامشخص خواهد بود، به همین دلیل است که شکل ولتاژ خروجی ممکن است حتی بدتر شود.

Choke L1 5-6 دور سیم به قطر 2.4 میلی متر روی مس است که روی یک تکه میله فریت به قطر 8-10 متر و طول 30-40 میلی متر با گام 3.5-4 میلی متر پیچیده شده است. مدار مغناطیسی دریچه گاز نباید اتصال کوتاه داشته باشد! راه اندازی مدار یک کار بسیار پر دردسر است و به تجربه زیادی نیاز دارد: باید L1، R11 و C5 را مطابق با بهترین شکل جریان خروجی تحت بار انتخاب کنید، مانند مورد قبلی. مورد. اما Hi-Fi، که از این مبدل تغذیه می‌شود، برای سخت‌گیرترین افراد، "hi-fi" باقی می‌ماند
y شایعه

آیا بدون ترانسفورماتور امکان پذیر است؟

در حال حاضر سیم سیم پیچ برای یک ترانسفورماتور قدرتمند 50 هرتز یک پنی بسیار هزینه دارد. هسته های مغناطیسی از ترانسفورماتورهای "تابوت" تا 270 وات به طور کلی کم و بیش در دسترس هستند، اما در یک اینورتر نمی توانید بیش از 120-150 وات از آن فشار دهید و راندمان در بهترین حالت 0.7 خواهد بود، زیرا هسته های مغناطیسی "تابوت" از یک نوار ضخیم پیچیده می شوند، تلفات جریان گردابی که در آن در ولتاژ غیر سینوسی روی سیم پیچ ها زیاد است. یافتن یک هسته مغناطیسی SL ساخته شده از یک نوار نازک که قادر به ارائه بیش از 350 وات در القایی 0.7 تسلا باشد، به طور کلی مشکل ساز است، گران است، و کل مبدل بزرگ و سنگین خواهد بود. ترانسفورماتورهای UPS برای عملکرد مکرر در حالت طولانی مدت طراحی نشده اند - آنها گرم می شوند و مدارهای مغناطیسی آنها در اینورترها به سرعت تخریب می شوند - خواص مغناطیسی به شدت بدتر می شود، قدرت مبدل کاهش می یابد. آیا راهی برای خروج وجود دارد؟

بله، و این محلول اغلب در مبدل های مارک دار استفاده می شود. این یک پل الکتریکی است که از سوئیچ های روی ترانزیستورهای اثر میدان قدرت با ولتاژ بالا با ولتاژ شکست 400 ولت و جریان تخلیه بیش از 5 آمپر ساخته شده است. مناسب از مدارهای اولیه یو پی اس های کامپیوتر و از زباله های قدیمی - KP904. و غیره.

این پل توسط یک 220 ولت DC ثابت از یک اینورتر ساده 12-220 با یکسوسازی تغذیه می شود. بازوهای پل به صورت جفت، متقاطع، متناوب باز می شوند و جریان بار موجود در مورب پل تغییر جهت می دهد. مدارهای کنترل همه کلیدها به صورت گالوانیکی از هم جدا شده اند. در طرح های صنعتی کلیدها توسط دستگاه های خاصی کنترل می شوند. آی سی با جداسازی اپتوکوپلر، اما در شرایط آماتور، هر دو را می توان با یک اینورتر کم مصرف اضافی 12 ولت DC - 12 ولت 50 هرتز جایگزین کرد، که توسط یک ترانسفورماتور کوچک روی سخت افزار تغذیه می شود، به شکل. هسته مغناطیسی آن را می توان از یک ترانسفورماتور قدرت کم مصرف در بازار چین گرفت. به دلیل اینرسی الکتریکی، کیفیت ولتاژ خروجی حتی بهتر از یک موج سینوسی اصلاح شده است.

مدار دریافت 220 ولت 50 هرتز از مبدل ولتاژ بدون ترانسفورماتور قدرتمند روی سخت افزار