Konverter buatan sendiri 12 220. Konverter tegangan

Di antara produk elektronik buatan sendiri terdapat rangkaian yang sederhana dan sangat sederhana untuk diulang. Tetapi konverter transistor tunggal untuk menyalakan LED dari baterai 1,5 volt tidak bisa disebut sangat sederhana karena kebutuhan untuk melakukan pekerjaan penggulungan untuk pembuatan transformator toroidal untuk konverter tegangan. Namun jika perakitan barang elektronik membutuhkan urgensi, maka pekerjaannya bisa sangat disederhanakan.

Cara membuat konverter tegangan dengan tangan Anda sendiri

Inti dari pertanyaannya sederhana - alih-alih trafo pada cincin ferit, kita akan membuat trafo tanpa inti. Konsumsi kawat akan semakin tinggi, Trafo tidak akan bekerja seefisien mungkin, namun hasilnya akan didapat. Ini bukanlah sebuah penemuan - ini adalah bagaimana teknik kelistrikan dimulai hampir dua abad yang lalu!

1. Kami melilitkan 30+30 putaran kawat tembaga berenamel dengan diameter 0,3 - 0,5 mm di sekitar telapak tangan. Luruskan lilitan dengan hati-hati menjadi sebuah cincin dan kencangkan lilitannya dengan pita listrik.

2. Timah ujung konduktor dengan solder.

3. Kami merakit rangkaian menggunakan satu transistor, LED dan resistor. Hampir semua transistor n-p-n dengan daya rendah, sedang, dan bahkan tinggi dapat digunakan. Untuk memasang transistor struktur pnp, polaritas baterai dan LED harus dibalik.

4. Pengoperasiannya kita periksa dengan mensuplai daya dari baterai dengan tegangan 0,8-1,5 Volt. LED akan menyala. Jika ini tidak terjadi, periksa apakah sirkuit telah dipasang dengan benar.

Kumparan kumparan Kumparan trafo Konverter tegangan Rangkaian elektronik

Kecerahan LED dapat diatur dengan mengubah resistansi resistor dari 380 Ohm menjadi 10 kOhm. Dalam hal ini, konsumsi arus baterai akan berubah dari 40 mA menjadi 8 mA. Dengan menggunakan skema ini, Anda dapat merakit senter di mana baterai mati dari jam tangan, mainan, dan gadget lainnya akan “terbakar”. Rangkaian elektronik konverter dapat menjadi dasar konstruksi dan produk elektronik sederhana buatan sendiri lainnya.

Setiap orang terbiasa dengan peralatan listrik yang beroperasi pada 220V. Namun bagaimana jika Anda sedang berjalan-jalan atau melakukan perjalanan jauh dan ingin membawa peralatan rumah tangga yang nyaman? Mereka tidak akan dapat bekerja langsung dari aki mobil, mereka tidak memiliki daya yang cukup. Di sinilah konverter tegangan dari 12 ke 220V dapat membantu.

Apa itu konverter dan esensinya

Berkat kemajuan teknologi, perangkat ini menjadi jauh lebih kecil dan nyaman. Mereka mudah dibawa dan tidak memakan banyak ruang. Konverter mampu menaikkan tegangan baterai hingga 220V. Mereka bahkan bekerja dari pemantik rokok. Dengan bantuan inverter semacam itu, Anda dapat dengan mudah memasang penerangan di tenda, serta memberi daya pada tablet, laptop, dan ponsel Anda dari inverter tersebut.

Pengontrol PWM telah membuat perangkat tersebut lebih canggih. Efisiensi meningkat secara nyata, dan bentuk arus menjadi mirip dengan gelombang sinus murni. Tapi ini hanya pada perangkat mahal. Menjadi mungkin untuk meningkatkan daya hingga beberapa kW.

Durasi pengoperasian tergantung pada daya dan kapasitas baterai. Oleh karena itu, saat melakukan perjalanan, sebaiknya batasi diri Anda pada peralatan listrik yang konsumsi energinya rendah.

Saat ini dimungkinkan untuk membeli berbagai jenis konverter arus yang dapat menghasilkan daya dari beberapa ratus watt hingga beberapa kW. Namun untuk perjalanan wisata, ada baiknya membeli inverter berdaya rendah.

Satu-satunya kendala untuk penerapan penuhnya adalah perubahan bentuk saat ini. Dari sinusoidal biasa berubah menjadi bentuk hampir persegi panjang. Tidak semua peralatan rumah tangga mampu mengerjakannya.

Ada 3 jenis desain konverter:

Otomotif;
Kompak;
Tidak bergerak.

Perlu dicatat bahwa dengan meningkatnya beban, efisiensi konverter menurun. Inverter stasioner dapat menghasilkan gelombang sinus. Mereka nyaman digunakan untuk meningkatkan tegangan dari generator angin dan panel surya.

Karakteristik konverter

Sebelum membeli, Anda perlu mengetahui cara memilih konverter tegangan. Hal pertama yang harus Anda perhatikan adalah karakteristiknya. Seringkali penjual memberikan kinerja inverter yang salah. Tunjukkan daya puncaknya, di mana perangkat dapat beroperasi selama beberapa menit, setelah itu mati karena terlalu panas. Beginilah cara konverter paling terjangkau diiklankan.

Konverter DC-AC yang kuat meningkatkan tegangan dari 12V ke 220V, bentuk dan frekuensi arus sama dengan indikator biasa jaringan rumah. Oleh karena itu, semua perangkat dan alat mampu bekerja darinya.

Semua konverter saat ini memiliki parameter berikut:

Kekuatan operasi;
Jenis pendingin;
Konsumsi energi selama operasi idle;
Konsumsi arus masukan maksimum;
Mekanisme perlindungan terhadap korsleting dan panas berlebih;
Bentuk keluaran saat ini;
Tingkat tegangan untuk catu daya.

Efisiensi tinggi dari inverter modern disebabkan oleh pengontrol pulsa yang digunakan dalam desain. Hampir 95% energi disalurkan ke muatan. Sisanya hilang di dalam perangkat dan memanaskannya.

Dalam konverter yang paling sederhana dan paling mudah diakses, sinusoidal arus berubah. Ini menjadi persegi panjang, dan pada perangkat yang mahal dan kuat, bentuk arusnya tetap sinusoidal halus yang sama seperti pada stopkontak standar.

Terkadang, daya konverter tegangan mungkin tidak cukup untuk menjalankan peralatan konstruksi. Misalnya, jika sebuah bor mengkonsumsi 750W, maka bor tersebut tidak akan bekerja pada inverter 1000W. Untuk mengatasi masalah ini, dijual soft starter.

Konverter tipe stasioner digunakan untuk pekerjaan rumahan. Ini adalah perangkat canggih yang mampu menghasilkan beberapa ribu watt. Konverter yang lebih serius digunakan di perusahaan, kapasitasnya mencapai puluhan ribu watt.

Untuk mobil, inverter berdaya rendah beberapa ratus watt digunakan. Pasalnya, baterai tidak mampu beroperasi dalam waktu lama di bawah beban berat.

Tidak disarankan menggunakan konverter pada beban maksimum. Masa pakainya akan berkurang dengan cepat. Perangkat mahal memiliki cadangan daya, dan pada perangkat yang paling terjangkau, angka ini sedikit lebih rendah dari yang tertera pada casing.

Anda perlu membeli perangkat yang 20% lebih bertenaga dari konsumsi yang diharapkan. Anda juga perlu tertarik dengan jenis daya yang tertera pada casing. Dia mungkin:

nominal;
sepanjang masa;
jangka pendek.

Jenis pendingin

Aluminium adalah logam dengan konduktivitas termal yang tinggi, dan konverter (terutama yang kuat) dapat menjadi terlalu panas saat beroperasi di bawah beban berat. Oleh karena itu, casingnya terbuat dari logam ini.

Untuk sistem pendingin aktif, kipas dipasang di casing. Menyala ketika sensor suhu mendeteksi peningkatan suhu. Pada inverter mobil, kipas dapat tersumbat oleh debu, sehingga menyebabkan ventilasi udara buruk dan panas berlebih.

Kasingnya mungkin memiliki elemen pendingin pasif. Bentuknya seperti sirip aluminium yang membantu menghilangkan panas.

Konverter buatan sendiri

Amatir radio memiliki kesempatan untuk membuat inverter sederhana menggunakan rangkaian. Hasilnya adalah perangkat ringkas yang mampu memberi daya pada berbagai gadget saku.

Hanya ada empat transistor di sirkuit. Siapa pun yang tahu cara menggunakan besi solder dapat merakitnya. Perangkat yang dihasilkan nyaman digunakan di dalam mobil. Ia mampu menyediakan soket on-board 220V yang lengkap.

Foto konverter dari 12 hingga 220

Inverter 12V/220V adalah barang penting di rumah tangga. Terkadang itu hanya perlu: jaringan, misalnya, hilang, telepon mati, dan ada daging di lemari es. Permintaan menentukan pasokan: untuk model siap pakai dengan daya 1 kW atau lebih, yang dapat digunakan untuk memberi daya pada peralatan listrik apa pun, Anda harus membayar mulai dari $150. Mungkin lebih dari $300. Namun, membuat konverter tegangan dengan tangan Anda sendiri di zaman kita dapat diakses oleh semua orang yang tahu cara menyolder: merakitnya dari seperangkat komponen yang sudah jadi akan memakan biaya tiga hingga empat kali lebih murah + sedikit pekerjaan dan logam dari sampah bekas. Jika ada untuk aki mobil, biasanya Anda dapat menghabiskan 300-500 rubel. Dan jika Anda juga memiliki keterampilan dasar radio amatir, maka, setelah mengobrak-abrik simpanan, sangat mungkin untuk membuat inverter 12V DC/220V AC 50Hz untuk 500-1200 W secara gratis. Mari pertimbangkan opsi yang memungkinkan.

Pilihan: Global

Konverter tegangan 12-220 V untuk memberi daya pada beban hingga 1000 W atau lebih umumnya dapat dibuat secara mandiri dengan cara berikut (sesuai kenaikan biaya):

Tempatkan unit yang sudah jadi dalam wadah dengan unit pendingin dari Avito, Ebay atau AliExpress. Cari "inverter 220" atau "inverter 12/220"; Anda dapat segera menambahkan daya yang dibutuhkan. Biayanya sekitar. setengah harga dari pabrik yang sama. Tidak diperlukan keterampilan kelistrikan, tetapi - lihat di bawah;
Rakit yang sama dari kit: papan sirkuit tercetak + komponen “tersebar”. Bisa dibeli disana, tapi DIY ditambahkan ke permintaan, yang berarti perakitan sendiri. Harga masih sekitar. 1,5 kali lebih rendah. Anda memerlukan keterampilan dasar dalam elektronik radio: menggunakan multimeter, pengetahuan tentang pengkabelan (pinout) terminal elemen aktif atau kemampuan mencarinya, aturan untuk memasukkan komponen polar (dioda, kapasitor elektrolitik) ke dalam rangkaian dan kemampuan untuk menentukan arus apa dan kabel penampang apa yang dibutuhkan;
Sesuaikan catu daya komputer yang tidak pernah terputus (UPS, UPS) ke inverter. UPS bekas yang berfungsi tanpa baterai standar dapat ditemukan dengan harga 300-500 rubel. Anda tidak memerlukan keahlian apa pun - Anda cukup menghubungkan aki mobil ke UPS. Tetapi Anda harus mengisi dayanya secara terpisah, lihat juga di bawah;
Pilih metode konversi, diagram (lihat di bawah) sesuai dengan kebutuhan Anda dan ketersediaan suku cadang, hitung dan rakit sendiri sepenuhnya. Ini mungkin sepenuhnya gratis, tetapi selain keterampilan elektronik dasar, Anda memerlukan kemampuan untuk menggunakan beberapa alat ukur khusus (lihat juga di bawah) dan melakukan perhitungan teknik sederhana.

Dari modul yang sudah jadi

Metode perakitan sesuai paragraf. 1 dan 2 sebenarnya tidak sesederhana itu. Rumah inverter pabrik yang sudah jadi juga berfungsi sebagai heat sink untuk sakelar transistor kuat di dalamnya. Jika kita mengambil "produk setengah jadi" atau "longgar", maka tidak akan ada tempat tinggal bagi mereka: mengingat biaya elektronik, tenaga kerja manual, dan logam non-besi saat ini, perbedaan harga justru dijelaskan oleh tidak adanya yang kedua dan, mungkin, yang ketiga. Artinya, Anda harus membuat sendiri radiator untuk kunci yang kuat atau mencari yang aluminium yang sudah jadi. Ketebalannya di tempat pemasangan kunci harus minimal 4 mm, dan luas setiap kunci harus minimal 50 meter persegi. lihat untuk setiap kW keluaran daya; dengan hembusan dari kipas pendingin komputer 12 V 110-130 mA – dari 30 sq. cm*kW*kunci.

Misalnya, dalam satu set (modul) ada 2 kunci (dapat dilihat, menonjol dari papan, lihat di sebelah kiri pada gambar); modul dengan kunci pada radiator (di sebelah kanan pada gambar) lebih mahal dan dirancang untuk daya tertentu, biasanya tidak terlalu tinggi. Tidak ada pendingin, daya yang dibutuhkan 1,5 kW. Ini berarti Anda membutuhkan radiator seluas 150 meter persegi. lihat Selain itu, ada juga kit pemasangan untuk kunci: gasket penghantar panas insulasi dan perlengkapan untuk sekrup pemasangan - cangkir dan ring insulasi. Jika modul memiliki perlindungan termal (akan ada bagian lain yang menonjol di antara tombol - sensor termal), maka sedikit pasta termal untuk merekatkannya ke radiator. Kabel - tentu saja, lihat di bawah.

Dari UPS

Inverter 12V DC/220V AC 50Hz, yang dengannya Anda dapat menyambungkan perangkat apa pun dalam batas daya yang diizinkan, dibuat dari UPS komputer dengan cukup sederhana: kabel standar ke aki "Anda" diganti dengan yang panjang dengan klem untuk aki mobil terminal. Penampang kawat dihitung berdasarkan rapat arus yang diizinkan sebesar 20-25 A/sq. mm, lihat juga di bawah. Tetapi karena baterai yang tidak standar, masalah mungkin timbul - dengan itu, baterai lebih mahal dan lebih diperlukan daripada konverter.

UPS juga menggunakan baterai timbal-asam. Saat ini, ini adalah satu-satunya sumber daya kimia sekunder yang tersedia secara luas yang mampu mengalirkan arus besar (arus ekstra) secara teratur tanpa “terputus” sepenuhnya dalam 10-15 siklus pengisian-pengosongan. Dalam penerbangan, baterai perak-seng digunakan, yang bahkan lebih bertenaga, tetapi harganya sangat mahal, tidak tersedia secara luas, dan masa pakainya dapat diabaikan menurut standar sehari-hari - kira-kira. 150 siklus.

Pengosongan baterai asam dipantau dengan jelas oleh voltase di bank, dan pengontrol UPS tidak akan membiarkan baterai "asing" habis tanpa batas. Namun pada aki UPS standar, elektrolitnya berbentuk gel, sedangkan pada aki mobil berbentuk cair. Mode pengisian dalam kedua kasus berbeda secara signifikan: arus yang sama tidak dapat dialirkan melalui gel seperti melalui cairan, dan dalam elektrolit cair, jika arus muatan terlalu rendah, mobilitas ion akan rendah dan tidak semuanya. mereka akan kembali ke tempatnya di elektroda. Akibatnya, UPS akan terus menerus kekurangan daya pada aki mobil; baterai tersebut akan segera tersulfasi dan menjadi tidak dapat digunakan sama sekali. Oleh karena itu diperlukan battery charger untuk inverter pada UPS. Anda bisa membuatnya sendiri, tapi itu topik lain.

Baterai dan daya

Kesesuaian konverter untuk tujuan tertentu juga bergantung pada baterai. Inverter penambah tegangan tidak mengambil energi bagi konsumen dari “materi gelap” Alam Semesta, lubang hitam, roh suci, atau di mana saja. Hanya dari baterai. Dan dari situ ia akan mengambil daya yang disuplai ke konsumen, dibagi dengan efisiensi konverter itu sendiri.

Jika Anda melihat “6800W” atau lebih pada badan inverter bermerek, percayalah pada mata Anda. Elektronik modern memungkinkan untuk memasukkan perangkat yang lebih kuat ke dalam volume bungkus rokok. Namun katakanlah kita memerlukan daya beban 1000 W, dan kita memiliki aki mobil biasa 12 V 60 A/jam. Nilai tipikal efisiensi inverter adalah 0,8. Ini berarti akan memakan waktu sekitar. 100 A. Untuk arus seperti itu, diperlukan juga kabel dengan penampang 5 meter persegi. mm (lihat di atas), tapi itu bukan hal utama di sini.

Penggemar mobil tahu: jika Anda menyalakan starter selama 20 menit, belilah aki baru. Benar, mesin baru memiliki batasan waktu pengoperasiannya, jadi mungkin mereka tidak mengetahuinya. Dan tentunya tidak semua orang mengetahui bahwa starter sebuah mobil, setelah diputar, membutuhkan arus sekitar. 75 A (dalam 0,1-0,2 detik saat startup - hingga 600 A). Perhitungan paling sederhana - dan ternyata jika inverter tidak memiliki peralatan otomatis yang membatasi pengosongan baterai, maka baterai kita akan habis sepenuhnya dalam 15 menit. Jadi pilihlah atau rancang konverter Anda dengan mempertimbangkan kemampuan baterai yang ada.

Catatan: Ini menyiratkan keuntungan besar dari konverter 12/220 V berdasarkan UPS komputer - pengontrolnya tidak akan membiarkan baterai terkuras sepenuhnya.

Masa pakai baterai asam tidak berkurang secara signifikan jika dikosongkan dengan arus 2 jam (12 A untuk 60 A/jam, 24 A untuk 120 A/jam, dan 42 A untuk 210 A/jam). Dengan mempertimbangkan efisiensi konversi, hal ini menghasilkan daya beban jangka panjang yang diizinkan sebesar kira-kira. masing-masing 120 W, 230 W dan 400 W. Selama 10 menit. beban (misalnya untuk menyalakan perkakas listrik), dapat ditingkatkan 2,5 kali lipat, tetapi setelah itu ABC harus istirahat minimal 20 menit.

Secara keseluruhan, hasilnya tidak sepenuhnya buruk. Dari perkakas listrik rumah tangga biasa, hanya penggiling yang mampu memakan daya 1000-1300 W. Sisanya, biasanya, berharga hingga 400 W, dan obeng hingga 250 W. Kulkas dari baterai 12 V 60 A/jam akan bekerja melalui inverter selama 1,5-5 jam; cukup untuk mengambil tindakan yang diperlukan. Oleh karena itu, membuat konverter 1 kW untuk baterai 60 A/jam masuk akal.

Apa hasilnya?

Untuk mengurangi berat dan ukuran perangkat, dengan pengecualian yang jarang terjadi (lihat di bawah), konverter tegangan beroperasi pada frekuensi yang ditingkatkan dari ratusan Hz ke satuan dan puluhan kHz. Tidak ada konsumen yang akan menerima arus dengan frekuensi seperti itu, dan hilangnya energi pada kabel konvensional akan sangat besar. Oleh karena itu, inverter 12-200 dibuat untuk tegangan keluaran berikut. jenis:

Konstan diperbaiki 220 V (220V AC). Cocok untuk memberi daya pada pengisi daya telepon, sebagian besar catu daya (PS) untuk tablet, lampu pijar, lampu neon, dan lampu LED. Dengan daya 150-250 W, alat ini sempurna untuk perkakas listrik genggam: daya DC yang dikonsumsi sedikit berkurang, dan torsi meningkat. Tidak cocok untuk mengganti catu daya (UPS) TV, komputer, laptop, oven microwave, dll. dengan daya lebih dari 40-50 W: ini tentu memiliki apa yang disebut. unit awal, untuk pengoperasian normal yang tegangan listriknya harus secara berkala melewati nol. Tidak cocok dan berbahaya untuk perangkat dengan transformator daya pada besi dan motor listrik AC: perkakas listrik stasioner, lemari es, AC, sebagian besar audio Hi-Fi, pengolah makanan, beberapa penyedot debu, pembuat kopi, penggiling kopi, dan oven microwave (untuk yang terakhir - karena adanya meja motor putaran).
Gelombang sinus yang dimodifikasi (lihat di bawah) - cocok untuk konsumen mana pun, kecuali audio Hi-Fi dengan UPS, perangkat lain dengan UPS dari 40-50 W (lihat di atas) dan, seringkali sistem keamanan lokal, stasiun cuaca rumah, dll. dengan sensor analog sensitif.
Sinusoidal murni - cocok tanpa batasan, kecuali daya, untuk semua konsumen listrik.

Sinus atau pseudosin?

Untuk meningkatkan efisiensi, konversi tegangan dilakukan tidak hanya pada frekuensi yang lebih tinggi, tetapi juga dengan pulsa heteropolar. Namun, tidak mungkin untuk memberi daya pada banyak perangkat konsumen dengan rangkaian pulsa persegi panjang multi-polar (yang disebut liku-liku): lonjakan besar pada bagian depan liku-liku bahkan dengan beban yang sedikit reaktif akan menyebabkan hilangnya energi yang besar dan dapat menyebabkan a kegagalan fungsi konsumen. Namun, juga tidak mungkin merancang konverter untuk arus sinusodal - efisiensinya tidak akan melebihi kira-kira. 0,6.

Revolusi yang tenang namun signifikan dalam industri ini terjadi ketika sirkuit mikro dikembangkan khusus untuk inverter tegangan, membentuk apa yang disebut. sinusoidal yang dimodifikasi (di sebelah kiri pada gambar), meskipun akan lebih tepat disebut pseudo-, meta-, quasi-, dll. sinusoidal. Bentuk sinusoida yang dimodifikasi saat ini adalah berundak, dan bagian depan pulsa memanjang (bagian depan berliku-liku seringkali tidak terlihat sama sekali pada layar osiloskop sinar katoda). Berkat ini, konsumen dengan trafo berbahan besi atau reaktivitas yang nyata (motor listrik asinkron) “memahami” gelombang sinus semu “sebagai nyata” dan bekerja seolah-olah tidak terjadi apa-apa; Audio Hi-Fi dengan trafo jaringan pada perangkat keras dapat ditenagai dengan gelombang sinus yang dimodifikasi. Selain itu, sinusoida yang dimodifikasi dapat dihaluskan dengan cara yang cukup sederhana menjadi sinusoidal yang “hampir nyata”, perbedaannya dari sinusoidal murni pada osiloskop hampir tidak terlihat oleh mata; Konverter tipe “Sine Murni” tidak jauh lebih mahal dibandingkan konverter konvensional, di sebelah kanan pada Gambar.

Namun, tidak disarankan untuk menjalankan perangkat dengan komponen analog dan UPS yang berubah-ubah dari gelombang sinus yang dimodifikasi. Yang terakhir ini sangat tidak diinginkan. Faktanya adalah bahwa platform tengah dari sinusoida yang dimodifikasi bukanlah tegangan nol murni. Unit awal UPS dari gelombang sinus yang dimodifikasi tidak beroperasi dengan jelas dan seluruh UPS mungkin tidak keluar dari mode pengaktifan ke mode pengoperasian. Pengguna awalnya melihat ini sebagai gangguan buruk, dan kemudian asap keluar dari perangkat, seperti dalam lelucon. Oleh karena itu, perangkat di dalam UPS harus diberi daya dari inverter tipe Pure Sine.

Kami membuat inverter sendiri

Jadi, untuk saat ini jelas yang terbaik adalah membuat inverter untuk keluaran 220 V 50 Hz, meskipun kita juga akan mengingat keluaran AC. Dalam kasus pertama, untuk mengontrol frekuensi, Anda memerlukan pengukur frekuensi: norma fluktuasi frekuensi jaringan catu daya adalah 48-53 Hz. Motor listrik AC sangat sensitif terhadap penyimpangannya: ketika frekuensi tegangan suplai mencapai batas toleransi, motor tersebut memanas dan “menjauh” dari kecepatan pengenal. Yang terakhir ini sangat berbahaya untuk lemari es dan AC, karena depresurisasi dapat menyebabkan kerusakan yang tidak dapat diperbaiki. Namun kita tidak perlu membeli, menyewa, atau meminta pinjaman pengukur frekuensi elektronik yang akurat dan multifungsi - kita tidak memerlukan keakuratannya. Baik pengukur frekuensi resonansi elektromekanis (pos. 1 pada gambar) atau penunjuk sistem apa pun, pos. 2:

Keduanya tidak mahal, dijual di Internet, dan di kota-kota besar di toko khusus listrik. Pengukur frekuensi resonansi lama dapat ditemukan di pasar besi, dan salah satunya, setelah memasang inverter, sangat cocok untuk memantau frekuensi jaringan di rumah - penghitung tidak merespons saat menghubungkannya ke jaringan.

50 Hz dari komputer

Dalam kebanyakan kasus, konsumen membutuhkan daya 220 V 50 Hz yang tidak terlalu bertenaga, hingga 250-350 W. Maka dasar untuk konverter 12/220 V 50 Hz dapat berupa UPS dari komputer lama - jika, tentu saja, ada yang tergeletak di tempat sampah atau ada yang menjualnya dengan harga murah. Daya yang disalurkan ke beban akan menjadi kira-kira. 0,7 dari nilai UPS. Misalnya, jika “250W” tertulis di badannya, maka perangkat hingga 150-170 W dapat dihubungkan tanpa rasa takut. Anda membutuhkan lebih banyak - Anda harus mengujinya terlebih dahulu pada beban lampu pijar. Ini berlangsung selama 2 jam – dapat menghasilkan tenaga sebesar itu untuk waktu yang lama. Cara membuat inverter 12V DC/220V AC 50Hz dari power supply komputer lihat video dibawah ini.

Video: konverter 12-220 sederhana dari catu daya komputer

Kunci

Katakanlah tidak ada UPS komputer atau Anda memerlukan lebih banyak daya. Maka pilihan elemen kunci menjadi penting: elemen tersebut harus mengalihkan arus tinggi dengan kerugian peralihan minimal, dapat diandalkan, dan terjangkau. Dalam hal ini, transistor bipolar dan thyristor dengan percaya diri menjadi bagian dari masa lalu dalam bidang penerapan ini.

Revolusi kedua dalam bisnis inverter dikaitkan dengan munculnya transistor efek medan yang kuat (“transistor medan”), yang disebut. struktur vertikal. Namun, mereka telah merevolusi seluruh teknologi catu daya untuk perangkat berdaya rendah: semakin sulit menemukan trafo besi pada peralatan rumah tangga.

Perangkat medan daya tinggi terbaik untuk konverter tegangan adalah saluran induksi gerbang terisolasi (MOSFET), misalnya. IFR3205, di sebelah kiri pada gambar:

Karena daya switching yang dapat diabaikan, efisiensi inverter dengan keluaran DC pada transistor tersebut dapat mencapai 0,95, dan dengan keluaran AC 50 Hz 0,85-0,87. Analogi MOSFET dengan saluran bawaan, mis. IFRZ44, memberikan efisiensi yang lebih rendah, namun jauh lebih murah. Sepasang satu atau yang lain memungkinkan Anda untuk meningkatkan daya pada beban menjadi kira-kira. 600W; keduanya dapat diparalelkan tanpa masalah (di sebelah kanan pada gambar), yang memungkinkan pembuatan inverter dengan daya hingga 3 kW.

Catatan: Hilangnya daya sakelar switching dengan saluran internal ketika beroperasi pada beban reaktif yang signifikan (misalnya, motor listrik asinkron) dapat mencapai 1,5 W per sakelar. Kunci dengan saluran terinduksi bebas dari kelemahan ini.

TL494

Elemen ketiga yang memungkinkan untuk membawa konverter tegangan ke kondisi saat ini adalah sirkuit mikro khusus TL494 dan analognya. Semuanya adalah pengontrol modulasi lebar pulsa (PWM) yang menghasilkan sinyal gelombang sinus yang dimodifikasi pada keluarannya. Outputnya multi-polar, yang memungkinkan Anda mengontrol pasangan kunci. Frekuensi konversi referensi diatur oleh satu rangkaian RC, yang parameternya dapat diubah dalam batas luas.

Kapan pekerjaan tetap cukup?

Lingkaran konsumen 220 V DC terbatas, namun merekalah yang membutuhkan catu daya otonom tidak hanya dalam situasi darurat. Misalnya, saat bekerja dengan perkakas listrik di jalan atau di sudut terjauh lokasi Anda sendiri. Atau selalu hadir, katakanlah, pada penerangan darurat di pintu masuk rumah, lorong, koridor, area sekitar dari panel surya, yang mengisi ulang baterai di siang hari. Kasus umum ketiga adalah mengisi daya ponsel Anda saat bepergian dari pemantik rokok. Disini daya keluaran yang dibutuhkan sangat sedikit, sehingga inverter dapat dibuat hanya dengan 1 transistor saja sesuai rangkaian generator relaksasi, lihat selanjutnya. klip video.

Video: konverter boost pada satu transistor

Untuk menyalakan 2-3 bola lampu LED Anda membutuhkan lebih banyak daya. Ketika mencoba untuk "memerasnya", efisiensi generator pemblokiran turun tajam, dan Anda harus beralih ke sirkuit dengan elemen pengaturan waktu terpisah atau umpan balik induktif internal penuh; mereka adalah yang paling ekonomis dan mengandung jumlah komponen paling sedikit. Dalam kasus pertama, untuk mengganti satu sakelar, EMF induksi sendiri dari salah satu belitan transformator digunakan bersama dengan rangkaian waktu. Yang kedua, elemen pengatur frekuensi adalah transformator step-up itu sendiri karena konstanta waktunya sendiri; nilainya ditentukan terutama oleh fenomena induksi diri. Oleh karena itu, kedua inverter kadang-kadang disebut konverter induksi mandiri. Efisiensinya, biasanya, tidak lebih tinggi dari 0,6-0,65, tetapi, pertama, rangkaiannya sederhana dan tidak memerlukan penyesuaian. Kedua, tegangan keluaran lebih berbentuk trapesium daripada gelombang persegi; Konsumen yang “menuntut” “memahaminya” sebagai gelombang sinus yang dimodifikasi. Kerugian: sakelar medan pada konverter semacam itu praktis tidak dapat diterapkan, karena sering gagal karena lonjakan tegangan pada belitan primer selama peralihan.

Contoh rangkaian dengan elemen pengaturan waktu eksternal diberikan di pos. 1 foto:

Penulis desain tidak dapat memeras lebih dari 11 W darinya, tetapi tampaknya dia mengacaukan ferit dengan besi karbonil. Bagaimanapun, sirkuit magnetik lapis baja (cangkir) di fotonya sendiri (lihat gambar di sebelah kanan) sama sekali bukan ferit. Ini lebih mirip karbonil tua, teroksidasi di bagian luar seiring waktu, lihat gambar. di sebelah kanan. Transformator untuk inverter ini paling baik dililitkan pada cincin ferit dengan luas penampang ferit 0,7-1,2 meter persegi. cm Gulungan primer kemudian harus berisi 7 lilitan kawat dengan diameter tembaga 0,6-0,8 mm, dan belitan sekunder harus berisi 57-58 lilitan kawat 0,3-0,32 mm. Ini untuk pelurusan dengan penggandaan, lihat di bawah. Untuk 220 V "murni" - 230-235 putaran kawat 0,2-0,25. Dalam hal ini, jika KT814 diganti dengan KT818, inverter ini akan menyalurkan daya hingga 25-30 W, yang cukup untuk 3-4 lampu LED. Saat mengganti KT814 dengan KT626, daya beban akan menjadi sekitar. 15 W, namun efisiensinya akan meningkat. Dalam kedua kasus tersebut, radiator kunci berukuran 50 meter persegi. cm.

Di pos. Gambar 2 menunjukkan diagram konverter “kuno” 12-220 dengan belitan umpan balik terpisah. Ini tidak terlalu kuno. Pertama, tegangan keluaran di bawah beban berbentuk trapesium dengan patahan membulat dan tidak ada paku. Ini bahkan lebih baik daripada gelombang sinus yang dimodifikasi. Kedua, konverter ini dapat dirancang tanpa modifikasi apa pun pada rangkaian untuk daya hingga 300-350 W dan frekuensi 50 Hz, kemudian tidak diperlukan penyearah, Anda hanya perlu memasang VT1 dan VT2 pada radiator mulai 250 kW. . lihat masing-masing. Ketiga, ini melindungi baterai: ketika kelebihan beban, frekuensi konversi turun, daya keluaran berkurang, dan jika Anda memuatnya lebih banyak lagi, pembangkitan berhenti. Artinya, untuk menghindari pengosongan baterai yang berlebihan, tidak diperlukan otomatisasi.

Prosedur untuk menghitung inverter ini diberikan dalam pemindaian pada Gambar.:

Besaran kunci di dalamnya adalah frekuensi konversi dan induksi kerja pada rangkaian magnet. Frekuensi konversi dipilih berdasarkan bahan inti yang tersedia dan daya yang dibutuhkan:

Jenis Inti magnetik	Frekuensi induksi/konversi
	Hingga 50 W	50-100 W	100-200 W	200-350 W
Setrika “tenaga” dari trafo daya dengan ketebalan 0,35-0,6 mm	0,5 T/(50-1000)Hz	0,55T/(50-400)Hz	0,6T/(50-150)Hz	0,7T/(50-60)Hz
Besi “suara” dari trafo keluaran UMZCH dengan ketebalan 0,2-0,25 mm	0,4T/(1000-3000)Hz	0,35T/(1000-2000)Hz	-	-
Besi “sinyal” dari trafo sinyal dengan ketebalan 0,06-0,15 mm (bukan permalloy!)	0,3 T/(2000-8000)Hz	0,25T/(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

Ferit “omnivora” ini dijelaskan oleh fakta bahwa loop histeresisnya berbentuk persegi panjang dan induksi kerja sama dengan induksi saturasi. Penurunan nilai induksi yang dihitung pada inti magnet baja dibandingkan dengan nilai induksi tipikal disebabkan oleh peningkatan tajam rugi-rugi peralihan arus non-sinusoidal seiring dengan peningkatannya. Oleh karena itu, dari inti transformator daya TV “peti mati” 270 W lama dalam konverter 50 Hz ini, dimungkinkan untuk menghilangkan tidak lebih dari 100-120 W. Tapi - tanpa ikan, ada kanker pada ikan.

Catatan: Jika Anda memiliki inti magnet baja dengan penampang yang sengaja dibuat terlalu besar, jangan memeras dayanya! Biarkan induksi menjadi lebih baik - efisiensi konverter akan meningkat, dan bentuk tegangan keluaran akan meningkat.

Pelurusan

Lebih baik menyearahkan tegangan keluaran inverter ini menggunakan rangkaian penggandaan tegangan paralel (item 3 pada gambar dengan diagram): komponennya akan lebih murah, dan rugi-rugi daya pada arus non-sinusoidal akan lebih kecil daripada di sebuah jembatan. Kapasitor harus diambil sebagai "daya" yang dirancang untuk daya reaktif tinggi (disebut PE atau W). Jika Anda memasang yang “bersuara” tanpa huruf-huruf ini, huruf-huruf itu bisa meledak.

50Hz? Ini sangat sederhana!

Inverter 50 Hz sederhana (item 4 pada gambar di atas dengan diagram) adalah desain yang menarik. Untuk beberapa jenis transformator daya standar, konstanta waktu intrinsik mendekati 10 ms, yaitu. setengah periode 50 Hz. Dengan menyesuaikannya dengan resistor pengatur waktu, yang juga akan bertindak sebagai pembatas arus kontrol sakelar, Anda dapat segera mendapatkan gelombang persegi 50 Hz yang dihaluskan pada keluaran tanpa pembentukan rangkaian yang rumit. Trafo TP, TPP, TN untuk 50-120 W cocok, tapi tidak sembarang jenis. Anda mungkin harus mengubah nilai resistor dan/atau menghubungkan kapasitor 1-22 nF secara paralel dengannya. Jika frekuensi konversi masih jauh dari 50 Hz, percuma saja membongkar dan memundurkan trafo: rangkaian magnet yang direkatkan dengan lem feromagnetik akan mengembang, dan parameter trafo akan menurun tajam.

Inverter ini adalah konverter dacha akhir pekan. Ini tidak akan menguras aki mobil karena alasan yang sama seperti sebelumnya. Namun cukup menerangi rumah dengan beranda dengan lampu LED dan TV atau pompa getar di dalam sumur. Frekuensi konversi inverter yang disesuaikan ketika arus beban berubah dari 0 ke maksimum tidak melampaui norma teknis untuk jaringan catu daya.

Gulungan trafo asli disalurkan seperti ini. Pada transformator daya tipikal, terdapat jumlah belitan sekunder genap untuk 12 atau 6 V. Dua di antaranya “disisihkan”, dan sisanya disolder secara paralel ke dalam kelompok dengan jumlah belitan yang sama di masing-masingnya. Selanjutnya kelompok-kelompok tersebut dihubungkan secara seri sehingga diperoleh 2 setengah belitan masing-masing 12 V, ini akan menjadi belitan tegangan rendah (primer) dengan titik tengah. Dari sisa belitan tegangan rendah, satu dihubungkan secara seri dengan belitan listrik 220 V; ini akan menjadi belitan step-up. Bahan tambahan diperlukan karena... Penurunan tegangan pada sakelar yang terbuat dari transistor komposit bipolar, bersama dengan rugi-ruginya pada transformator, dapat mencapai 2,5-3 V, dan tegangan keluaran akan diremehkan. Gulungan tambahan akan mengembalikannya ke normal.

DC dari chip

Efisiensi konverter yang dijelaskan tidak melebihi 0,8, dan frekuensinya sangat bervariasi tergantung pada arus beban. Daya beban maksimum kurang dari 400 W, jadi inilah saatnya memikirkan solusi sirkuit modern.

Rangkaian konverter sederhana 12 V DC/220 V DC untuk 500-600 W ditunjukkan pada gambar:

Tujuan utamanya adalah untuk memberi daya pada perkakas listrik genggam. Beban seperti itu tidak menuntut kualitas tegangan yang disuplai, sehingga kuncinya diambil lebih murah; IFRZ46, 48 juga cocok.Trafo dililitkan pada ferit dengan penampang 2-2,5 meter persegi. cm; Inti transformator daya dari UPS komputer cocok. Gulungan primer - 2x5 putaran seikat 5-6 kabel belitan dengan diameter tembaga 0,7-0,8 mm (lihat di bawah); sekunder - 80 putaran kabel yang sama. Tidak diperlukan penyesuaian, tetapi tidak ada pemantauan pengosongan baterai, jadi selama pengoperasian Anda perlu memasang multimeter ke terminalnya dan jangan lupa untuk melihatnya (hal yang sama berlaku untuk semua inverter tegangan buatan sendiri lainnya). Jika tegangan turun menjadi 10,8 V (1,8 V per sel) - hentikan, matikan! Turun menjadi 1,75 V per sel (10,5 V untuk seluruh baterai) - ini sudah merupakan sulfasi!

Cara melilitkan trafo pada sebuah cincin

Karakteristik kualitas inverter, khususnya efisiensinya, sangat dipengaruhi oleh medan nyasar trafonya. Solusi mendasar untuk menguranginya telah lama diketahui: belitan primer, yang “memompa” sirkuit magnet dengan energi, ditempatkan dekat dengannya; yang sekunder di atasnya dalam urutan kekuatan mereka. Namun teknologi sedemikian rupa sehingga prinsip teoretis dalam desain tertentu terkadang harus dibalik. Salah satu hukum Murphy menyatakan kira-kira. jadi: jika perangkat keras masih tidak berfungsi sebagaimana mestinya, coba lakukan yang sebaliknya. Hal ini sepenuhnya berlaku untuk transformator frekuensi tinggi pada inti magnet cincin ferit dengan belitan yang terbuat dari kawat kaku yang relatif tebal. Gulung trafo konverter tegangan pada cincin ferit seperti ini:

Sirkuit magnetik diisolasi dan, dengan menggunakan shuttle belitan, belitan step-up sekunder dililitkan padanya, meletakkan belitan sekencang mungkin, pos. 1 pada Gambar.:

Bungkus erat bagian sekunder dengan selotip, pos 2.
Siapkan 2 rangkaian kawat identik untuk belitan primer: gulung jumlah lilitan setengah belitan tegangan rendah dengan kawat tipis yang tidak dapat digunakan, lepaskan, ukur panjangnya, potong jumlah segmen kawat belitan yang diperlukan dengan cadangan dan rakitlah menjadi bundel.
Selain itu, belitan sekunder diisolasi sampai diperoleh permukaan yang relatif datar.
Gulung “utama” dengan 2 bundel sekaligus, susun kabel-kabel bundel dengan selotip dan distribusikan secara merata putaran pada inti, pos. 3.
Panggil ujung-ujung bundel dan hubungkan bagian awal yang satu ke ujung yang lain, ini akan menjadi titik tengah belitan.

Catatan: pada diagram rangkaian listrik, permulaan belitan, jika relevan, ditunjukkan dengan sebuah titik.

50 Hz dihaluskan

Gelombang sinus yang dimodifikasi dari pengontrol PWM bukanlah satu-satunya cara untuk mendapatkan 50 Hz pada output inverter, cocok untuk menghubungkan konsumen listrik rumah tangga mana pun, dan tidak ada salahnya untuk “memuluskannya” juga. Yang paling sederhana adalah trafo besi tua yang bagus, ia “menyetrika” dengan baik karena inersia listriknya. Benar, menemukan inti magnet dengan daya lebih dari 500 W menjadi semakin sulit. Trafo isolasi semacam itu dihubungkan ke keluaran tegangan rendah inverter, dan beban dihubungkan ke belitan step-upnya. Omong-omong, sebagian besar UPS komputer dibuat sesuai dengan skema ini, sehingga cukup cocok untuk tujuan ini. Jika Anda memutar trafo sendiri, maka dihitung sama dengan trafo daya, tetapi dengan jejak. fitur:

Nilai induksi kerja yang awalnya ditentukan dibagi 1,1 dan diterapkan dalam semua perhitungan selanjutnya. Hal ini diperlukan untuk memperhitungkan apa yang disebut. faktor bentuk tegangan non-sinusoidal Kf; untuk sinusoida Kf=1.
Belitan step-up pertama-tama dihitung sebagai belitan listrik 220 V untuk daya tertentu (atau ditentukan oleh parameter rangkaian magnet dan nilai induksi kerja). Kemudian jumlah lilitan yang ditemukan dikalikan dengan 1,08 untuk daya hingga 150 W, 1,05 untuk daya 150-400 W, dan 1,02 untuk daya 400-1300 W.
Setengah dari belitan tegangan rendah dihitung sebagai tegangan sekunder 14,5 V untuk sakelar bipolar atau dengan saluran internal dan 13,2 V untuk sakelar dengan saluran induksi.

Contoh solusi rangkaian konverter 12-200 V 50 Hz dengan trafo isolasi ditunjukkan pada gambar:

Di sebelah kiri, tombol dikendalikan oleh apa yang disebut osilator master. multivibrator “lunak”, yang sudah menghasilkan liku-liku pada bagian depan yang tersumbat dan menghaluskan retakan, sehingga tidak diperlukan tindakan penghalusan tambahan. Ketidakstabilan frekuensi multivibrator lunak lebih tinggi dari pada multivibrator biasa, sehingga untuk mengaturnya diperlukan potensiometer P. Dengan tombol pada KT827, Anda dapat menghilangkan daya hingga 200 W (radiator dari 200 cm persegi tanpa hembusan). Kunci pada KP904 dari sampah lama atau IRFZ44 memungkinkan Anda meningkatkannya hingga 350 W; yang tunggal di IRF3205 hingga 600 W, dan yang dipasangkan hingga 1000 W.

Inverter 12-220 V 50 Hz dengan osilator master pada TL494 (di sebelah kanan pada gambar) mempertahankan frekuensi dengan kuat di semua kondisi pengoperasian yang memungkinkan. Untuk memuluskan pseudosinusoid secara lebih efektif, fenomena yang disebut digunakan. resonansi acuh tak acuh, di mana hubungan fasa arus dan tegangan dalam rangkaian osilasi menjadi sama dengan resonansi akut, tetapi amplitudonya tidak meningkat secara nyata. Secara teknis, hal ini dapat diselesaikan secara sederhana: kapasitor penghalus dihubungkan ke belitan penambah, yang nilai kapasitansinya dipilih sesuai dengan bentuk arus terbaik (bukan tegangan!) di bawah beban. Untuk mengontrol bentuk arus, resistor 0,1-0,5 Ohm dihubungkan ke rangkaian beban dengan daya 0,03-0,1 dari nilai pengenal, yang dihubungkan dengan osiloskop dengan input tertutup. Kapasitansi penghalusan tidak mengurangi efisiensi inverter, tetapi Anda tidak dapat menggunakan program komputer untuk mensimulasikan osiloskop frekuensi rendah untuk mengkonfigurasinya, karena input kartu suara yang mereka gunakan tidak dirancang untuk amplitudo 220x1.4 = 310 V! Kunci dan kekuatannya sama seperti sebelumnya. kasus.

Rangkaian konverter 12-200 V 50 Hz yang lebih canggih ditunjukkan pada Gambar.:

Ini menggunakan kunci majemuk yang kompleks. Untuk meningkatkan kualitas tegangan keluaran, digunakan fakta bahwa emitor transistor bipolar epitaksi planar didoping jauh lebih banyak daripada basis dan kolektor. Ketika TL494 menerapkan potensi penutupan, misalnya, ke basis VT3, arus kolektornya akan berhenti, tetapi karena resorpsi muatan ruang emitor, penutupan T1 akan melambat dan lonjakan tegangan dari ggl induksi diri Tr akan diserap oleh rangkaian L1 dan R11C5; mereka akan lebih “memiringkan” lini depan. Daya keluaran inverter ditentukan oleh daya keseluruhan Tr, tetapi tidak lebih dari 600 W, karena Tidak mungkin untuk menggunakan sakelar kuat berpasangan di sirkuit ini - penyebaran nilai muatan gerbang transistor MOSFET cukup signifikan dan peralihan sakelar akan menjadi tidak jelas, itulah sebabnya bentuk tegangan keluaran bahkan dapat memburuk.

Choke L1 adalah 5-6 lilitan kawat tembaga berdiameter 2,4 mm, dililitkan pada sepotong batang ferit berdiameter 8-10 m dan panjang 30-40 mm dengan pitch 3,5-4 mm. Sirkuit magnet throttle tidak boleh mengalami hubungan pendek! Menyiapkan sirkuit adalah tugas yang melelahkan dan membutuhkan banyak pengalaman: Anda harus memilih L1, R11 dan C5 sesuai dengan bentuk terbaik dari arus keluaran di bawah beban, seperti pada yang sebelumnya. kasus. Namun Hi-Fi, yang didukung oleh konverter ini, tetap menjadi “hi-fi” di telinga yang paling menuntut.

Apakah mungkin tanpa trafo?

Kabel lilitan untuk transformator 50 Hz yang kuat akan berharga cukup mahal. Inti magnetik dari transformator “peti mati” hingga 270 W secara keseluruhan kurang lebih tersedia, tetapi dalam inverter Anda tidak dapat memeras lebih dari 120-150 W darinya, dan efisiensinya akan menjadi yang terbaik 0,7, karena Inti magnet “peti mati” dililitkan dari pita tebal, yang kehilangan arus eddynya besar pada tegangan non-sinusoidal pada belitan. Menemukan inti magnet SL yang terbuat dari strip tipis yang mampu menghasilkan lebih dari 350 W pada induksi 0,7 Tesla umumnya bermasalah, akan mahal, dan keseluruhan konverter akan berukuran besar dan mengangkat beban. Transformator UPS tidak dirancang untuk pengoperasian yang sering dalam mode jangka panjang - transformator tersebut memanas dan sirkuit magnetiknya di inverter menurun cukup cepat - sifat magnetiknya sangat menurun, dan daya konverter turun. Apakah ada jalan keluarnya?

Ya, dan solusi ini sering digunakan pada konverter bermerek. Ini adalah jembatan listrik yang terbuat dari sakelar transistor efek medan daya tegangan tinggi dengan tegangan tembus 400 V dan arus pembuangan lebih dari 5 A. Cocok dari sirkuit utama UPS komputer, dan dari sampah lama - KP904, dll.

Jembatan ini ditenagai oleh DC 220 V konstan dari inverter sederhana 12-220 dengan penyearah. Lengan jembatan terbuka berpasangan, melintang, bergantian, dan arus pada beban yang termasuk dalam diagonal jembatan berubah arah; Sirkuit kontrol semua tombol dipisahkan secara galvanis. Dalam desain industri, kunci dikendalikan oleh perangkat khusus. IC dengan isolasi optocoupler, namun pada kondisi amatir keduanya dapat diganti dengan tambahan inverter berdaya rendah 12 V DC - 12 V 50 Hz, ditenagai oleh trafo kecil pada perangkat keras, lihat gambar. Inti magnetnya dapat diambil dari trafo daya rendah pasar Cina. Karena inersia listriknya, kualitas tegangan keluaran bahkan lebih baik daripada gelombang sinus yang dimodifikasi.

Ada situasi yang sangat berbeda ketika pemilik perlu membuat konverter tegangan baru di rumah. Tujuan utama alat ini adalah untuk memberikan nilai tegangan listrik sebesar 220 V dari nilai semula 12 W. Inverter 12 hingga 220 dibuat dengan tangan oleh sebagian besar amatir, karena inverter berkualitas baik harganya cukup mahal. Sebelum merakit perangkat, Anda harus memahami prinsip pengoperasiannya agar dapat mengetahui mekanisme pengoperasiannya.

Di area mana saja inverter tegangan 12-220 V digunakan?

Dengan penggunaan baterai yang stabil, tingkat pengisian dayanya menurun secara bertahap. Konverter menstabilkan tegangan jika tidak ada listrik.

Inverter 12-220 V, dibuat sendiri, akan memungkinkan Anda meningkatkan struktur teknik di ruangan mana pun. Nilai daya perangkat yang mengubah arus dipilih sesuai dengan nilai total beban yang dioperasikan. Proses konsumsi daya bisa bersifat reaktif atau aktif. Beban reaktif tidak menghabiskan seluruh energi yang diterima sehingga menyebabkan nilai daya semu lebih besar dari nilai aktifnya.

Inverter gelombang sinus murni digunakan saat menghubungkan elemen dengan daya total 3 kW. Penghematan bahan bakar yang signifikan dicapai melalui penggunaan konverter tegangan dan pembangkit listrik mini.

Konsumen berikut terhubung ke desain inverter:

sistem alarm;
ketel;
peralatan pemompaan;
sistem komputer.

Keuntungan menggunakan konverter tegangan

Karena inverter memiliki sejumlah karakteristik positif, inverter sangat dihargai bila digunakan untuk berbagai jenis peralatan listrik. Perangkat beroperasi secara senyap dan tidak mencemari lingkungan dengan segala jenis emisi. Biaya servis perangkat tersebut minimal: tidak perlu memeriksa tekanan di mesin. Inverter memiliki keausan mekanis yang cukup kecil, sehingga dapat digunakan oleh berbagai konsumen. Inverter 12-220 V beroperasi pada peningkatan daya KR121 EU dan memiliki peningkatan efisiensi.

Dalam proses perakitan inverter dengan perangkat master sebagai multivibrator, kelebihan dari konverter adalah perangkatnya mudah diakses dan sederhana. Ukuran produknya kompak, perbaikannya tidak sulit, dan dapat dioperasikan bahkan pada suhu rendah.

Skema dan prinsip pengoperasian inverter 12 220

Sebagian besar komponen radio yang menggunakan inverter menggunakan frekuensi tinggi dalam pengoperasiannya. Inverter pulsa sepenuhnya menggantikan rangkaian klasik yang menggunakan transformator. Sirkuit mikro K561TM2 dibentuk oleh dua pemicu D, yang memiliki input R dan S. Sirkuit mikro semacam itu dibuat dengan mempertimbangkan penggunaan teknologi CMOS, dengan membungkusnya dalam wadah plastik.

Generator master inverter dipasang dengan mempertimbangkan K561TM2, menggunakan perangkat DD1 untuk pengoperasiannya. Pemicu DD1.2 dipasang pada pembagi frekuensi. Tahap amplifikasi menerima sinyal dari sirkuit mikro.

Untuk pengoperasiannya, transistor KT827 dipilih. Jika tidak ada, maka transistor seperti KT819 GM atau semikonduktor efek medan - IRFZ44 bisa digunakan.

Generator dengan gelombang sinus untuk inverter 12-220 V beroperasi pada frekuensi tinggi. Untuk membentuk rangkaian dengan ukuran 50 Hz, digunakan belitan sekunder dengan sambungan paralel kapasitor dan beban. Dengan menghubungkan perangkat apa pun, inverter menghasilkan tegangan konversi 220 V.

Sirkuit ini memiliki satu kelemahan signifikan - bentuk parameter keluaran yang tidak sempurna.

Berbicara tentang cara kerja inverter 12.220, perlu diperhatikan bahwa chip K561TM2 diduplikasi oleh K564TM2. Anda dapat meningkatkan daya pada konverter dengan memilih transistor yang lebih kuat. Penting untuk mempertimbangkan kapasitor mana yang dipasang pada output. Mereka memiliki tegangan 250 V.

Konverter dengan bagian terbaru

Inverter buatan sendiri dapat beroperasi dalam mode stabil jika transistor pada output beroperasi dari sumber yang diperkuat dengan generator utama. Untuk tujuan ini, diperbolehkan menggunakan elemen seri KT819GM yang dipasang pada radiator dimensional.

Saat membuat konverter, skema yang disederhanakan digunakan. Saat proses berlangsung, Anda harus berhati-hati dalam membeli bahan-bahan yang diperlukan:

sirkuit mikro KR121EU1;
transistor IRL2505;
besi solder;
timah.

Sirkuit mikro KR12116U1 memiliki properti yang luar biasa: sirkuit ini berisi sepasang saluran untuk mengatur sakelar dan memungkinkan Anda membuat konverter tegangan sederhana. Sirkuit mikro dalam kisaran suhu dari +25 hingga +30°C menghasilkan nilai tegangan maksimum dalam kisaran 3 dan 9 V.

Frekuensi osilator utama ditentukan oleh parameter elemen dalam rangkaian. Transistor IRL2505 dipasang saat digunakan pada output. Itu harus menerima sinyal dengan level yang tepat, sehingga transistor keluaran disesuaikan.

Level rendah yang terbentuk tidak memungkinkan transistor untuk bertransisi dari mode tertutup ke keadaan lain. Hasilnya, terjadinya aliran arus sesaat selama pembukaan kunci secara bersamaan sepenuhnya dihilangkan. Jika level tinggi diamati untuk mencapai output pertama, maka ini membantu mematikan pembangkitan pulsa. Rangkaian menentukan sambungan kabel biasa ke pin 1.

Untuk memasang tahap dorong-tarik, transformator T1 dan dua transistor digunakan: VT1 dan VT2. Di saluran terbuka Anda dapat melihat nilai resistansi 0,008 Ohm. Ini tidak signifikan, dan oleh karena itu nilai daya transistor kecil, bahkan jika arus besar mengalir. Trafo keluaran dengan daya 100 W memungkinkan IRL2505 mengalirkan arus 104 A, dan trafo pulsa 360 A.

Fitur utama inverter mencakup kemampuan untuk menggunakan transformator apa pun yang memiliki dua belitan 12 V pada outputnya.

Jika daya keluaran sekitar 200 W, maka dalam kasus seperti itu transistor tidak dipasang pada radiator. Perlu diperhatikan bahwa nilai arus listrik dengan daya 400 W mencapai sekitar 40 A.

Bagaimana cara kerja inverter untuk lampu neon?

Untuk membuat konverter yang dapat menerangi ruangan atau mobil dengan ukuran berapa pun, cukup menggunakan diagram perakitan DIY. Konverter pulsa VOLTSL adalah konverter push-pull. Mereka dipasang pada catu daya TL 494 (KS 1114EU4). Sirkuit mikro dikendalikan oleh bagian daya dari catu daya dan terdiri dari:

generator tegangan;
sumber penstabil tegangan;
dua buah transistor pada sumber keluaran arus listrik yang kapasitansinya 0,7 mm dan 0,1 V.

Untuk menyelesaikan instalasi, perlu menyediakan pembelian dioda penyearah dan trafo dari catu daya. Masalah penggulungan ulang trafo harus diatasi. Saat melakukan pekerjaan ini sendiri, Anda harus menghitung hingga 100 kHz. Setiap resistor dibeli, dengan mempertimbangkan rangkaian R1 dan R2, menciptakan aliran pulsa arus pada output. Frekuensi operasi terbentuk saat membuat rangkaian C1 dan R3. Dioda HR307 sudah terpasang, tetapi jika tidak tersedia, gunakan HER304. Dioda KD213 telah membuktikan dirinya dengan cukup baik. Pemilihan kapasitor dilakukan dengan kapasitas berbeda-beda. Chip yang disolder ditempatkan di panel. Sirkuit dapat beroperasi selama empat jam - desain transistor tidak terlalu panas, dan tidak memerlukan penyetelan.

Transformer tunduk pada belitan independen. Oleh karena itu, perlu untuk menyimpan terlebih dahulu cincin ferit dengan diameter 30 mm. Basisnya menggunakan perbandingan lilitan lilitan 1:120, sedangkan 1:1 adalah lilitan primer dan 20 adalah 200 lilitan dengan lilitan sekunder.

Awalnya belitan sekunder dililit menggunakan kawat dengan penampang 0,4 mm. Pada tahap selanjutnya, lapisan primer dibuat, yang terdiri dari 2 bagian yang masing-masing terdiri dari sepuluh putaran. Kawat lunak terdampar dengan diameter 0,8 mm digunakan untuk membuat setengah belitan. Untuk membuat ulang trafo, dimungkinkan untuk menggunakan perangkat lampu 12 volt yang menerangi langit-langit. Gulungan sekunder dilepas, dan setengah belitan dibuat dengan melilitkan penutup saat kawat dilipat menjadi dua. Setelah itu, titik penghubung dipotong, dan setiap ujung kabel disolder bersama, sehingga membentuk pusat belitan.

Untuk kelancaran pengoperasian, perlu menggunakan konduktor logam yang kuat atau transistor efek medan IRFL44N LRF46N. Untuk konverter, dioda HER307 dan KD213 dipasang. Catu daya komputer dengan diameter 18 mm digunakan sebagai kapasitor.

Selama pengoperasian yang lama, transistor memanas dan radiator tidak dipasang. Jika dimaksudkan untuk digunakan, maka flensa pada rumah transistor tidak boleh dibungkus melalui resistor. Anda sebaiknya menggunakan bahan isolasi washer dan spacer dari catu daya PC.

Inverter terlindungi secara andal dari kelebihan beban jika sekering dan dioda dipasang pada outputnya. Peraturan keselamatan harus dipatuhi dengan ketat: yaitu, tegangan tinggi harus dihindari. Muatan pada kapasitor dapat disimpan selama 24 jam. Pengosongan dilakukan dengan menggunakan lampu pijar 220 V.

Inverter 12V 220 dengan tangan Anda sendiri dapat dibuat sesuai dengan diagram sederhana. Perangkat semacam itu dianggap sebagai perangkat yang cukup nyaman yang memungkinkan Anda menerima tegangan 220 V. Perangkat apa pun yang dibuat di rumah, dalam beberapa situasi, sama sekali tidak kalah dengan produk buatan pabrik, dan dalam beberapa kasus bahkan melampauinya.

Video “Membuat konverter untuk lampu neon”

Inverter mobil 12-220 adalah perangkat yang cukup cocok. Dengan bantuan mereka, Anda bisa mendapatkan tegangan listrik 220 Volt dari jaringan 12 Volt yang terpasang di kendaraan. Alat tersebut berupa konverter tegangan step-up DC-AC yang outputnya menghasilkan tegangan 220 Volt (+/-20 Volt).

Inverter kuat semacam ini berharga sekitar 100-150 dolar, tetapi di rumah Anda dapat membuat konverter serupa yang bekerja tidak lebih buruk daripada konverter pabrik.
Jadi, mari kita lihat rangkaian konverter daya tinggi.

Rangkaian ini mampu mentenagai beban kuat hingga 1000 watt. Rangkaian ini cukup umum, namun telah dimodifikasi untuk meningkatkan daya keluaran.
Sirkuit mikro TL494 yang banyak digunakan digunakan sebagai osilator utama.

Ini adalah pengontrol PWM dua saluran presisi tinggi tanpa driver tambahan, jadi untuk menggerakkan transistor efek medan, Anda perlu memperkuat sinyal dari chip lebih lanjut.
Sirkuit ini hanya menggunakan 4 tahap keluaran - 4 pasang transistor efek medan kuat dari seri IRF3205.

Selama pengoperasian di bawah beban, transistor efek medan akan memanas, sehingga ada kemungkinan, selain heat sink, mereka memerlukan blower.

Trafo adalah bagian utama (daya) dari rangkaian. Trafo dapat dililitkan pada cincin berukuran 65x50x30. Anda dapat menggunakan inti dari trafo BP AT atau ATX sebagai inti
Lihat proses pembuatan trafo dibawah ini...

Gulungan primer terdiri dari 10 putaran dengan keran di tengahnya. Gulung lilitannya seperti ini.
Pertama, siapkan kawat untuk digulung. Kawat dapat diambil dengan diameter 0,8-1,2 mm, dalam kasus kami 1 mm
Kami mengambil 12 inti kawat tersebut dengan panjang 15 cm. Kami memelintir ujungnya sehingga untaiannya tetap menyatu dan melilitkan 5 putaran ke seluruh bingkai. Kami mencoba memutarnya secara merata, banyak tergantung pada belitannya.

Selanjutnya, kami mengisolasi belitan ini (sebaiknya dengan pita isolasi kain) dan melilitkan belitan yang persis sama pada belitan pertama. Penggulungan dilakukan dengan cara yang sama, kawat lagi terdiri dari 12 inti kabel milimeter, jumlah lilitannya juga 5.

Selanjutnya Anda perlu melakukan fase belitan. Pertama, Anda perlu menghilangkan pernis dari ujung kabel dan melapisi ujungnya.
Kami menghubungkan transformator ke sirkuit. Kami menghubungkan awal babak pertama dengan akhir babak kedua, atau sebaliknya - akhir babak pertama dengan awal babak kedua. Jadi kita akan mendapatkan satu belitan dengan ketukan dari titik tengah.
Nanti, kami mengisolasi belitan primer dan memutarnya.

Gulungan tersebut berisi 80 putaran. Kawat dililitkan dalam barisan, dalam kasus saya saya melilitkan 5 helai kawat 0,75 mm, tetapi Anda dapat mengambil kawat yang lebih tipis. Agar kumparan dapat dipasang tanpa banyak usaha, disarankan untuk melilitkannya pada sebuah cincin.

Frekuensi keluaran perangkat meningkat, jadi saya tidak menyarankan menyalakan beban aktif dengan konverter seperti itu, meskipun TV dan pemutar saya dengan catu daya switching berfungsi cukup normal, tetapi pusat musik menolak berfungsi, alasannya adalah ada Ada trafo jaringan 50Hz di dalamnya, yang tidak dapat bekerja pada frekuensi seperti itu.

Inverter dapat memberi daya pada setrika, lampu pijar, pemanas ruangan, setrika solder, dan banyak lagi. Berkat teknologi pulse, dimensi perangkat ini cukup kompak. Konverter seperti itu digunakan untuk memberi daya pada amplifier mobil; Anda hanya perlu memundurkan belitan step-up dan Anda akan memiliki konverter yang cukup baik dari 12 hingga 220 Volt dengan daya keluaran tinggi.; Tombol lapangan bisa diganti dengan yang serupa, pilihannya besar IRF2505, dan IRL3205, IRFZ44, IRFZ48 (dengan dua yang terakhir, daya akan berkurang menjadi 700-800 watt)

Saya sudah berencana untuk merakit konverter dengan daya keluaran 1800-2000 watt dan memasang trafo, di bawah ini adalah foto cincin yang digunakan (dimensi - 65x50x30). Untuk tujuan kita, kita perlu menggunakan cincin 2000 NM.