Nastavení Bluetooth

Obvod jednoduchého pulzního měniče napětí 12 220. Vysoké napětí a další

Mnoho radioamatérů je také automobilovými nadšenci a rádi relaxují s přáteli v přírodě, ale vůbec se nechtějí vzdát výhod civilizace. Proto vlastníma rukama sestavují měnič napětí 12 220, jehož obvod je znázorněn na obrázcích níže. V tomto článku řeknu a ukážu různé možnosti invertorové konstrukce, které se používají k získání 220V síťového napětí z autobaterie.

Zařízení je postaveno na push-pull měniči se dvěma výkonnými tranzistory s efektem pole. Pro tuto konstrukci jsou vhodné jakékoli N-kanálové tranzistory s polním efektem s proudem 40 A nebo více; Použil jsem levné tranzistory IRFZ44/46/48, ale pokud potřebujete větší výkon na výstupu, použijte výkonnější tranzistory s polem .

Transformátor navíjíme na feritový kroužek nebo pancéřové jádro E50, případně můžete použít jakýkoli jiný. Primární vinutí by mělo být navinuto dvoužilovým drátem o průřezu 0,8 mm - 15 závitů. Pokud použijete pancéřové jádro se dvěma sekcemi na rámu, primární vinutí je navinuto v jedné z sekcí a sekundární vinutí se skládá ze 110-120 závitů měděného drátu 0,3-0,4 mm. Na výstupu transformátoru získáváme střídavé napětí v rozsahu 190-260 Voltů, obdélníkové impulsy.

Napěťový měnič 12 220, jehož obvod byl popsán, může napájet různé zátěže, jehož výkon není větší než 100 wattů

Tvar výstupního pulsu - Obdélníkový

Transformátor v obvodu se dvěma primárními vinutími 7 V (každé rameno) a síťovým vinutím 220 V. Vhodné jsou téměř všechny transformátory z nepřerušitelných zdrojů napájení, ale s výkonem 300 wattů nebo více. Průměr drátu primárního vinutí je 2,5 mm.

Tranzistory IRFZ44, pokud chybí, lze snadno nahradit IRFZ40,46,48 a ještě výkonnějšími - IRF3205, IRL3705. Tranzistory v multivibračním obvodu TIP41 (KT819) lze nahradit domácími KT805, KT815, KT817 atd.

Pozor, obvod nemá ochranu na výstupu a vstupu proti zkratu nebo přetížení, klíče se přehřejí nebo spálí.

Z výše uvedeného odkazu jsou ke stažení dvě verze návrhu plošného spoje a fotografie hotového převodníku.

Tento měnič je poměrně výkonný a lze jej použít k napájení páječky, brusky, mikrovlnné trouby a dalších zařízení. Ale nezapomeňte, že jeho pracovní frekvence není 50 Hertzů.

Primární vinutí transformátoru je navinuto 7 žilami najednou, drátem o průměru 0,6 mm a obsahuje 10 závitů s odbočkou ze středu protaženou přes celý feritový prstenec. Po navinutí vinutí izolujeme a začneme navíjet zvyšovací vinutí stejným drátem, ale již 80 závity.

Výkonové tranzistory je vhodné instalovat na chladiče. Pokud správně sestavíte obvod převodníku, měl by okamžitě fungovat a nevyžaduje žádnou konfiguraci.

Stejně jako u předchozího návrhu je srdcem obvodu TL494.

Jedná se o hotový push-pull pulzní převodník, jeho úplný domácí analog je 1114EU4. Na výstupu obvodu jsou použity vysoce účinné usměrňovací diody a C-filtr.

V převodníku jsem použil feritové jádro ve tvaru W z TPI TV transformátoru. Všechna původní vinutí byla odmotaná, protože jsem sekundární vinutí převinul 84 závitů 0,6 drátem v emailové izolaci, pak vrstvu izolace a přešel na primární vinutí: 4 závity šikmo z 8 0,6 drátů, po navinutí byly vinutí zakroužkované a rozdělené napůl, dostali jsme 2 vinutí po 4 závitech ve 4 drátech, začátek jednoho byl spojen s koncem druhého, takže jsme udělali závitník od středu a nakonec vinutí navinuli zpětná vazba pět závitů drátu PEL 0,3.

Obvod měniče napětí 12 220, který jsme zkoumali, obsahuje tlumivku. Můžete si ho vyrobit sami navinutím na feritový kroužek z počítačová jednotka napájecí zdroj o průměru 10 mm a 20 závitech PEL drátu 2.

K dispozici je také výkres desky s plošnými spoji pro obvod měniče napětí 12 220 voltů:

A pár fotek výsledného měniče 12-220 Volt:

Opět se mi líbil TL494 spárovaný s mosfety (To je takový moderní typ tranzistorů s efektem pole), tentokrát jsem si půjčil transformátor ze starého počítačového zdroje. Při rozvržení desky jsem zohlednil její závěry, proto buďte opatrní při výběru možnosti umístění.

Na výrobu pouzdra jsem použil sodovku 0,25l, kterou jsem úspěšně urval po letu z Vladivostoku, ostrým nožem odřízl horní kroužek a vyřízl z něj střed a nalepil kruh ze sklolaminátu s otvory pro vypínač a konektor do něj pomocí epoxidu.

Aby byla sklenice tuhost, uřízl jsem z plastové láhve proužek o šířce našeho těla, natřel epoxidovým lepidlem a umístil do sklenice. Po zaschnutí lepidla sklenice docela ztuhla a měla izolované stěny; dno Sklenice byla ponechána čistá pro lepší tepelný kontakt s chladičem tranzistorů.

Pro dokončení montáže jsem ke krytu připájel vodiče a zajistil horkým lepidlem, což umožní v případě potřeby měnič napětí demontovat pouhým nahřátím krytu fénem.

Konstrukce měniče je navržena tak, aby převáděla 12 voltové napětí z baterie na 220 voltové střídavé napětí o frekvenci 50 Hz. Myšlenka na schéma byla vypůjčena z listopadu 1989.

Radioamatérské provedení obsahuje hlavní oscilátor určený pro kmitočet 100 Hz na spoušti K561TM2, dělič kmitočtu 2 na stejném čipu, ale na druhé spoušti a výkonový zesilovač využívající tranzistory zatížené transformátorem.

S ohledem na výstupní výkon měniče napětí by měly být tranzistory instalovány na radiátorech s velkou chladicí plochou.

Transformátor lze převinout ze starého síťového transformátoru TS-180. Síťové vinutí lze použít jako sekundární vinutí a poté se navinou vinutí Ia a Ib.

Napěťový měnič sestavený z pracovních komponentů nevyžaduje seřízení, s výjimkou volby kondenzátoru C7 s připojenou zátěží.

Pokud potřebujete výkres desky plošných spojů vyrobený v , klikněte na výkres plošného spoje.

Signály z mikrokontroléru PIC16F628A přes odpory 470 Ohm ovládají výkonové tranzistory a nutí je jeden po druhém otevírat. Polovinutí transformátoru o výkonu 500-1000 VA jsou připojena ke zdrojovým obvodům tranzistorů s efektem pole. Na jeho sekundárních vinutích by mělo být 10 voltů. Pokud vezmeme vodič o průřezu 3 mm2, bude výstupní výkon asi 500 W.

Celý design je velmi kompaktní, takže můžete použít prkénko bez leptání kolejí. Archiv s firmwarem mikrokontroléru můžete zachytit na zeleném odkazu hned výše

Obvod převodníku 12-220 je vytvořen na generátoru, který vytváří symetrické pulzy, které následují mimo fázi, a na výstupním bloku implementovaném na polních spínačích, jejichž zátěž je připojena k zvyšovacímu transformátoru. Pomocí prvků DD1.1 a DD1.2 je podle klasického schématu sestaven multivibrátor generující impulsy s opakovací frekvencí 100 Hz.

K vytvoření symetrických pulzů pohybujících se v protifázi využívá obvod D-spoušť mikroobvodu CD4013. Všechny impulsy vstupující na jeho vstup vydělí dvěma. Pokud nám na vstup jde signál s frekvencí 100 Hz, tak výstup spouště bude pouze 50 Hz.

Protože tranzistory s efektem pole mají izolované hradlo, má aktivní odpor mezi jejich kanálem a hradlem tendenci k nekonečně velké hodnotě. Pro ochranu spouštěcích výstupů před přetížením má obvod dva vyrovnávací prvky DD1.3 a DD1.4, přes které pulsy putují k tranzistorům s efektem pole.

V odvodňovacích obvodech tranzistorů je zahrnut zvyšovací transformátor. K ochraně před samoindukcí jsou k odtokům připojeny vysoce výkonné zenerovy diody. VF odrušení je provedeno filtrem na R4, C3.

Vinutí induktoru L1 je vyrobeno ručně na feritovém kroužku o průměru 28 mm. Je navinuta drátem PEL-2 0,6 mm v jedné vrstvě. Nejběžnější síťový transformátor je 220 voltů, ale s výkonem nejméně 100 W a se dvěma sekundárními vinutími po 9 V.

Chcete-li zlepšit účinnost měniče napětí a zabránit silné přehřátí, jsou ve výstupním stupni invertorového obvodu použity nízkoodporové tranzistory s efektem pole.

Na DD1.1 – DD1.3, C1, R1 je vyroben obdélníkový pulzní generátor s frekvencí opakování pulzů 200 Hz. Poté impulsy dorazí do frekvenčního děliče postaveného na prvcích DD2.1 - DD2.2. Proto je na výstupu děliče 6, výstupu DD2.1, frekvence snížena na 100Hz a již na 8. výstupu DD2.2. je to 50 Hz.

Signál z pinu 8 DD1 a pinu 6 DD2 jde do diod VD1 a VD2. Pro úplné otevření tranzistorů s efektem pole je nutné zvýšit amplitudu signálu, který prochází z diod VD1 a VD2, k tomu se VT1 a VT2 používají v obvodu měniče napětí. Výstupní tranzistory s efektem pole jsou řízeny přes VT3 a VT4. Pokud během montáže měniče nedošlo k žádné chybě, začne pracovat ihned po připojení napájení. Jediné, co se doporučuje udělat, je zvolit hodnotu odporu R1 tak, aby výstup byl obvyklých 50 Hz. VT5 a VT6. Když výstup Q1 (nebo Q2) klesne na nízkou úroveň, tranzistory VT1 a VT3 (nebo VT2 a VT4) se otevřou a kapacity hradla se začnou vybíjet a tranzistory VT5 a VT6 se zavřou.
Samotný převodník je sestaven podle klasického push-pull obvodu.
Pokud napětí na výstupu převodníku překročí nastavenou hodnotu, bude napětí na rezistoru R12 vyšší než 2,5 V, a proto prudce vzroste proud stabilizátorem DA3 a na vstupu FV tranzistoru se objeví signál vysoké úrovně. čip DA1.

Jeho výstupy Q1 a Q2 se přepnou do nulového stavu a tranzistory VT5 a VT6 se sepnou, což způsobí pokles výstupního napětí.
Do obvodu měniče napětí byla také přidána proudová ochranná jednotka na bázi relé K1. Je-li proud protékající vinutím vyšší než nastavená hodnota, sepnou kontakty jazýčkového spínače K1.1. FC vstup čipu DA1 bude vysoký a jeho výstupy půjdou nízko, což způsobí uzavření tranzistorů VT5 a VT6 a prudký pokles spotřeby proudu.

Poté zůstane DA1 v uzamčeném stavu. Pro spuštění převodníku bude potřeba úbytek napětí na vstupu IN DA1, kterého lze dosáhnout buď vypnutím napájení, nebo zkratováním kapacity C1. Chcete-li to provést, můžete do obvodu zavést tlačítko bez aretace, jehož kontakty jsou připájeny paralelně ke kondenzátoru.
Protože výstupní napětí je obdélníkového tvaru, je kondenzátor C8 navržen tak, aby jej vyhladil. LED HL1 je nezbytná pro indikaci přítomnosti výstupního napětí.
Transformátor T1 je vyroben z TS-180, lze jej nalézt v napájecích zdrojích starých CRT televizorů. Všechna jeho sekundární vinutí jsou odstraněna a je ponecháno síťové napětí 220 V. Slouží jako výstupní vinutí převodníku. Polovinutí 1.1 a I.2 jsou vyrobena z PEV-2 drátu 1.8, každé 35 závitů. Začátek jednoho vinutí je spojen s koncem druhého.
Relé je domácí výroby. Jeho vinutí se skládá z 1-2 závitů izolovaného drátu, dimenzovaného na proud do 20...30 A. Drát je navinut na tělese jazýčkového spínače se spínacími kontakty.

Výběrem rezistoru R3 můžete nastavit požadovanou frekvenci výstupního napětí a rezistoru R12 - amplitudu od 215...220 V.

Ahoj všichni! Povíme si, jak vyrobit kompletně mechanický měnič z 12 V DC na 220 V střídavé napětí. Výkon převodníku je 50 W, tvar výstupního signálu je čistý sinus. Ve skutečnosti se celá instalace skládá z elektromotoru a mini generátoru.

Bude potřeba

Elektromotor řady 775 - .
Třífázový bezkomutátorový mini generátor - .
Dvě kladky a řemen - .
Nabíjecí baterie 12V.
Zásuvka.

Vyrobte si převodník sami

Vezmeme motor řady 775. Má napájení 12V a spotřebuje až 7,5A

Vezmeme kladku.

Nasadíme řemenici na motor a utáhneme ji speciálním klíčem, který je součástí sady.

Nasadili jsme kladku na mini elektrický generátor.

Jako základ převodníku bude použito dřevěné prkno.

Motor a generátor na něj umístíme paralelně k sobě.

Nasadíme řemen a poznamenáme si vzdálenost, kterou je potřeba dodržet mezi generátorem a motorem, aby se řemen napnul.

Motor upevňujeme kovovými držáky. Dříve byly v desce vytvořeny otvory pro samořezné šrouby.

Upevníme generátor a nasadíme řemen na kladky.

Zásuvku přišroubujeme. Z generátoru vycházejí tři dráty. K bloku připojíme libovolné dva, jeden se nepoužije.

Nainstalujte baterii.

K motoru se připojujeme přes vypínač.

Samotný spínač přilepíme k baterii horkým lepidlem.

Pohled na hotový měnič napětí.

Testy

Zapněte zařízení. Je slyšet hluk motoru.
Přestože bezkomutátorový generátor produkuje celkový výkon 50 W, stačí to k rozsvícení 40W lampy v jedné fázi.

V pohodě si poradí s LED lampou.

Telefon nabijete bez problémů.

Velkou výhodou tohoto provedení je, že převodník produkuje třífázové napětí o frekvenci přibližně 50 Hz s absolutně čistou sinusovkou. Snad se vám to někde může hodit.Na činnost převodníku se podívejte ve videu.

Každý je zvyklý na elektrické spotřebiče na 220V. Ale co když se vydáte na túru nebo delší výlet a chcete si s sebou vzít praktické domácí spotřebiče? Nebudou moci pracovat přímo z autobaterie, prostě nemají dostatek energie. Právě zde mohou přijít na pomoc měniče napětí z 12 na 220V.

Co je převodník a jeho podstata

Díky technologickému pokroku se tato zařízení stala řádově menšími a pohodlnějšími. Snadno se přenášejí a nezaberou mnoho místa. Převodníky jsou schopny zvýšit napětí baterie na 220V. Pracují dokonce i ze zapalovače cigaret. Pomocí takových měničů můžete snadno nainstalovat osvětlení do stanu a také z nich napájet tablet, notebook a telefon.

Regulátory PWM učinily taková zařízení pokročilejšími. Účinnost se znatelně zvýšila a současný tvar se stal podobným čisté sinusovce. Ale to je jen u drahých zařízení. Bylo možné zvýšit výkon na několik kW.

Doba provozu závisí na výkonu a kapacitě baterie. Na cesty se proto raději omezte na elektrické spotřebiče s nízkou spotřebou energie.

Dnes je možné zakoupit různé typy proudových měničů, které dokážou vyrobit výkon od několika stovek wattů až po několik kW. Ale pro turistické výlety se vyplatí pořídit měnič s nízkým výkonem.

Jedinou překážkou jejich plného uplatnění je změněný tvar proudu. Z obyčejné sinusoidy přechází do téměř obdélníkového tvaru. Ne všechny domácí spotřebiče jsou schopny na něm pracovat.

Existují 3 typy konstrukce převodníku:

Automobilový průmysl;
Kompaktní;
Stacionární.

Stojí za zmínku, že zvýšením zátěže klesá účinnost měniče. Stacionární měniče mohou vytvářet sinusovou vlnu. Jsou vhodné pro zvýšení napětí z větrných generátorů a solární baterie.

Charakteristika převodníku

Před nákupem musíte vědět, jak vybrat měnič napětí. První věc, kterou byste měli věnovat pozornost, jsou její vlastnosti. Prodejci často uvádějí nesprávný výkon měniče. Uveďte jeho špičkový výkon, při kterém může zařízení pracovat několik minut, poté se vypne z důvodu přehřátí. Takto se inzerují cenově nejdostupnější převodníky.

Výkonné DC-AC měniče zvyšují napětí z 12V na 220V, aktuální tvar a frekvence se vyrovnají obvyklým indikátorům domácí síť. Všechna zařízení a nástroje jsou tedy schopny z něj pracovat.

Všechny proudové měniče mají následující parametry:

Provozní výkon;
Typ chlazení;
Spotřeba energie při nečinnosti;
Maximální spotřeba vstupního proudu;
Ochranné mechanismy proti zkratu a přehřátí;
Tvar výstupního proudu;
Úroveň napětí pro napájení.

Vysoká účinnost moderních měničů je dána pulzními regulátory použitými v konstrukci. Téměř 95 % energie jde do užitečného zatížení. Zbytek se rozptýlí v zařízení a ohřívá ho.

V nejjednodušších a nejdostupnějších měničích se mění aktuální sinusoida. Stává se pravoúhlým a v drahých a výkonných zařízeních zůstává současný tvar stejný hladký sinusoid jako ve standardní zásuvce.

Někdy nemusí výkon měničů napětí stačit na provoz stavebních nástrojů. Pokud například vrtačka spotřebuje 750W, tak na 1000W invertor nepojede. K vyřešení tohoto problému se prodávají softstartéry.

Pro domácí práci se používají měniče stacionárního typu. Jedná se o výkonná zařízení schopná dodat několik tisíc wattů. V podnicích se používají serióznější měniče, jejich výkon se pohybuje v řádu desítek tisíc wattů.

Pro automobily se používají měniče s nízkým výkonem několik stovek wattů. Protože baterie není schopna těžkých břemen pracovat po dlouhou dobu.

Nedoporučuje se používat převodník při maximálním zatížení. Jeho životnost se rychle sníží. Drahá zařízení mají rezervu energie a u těch nejdostupnějších je toto číslo o něco nižší, než je uvedeno na pouzdru.

Musíte si koupit zařízení o 20 % výkonnější, než je předpokládaná spotřeba. Také vás musí zajímat typ napájení uvedený na pouzdru. Může být:

nominální;
dlouhotrvající;
krátkodobý.

Typ chlazení

Hliník je kov s vysokou tepelnou vodivostí a měniče (obzvláště výkonné) se mohou při provozu při velkém zatížení přehřívat. Proto jsou pouzdra vyrobena z tohoto kovu.

Pro aktivní chladicí systém je ve skříni namontován ventilátor. Zapne se, když teplotní čidlo zaznamená zvýšení teploty. V automobilových měničích se mohou ventilátory ucpat prachem, což vede ke špatné ventilaci vzduchu a přehřívání.

Skříň může mít pasivní chladicí prvky. Vypadají jako hliníková žebra, která pomáhají odvádět teplo.

Domácí převodník

Radioamatéři mají možnost si pomocí obvodu vyrobit jednoduchý měnič. Výsledkem je kompaktní zařízení schopné napájet různé kapesní gadgety.

V obvodu jsou pouze čtyři tranzistory. Sestavit ji zvládne každý, kdo umí páječku. Výsledné zařízení je vhodné pro použití v autě. Je schopen poskytnout plnohodnotnou palubní zásuvku 220V.

Fotografie převodníků od 12 do 220

Střídač 12V/220V je v domácnosti nezbytnou věcí. Někdy je to prostě nutné: síť například zmizela a telefon je mrtvý a v lednici je maso. Poptávka určuje nabídku: za hotové modely o výkonu 1 kW nebo více, ze kterých můžete napájet jakékoli elektrické spotřebiče, budete muset zaplatit někde od 150 $. Možná přes 300 dolarů. Výroba měniče napětí vlastníma rukama v naší době je však přístupná každému, kdo ví, jak pájet: sestavení z hotové sady součástek bude stát třikrát až čtyřikrát méně + trochu práce a kovu z odpadu. Pokud existuje jeden pro autobaterie, můžete obecně utratit 300-500 rublů. A pokud máte i základní radioamatérské dovednosti, tak po prohrabání skrýše je docela možné vyrobit měnič 12V DC/220V AC 50Hz na 500-1200W za nic. Zvažme možné možnosti.

Možnosti: Globální

Měnič napětí 12-220 V pro napájení zátěže až 1000 W nebo více lze obecně vyrobit nezávisle následujícími způsoby (v pořadí zvyšujících se nákladů):

Umístěte hotovou jednotku do pouzdra s chladičem od Avito, Ebay nebo AliExpress. Vyhledejte „střídač 220“ nebo „střídač 12/220“; můžete okamžitě přidat požadovaný výkon. Bude to stát cca. poloviční cenu oproti stejnému továrnímu. Nejsou vyžadovány žádné elektrické dovednosti, ale - viz níže;
Sestavte stejný ze stavebnice: plošný spoj + „rozházené“ součástky. Dá se tam koupit, ale k poptávce se přidává kutilství, což znamená vlastní montáž. Cena stále cca. 1,5krát nižší. Potřebujete základní dovednosti v rádiové elektronice: používání multimetru, znalost zapojení (vývodů) vývodů aktivních prvků nebo schopnost je hledat, pravidla pro zařazování polárních součástek (diody, elektrolytické kondenzátory) do obvodu a schopnost určit, jaký proud a jaký průřez vodičů je zapotřebí;
Přizpůsobte počítačový zdroj měniči nepřerušitelný zdroj energie(UPS, UPS). Funkční použitý UPS bez standardní baterie lze nalézt za 300-500 rublů. Nepotřebujete žádné dovednosti – jednoduše připojíte autobaterii k UPS. Budete jej ale muset nabíjet samostatně, viz také níže;
Vyberte si způsob převodu, schéma (viz níže) v souladu s vašimi potřebami a dostupností dílů, spočítejte a sestavte kompletně sami. Může být zcela zdarma, ale kromě základních elektronických dovedností budete potřebovat schopnost používat některé speciální měřicí přístroje (viz také níže) a provádět jednoduché inženýrské výpočty.

Z hotového modulu

Způsoby montáže dle odstavců. 1 a 2 nejsou ve skutečnosti tak jednoduché. Pouzdra hotových továrních měničů slouží také jako chladiče pro výkonné tranzistorové spínače uvnitř. Pokud vezmete „polotovar“ nebo „volný“, pak pro ně nebude žádné bydlení: vzhledem k současným nákladům na elektroniku, ruční práci a neželezné kovy je rozdíl v cenách vysvětlen právě absencí druhý a případně i třetí. Čili radiátor pro výkonné klíče si budete muset vyrobit sami nebo se poohlédnout po hotovém hliníkovém. Jeho tloušťka v místě instalace klíčů by měla být alespoň 4 mm a plocha pro každý klíč by měla být alespoň 50 metrů čtverečních. viz pro každý kW výkonu; s ofukováním z 12 V počítačového ventilátoru-chladiče 110-130 mA – od 30 m2. cm*kW*klíč.

Například v sadě (modulu) jsou 2 klávesy (jsou vidět, trčí z desky, viz vlevo na obrázku); moduly s klíči na radiátoru (na obrázku vpravo) jsou dražší a jsou určeny pro určitý, většinou nepříliš vysoký výkon. Neexistuje žádný chladič, požadovaný výkon je 1,5 kW. To znamená, že potřebujete radiátor o ploše 150 m2. viz Kromě toho existují také instalační sady pro klíče: izolační teplovodná těsnění a šroubení pro montáž šroubů - izolační misky a podložky. Pokud má modul tepelnou ochranu (mezi klávesami bude trčet ještě nějaký kousek - tepelné čidlo), tak trochou teplovodivé pasty na přilepení k radiátoru. Dráty - samozřejmě viz níže.

Od UPS

Měnič 12V DC/220V AC 50Hz, ke kterému můžete připojit jakákoliv zařízení v rámci povoleného příkonu, je vyroben z počítačové UPS zcela jednoduše: standardní vodiče k „vaší“ baterii jsou nahrazeny dlouhými se svorkami pro autobaterii. terminály. Průřez vodiče je vypočítán na základě přípustné proudové hustoty 20-25 A/sq. mm, viz také níže. Ale kvůli nestandardní baterii mohou nastat problémy - s ní a je dražší a potřebnější než konvertor.

UPS také používá olověné baterie. Toto je dnes jediný široce dostupný sekundární chemický zdroj energie, který je schopen pravidelně dodávat velké proudy (extra proudy), aniž by byl zcela „zabit“ v 10-15 cyklech nabití a vybití. V letectví se používají stříbrno-zinkové baterie, které jsou ještě výkonnější, ale monstrózně drahé, málo dostupné a jejich životnost je na běžné poměry zanedbatelná - cca. 150 cyklů.

Vybíjení kyselých baterií je zřetelně monitorováno napětím na bance a kontrolér UPS nedovolí nadměrně vybít „cizí“ baterii. Ale ve standardních bateriích UPS je elektrolyt gel, zatímco v autobateriích je to kapalina. Režimy nabíjení jsou v obou případech výrazně odlišné: gelem nemohou procházet stejné proudy jako kapalinou a v kapalném elektrolytu, pokud je nabíjecí proud příliš nízký, bude pohyblivost iontů nízká a ne všechny vrátí se na svá místa v elektrodách. V důsledku toho bude UPS chronicky nedobíjet autobaterii, brzy se stane sulfatovanou a stane se zcela nepoužitelnou. Proto je pro střídač na UPS vyžadována nabíječka baterií. Můžete si to vyrobit sami, ale to je jiné téma.

Baterie a napájení

Vhodnost měniče pro konkrétní účel závisí také na baterii. Invertor boost napětí nebere spotřebitelům energii z „temné hmoty“ Vesmíru, černých děr, svatého ducha ani nikde jinde jen tak. Pouze z baterie. A z něj bude odebírat výkon dodávaný spotřebitelům, dělený účinností samotného měniče.

Pokud na těle značkového měniče vidíte „6800W“ nebo více, věřte svým očím. Moderní elektronika umožňuje vměstnat do objemu krabičky cigaret i výkonnější zařízení. Ale řekněme, že potřebujeme zátěžový výkon 1000 W a máme k dispozici běžnou autobaterii 12 V 60 A/h. Typická hodnota účinnosti měniče je 0,8. To znamená, že to bude trvat cca. 100 A. Pro takový proud jsou potřeba i dráty o průřezu 5 metrů čtverečních. mm (viz výše), ale to zde není to hlavní.

Automobiloví nadšenci vědí: pokud necháte startér běžet 20 minut, kupte si novou baterii. Je pravda, že nové stroje mají časový limit pro svůj provoz, takže možná nevědí. A jistě ne každý ví, že roztočený startér auta odebírá proud cca. 75 A (do 0,1-0,2 s při spuštění - až 600 A). Nejjednodušší výpočet - a vyjde nám, že pokud střídač nemá automatické zařízení, které omezuje vybíjení baterie, tak ta naše se za 15 minut úplně vybije. Vybírejte tedy nebo navrhujte svůj převodník s ohledem na možnosti stávající baterie.

Poznámka: Z toho vyplývá obrovská výhoda 12/220 V měničů založených na počítačových UPS - jejich řadič nedovolí úplné vybití baterie.

Životnost kyselinových baterií se znatelně nesnižuje, pokud jsou vybíjeny 2hodinovým proudem (12 A pro 60 A/h, 24 A pro 120 A/h a 42 A pro 210 A/h). Při zohlednění účinnosti přeměny to dává přípustnou dlouhodobou zátěž cca. 120 W, 230 W a 400 W. Po dobu 10 min. zátěž (například pro napájení elektrického nářadí), lze ji zvýšit 2,5krát, ale poté musí ABC odpočívat alespoň 20 minut.

Celkově výsledek není úplně špatný. Z běžného domácího elektrického nářadí může mít pouze bruska 1000-1300 W. Zbytek zpravidla stojí až 400 W a šroubováky až 250 W. Chladnička z 12 V 60 A/h baterie bude pracovat přes invertor po dobu 1,5-5 hodin; dost na to, aby byla přijata nezbytná opatření. Proto udělat 1 kW měnič pro 60 A/h baterii má smysl.

Jaký bude výstup?

Aby se snížila hmotnost a rozměry zařízení, až na vzácné výjimky (viz níže) pracují měniče napětí na zvýšených frekvencích od stovek Hz až po jednotky a desítky kHz. Žádný spotřebitel nebude akceptovat proud takové frekvence a ztráta jeho energie v konvenčním zapojení bude obrovská. Proto jsou měniče 12-200 konstruovány pro následující výstupní napětí. typy:

Konstantní usměrněné 220 V (220V AC). Vhodné pro napájení telefonních nabíječek, většiny napájecích zdrojů (PS) pro tablety, žárovky, zářivky v domácnosti a LED svítidla. S výkonem 150-250 W jsou ideální pro ruční elektrické nářadí: jejich spotřeba energie je cca DC mírně klesá a točivý moment se zvyšuje. Nevhodné pro spínané zdroje (UPS) televizorů, počítačů, notebooků, mikrovlnných trub atd. s výkonem větším než 40-50 W: tyto mají nutně tkz. spouštěcí jednotka, pro jejíž normální provoz musí síťové napětí periodicky procházet nulou. Nevhodné a nebezpečné pro zařízení s napájecími transformátory na žehličce a střídavých elektromotorech: stacionární elektrické nářadí, ledničky, klimatizace, většina Hi-Fi audia, kuchyňské roboty, některé vysavače, kávovary, mlýnky na kávu a mikrovlnné trouby (pro ty druhé - kvůli přítomnosti rotačního stolu motoru).
Modifikovaná sinusovka (viz níže) - vhodná pro všechny spotřebitele, kromě Hi-Fi audio s UPS, dalších zařízení s UPS od 40-50 W (viz výše) a často místní bezpečnostní systémy, domácí meteostanice atd. s citlivými analogovými senzory.
Čistě sinusový - vhodný bez omezení, kromě výkonu, pro jakékoli spotřebitele elektřiny.

Sinus nebo pseudosinus?

Pro zvýšení účinnosti se konverze napětí provádí nejen na vyšších frekvencích, ale také pomocí heteropolárních impulsů. Je však nemožné napájet mnoho spotřebičů sekvencí multipolárních obdélníkových pulzů (tzv. meandr): velké rázy na čelech meandrů i při nepatrně reaktivním zatížení povedou k velkým ztrátám energie a mohou způsobit nefunkčnost spotřebitele. Stejně tak však nelze převodník navrhnout na sinusový proud - účinnost nepřesáhne cca. 0,6.

Tichá, ale významná revoluce v tomto odvětví nastala, když byly speciálně pro napěťové měniče vyvinuty mikroobvody, tvořící tzv. modifikovaná sinusoida (na obrázku vlevo), i když správnější by bylo nazývat ji pseudo-, meta-, kvazi- atd. sinusoida. Současný tvar modifikované sinusoidy je stupňovitý a čela pulsů jsou prodloužena (čela meandrů často nejsou na obrazovce katodového osciloskopu vůbec vidět). Díky tomu spotřebitelé s transformátory na železo nebo znatelnou reaktivitou (asynchronní elektromotory) „chápou“ pseudosinusovou vlnu „jako skutečnou“ a pracují, jako by se nic nestalo; Hi-Fi audio se síťovým transformátorem na hardwaru lze napájet upravenou sinusovkou. Navíc upravená sinusoida může být dostatečně jednoduchými způsoby vyhladit do „téměř skutečné“, rozdíly od čistého na osciloskopu jsou sotva patrné okem; Převodníky typu „Pure Sine“ nejsou o mnoho dražší než konvenční, vpravo na obr.

Není však vhodné provozovat zařízení s vrtošivými analogovými součástkami a UPS z upravené sinusovky. Posledně jmenované jsou krajně nežádoucí. Faktem je, že střední platforma upravené sinusoidy není čistě nulové napětí. Spouštěcí jednotka UPS z upravené sinusovky nepracuje jasně a celý UPS nemusí opustit režim spouštění do provozního režimu. Uživatel to nejprve vidí jako ošklivé závady a pak ze zařízení vychází kouř, jako ve vtipu. Proto musí být zařízení v UPS napájena z měničů Pure Sine.

Střídačku si vyrábíme sami

Zatím je tedy jasné, že nejlepší je vyrobit měnič pro výkon 220 V 50 Hz, i když vzpomeneme i na AC výstup. V prvním případě budete pro řízení frekvence potřebovat měřič frekvence: norma pro kolísání frekvence napájecí sítě je 48-53 Hz. Střídavé elektromotory jsou obzvláště citlivé na jeho odchylky: když frekvence napájecího napětí dosáhne tolerančních mezí, zahřejí se a „odcházejí“ od jmenovitých otáček. Ten je velmi nebezpečný pro chladničky a klimatizace, mohou neopravitelně selhat v důsledku odtlakování. Ale nepotřebujeme kupovat, pronajímat nebo žádat o půjčku přesný a multifunkční elektronický měřič frekvence – nepotřebujeme jeho přesnost. Buď elektromechanický měřič rezonanční frekvence (poz. 1 na obrázku) nebo ukazatel libovolné soustavy, poz. 2:

Oba jsou levné, prodávají se na internetu a ve velkých městech ve specializovaných prodejnách elektro. Starý měřič rezonanční frekvence se dá sehnat na železářském trhu a jeden nebo druhý je po nastavení střídače velmi vhodný pro sledování frekvence sítě v domě - měřič nereaguje na jejich připojení k síti.

50 Hz z počítače

Ve většině případů je výkon 220 V 50 Hz vyžadován méně výkonnými spotřebiteli, až do 250-350 W. Pak základem pro převodník 12/220 V 50 Hz může být UPS ze starého počítače - pokud se samozřejmě nějaká povaluje v popelnici nebo ji někdo levně prodává. Výkon dodávaný do zátěže bude cca. 0,7 od jmenovité UPS. Pokud je například na jeho těle napsáno „250W“, lze bez obav připojit zařízení do 150-170 W. Potřebujete více - musíte to nejprve vyzkoušet na zátěži žárovek. Vydržel 2 hodiny – takový výkon dokáže dodat po dlouhou dobu. Jak vyrobit měnič 12V DC/220V AC 50Hz z počítačového zdroje, viz video níže.

Video: jednoduchý převodník 12-220 ze zdroje počítače

Klíče

Řekněme, že neexistuje žádná počítačová UPS nebo potřebujete více energie. Pak je výběr důležitý klíčové prvky: musí spínat vysoké proudy s minimálními spínacími ztrátami, být spolehlivé a cenově dostupné. V tomto ohledu se bipolární tranzistory a tyristory s jistotou stávají v této oblasti použití minulostí.

Druhá revoluce v oboru invertorů je spojena s příchodem výkonných tranzistorů s efektem pole („polní tranzistory“), tzv. vertikální konstrukce. Ty však způsobily revoluci v celé technologii napájení zařízení s nízkou spotřebou energie: najít v domácích spotřebičích transformátor na žehličce je stále obtížnější.

Nejlepší z vysoce výkonných polních zařízení pro měniče napětí jsou izolovaný kanál indukovaný hradlem (MOSFET), např. IFR3205, vlevo na obrázku:

Vzhledem k zanedbatelnému spínacímu výkonu může účinnost měniče se stejnosměrným výstupem na takových tranzistorech dosáhnout 0,95 a se střídavým výstupem 50 Hz 0,85-0,87. Analogy MOSFET s vestavěným kanálem, např. IFRZ44, poskytují nižší účinnost, ale jsou mnohem levnější. Dvojice jednoho nebo druhého umožňuje přivést výkon v zátěži na cca. 600 W; oba lze bez problémů paralelně zapojit (na obrázku vpravo), což umožňuje postavit střídače o výkonu až 3 kW.

Poznámka: spínací ztrátový výkon spínačů s vestavěným kanálem při provozu na výrazně reaktivní zátěži (např. asynchronní elektromotor) může dosáhnout 1,5 W na klíč. Klíče s indukovaným kanálem nemají tuto nevýhodu.

TL494

Třetím prvkem, který umožnil uvést měniče napětí do současného stavu, je specializovaný mikroobvod TL494 a jeho analogy. Všechny jsou regulátorem pulsní šířkové modulace (PWM), který generuje modifikovaný sinusový signál na výstupech. Výstupy jsou multipolární, což umožňuje ovládat dvojice kláves. Referenční převodní kmitočet je nastaven jediným RC obvodem, jehož parametry lze měnit v širokých mezích.

Kdy stačí stálé zaměstnání?

Okruh spotřebitelů 220 V DC je omezený, ale jsou to právě oni, kdo potřebuje autonomní napájení nejen v nouzových situacích. Například při práci s elektrickým nářadím na cestách nebo ve vzdáleném rohu vašeho vlastního webu. Nebo je vždy přítomen řekněme u nouzového osvětlení vchodu do domu, chodby, chodby, místního prostoru ze solární baterie, která baterii během dne dobíjí. Třetím typickým případem je nabíjení telefonu na cestách ze zapalovače cigaret. Zde je výstupní výkon potřeba velmi malý, takže měnič lze vyrobit pouze s 1 tranzistorem podle obvodu relaxačního generátoru, viz dále. videoklip.

Video: boost převodník na jednom tranzistoru

Již k napájení 2-3 LED žárovek potřebujete více energie. Při pokusu o jeho „zmáčknutí“ prudce klesá účinnost blokovacích generátorů a je třeba přejít na obvody se samostatnými časovacími prvky nebo plnou vnitřní indukční zpětnou vazbou, které jsou nejúspornější a obsahují nejméně součástek. V prvním případě se pro spínání jednoho spínače používá samoindukční EMF jednoho z vinutí transformátoru spolu s časovacím obvodem. Ve druhém je prvkem pro nastavování frekvence vlastní zvyšovací transformátor kvůli vlastní časové konstantě; jeho hodnota je určena především fenoménem samoindukce. Proto se oba měniče někdy nazývají samoindukční měniče. Jejich účinnost zpravidla není vyšší než 0,6-0,65, ale za prvé, obvod je jednoduchý a nevyžaduje úpravu. Za druhé, výstupní napětí je více lichoběžníkové než obdélníkové; „nároční“ spotřebitelé to „chápou“ jako upravenou sinusovku. Nevýhoda: polní spínače v takových měničích jsou prakticky nepoužitelné, protože často selhávají v důsledku napěťových rázů na primárním vinutí během spínání.

Příklad obvodu s externími časovacími prvky je uveden v poz. 1 obrázek:

Autor návrhu z něj nedokázal vymáčknout více než 11 W, ale zřejmě si spletl ferit s karbonylovým železem. V každém případě pancéřový (kalichový) magnetický obvod na jeho vlastní fotografii (viz obrázek vpravo) není v žádném případě feritový. Vypadá spíše jako starý karbonyl, navenek časem zoxidovaný, viz obr. napravo. Transformátor pro tento střídač je lepší navinout na feritový kroužek s feritovým průřezem 0,7-1,2 metrů čtverečních. cm. Primární vinutí by pak mělo obsahovat 7 závitů drátu o průměru mědi 0,6-0,8 mm a sekundární vinutí by mělo obsahovat 57-58 závitů drátu 0,3-0,32 mm. To je pro rovnání se zdvojením, viz níže. Pro „čisté“ 220 V - 230-235 závitů drátu 0,2-0,25. V tomto případě při výměně KT814 za KT818 bude tento měnič dodávat výkon až 25-30 W, což stačí pro 3-4 LED žárovky. Při výměně KT814 za KT626 bude výkon zátěže cca. 15 W, ale účinnost se zvýší. V obou případech je klíčový radiátor od 50 metrů čtverečních. cm.

Na pos. Obrázek 2 ukazuje schéma „předpotopního“ převodníku 12-220 se samostatnými zpětnovazebními vinutími. Není to tak archaické. Za prvé, výstupní napětí pod zatížením je lichoběžníkové se zaoblenými lomy a bez špiček. Je to ještě lepší než upravená sinusovka. Za druhé, tento měnič lze navrhnout bez jakýchkoliv úprav v obvodu pro výkon až 300-350 W a frekvenci 50 Hz, pak není potřeba usměrňovač, stačí nainstalovat VT1 a VT2 na radiátory od 250 kW . vidět každý. Do třetice chrání baterii: při přetížení klesá konverzní frekvence, klesá výstupní výkon, a pokud ji zatížíte ještě více, generace se zastaví. To znamená, že aby nedošlo k nadměrnému vybití baterie, není nutná žádná automatizace.

Postup výpočtu tohoto měniče je uveden ve skenu na obr.:

Klíčovými veličinami v něm jsou konverzní frekvence a pracovní indukce v magnetickém obvodu. Konverzní frekvence se volí na základě materiálu dostupného jádra a požadovaného výkonu:

Typ Magnetická jádra	Indukční/konverzní frekvence
	Až 50 W	50-100 W	100-200 W	200-350 W
„Power“ železo z výkonových transformátorů o tloušťce 0,35-0,6 mm	0,5 T/(50-1000)Hz	0,55 T/(50-400)Hz	0,6 T/(50-150)Hz	0,7 T/(50-60)Hz
„Sound“ železo z výstupních transformátorů UMZCH o tloušťce 0,2-0,25 mm	0,4 T/(1000-3000)Hz	0,35 T/(1000-2000)Hz	-	-
„Signální“ železo ze signálních transformátorů o tloušťce 0,06-0,15 mm (ne permalloy!)	0,3 T/(2000-8000)Hz	0,25 T/(2000-5000)Hz	-	-
Ferit	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz

Tato „všežravost“ feritu se vysvětluje tím, že jeho hysterezní smyčka je pravoúhlá a pracovní indukce se rovná indukci saturace. Pokles vypočtených hodnot indukce v ocelových magnetických jádrech ve srovnání s typickými hodnotami je způsoben prudkým nárůstem spínacích ztrát nesinusových proudů při jejich nárůstu. Proto od jádra silový transformátor ze starého 270W „rakvového“ televizoru v tomto 50Hz měniči nebude možné odebrat více než 100-120W. Jenže – bez ryb je v rybách rakovina.

Poznámka: Pokud máte ocelové magnetické jádro se záměrně předimenzovaným průřezem, nevyždímejte z něj výkon! Ať je indukce lepší - zvýší se účinnost měniče a zlepší se tvar výstupního napětí.

Rovnání

Je lepší usměrnit výstupní napětí těchto měničů pomocí obvodu s paralelním zdvojnásobením napětí (položka 3 na obrázku s diagramy): součásti pro něj budou levnější a ztráty výkonu na nesinusovém proudu budou menší než v mostě. Kondenzátory by měly být „výkonové“, navržené pro vysoký jalový výkon (označené PE nebo W). Pokud vložíte „zvukové“ bez těchto písmen, mohou jednoduše explodovat.

50 Hz? Je to velmi jednoduché!

Jednoduchý 50 Hz invertor (položka 4 na obrázku výše s diagramy) je zajímavý design. U některých typů standardních výkonových transformátorů se vlastní časová konstanta blíží 10 ms, tzn. polovina periody 50 Hz. Nastavením časovacích odporů, které budou zároveň fungovat jako omezovače proudu pro ovládání spínače, můžete okamžitě získat vyhlazenou obdélníkovou vlnu 50 Hz na výstupu bez složitých formovacích obvodů. Vhodné jsou transformátory TP, TPP, TN pro 50-120 W, ale ne ledajaké. Možná budete muset změnit hodnoty odporu a/nebo s nimi paralelně zapojit kondenzátory 1-22 nF. Pokud je převodní frekvence ještě daleko od 50 Hz, je zbytečné transformátor rozebírat a převíjet: magnetický obvod slepený feromagnetickým lepidlem se načechrá a parametry transformátoru se prudce zhorší.

Tento invertor je víkendový dacha konvertor. Nevybíjí autobaterii ze stejných důvodů jako předchozí. Ale stačí osvětlit dům verandou s LED lampami a televizí nebo vibračním čerpadlem ve studni. Frekvence převodu upraveného střídače při změně zatěžovacího proudu z 0 na maximum nepřekračuje technické normy pro napájecí sítě.

Vinutí původního transformátoru jsou vedena takto. V typických výkonových transformátorech je sudý počet sekundárních vinutí pro 12 nebo 6 V. Dvě z nich jsou „odložena“ a zbytek je připájen paralelně do skupin se stejným počtem vinutí v každé. Dále jsou skupiny zapojeny do série, takže získáte 2 poloviční vinutí po 12 V, bude se jednat o nízkonapěťové (primární) vinutí se středem. Ze zbývajících nízkonapěťových vinutí je jedno zapojeno do série se síťovým vinutím 220 V, bude se jednat o zvyšovací vinutí. Aditivum je potřeba, protože... Úbytek napětí na spínačích z bipolárních kompozitních tranzistorů může spolu s jeho ztrátami v transformátoru dosáhnout 2,5-3 V a výstupní napětí bude podhodnoceno. Přídavné vinutí to uvede do normálu.

DC z čipu

Účinnost popsaných měničů nepřesahuje 0,8 a frekvence se znatelně mění v závislosti na zatěžovacím proudu. Maximální zátěžový výkon je menší než 400 W, takže je čas přemýšlet o moderních obvodových řešeních.

Zapojení jednoduchého měniče 12 V DC/220 V DC pro 500-600 W je na obrázku:

Jeho hlavním účelem je pohánět ruční elektrické nářadí. Taková zátěž není náročná na kvalitu dodávaného napětí, takže klíče jsou odebírány levněji; Vhodné jsou i IFRZ46, 48. Transformátor je navinutý na feritu o průřezu 2-2,5m2. cm; Vhodné je jádro výkonového transformátoru z počítačové UPS. Primární vinutí - 2x5 závitů svazku 5-6 drátů vinutí o průměru mědi 0,7-0,8 mm (viz níže); sekundární - 80 závitů stejného drátu. Není potřeba žádné seřizování, ale nedochází k hlídání vybití baterie, takže za provozu je potřeba na jeho svorky připevnit multimetr a nezapomenout se na něj dívat (totéž platí pro všechny ostatní podomácku vyrobené měniče napětí). Pokud napětí klesne na 10,8 V (1,8 V na článek) - stop, vypněte! Spadlo to na 1,75 V na článek (10,5 V pro celou baterii) - to už je sulfatace!

Jak navinout transformátor na prsten

Na kvalitativní charakteristiky zejména střídače, jeho účinnost je dosti silně ovlivněna rozptylovým polem jeho transformátoru. Zásadní řešení, jak jej snížit, je již dlouho známé: v jeho blízkosti je umístěno primární vinutí, které „pumpuje“ magnetický obvod energií; sekundární nad ním v sestupném pořadí jejich síly. Technologie je ale taková věc, že teoretické principy v konkrétních návrzích musí být někdy obráceny naruby. Jeden z Murphyho zákonů uvádí cca. takže: pokud kus hardwaru stále nechce fungovat, jak by měl, zkuste v něm udělat opak. To plně platí pro vysokofrekvenční transformátor na feritovém prstencovém magnetickém jádru s vinutím z relativně silného tuhého drátu. Naviňte transformátor měniče napětí na feritový kroužek takto:

Magnetický obvod je izolován a pomocí navíjecího člunku je na něj navinuto sekundární zvyšovací vinutí, které klade závity co nejtěsněji, pos. 1 na obr.:

Sekundární část pevně omotejte páskou, poz. 2.
Připravte si 2 stejné svazky vodičů pro primární vinutí: počet závitů poloviny vinutí NN naviňte tenkým nepoužitelným vodičem, vyjměte, změřte délku, odstřihněte potřebný počet segmentů vodiče vinutí s rezervou a sestavte je do svazků.
Kromě toho je sekundární vinutí izolováno, dokud není získán relativně plochý povrch.
Naviňte „primární“ se 2 svazky najednou, uspořádejte dráty svazků páskou a rovnoměrně rozmístěte závity přes jádro, pos. 3.
Zavolejte konce svazků a připojte začátek jednoho ke konci druhého, bude to střední bod vinutí.

Poznámka: na elektrické schémata zapojení začátky vinutí, pokud jsou relevantní, jsou označeny tečkou.

50 Hz vyhlazeno

Upravená sinusovka z PWM regulátoru není jediným způsobem, jak získat 50 Hz na výstupu střídače, vhodná pro připojení jakýchkoli domácích spotřebičů elektřiny, a nebylo by na škodu to „vyhladit“. Nejjednodušší z nich je starý dobrý železný transformátor, který díky své elektrické setrvačnosti dobře „žehlí“. Je pravda, že je stále obtížnější najít magnetické jádro s výkonem vyšším než 500 W. Takový oddělovací transformátor se zapíná na nízkonapěťový výstup střídače a na jeho zvyšovací vinutí je připojena zátěž. Mimochodem, většina počítačových UPS je postavena podle tohoto schématu, takže jsou pro tento účel docela vhodné. Pokud si transformátor namotáte sami, tak se počítá podobně jako výkonový, ale se stopou. funkce:

Původně stanovená hodnota pracovní indukce se vydělí 1,1 a použije se ve všech dalších výpočtech. To je nezbytné pro zohlednění tzv. nesinusový tvarový faktor napětí Kf; pro sinusoidu Kf=1.
Zvyšovací vinutí se nejprve vypočítá jako síťové vinutí 220 V pro daný výkon (nebo je určeno parametry magnetického obvodu a hodnotou pracovní indukce). Poté se zjištěný počet závitů vynásobí 1,08 pro výkony do 150 W, 1,05 pro výkony 150-400 W a 1,02 pro výkony 400-1300 W.
Polovina nízkonapěťového vinutí je vypočtena jako sekundární napětí 14,5 V pro bipolární spínače nebo s vestavěným kanálem a 13,2 V pro spínače s indukovaným kanálem.

Příklady obvodových řešení pro měniče 12-200 V 50 Hz s oddělovacím transformátorem jsou na obrázku:

Na té vlevo jsou klávesy ovládány tzv. hlavním oscilátorem. „měkký“ multivibrátor již generuje meandr v zablokovaných čelech a vyhlazených lomech, takže nejsou nutná žádná další vyhlazovací opatření. Nestabilita frekvence měkkého multivibrátoru je vyšší než u běžného, takže k jejímu nastavení potřebujete potenciometr P. Klávesami na KT827 odeberete výkon až 200 W (radiátory od 200 cm2 bez foukání). Klíče na KP904 ze starého haraburdí nebo IRFZ44 vám umožní zvýšit jej na 350 W; jednotlivé na IRF3205 až do 600 W a spárované na nich až do 1000 W.

Invertor 12-220 V 50 Hz s hlavním oscilátorem na TL494 (na obrázku vpravo) udržuje frekvenci pevně ve všech myslitelných provozních podmínkách. K efektivnějšímu vyhlazení pseudosinusoidy se používá tzv. fenomén. indiferentní rezonance, ve které se fázové vztahy proudů a napětí v oscilačním obvodu stávají stejnými jako u akutní rezonance, ale jejich amplitudy se nápadně nezvětšují. Technicky to lze vyřešit jednoduše: na boost vinutí je připojen vyhlazovací kondenzátor, jehož hodnota kapacity se volí podle nejlepšího tvaru proudu (nikoli napětí!) při zátěži. Pro řízení tvaru proudu je k zátěžovému obvodu připojen rezistor 0,1-0,5 Ohm pro výkon 0,03-0,1 jmenovité hodnoty, ke kterému je připojen osciloskop uzavřený vchod. Vyhlazovací kapacita nesnižuje účinnost měniče, ale může být použita pro ladění počítačové programy Není možné simulovat nízké frekvence osciloskopu, protože vchod zvuková karta, který je v nich použit, není dimenzován na amplitudu 220x1,4 = 310 V! Klíče a pravomoci jsou stejné jako dříve. pouzdro.

Pokročilejší obvod měniče 12-200 V 50 Hz je znázorněn na obr.

Používá složité složené klíče. Pro zlepšení kvality výstupního napětí využívá skutečnosti, že emitor je planární epitaxní bipolární tranzistory dopoval mnohem silněji než základna a kolektor. Když TL494 aplikuje uzavírací potenciál například na bázi VT3, jeho kolektorový proud se zastaví, ale v důsledku resorpce prostorového náboje emitoru zpomalí uzavírání T1 a napěťové rázy ze samoindukčního emf Tr bude absorbován obvody L1 a R11C5; budou více „naklánět“ čela. Výstupní výkon střídače je určen celkovým výkonem Tr, maximálně však 600 W, protože V tomto zapojení nelze použít spárované výkonné spínače - rozptyl v hodnotě hradlového náboje tranzistorů MOSFET je poměrně výrazný a spínání spínačů bude nejasné, proto se tvar výstupního napětí může i zhoršit.

Tlumivka L1 je 5-6 závitů drátu o průměru 2,4 mm na mědi, navinutých na kusu feritové tyče o průměru 8-10 m a délce 30-40 mm se stoupáním 3,5-4 mm. Magnetický obvod škrticí klapky nesmí být zkratován! Nastavení obvodu je poměrně náročný úkol a vyžaduje mnoho zkušeností: musíte vybrat L1, R11 a C5 podle nejlepšího tvaru výstupního proudu při zatížení, jako v předchozím. pouzdro. Ale Hi-Fi, napájený z tohoto převodníku, zůstává „hi-fi“ pro ty nejnáročnější uši.

Jde to bez transformátoru?

Již navíjecí drát pro výkonný 50 Hz transformátor bude stát pěkný cent. Magnetická jádra z „rakvových“ transformátorů do celkového výkonu 270 W jsou víceméně dostupná, ale v invertoru z toho nelze vymáčknout více než 120-150 W a účinnost bude v nejlepším případě 0,7, protože Magnetická jádra „rakve“ jsou navinutá ze silné pásky, přičemž ztráty vířivými proudy jsou velké při nesinusovém napětí na vinutích. Najít magnetické jádro SL z tenkého proužku schopného dodat více než 350 W při indukci 0,7 Tesla je obecně problematické, bude to drahé a celý měnič bude obrovský a těžkopádný. Transformátory UPS nejsou určeny pro častý provoz v dlouhodobém režimu - zahřívají se a jejich magnetické obvody ve střídačích poměrně rychle degradují - velmi se zhoršují magnetické vlastnosti, klesá výkon měniče. Existuje cesta ven?

Ano a toto řešení se často používá u značkových převodníků. Jedná se o elektrický můstek ze spínačů na vysokonapěťových výkonových tranzistorech s efektem pole s průrazným napětím 400 V a odběrovým proudem větším než 5 A. Vhodné z primárních obvodů počítačových UPS a ze starého odpadu - KP904, atd.

Most je napájen konstantním 220 V DC z jednoduchého měniče 12-220 s usměrněním. Ramena mostu se otevírají ve dvojicích, křížem, střídavě a proud v zatížení zahrnutém do diagonály mostu mění směr; Ovládací obvody všech kláves jsou galvanicky odděleny. V průmyslových vzorech jsou klávesy ovládány speciálními zařízeními. IO s izolací optočlenu, ale v amatérských podmínkách lze oba nahradit přídavným nízkopříkonovým měničem 12 V DC - 12 V 50 Hz, napájeným malým transformátorem na hardwaru, viz obr. Magnetické jádro pro něj může být převzato z nízkovýkonového transformátoru na čínském trhu. Díky své elektrické setrvačnosti je kvalita výstupního napětí dokonce lepší než modifikovaná sinusovka.

Měnič se skládá z hlavního oscilátoru 50 Hertzů (až 100 Hz), který je postaven na bázi nejběžnějšího multivibrátoru. Od zveřejnění schématu jsem pozoroval, že mnozí schéma úspěšně zopakovali, recenze jsou docela dobré - projekt byl úspěšný.

Tento obvod umožňuje na výstupu dostat téměř síťových 220 Voltů s frekvencí 50 Hz (v závislosti na frekvenci multivibrátoru. Výstupem našeho měniče jsou obdélníkové impulsy, ale neunáhlete se závěry - takový měnič je vhodný pro napájení téměř všech domácích spotřebičů, s výjimkou těch, které mají vestavěný motor citlivý na tvar dodávaného signálu.

TV, přehrávače, nabíjecí zařízení z notebooků, notebooků, mobilní zařízení, páječky, žárovky, LED žárovky, LDS, dokonce Osobní počítač- to vše lze bez problémů napájet z navrženého měniče.

Pár slov o výkonu měniče. Pokud používáte jeden pár výkonových spínačů řady IRFZ44 o výkonu cca 150 wattů, je výstupní výkon uveden níže v závislosti na počtu párů kláves a jejich typu

Tranzistor Počet párů Výkon, W)
IRFZ44/46/48 1/2/3/4/5 250/400/600/800/1000
IRF3205/IRL3705/IRL 2505 1/2/3/4/5 300/500/700/900/1150
IRF1404 1/2/3/4/5 400/650/900/1200/1500 Max

Ale to není vše, jeden z těch lidí, kteří toto zařízení sestavili, s hrdostí napsal, že se mu podařilo odstranit až 2000 wattů, samozřejmě, a to je skutečné, pokud použijete řekněme 6 párů IRF1404 - opravdu zabijácké klíče s proudem 202 A, ale maximální proud samozřejmě nemůže dosáhnout takových hodnot, protože při takových proudech by se svorky jednoduše roztavily.

Střídač má funkci REMOTE (dálkové ovládání). Trik je v tom, že ke spuštění střídače je třeba použít nízkopříkonové plus z baterie na vedení, ke kterému jsou připojeny nízkopříkonové multivibrační odpory. Pár slov o samotných rezistorech - vezměte vše s výkonem 0,25 wattu - nebudou se přehřívat. Tranzistory v multivibrátoru musí být poměrně výkonné, pokud budete pumpovat několik párů výkonových spínačů. Z našich jsou vhodné KT815/17 nebo ještě lépe KT819 nebo importované analogy.

Kondenzátory jsou frekvenčně nastavovací kondenzátory, jejich kapacita je 4,7 μF, při tomto uspořádání multivibrátorových součástek bude frekvence měniče kolem 60 Hz.
Transformátor jsem vzal ze starého zdroje nepřerušitelného napájení, výkon trance se volí na základě požadovaného (vypočteného) výkonu měniče, primární vinutí jsou 2 až 9 Voltů (7-12 Voltů), sekundární vinutí je standardní - síť.
Fóliové kondenzátory se jmenovitým napětím 63/160 voltů nebo více, vezměte si ten, který máte po ruce.

No, to je vše, jen dodám, že vypínače při vysokém výkonu se zahřejí jako kamna, potřebují velmi dobrý chladič a navíc aktivní chlazení. Nezapomeňte izolovat páry jednoho ramene od chladiče, aby nedošlo ke zkratu tranzistorů.

Střídač nemá žádnou ochranu ani stabilizaci, možná se bude napětí odchylovat od 220 Voltů.

Stažení tištěný spoj ze serveru

S pozdravem - AKA KASYAN