Conținutul articolului
- Carcasă invertor
- Determinarea sarcinii și a cumpărăturilor componente
- Lupta pentru un sinusoid – analiza circuitelor tipice
- Transformator: ridicați-vă sau singuri
- Instalarea de radioelemente
Un invertor de tensiune auto este uneori incredibil de util, dar majoritatea produselor din magazin fie păcătuiesc în calitate, fie nu se potrivesc din punct de vedere al puterii și nu sunt ieftine în același timp. Dar până la urmă, circuitul invertorului este format din cele mai simple părți, de aceea oferim instrucțiuni pentru asamblarea unui convertor de tensiune cu propriile noastre mâini.
Carcasă invertor
Primul lucru de luat în considerare este pierderea convertirii energiei electrice, eliberată sub formă de căldură pe tastele circuitului. În medie, această valoare este de 2-5% din puterea nominală a dispozitivului, dar acest indicator tinde să crească din cauza selecției sau a îmbătrânirii necorespunzătoare a componentelor.
Eliminarea căldurii din elementele semiconductorului este de o importanță esențială: tranzistoarele sunt foarte sensibile la supraîncălzire și acest lucru se exprimă în degradarea rapidă a acestora din urmă și, probabil, în eșecul complet al acestora. Din acest motiv, baza cazului ar trebui să fie o radiator – un calorifer de aluminiu.
Dintre profilele radiatorului, obișnuitul „pieptene” de 80–120 mm lățime și lungime de aproximativ 300–400 mm este potrivit. scuturile tranzistoarelor cu efect de câmp sunt fixate pe partea plană a profilului cu șuruburi – pete de metal pe suprafața lor din spate. Dar chiar și cu acest lucru, nu totul este simplu: nu trebuie să existe niciun contact electric între ecranele tuturor tranzistoarelor circuitului, prin urmare, radiatorul și elementele de fixare sunt izolate cu filme mica și șaibe de carton, în timp ce o interfață termică este aplicată pe ambele părți ale garniturii dielectrice cu o pastă conținând metal .
Determinarea sarcinii și a cumpărăturilor componente
Este extrem de important să înțelegem de ce un invertor nu este doar un transformator de tensiune și, de asemenea, de ce există o listă atât de diversă de astfel de dispozitive. În primul rând, rețineți că conectând transformatorul la o sursă de curent continuu, nu veți obține nimic la ieșire: curentul din baterie nu schimbă polaritatea, respectiv, fenomenul de inducție electromagnetică în transformator este absent ca atare..
Prima parte a circuitului invertorului este un multivibrator de intrare care simulează oscilațiile rețelei pentru a realiza o transformare. De obicei, este asamblat pe două tranzistoare bipolare care pot schimba întrerupătoarele de putere (de exemplu, IRFZ44, IRF1010NPBF sau mai puternic – IRF1404ZPBF), pentru care cel mai important parametru este curentul maxim admis. Poate ajunge la câteva sute de amperi, dar, în general, trebuie doar să înmulțiți valoarea curentă cu tensiunea bateriei pentru a obține un număr aproximativ de wați de putere de ieșire fără a ține cont de pierderi..
Convertor simplu bazat pe comutatoare IRFZ44 multivibrator și câmp de alimentare
Frecvența multivibratorului nu este constantă, calculându-l și stabilizându-l este o pierdere de timp. În schimb, curentul la ieșirea transformatorului este convertit înapoi în curent constant cu ajutorul unei punți de diodă. Un astfel de invertor poate fi potrivit pentru alimentarea sarcinilor pur active – lămpi incandescente sau încălzitoare electrice, sobe.
Pe baza bazei rezultate, puteți colecta alte circuite care diferă în frecvența și puritatea semnalului de ieșire. Selectarea componentelor pentru partea de înaltă tensiune a circuitului este mai ușor de făcut: curenții de aici nu sunt atât de mari, în unele cazuri, asamblarea multivibratorului de ieșire și a filtrului poate fi înlocuită cu o pereche de microcircuite cu ajutorul unei curele corespunzătoare. Condensatoarele pentru rețeaua de sarcină trebuie să fie electrolitice și pentru circuite cu un nivel de semnal scăzut – mica.
O versiune a convertorului cu un generator de frecvență pe microcircuite K561TM2 în circuitul primar
De asemenea, trebuie menționat că, pentru a crește puterea finală, nu este deloc necesar să achiziționați componente mai puternice și mai rezistente la căldură ale multivibratorului primar. Problema poate fi rezolvată prin creșterea numărului de circuite convertoare conectate în paralel, dar fiecare dintre ele va necesita propriul său transformator.
Opțiune cu conexiune la circuit paralel
Lupta pentru un sinusoid – analiza circuitelor tipice
Invertoarele de tensiune sunt folosite astăzi pretutindeni atât de către șoferii care doresc să utilizeze electrocasnice departe de casă, cât și de locuitorii caselor autonome alimentate cu energie solară. Și, în general, putem spune că lățimea spectrului de colectoare de curent care pot fi conectate direct la acesta depinde direct de complexitatea dispozitivului convertor.
Din păcate, un „sine” pur este prezent doar în rețeaua principală de energie, este foarte greu de realizat conversia curentului direct în ea. Dar în cele mai multe cazuri, acest lucru nu este necesar. Pentru conectarea motoarelor electrice (de la un burghiu la o mașină de tocat cafea), este suficient un curent pulsatil cu o frecvență de 50 până la 100 hertzi, fără a netezi.
ESL, lămpile cu LED și toate tipurile de generatoare de curent (surse de alimentare, încărcătoare) sunt mai critice pentru alegerea frecvenței, deoarece la 50 Hz se bazează schema de funcționare a acestora. În astfel de cazuri, microcircuitele, numite generator de impulsuri, ar trebui să fie incluse în vibratorul secundar. Acestea pot comuta direct o mică sarcină sau pot acționa ca un „conductor” pentru o serie de întrerupătoare de putere ale circuitului de ieșire a invertorului.
Dar chiar și un astfel de plan viclean nu va funcționa dacă intenționați să utilizați invertorul pentru a furniza o sursă de alimentare stabilă pentru rețele cu o masă de consumatori diferiți, inclusiv mașini electrice asincrone. Aici „sinusul” pur este foarte important și numai convertizoarele de frecvență controlate digital pot face acest lucru..
Transformator: ridicați-vă sau singuri
Pentru asamblarea invertorului, avem nevoie de un singur element de circuit care să efectueze transformarea de joasă tensiune în înaltă tensiune. Puteți utiliza transformatoarele de la sursele de alimentare ale computerelor personale și ale UPS-urilor vechi, înfășurările lor sunt concepute doar pentru transformarea de 12 / 24-250 V și invers, rămâne doar să determinați corect concluziile.
Și totuși, este mai bine să înfășurați transformatorul cu propriile mâini, deoarece inelele de ferită fac posibilă realizarea dvs. singur și cu orice parametri. Ferrita are o conductibilitate electromagnetică excelentă, ceea ce înseamnă că pierderile de transformare vor fi minime, chiar dacă sârma este înfundată manual și nu este strânsă. În plus, puteți calcula cu ușurință numărul necesar de viraje și grosimea firului folosind calculatoarele disponibile în rețea..
Înainte de a înfășura inelul de bază, trebuie să pregătiți – îndepărtați marginile ascuțite cu un fișier și înfășurați strâns cu un izolator – fibra de sticlă impregnată cu lipici epoxidic. Aceasta este urmată de înfășurarea înfășurării primare de la un fir gros de cupru al secțiunii transversale calculate. După formarea numărului necesar de rotații, acestea trebuie distribuite uniform pe suprafața inelului la intervale egale. Bornele de înfășurare sunt conectate conform schemei și sunt izolate cu contracție termică.
Înfășurarea primară este acoperită cu două straturi de bandă Mylar, apoi înfășurarea secundară de înaltă tensiune și un alt strat de izolație sunt înfășurate. Un punct important – trebuie să încercați „secundarul” în direcția opusă, altfel transformatorul nu va funcționa. În sfârșit, o siguranță termică cu semiconductor trebuie să fie lipită la unul dintre robinete, a căror temperatură curentă și de funcționare sunt determinate de parametrii firului secundar de înfășurare (carcasa siguranței trebuie să fie strâns legată de transformator). De sus, transformatorul este înfășurat cu două straturi de izolație vinilică fără suport adeziv, capătul este fixat cu o cravată sau cu un clei cianoacrilat.
Instalarea de radioelemente
Rămâne să asamblați dispozitivul. Deoarece nu există atât de multe componente în circuit, ele pot fi plasate nu pe placa de circuit imprimat, ci prin montarea pe suprafață cu atașament la calorifer, adică la corpul dispozitivului. Am lipit cu picioarele de pini cu un fir de cupru monocernic cu o secțiune transversală suficient de mare, apoi joncțiunea este consolidată cu 5-7 rotații de fir subțire transformator și o cantitate mică de lipit POS-61. După ce conexiunea s-a răcit, este izolată cu un tub subțire de contracție a căldurii.
Circuitele de mare putere cu circuite secundare complexe pot necesita o placă de circuit imprimat cu tranzistoare la rând la margine, pentru a fi atașat gratuit la radiator. Laminatul din fibră de sticlă cu o grosime a foliei de cel puțin 50 de microni este potrivit pentru realizarea unui sigiliu, dar dacă învelișul este mai subțire, consolidați circuitele de joasă tensiune cu saltele de sârmă de cupru.
Realizarea unei plăci de circuit tipărite acasă este ușor astăzi – Sprint-Layout vă permite să desenați stenciluri de tuns pentru circuite de orice complexitate, inclusiv pentru plăci cu două fețe. Imaginea rezultată este imprimată de o imprimantă laser pe hârtie foto de înaltă calitate. Apoi, stencilul se aplică pe cupru curățat și degresat, călcat cu un fier, hârtia este spălată cu apă. Tehnologia a fost numită „laser-călcare” (LUT) și este descrisă în rețea în detalii suficiente.
Puteți eticheta resturile de cupru cu clorură ferică, electrolit sau chiar sare de masă, există o mulțime de moduri. După gravare, tonerul blocat trebuie să fie spălat, găurit găurile de montare cu un burghiu de 1 mm și mers de-a lungul tuturor șinelor cu un fier de lipit (arc scufundat) pentru a stanja cuprul plăcuțelor de contact și pentru a îmbunătăți conductivitatea canalelor..
Acest convertor de tensiune DIY poate fi utilizat pentru a converti tensiunea de la 12 la 220 volți și invers, de la 220 la 12 volți. Sunt curios să știu ce materiale și cunoștințe tehnice sunt necesare pentru a construi acest convertor și dacă este un proiect potrivit pentru un începător în domeniul electronicelor.
Bună! Am văzut că ai menționat un convertor de tensiune DIY care poate transforma 12 volți în 220 volți și invers. Aș fi interesat să știu cât de eficient și sigur este acest convertor, având în vedere că îl voi utiliza pentru diverse dispozitive. Ai folosit deja un astfel de convertor? Ce experiență ai avut cu el? Recomanzi acest convertor sau ai alte sugestii? Aștept cu nerăbdare răspunsul tău! Mulțumesc anticipat!