Κύκλωμα απλού μετατροπέα παλμικής τάσης 12 220

Αποφάσισα να αφιερώσω ένα ξεχωριστό άρθρο για την κατασκευή ενός μετατροπέα εναλλασσόμενης τάσης DC AC για 220V. Αυτό, φυσικά, σχετίζεται εξ αποστάσεως με το θέμα των προβολέων LED και των λαμπτήρων, αλλά μια τέτοια κινητή πηγή ενέργειας χρησιμοποιείται ευρέως στο σπίτι και στο αυτοκίνητο.

• 1. Επιλογές συναρμολόγησης
• 2. Σχεδιασμός μετατροπέα τάσης
• 3. Ημιτονικό κύμα
• 4. Παράδειγμα πλήρωσης μετατροπέα
• 5. Συναρμολόγηση από UPS
• 6. Συναρμολόγηση από έτοιμα μπλοκ
• 7. Ραδιοκατασκευαστές
• 8. Κυκλώματα μετατροπέα ισχύος

Επιλογές συναρμολόγησης

Υπάρχουν 3 βέλτιστοι τρόποι για να φτιάξετε έναν μετατροπέα 12 έως 220 με τα χέρια σας:

1. συναρμολόγηση από έτοιμα μπλοκ ή ραδιοκατασκευαστές.
2. κατασκευή από αδιάλειπτη παροχή ρεύματος.
3. χρήση ραδιοερασιτεχνικών κυκλωμάτων.

Από τους Κινέζους μπορείτε να βρείτε καλούς ραδιοκατασκευαστές και έτοιμα μπλοκ για τη συναρμολόγηση μετατροπέων DC σε AC 220V. Όσον αφορά την τιμή, αυτή η μέθοδος θα είναι η πιο ακριβή, αλλά απαιτεί το λιγότερο χρόνο.

Η δεύτερη μέθοδος είναι η αναβάθμιση ενός αδιάλειπτου τροφοδοτικού (UPS), το οποίο χωρίς μπαταρία πωλείται σε μεγάλες ποσότητες στο Avito και κοστίζει από 100 έως 300 ρούβλια.

Η πιο δύσκολη επιλογή είναι η συναρμολόγηση από την αρχή· δεν μπορείτε να το κάνετε χωρίς εμπειρία ερασιτεχνικού ραδιοφώνου. Θα πρέπει να φτιάξουμε πλακέτες τυπωμένων κυκλωμάτων, να επιλέξουμε εξαρτήματα, πολλή δουλειά.

Σχεδιασμός μετατροπέα τάσης

Ας εξετάσουμε τον σχεδιασμό ενός συμβατικού μετατροπέα τάσης αύξησης από 12 σε 220. Η αρχή λειτουργίας για όλους τους σύγχρονους μετατροπείς θα είναι η ίδια. Ο ελεγκτής PWM υψηλής συχνότητας ρυθμίζει τον τρόπο λειτουργίας, τη συχνότητα και το πλάτος. Το εξάρτημα ισχύος είναι κατασκευασμένο από ισχυρά τρανζίστορ, η θερμότητα από τα οποία μεταφέρεται στο σώμα της συσκευής.

Μια ασφάλεια είναι τοποθετημένη στην είσοδο για την προστασία της μπαταρίας του αυτοκινήτου από βραχυκυκλώματα. Δίπλα στα τρανζίστορ είναι προσαρτημένος ένας θερμικός αισθητήρας, ο οποίος παρακολουθεί τη θέρμανση τους. Εάν ο μετατροπέας 12v-220v υπερθερμανθεί, ενεργοποιείται ένα ενεργό σύστημα ψύξης που αποτελείται από έναν ή περισσότερους ανεμιστήρες. Σε οικονομικά μοντέλα, ο ανεμιστήρας μπορεί να λειτουργεί συνεχώς, και όχι μόνο υπό υψηλό φορτίο.

Τρανζίστορ ισχύος στην έξοδο

Ημιτονοειδές κύμα

Το σχήμα του σήματος στην έξοδο ενός μετατροπέα αυτοκινήτου παράγεται από μια γεννήτρια υψηλής συχνότητας. Ένα ημιτονοειδές κύμα μπορεί να είναι δύο τύπων:

1. Τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα.
2. καθαρό ημιτονοειδές κύμα, καθαρό ημιτονοειδές κύμα.

Δεν μπορεί κάθε ηλεκτρική συσκευή να λειτουργήσει με ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα, το οποίο έχει ορθογώνιο σχήμα. Ορισμένα εξαρτήματα αλλάζουν τον τρόπο λειτουργίας τους, μπορεί να ζεσταθούν και να αρχίσουν να λερώνονται. Μπορείτε να πάρετε κάτι παρόμοιο εάν μειώνετε τη φωτεινότητα μιας λάμπας LED της οποίας η φωτεινότητα δεν είναι ρυθμιζόμενη. Ξεκινούν το τρίξιμο και το φλας.

Οι ακριβοί μετατροπείς εναλλασσόμενης τάσης DC AC 12V-220V έχουν έξοδο καθαρού ημιτονοειδούς κύματος. Κοστίζουν πολύ περισσότερο, αλλά οι ηλεκτρικές συσκευές λειτουργούν υπέροχα με αυτό.

Παράδειγμα πλήρωσης μετατροπέα

..

Συναρμολόγηση από UPS

Για να μην εφεύρετε τίποτα και να μην αγοράσετε έτοιμες μονάδες, μπορείτε να δοκιμάσετε ένα αδιάλειπτο τροφοδοτικό υπολογιστή, με συντομογραφία UPS. Είναι σχεδιασμένα για 300-600W. Έχω ένα Ippon με 6 πρίζες, 2 οθόνες, 1 μονάδα συστήματος, 1 τηλεόραση, 3 κάμερες παρακολούθησης, είναι συνδεδεμένο ένα σύστημα διαχείρισης παρακολούθησης βίντεο. Το αλλάζω περιοδικά σε λειτουργία αποσυνδέοντας το 220 από το δίκτυο ώστε να αποφορτιστεί η μπαταρία, διαφορετικά η διάρκεια ζωής θα μειωθεί πολύ.

Συνάδελφοι ηλεκτρολόγοι συνέδεσαν μια κανονική μπαταρία οξέος αυτοκινήτου σε μια αδιάλειπτη παροχή ρεύματος, λειτούργησε τέλεια για 6 ώρες συνεχόμενα και παρακολουθούσαν ποδόσφαιρο στη χώρα. Το UPS έχει συνήθως ένα ενσωματωμένο σύστημα διάγνωσης μπαταρίας gel που ανιχνεύει τη χαμηλή χωρητικότητά του. Το πώς θα αντιδράσει στο αυτοκίνητο είναι άγνωστο, αν και η κύρια διαφορά είναι το τζελ αντί για το οξύ.

Γέμισμα UPS

Το μόνο πρόβλημα είναι ότι στο UPS μπορεί να μην αρέσουν οι υπερτάσεις στο δίκτυο του αυτοκινήτου όταν ο κινητήρας λειτουργεί. Για έναν πραγματικό ραδιοερασιτέχνη, αυτό το πρόβλημα έχει λυθεί. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί μόνο με σβηστό κινητήρα.

Κυρίως τα UPS έχουν σχεδιαστεί για βραχυπρόθεσμη λειτουργία όταν εξαφανίζονται τα 220V στην πρίζα. Για μακροχρόνια συνεχή λειτουργία, συνιστάται ιδιαίτερα η εγκατάσταση ενεργού ψύξης. Ο εξαερισμός είναι χρήσιμος για μια σταθερή επιλογή και για έναν μετατροπέα αυτοκινήτου.

Όπως όλες οι συσκευές, θα συμπεριφέρεται απρόβλεπτα κατά την εκκίνηση του κινητήρα με συνδεδεμένο φορτίο. Η μίζα του αυτοκινήτου τραβάει πολλά βολτ, στην καλύτερη περίπτωση θα μπει σε προστασία σαν να χαλάσει η μπαταρία. Στη χειρότερη, θα υπάρξουν υπερτάσεις στην έξοδο 220 V, το ημιτονοειδές κύμα θα παραμορφωθεί.

Συναρμολόγηση από έτοιμα μπλοκ

Για να συναρμολογήσετε έναν σταθερό ή μετατροπέα αυτοκινήτου 12v 220v με τα χέρια σας, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε έτοιμα μπλοκ που πωλούνται στο eBay ή από τους Κινέζους. Αυτό θα εξοικονομήσει χρόνο κατά την κατασκευή, τη συγκόλληση και την τελική εγκατάσταση. Αρκεί να τους προσθέσετε ένα περίβλημα και καλώδια με κροκόδειλους.

Μπορείτε επίσης να αγοράσετε ένα κιτ ραδιοφώνου, το οποίο είναι εξοπλισμένο με όλα τα εξαρτήματα του ραδιοφώνου, το μόνο που μένει είναι να το συγκολλήσετε.

Κατά προσέγγιση τιμή για το φθινόπωρο 2016:

1. 300W – 400rub;
2. 500W – 700rub;
3. 1000W – 1500rub;
4. 2000W – 1700rub;
5. 3000W - 2500 τρίψτε.

Για αναζήτηση στο Aliexpress, εισαγάγετε το ερώτημα στη γραμμή αναζήτησης "inverter 220 diy". Η συντομογραφία "DIY" σημαίνει "συναρμολόγηση do-it-yourself."

Πλακέτα 500W, έξοδος 160, 220, 380 βολτ

Ραδιοκατασκευαστές

Ένα κιτ ραδιοφώνου κοστίζει λιγότερο από μια έτοιμη πλακέτα. Τα πιο σύνθετα στοιχεία μπορεί να υπάρχουν ήδη στον πίνακα. Μόλις συναρμολογηθεί, δεν απαιτεί ουσιαστικά καμία ρύθμιση, κάτι που απαιτεί παλμογράφο. Το εύρος των παραμέτρων και των χαρακτηριστικών στοιχείων του ραδιοφώνου είναι καλά επιλεγμένο. Μερικές φορές βάζουν ανταλλακτικά σε μια τσάντα, σε περίπτωση που σκίσεις το πόδι από απειρία.

Κυκλώματα μετατροπέα ισχύος

Ένας ισχυρός μετατροπέας χρησιμοποιείται κυρίως για τη σύνδεση ηλεκτρικών εργαλείων κατασκευής κατά την κατασκευή εξοχικής κατοικίας ή χασιέντα. Ένας μετατροπέας τάσης 500 watt χαμηλής ισχύος διαφέρει από έναν ισχυρό μετατροπέα 5.000-10.000 watt στον αριθμό των μετασχηματιστών και των τρανζίστορ ισχύος στην έξοδο. Επομένως, η πολυπλοκότητα και η τιμή κατασκευής είναι σχεδόν τα ίδια· τα τρανζίστορ είναι φθηνά. Η ισχύς είναι βέλτιστα 3000 W, μπορείτε να συνδέσετε ένα τρυπάνι, μύλο και άλλα εργαλεία.

Θα δείξω αρκετά κυκλώματα μετατροπέα από 12, 24, 36 έως 220 V. Δεν συνιστάται η εγκατάσταση τους σε επιβατικό αυτοκίνητο, μπορεί να προκληθεί βλάβη κατά λάθος στα ηλεκτρικά. Ο σχεδιασμός του κυκλώματος των μετατροπέων DC AC 12 έως 220 είναι απλός, ένας κύριος ταλαντωτής και ένα τμήμα ισχύος. Η γεννήτρια κατασκευάζεται στο δημοφιλές TL494 ή ανάλογα.

Ένας μεγάλος αριθμός ενισχυτικών κυκλωμάτων από 12v έως 220v για παραγωγή DIY μπορείτε να βρείτε στον σύνδεσμο
http://cxema.my1.ru/publ/istochniki_pitanija/preobrazovateli_naprjazhenija/101-4
Συνολικά υπάρχουν περίπου 140 κυκλώματα, τα μισά από αυτά είναι μετατροπείς ενίσχυσης από 12, 24 σε 220 V. Ισχύς από 50 έως 5000 Watt.

Μετά τη συναρμολόγηση, θα χρειαστεί να ρυθμίσετε ολόκληρο το κύκλωμα χρησιμοποιώντας έναν παλμογράφο· συνιστάται να έχετε εμπειρία στην εργασία με κυκλώματα υψηλής τάσης.

Για να συναρμολογήσετε έναν ισχυρό μετατροπέα 2500 Watt θα χρειαστείτε 16 τρανζίστορ και 4 κατάλληλους μετασχηματιστές. Το κόστος του προϊόντος θα είναι σημαντικό, συγκρίσιμο με το κόστος ενός παρόμοιου σχεδιαστή ραδιοφώνου. Το πλεονέκτημα τέτοιων δαπανών θα είναι η καθαρή ημιτονοειδής παραγωγή.

Σε αυτό το άρθρο μπορείτε να βρείτε αναλυτικές οδηγίες βήμα προς βήμα για την κατασκευή ενός μετατροπέα AC 220 V 50 Hz από μπαταρία αυτοκινήτου 12 V. Μια τέτοια συσκευή μπορεί να παρέχει ισχύ από 150 έως 300 W.

Το διάγραμμα κυκλώματος αυτής της συσκευής είναι αρκετά απλό..

Αυτό το κύκλωμα λειτουργεί με βάση την αρχή των μετατροπέων Push-Pull. Η καρδιά της συσκευής θα είναι η πλακέτα CD-4047, η οποία λειτουργεί ως κύριος ταλαντωτής και επίσης ελέγχει τα τρανζίστορ φαινομένου πεδίου που λειτουργούν σε λειτουργία μεταγωγής. Μόνο ένα τρανζίστορ μπορεί να είναι ανοιχτό· εάν δύο τρανζίστορ είναι ανοιχτά ταυτόχρονα, θα προκύψει βραχυκύκλωμα, ως αποτέλεσμα του οποίου τα τρανζίστορ θα καούν· αυτό μπορεί επίσης να συμβεί σε περίπτωση ακατάλληλου ελέγχου.

Η πλακέτα CD-4047 δεν έχει σχεδιαστεί για έλεγχο υψηλής ακρίβειας τρανζίστορ φαινομένου πεδίου, αλλά αντιμετωπίζει τέλεια αυτήν την εργασία. Επίσης, για να λειτουργήσει η συσκευή, θα χρειαστείτε έναν μετασχηματιστή από ένα παλιό UPS 250 ή 300 W με πρωτεύον τύλιγμα και μεσαίο θετικό σημείο σύνδεσης από την πηγή ρεύματος.

Ο μετασχηματιστής έχει αρκετά μεγάλο αριθμό δευτερευόντων περιελίξεων· θα χρειαστεί να χρησιμοποιήσετε ένα βολτ-ωμόμετρο για να μετρήσετε όλες τις βρύσες και να βρείτε μια περιέλιξη δικτύου 220 V. Τα καλώδια που χρειαζόμαστε θα δώσουν την υψηλότερη ηλεκτρική αντίσταση περίπου 17 ohms, μπορείτε να αφαιρέσετε τα επιπλέον καλώδια.

Πριν ξεκινήσετε τη συγκόλληση, καλό είναι να ελέγξετε ξανά τα πάντα. Συνιστάται η επιλογή τρανζίστορ από την ίδια παρτίδα και τα ίδια χαρακτηριστικά· ο πυκνωτής του κυκλώματος οδήγησης έχει συχνά μικρή διαρροή και στενή ανοχή. Τέτοια χαρακτηριστικά καθορίζονται από έναν ελεγκτή τρανζίστορ.

Δεδομένου ότι η πλακέτα CD-4047 δεν έχει ανάλογα, πρέπει να την αγοράσετε, αλλά εάν είναι απαραίτητο, μπορείτε να αντικαταστήσετε τα τρανζίστορ πεδίου με τρανζίστορ n-καναλιού με τάση 60V ή μεγαλύτερη και ρεύμα τουλάχιστον 35Α. Κατάλληλο από τη σειρά IRFZ.

Το κύκλωμα μπορεί επίσης να λειτουργήσει χρησιμοποιώντας διπολικά τρανζίστορ στην έξοδο, αλλά πρέπει να σημειωθεί ότι η ισχύς της συσκευής θα είναι πολύ μικρότερη σε σύγκριση με ένα κύκλωμα που χρησιμοποιεί "διακόπτες πεδίου".

Οι αντιστάσεις περιορισμένης πύλης πρέπει να έχουν αντίσταση 10-100 ohms, αλλά είναι προτιμότερο να χρησιμοποιούνται αντιστάσεις 22-47 ohm με ισχύ 250 mW.

Συχνά το κύριο κύκλωμα συναρμολογείται αποκλειστικά από τα στοιχεία που υποδεικνύονται στο διάγραμμα, το οποίο έχει ακριβείς ρυθμίσεις στα 50 Hz.

Εάν συναρμολογήσετε σωστά τη συσκευή, θα λειτουργήσει από τα πρώτα δευτερόλεπτα, αλλά όταν την εκκινήσετε για πρώτη φορά, είναι σημαντικό να είστε στην ασφαλή πλευρά. Για να το κάνετε αυτό, αντί για ασφάλεια (βλ. διάγραμμα), πρέπει να εγκαταστήσετε μια αντίσταση ονομαστικής τιμής 5-10 Ohms ή έναν λαμπτήρα 12 V, για να αποφύγετε την έκρηξη των τρανζίστορ σε περίπτωση που έγιναν λάθη.

Εάν η συσκευή λειτουργεί σταθερά, ο μετασχηματιστής θα κάνει έναν ήχο, αλλά τα πλήκτρα δεν θα ζεσταθούν. Εάν όλα λειτουργούν σωστά, η αντίσταση (λάμπα) πρέπει να αφαιρεθεί και η τροφοδοσία τροφοδοτείται μέσω της ασφάλειας.

Κατά μέσο όρο, ο μετατροπέας καταναλώνει ενέργεια όταν το ρομπότ βρίσκεται στο ρελαντί από 150 έως 300 mA, ανάλογα με την πηγή ισχύος και τον τύπο του μετασχηματιστή.

Στη συνέχεια, πρέπει να μετρήσετε την τάση εξόδου, η έξοδος πρέπει να είναι περίπου 210-260V, αυτό θεωρείται κανονικός δείκτης, καθώς ο μετατροπέας δεν έχει σταθεροποίηση. Στη συνέχεια, πρέπει να ελέγξετε τη συσκευή συνδέοντας μια λάμπα 60 Watt υπό φορτίο και αφήνοντάς την να λειτουργήσει για 10-15 δευτερόλεπτα· κατά τη διάρκεια αυτής της περιόδου τα πλήκτρα θα ζεσταθούν λίγο, καθώς δεν διαθέτουν ψύκτρες. Τα πλήκτρα πρέπει να θερμαίνονται ομοιόμορφα· εάν η θέρμανση δεν είναι ομοιόμορφη, πρέπει να αναζητήσετε πού έγιναν σφάλματα.

Εξοπλίζουμε τον μετατροπέα με τη λειτουργία Remote Control

Το κύριο θετικό καλώδιο πρέπει να συνδεθεί στο μεσαίο σημείο του μετασχηματιστή, αλλά για να αρχίσει να λειτουργεί η συσκευή, πρέπει να συνδεθεί ένα θετικό χαμηλού ρεύματος στην πλακέτα. Αυτό θα ξεκινήσει τη γεννήτρια παλμών.

Μερικές προτάσεις για την εγκατάσταση. Όλα είναι εγκατεστημένα στη θήκη του τροφοδοτικού του υπολογιστή· τα τρανζίστορ πρέπει να εγκατασταθούν σε ξεχωριστά καλοριφέρ.

Εάν έχει εγκατασταθεί μια κοινή ψύκτρα, φροντίστε να απομονώσετε το περίβλημα του τρανζίστορ από την ψύκτρα. Το ψυγείο είναι συνδεδεμένο σε δίαυλο 12V.

Ένα από τα σημαντικά μειονεκτήματα αυτού του μετατροπέα είναι η έλλειψη προστασίας από βραχυκύκλωμα και εάν συμβεί, όλα τα τρανζίστορ θα καούν. Για να αποφευχθεί αυτό, πρέπει να εγκαταστήσετε μια ασφάλεια 1Α στην έξοδο.

Για την εκκίνηση του μετατροπέα, χρησιμοποιείται ένα κουμπί χαμηλής κατανάλωσης, μέσω του οποίου το plus θα τροφοδοτείται στην πλακέτα. Οι ζυγοί ισχύος του μετασχηματιστή πρέπει να συνδέονται απευθείας στα θερμαντικά σώματα των τρανζίστορ.

Εάν συνδέσετε έναν μετρητή ενέργειας στην έξοδο του μετατροπέα, θα μπορείτε να δείτε ότι η εξερχόμενη συχνότητα και η τάση είναι εντός των επιτρεπόμενων ορίων. Εάν λάβετε μια τιμή μεγαλύτερη ή μικρότερη από 50 Hz, πρέπει να τη ρυθμίσετε χρησιμοποιώντας μια μεταβλητή αντίσταση πολλαπλών στροφών, η οποία είναι εγκατεστημένη στην πλακέτα.

Ένας μετατροπέας 12V/220V είναι απαραίτητο στοιχείο σε ένα νοικοκυριό. Μερικές φορές είναι απλά απαραίτητο: το δίκτυο, για παράδειγμα, έχει εξαφανιστεί και το τηλέφωνο είναι νεκρό και υπάρχει κρέας στο ψυγείο. Η ζήτηση καθορίζει την προσφορά: για έτοιμα μοντέλα 1 kW ή περισσότερο, από τα οποία μπορείτε να τροφοδοτήσετε οποιαδήποτε ηλεκτρική συσκευή, θα πρέπει να πληρώσετε κάπου από 150 $. Πιθανώς πάνω από $300. Ωστόσο, η κατασκευή ενός μετατροπέα τάσης με τα χέρια σας στην εποχή μας είναι προσβάσιμη σε όλους όσους γνωρίζουν πώς να συγκολλούν: η συναρμολόγηση του από ένα έτοιμο σύνολο εξαρτημάτων θα κοστίσει τρεις έως τέσσερις φορές λιγότερο + λίγη δουλειά και μέταλλο από σκουπίδια σκουπιδιών. Εάν υπάρχει ένα για μπαταρίες αυτοκινήτου, μπορείτε γενικά να ξοδέψετε 300-500 ρούβλια. Και αν έχετε επίσης βασικές δεξιότητες ραδιοερασιτεχνών, τότε, αφού ψάξετε στο απόθεμα, είναι πολύ πιθανό να φτιάξετε έναν μετατροπέα 12V DC/220V AC 50Hz για 500-1200 W χωρίς κόστος. Ας εξετάσουμε τις πιθανές επιλογές.

Επιλογές: Παγκόσμια

Ένας μετατροπέας τάσης 12-220 V για την τροφοδοσία φορτίου έως 1000 W ή περισσότερο μπορεί γενικά να κατασκευαστεί ανεξάρτητα με τους ακόλουθους τρόπους (με σειρά αύξησης του κόστους):

1. Τοποθετήστε μια έτοιμη μονάδα σε θήκη με ψύκτρα από Avito, Ebay ή AliExpress. Αναζήτηση για "inverter 220" ή "inverter 12/220". μπορείτε να προσθέσετε αμέσως την απαιτούμενη ισχύ. Θα κοστίσει περίπου. τη μισή τιμή από το ίδιο εργοστασιακό. Δεν απαιτούνται ηλεκτρολογικές δεξιότητες, αλλά - δείτε παρακάτω.
2. Συναρμολογήστε το ίδιο από το κιτ: πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος + "σκόρπια" εξαρτήματα. Μπορεί να αγοραστεί εκεί, αλλά το diy προστίθεται στο αίτημα, που σημαίνει αυτοσυναρμολόγηση. Τιμή ακόμα περίπου. 1,5 φορές χαμηλότερα. Χρειάζεστε βασικές δεξιότητες στα ραδιοηλεκτρονικά: χρήση πολύμετρου, γνώση της καλωδίωσης (pinouts) των ακροδεκτών ενεργών στοιχείων ή την ικανότητα αναζήτησης τους, τους κανόνες για τη συμπερίληψη πολικών εξαρτημάτων (δίοδοι, ηλεκτρολυτικοί πυκνωτές) στο κύκλωμα και το ικανότητα προσδιορισμού του ρεύματος και των καλωδίων διατομής που χρειάζονται.
3. Προσαρμόστε ένα αδιάλειπτο τροφοδοτικό υπολογιστή (UPS, UPS) στον μετατροπέα. Ένα μεταχειρισμένο UPS που λειτουργεί χωρίς τυπική μπαταρία μπορεί να βρεθεί για 300-500 ρούβλια. Δεν χρειάζεστε δεξιότητες - απλώς συνδέστε την μπαταρία του αυτοκινήτου στο UPS. Αλλά θα πρέπει να το φορτίσετε ξεχωριστά, δείτε επίσης παρακάτω?
4. Επιλέξτε μια μέθοδο μετατροπής, ένα διάγραμμα (δείτε παρακάτω) σύμφωνα με τις ανάγκες σας και τη διαθεσιμότητα των ανταλλακτικών, υπολογίστε και συναρμολογήστε πλήρως μόνοι σας. Μπορεί να είναι εντελώς δωρεάν, αλλά εκτός από τις βασικές ηλεκτρονικές δεξιότητες, θα χρειαστείτε τη δυνατότητα χρήσης ειδικών οργάνων μέτρησης (δείτε επίσης παρακάτω) και την εκτέλεση απλών μηχανικών υπολογισμών.

Από μια ολοκληρωμένη ενότητα

Μέθοδοι συναρμολόγησης σύμφωνα με τις παραγράφους. Το 1 και το 2 στην πραγματικότητα δεν είναι τόσο απλά. Τα περιβλήματα των έτοιμων εργοστασιακών μετατροπέων χρησιμεύουν και ως ψύκτρες για ισχυρούς διακόπτες τρανζίστορ στο εσωτερικό. Εάν πάρετε ένα "ημικατεργασμένο προϊόν" ή "χαλαρό", τότε δεν θα υπάρχει στέγαση για αυτούς: δεδομένου του τρέχοντος κόστους των ηλεκτρονικών ειδών, της χειρωνακτικής εργασίας και των μη σιδηρούχων μετάλλων, η διαφορά στις τιμές εξηγείται ακριβώς από την απουσία το δεύτερο και, ενδεχομένως, το τρίτο. Δηλαδή θα πρέπει να φτιάξεις μόνος σου ένα καλοριφέρ για ισχυρά κλειδιά ή να ψάξεις για έτοιμο αλουμινένιο. Το πάχος του στη θέση εγκατάστασης των κλειδιών πρέπει να είναι τουλάχιστον 4 mm και η περιοχή για κάθε κλειδί πρέπει να είναι τουλάχιστον 50 τετραγωνικά μέτρα. δείτε για κάθε kW ισχύος εξόδου. με φύσημα από 12 V υπολογιστή fan-cooler 110-130 mA – από 30 τ. Κλειδί cm*kW*.

Για παράδειγμα, υπάρχουν 2 πλήκτρα σε ένα σετ (μονάδα) (μπορούν να φαίνονται, προεξέχουν από τον πίνακα, δείτε στα αριστερά στο σχήμα). Οι μονάδες με κλειδιά στο ψυγείο (στα δεξιά στο σχήμα) είναι πιο ακριβές και έχουν σχεδιαστεί για μια ορισμένη, συνήθως όχι πολύ υψηλή ισχύ. Δεν υπάρχει ψυγείο, η απαιτούμενη ισχύς είναι 1,5 kW. Αυτό σημαίνει ότι χρειάζεστε ένα καλοριφέρ 150 τ. βλ.. Εκτός από αυτό, υπάρχουν επίσης κιτ εγκατάστασης για κλειδιά: μονωτικά θερμοαγώγιμα παρεμβύσματα και εξαρτήματα για βίδες στερέωσης - μονωτικά κύπελλα και ροδέλες. Εάν η μονάδα έχει θερμική προστασία (θα υπάρχει κάποιο άλλο κομμάτι που προεξέχει ανάμεσα στα πλήκτρα - ένας θερμικός αισθητήρας), τότε λίγη θερμική πάστα για να την κολλήσετε στο ψυγείο. Σύρματα - φυσικά, δείτε παρακάτω.

Από την UPS

Ο μετατροπέας 12V DC/220V AC 50Hz, στον οποίο μπορείτε να συνδέσετε οποιεσδήποτε συσκευές εντός του επιτρεπόμενου ορίου ισχύος, κατασκευάζεται από ένα UPS υπολογιστή πολύ απλά: τα τυπικά καλώδια της μπαταρίας "σας" αντικαθίστανται με μακρά καλώδια με σφιγκτήρες για την μπαταρία του αυτοκινήτου τερματικά. Η διατομή του σύρματος υπολογίζεται με βάση την επιτρεπόμενη πυκνότητα ρεύματος 20-25 A/sq. mm, βλέπε επίσης παρακάτω. Αλλά λόγω μιας μη τυπικής μπαταρίας, μπορεί να προκύψουν προβλήματα - με αυτό, και είναι πιο ακριβό και πιο απαραίτητο από έναν μετατροπέα.

Το UPS χρησιμοποιεί επίσης μπαταρίες μολύβδου-οξέος. Αυτή είναι σήμερα η μόνη ευρέως διαθέσιμη δευτερεύουσα χημική πηγή ενέργειας ικανή να παρέχει τακτικά μεγάλα ρεύματα (επιπλέον ρεύματα) χωρίς να «σκοτώνεται» εντελώς σε 10-15 κύκλους φόρτισης-εκφόρτισης. Στην αεροπορία, χρησιμοποιούνται μπαταρίες αργύρου-ψευδάργυρου, οι οποίες είναι ακόμα πιο ισχυρές, αλλά είναι τερατωδώς ακριβές, δεν είναι ευρέως διαθέσιμες και η διάρκεια ζωής τους είναι αμελητέα για τα καθημερινά πρότυπα - περίπου. 150 κύκλοι.

Η εκφόρτιση των μπαταριών οξέος παρακολουθείται ξεκάθαρα από την τάση στην τράπεζα και ο ελεγκτής του UPS δεν θα επιτρέψει την υπερβολική αποφόρτιση της «ξένης» μπαταρίας. Αλλά στις τυπικές μπαταρίες UPS ο ηλεκτρολύτης είναι gel, ενώ στις μπαταρίες αυτοκινήτου είναι υγρό. Οι τρόποι φόρτισης και στις δύο περιπτώσεις είναι σημαντικά διαφορετικοί: τα ίδια ρεύματα δεν μπορούν να περάσουν μέσω της γέλης όπως μέσω ενός υγρού, και σε έναν υγρό ηλεκτρολύτη, εάν το ρεύμα φόρτισης είναι πολύ χαμηλό, η κινητικότητα των ιόντων θα είναι χαμηλή και όχι όλων θα επιστρέψουν στις θέσεις τους στα ηλεκτρόδια. Ως αποτέλεσμα, το UPS θα υποφορτίσει χρόνια την μπαταρία του αυτοκινήτου· σύντομα θα θειωθεί και θα καταστεί εντελώς άχρηστη. Επομένως, απαιτείται φορτιστής μπαταρίας για τον μετατροπέα στο UPS. Μπορείτε να το φτιάξετε μόνοι σας, αλλά αυτό είναι άλλο θέμα.

Μπαταρία και ρεύμα

Η καταλληλότητα του μετατροπέα για συγκεκριμένο σκοπό εξαρτάται επίσης από την μπαταρία. Ένας μετατροπέας ενισχυτικής τάσης δεν παίρνει ενέργεια για τους καταναλωτές από τη «σκοτεινή ύλη» του Σύμπαντος, τις μαύρες τρύπες, το άγιο πνεύμα ή οπουδήποτε αλλού ακριβώς. Μόνο από την μπαταρία. Και από αυτό θα πάρει την ισχύ που παρέχεται στους καταναλωτές, διαιρούμενη με την απόδοση του ίδιου του μετατροπέα.

Αν δείτε "6800W" ή περισσότερο στο σώμα ενός επώνυμου μετατροπέα, πιστέψτε στα μάτια σας. Τα σύγχρονα ηλεκτρονικά καθιστούν δυνατή την τοποθέτηση ακόμη πιο ισχυρών συσκευών στον όγκο ενός πακέτου τσιγάρων. Αλλά ας υποθέσουμε ότι χρειαζόμαστε ισχύ φορτίου 1000 W και έχουμε μια κανονική μπαταρία αυτοκινήτου 12 V 60 A/h στη διάθεσή μας. Η τυπική τιμή της απόδοσης του μετατροπέα είναι 0,8. Αυτό σημαίνει ότι θα διαρκέσει περίπου. 100 Α. Για ένα τέτοιο ρεύμα χρειάζονται και σύρματα διατομής 5 τετραγωνικών μέτρων. mm (βλ. παραπάνω), αλλά αυτό δεν είναι το κύριο πράγμα εδώ.

Οι λάτρεις των αυτοκινήτων ξέρουν: εάν λειτουργείτε τη μίζα για 20 λεπτά, αγοράστε μια νέα μπαταρία. Είναι αλήθεια ότι τα νέα μηχανήματα έχουν χρονικούς περιορισμούς για τη λειτουργία του, οπότε ίσως δεν το γνωρίζουν. Και σίγουρα δεν γνωρίζουν όλοι ότι η μίζα ενός αυτοκινήτου, αφού περιστραφεί, παίρνει ρεύμα περίπου. 75 A (εντός 0,1-0,2 δευτερολέπτων κατά την εκκίνηση - έως 600 A). Ο απλούστερος υπολογισμός - και αποδεικνύεται ότι εάν ο μετατροπέας δεν διαθέτει αυτόματο εξοπλισμό που περιορίζει την εκφόρτιση της μπαταρίας, τότε ο δικός μας θα εξαντληθεί εντελώς σε 15 λεπτά. Επιλέξτε ή σχεδιάστε λοιπόν τον μετατροπέα σας λαμβάνοντας υπόψη τις δυνατότητες της υπάρχουσας μπαταρίας.

Σημείωση:Αυτό συνεπάγεται ένα τεράστιο πλεονέκτημα των μετατροπέων 12/220 V που βασίζονται σε UPS υπολογιστών - ο ελεγκτής τους δεν θα επιτρέψει στην μπαταρία να αδειάσει εντελώς.

Η διάρκεια ζωής των μπαταριών οξέος δεν μειώνεται αισθητά εάν αποφορτιστούν με ρεύμα 2 ωρών (12 A για 60 A/h, 24 A για 120 A/h και 42 A για 210 A/h). Λαμβάνοντας υπόψη την απόδοση μετατροπής, αυτό δίνει μια επιτρεπόμενη μακροπρόθεσμη ισχύ φορτίου περίπου. 120 W, 230 W και 400 W αντίστοιχα. Για 10 λεπτά. φορτίο (για παράδειγμα, για να τροφοδοτήσετε ένα ηλεκτρικό εργαλείο), μπορεί να αυξηθεί κατά 2,5 φορές, αλλά μετά από αυτό το ABC πρέπει να ξεκουραστεί για τουλάχιστον 20 λεπτά.

Γενικά, το αποτέλεσμα δεν είναι καθόλου κακό. Από τα συνηθισμένα οικιακά ηλεκτρικά εργαλεία, μόνο ο μύλος μπορεί να πάρει 1000-1300 W. Τα υπόλοιπα, κατά κανόνα, κοστίζουν έως 400 W και τα κατσαβίδια έως 250 W. Ένα ψυγείο από μπαταρία 12 V 60 A/h θα λειτουργεί μέσω ενός μετατροπέα για 1,5-5 ώρες. αρκετά για να ληφθούν τα απαραίτητα μέτρα. Επομένως, η κατασκευή ενός μετατροπέα 1 kW για μια μπαταρία 60 A/h είναι λογικό.

Ποια θα είναι η έξοδος;

Προκειμένου να μειωθεί το βάρος και το μέγεθος της συσκευής, με σπάνιες εξαιρέσεις (βλ. παρακάτω), οι μετατροπείς τάσης λειτουργούν σε αυξημένες συχνότητες από εκατοντάδες Hz σε μονάδες και δεκάδες kHz. Κανένας καταναλωτής δεν θα δεχτεί ρεύμα τέτοιας συχνότητας και η απώλεια της ενέργειάς του στη συμβατική καλωδίωση θα είναι τεράστια. Επομένως, οι μετατροπείς 12-200 έχουν κατασκευαστεί για την ακόλουθη τάση εξόδου. τύποι:

• Σταθερή ανόρθωση 220 V (220 V AC). Κατάλληλο για τροφοδοσία φορτιστών τηλεφώνων, τα περισσότερα τροφοδοτικά (PS) για tablet, λαμπτήρες πυρακτώσεως, οικιακές βοηθούς φθορισμού και λαμπτήρες LED. Με ισχύ 150-250 W, είναι ιδανικά για ηλεκτρικά εργαλεία χειρός: η ισχύς συνεχούς ρεύματος που καταναλώνουν μειώνεται ελαφρώς και η ροπή αυξάνεται. Δεν είναι κατάλληλο για εναλλαγή τροφοδοτικών (UPS) τηλεοράσεων, υπολογιστών, φορητών υπολογιστών, φούρνων μικροκυμάτων κ.λπ. με ισχύ μεγαλύτερη από 40-50 W: αυτά έχουν αναγκαστικά το λεγόμενο. μια μονάδα εκκίνησης, για την κανονική λειτουργία της οποίας η τάση δικτύου πρέπει περιοδικά να διέρχεται από το μηδέν. Ακατάλληλο και επικίνδυνο για συσκευές με μετασχηματιστές ισχύος σε σίδερο και ηλεκτρικούς κινητήρες εναλλασσόμενου ρεύματος: σταθερά ηλεκτρικά εργαλεία, ψυγεία, κλιματιστικά, οι περισσότεροι ήχοι Hi-Fi, επεξεργαστές τροφίμων, μερικές ηλεκτρικές σκούπες, καφετιέρες, μύλοι καφέ και φούρνοι μικροκυμάτων (για τους τελευταίους - λόγω της παρουσίας τραπεζιού περιστροφικού κινητήρα).
• Τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα (δείτε παρακάτω) - κατάλληλο για οποιουσδήποτε καταναλωτές, εκτός από ήχο Hi-Fi με UPS, άλλες συσκευές με UPS από 40-50 W (βλ. παραπάνω) και, συχνά τοπικά συστήματα ασφαλείας, οικιακούς μετεωρολογικούς σταθμούς κ.λπ. με ευαίσθητους αναλογικούς αισθητήρες.
• Καθαρό ημιτονοειδές - κατάλληλο χωρίς περιορισμούς, εκτός από ρεύμα, για οποιουσδήποτε καταναλωτές ηλεκτρικής ενέργειας.

Ημίτονο ή ψευδοσίνη;

Προκειμένου να αυξηθεί η απόδοση, η μετατροπή τάσης πραγματοποιείται όχι μόνο σε υψηλότερες συχνότητες, αλλά και με ετεροπολικούς παλμούς. Ωστόσο, είναι αδύνατο να τροφοδοτηθούν πολλές καταναλωτικές συσκευές με μια ακολουθία πολυπολικών ορθογώνιων παλμών (ο λεγόμενος μαίανδρος): μεγάλες υπερτάσεις στα μέτωπα του μαιάνδρου με έστω και ελαφρώς αντιδραστικό φορτίο θα οδηγήσουν σε μεγάλες απώλειες ενέργειας και μπορεί να προκαλέσουν δυσλειτουργία του καταναλωτή. Ωστόσο, είναι επίσης αδύνατο να σχεδιαστεί ο μετατροπέας για ημιτονοειδές ρεύμα - η απόδοση δεν θα υπερβαίνει περίπου. 0,6.

Μια αθόρυβη, αλλά σημαντική επανάσταση σε αυτόν τον κλάδο συνέβη όταν αναπτύχθηκαν μικροκυκλώματα ειδικά για μετατροπείς τάσης, σχηματίζοντας το λεγόμενο. ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές (αριστερά στο σχήμα), αν και θα ήταν πιο σωστό να το ονομάσουμε ψευδο-, μετα-, οιονεί-, κ.λπ. ημιτονοειδής. Το τρέχον σχήμα του τροποποιημένου ημιτονοειδούς είναι βαθμιδωτό και τα μέτωπα των παλμών παρατείνονται (τα μέτωπα του μαιάνδρου συχνά δεν είναι καθόλου ορατά στην οθόνη ενός παλμογράφου καθοδικών ακτίνων). Χάρη σε αυτό, οι καταναλωτές με μετασχηματιστές σε σίδερο ή αισθητή αντιδραστικότητα (ασύγχρονοι ηλεκτρικοί κινητήρες) «κατανοούν» το κύμα ψευδοσίνης «ως πραγματικό» και εργάζονται σαν να μην είχε συμβεί τίποτα. Ο ήχος Hi-Fi με μετασχηματιστή δικτύου σε υλικό μπορεί να τροφοδοτηθεί με ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα. Επιπλέον, ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές μπορεί να εξομαλυνθεί με αρκετά απλούς τρόπους σε ένα "σχεδόν πραγματικό", οι διαφορές από ένα καθαρό σε έναν παλμογράφο είναι ελάχιστα αισθητές με το μάτι. Οι μετατροπείς τύπου "Pure Sine" δεν είναι πολύ πιο ακριβοί από τους συμβατικούς, στα δεξιά στην Εικ.

Ωστόσο, δεν συνιστάται η λειτουργία συσκευών με ιδιότροπα αναλογικά εξαρτήματα και UPS από τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα. Τα τελευταία είναι εξαιρετικά ανεπιθύμητα. Το γεγονός είναι ότι η μεσαία πλατφόρμα του τροποποιημένου ημιτονοειδούς δεν είναι μια καθαρή μηδενική τάση. Η μονάδα εκκίνησης του UPS από ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα δεν λειτουργεί καθαρά και ολόκληρο το UPS ενδέχεται να μην εξέλθει από τη λειτουργία εκκίνησης σε κατάσταση λειτουργίας. Ο χρήστης το βλέπει στην αρχή ως άσχημες δυσλειτουργίες και μετά βγαίνει καπνός από τη συσκευή, όπως στο αστείο. Επομένως, οι συσκευές στο UPS πρέπει να τροφοδοτούνται από μετατροπείς Pure Sine.

Φτιάχνουμε μόνοι μας τον μετατροπέα

Έτσι, προς το παρόν είναι ξεκάθαρο ότι είναι καλύτερο να φτιάξετε έναν μετατροπέα για έξοδο 220 V 50 Hz, αν και θα θυμόμαστε και την έξοδο AC. Στην πρώτη περίπτωση, για να ελέγξετε τη συχνότητα θα χρειαστείτε έναν μετρητή συχνότητας: ο κανόνας για τις διακυμάνσεις στη συχνότητα του δικτύου τροφοδοσίας είναι 48-53 Hz. Οι ηλεκτροκινητήρες AC είναι ιδιαίτερα ευαίσθητοι στις αποκλίσεις του: όταν η συχνότητα της τάσης τροφοδοσίας φτάσει τα όρια ανοχής, θερμαίνονται και «φεύγουν» από την ονομαστική ταχύτητα. Το τελευταίο είναι πολύ επικίνδυνο για τα ψυγεία και τα κλιματιστικά· μπορεί να χαλάσουν ανεπανόρθωτα λόγω αποσυμπίεσης. Αλλά δεν χρειάζεται να αγοράσουμε, να νοικιάσουμε ή να ζητήσουμε δάνειο έναν ακριβή και πολυλειτουργικό ηλεκτρονικό μετρητή συχνοτήτων - δεν χρειαζόμαστε την ακρίβειά του. Είτε ένας ηλεκτρομηχανικός μετρητής συχνότητας συντονισμού (θέση 1 στο σχήμα) είτε ένας δείκτης οποιουδήποτε συστήματος, θέ. 2:

Και τα δύο είναι φθηνά, πωλούνται στο Διαδίκτυο και σε μεγάλες πόλεις σε εξειδικευμένα καταστήματα ηλεκτρικών ειδών. Ένας παλιός μετρητής συχνότητας συντονισμού μπορεί να βρεθεί στην αγορά σιδήρου και ο ένας ή ο άλλος, μετά τη ρύθμιση του μετατροπέα, είναι πολύ κατάλληλος για την παρακολούθηση της συχνότητας δικτύου στο σπίτι - ο μετρητής δεν ανταποκρίνεται στη σύνδεσή τους στο δίκτυο.

50 Hz από υπολογιστή

Στις περισσότερες περιπτώσεις, απαιτείται ισχύς 220 V 50 Hz από καταναλωτές που δεν είναι ιδιαίτερα ισχυροί, έως 250-350 W. Στη συνέχεια, η βάση για έναν μετατροπέα 12/220 V 50 Hz μπορεί να είναι ένα UPS από έναν παλιό υπολογιστή - εάν, φυσικά, κάποιος είναι ξαπλωμένος στα σκουπίδια ή κάποιος το πουλάει φτηνά. Η ισχύς που παρέχεται στο φορτίο θα είναι περίπου. 0,7 από την ονομαστική UPS. Για παράδειγμα, εάν στο σώμα του είναι γραμμένο "250W", τότε συσκευές έως 150-170 W μπορούν να συνδεθούν άφοβα. Χρειάζεστε περισσότερα - πρέπει πρώτα να το δοκιμάσετε σε ένα φορτίο λαμπτήρων πυρακτώσεως. Διήρκεσε 2 ώρες – μπορεί να προσφέρει τέτοια ισχύ για μεγάλο χρονικό διάστημα. Πώς να φτιάξετε έναν μετατροπέα 12V DC/220V AC 50Hz από τροφοδοτικό υπολογιστή, δείτε το παρακάτω βίντεο.

Βίντεο: ένας απλός μετατροπέας 12-220 από τροφοδοτικό υπολογιστή

Κλειδιά

Ας υποθέσουμε ότι δεν υπάρχει UPS υπολογιστή ή χρειάζεστε περισσότερη ισχύ. Τότε η επιλογή των βασικών στοιχείων γίνεται σημαντική: πρέπει να αλλάζουν υψηλά ρεύματα με ελάχιστες απώλειες μεταγωγής, να είναι αξιόπιστα και οικονομικά. Από αυτή την άποψη, τα διπολικά τρανζίστορ και τα θυρίστορ γίνονται με σιγουριά παρελθόν σε αυτόν τον τομέα εφαρμογής.

Η δεύτερη επανάσταση στον κλάδο των μετατροπέων συνδέεται με την εμφάνιση ισχυρών τρανζίστορ φαινομένου πεδίου ("τρανζίστορ πεδίου"), τα λεγόμενα. κατακόρυφη δομή. Ωστόσο, έχουν φέρει επανάσταση σε ολόκληρη την τεχνολογία παροχής ρεύματος για συσκευές χαμηλής κατανάλωσης: γίνεται όλο και πιο δύσκολο να βρεθεί ένας μετασχηματιστής σε σίδερο σε οικιακές συσκευές.

Οι καλύτερες από τις συσκευές πεδίου υψηλής ισχύος για μετατροπείς τάσης είναι το μονωμένο κανάλι επαγωγής πύλης (MOSFET), π.χ. IFR3205, αριστερά στο σχήμα:

Λόγω της αμελητέας ισχύος μεταγωγής, η απόδοση ενός μετατροπέα με έξοδο DC σε τέτοια τρανζίστορ μπορεί να φτάσει το 0,95 και με έξοδο AC 50 Hz 0,85-0,87. Ανάλογα του MOSFET με ενσωματωμένο κανάλι, π.χ. IFRZ44, δίνουν χαμηλότερη απόδοση, αλλά είναι πολύ φθηνότερα. Ένα ζευγάρι από το ένα ή το άλλο σάς επιτρέπει να αυξήσετε την ισχύ του φορτίου σε περίπου. 600 W; Και τα δύο μπορούν να παραλληλιστούν χωρίς προβλήματα (δεξιά στο σχήμα), γεγονός που καθιστά δυνατή την κατασκευή μετατροπέων ισχύος έως 3 kW.

Σημείωση:Η απώλεια ισχύος των διακοπτών μεταγωγής με ενσωματωμένο κανάλι κατά τη λειτουργία σε ένα σημαντικά αντιδραστικό φορτίο (για παράδειγμα, ένας ασύγχρονος ηλεκτροκινητήρας) μπορεί να φτάσει τα 1,5 W ανά διακόπτη. Τα κλειδιά με επαγόμενο κανάλι δεν έχουν αυτό το μειονέκτημα.

TL494

Το τρίτο στοιχείο που κατέστησε δυνατή τη μεταφορά των μετατροπέων τάσης στην τρέχουσα κατάστασή τους είναι το εξειδικευμένο μικροκύκλωμα TL494 και τα ανάλογα του. Όλα είναι ένας ελεγκτής διαμόρφωσης πλάτους παλμού (PWM) που παράγει ένα τροποποιημένο σήμα ημιτονοειδούς κύματος στις εξόδους. Οι έξοδοι είναι πολυπολικές, γεγονός που σας επιτρέπει να ελέγχετε ζεύγη πλήκτρων. Η συχνότητα μετατροπής αναφοράς ρυθμίζεται από ένα μόνο κύκλωμα RC, οι παράμετροι του οποίου μπορούν να αλλάξουν εντός ευρέων ορίων.

Πότε αρκεί μια μόνιμη εργασία;

Ο κύκλος των καταναλωτών 220 V DC είναι περιορισμένος, αλλά είναι αυτοί που χρειάζονται μια αυτόνομη παροχή ρεύματος όχι μόνο σε καταστάσεις έκτακτης ανάγκης. Για παράδειγμα, όταν εργάζεστε με ηλεκτρικά εργαλεία στο δρόμο ή στη μακρινή γωνία του δικού σας ιστότοπου. Ή είναι πάντα παρόν, ας πούμε, στον φωτισμό έκτακτης ανάγκης της εισόδου του σπιτιού, του διαδρόμου, του διαδρόμου, της περιοχής από μια ηλιακή μπαταρία που επαναφορτίζει την μπαταρία κατά τη διάρκεια της ημέρας. Η τρίτη τυπική περίπτωση είναι η φόρτιση του τηλεφώνου σας εν κινήσει από τον αναπτήρα. Εδώ η ισχύς εξόδου χρειάζεται πολύ λίγη, επομένως ο μετατροπέας μπορεί να κατασκευαστεί με μόνο 1 τρανζίστορ σύμφωνα με το κύκλωμα της γεννήτριας χαλάρωσης, βλέπε παρακάτω. βίντεο κλιπ.

Βίντεο: μετατροπέας ενίσχυσης σε ένα τρανζίστορ

Για να τροφοδοτήσετε ήδη 2-3 λαμπτήρες LED χρειάζεστε περισσότερη ισχύ. Όταν προσπαθείτε να το "συμπιέσετε", η απόδοση των γεννητριών μπλοκαρίσματος πέφτει απότομα και πρέπει να μεταβείτε σε κυκλώματα με ξεχωριστά στοιχεία χρονισμού ή πλήρη εσωτερική επαγωγική ανάδραση· είναι τα πιο οικονομικά και περιέχουν τον λιγότερο αριθμό εξαρτημάτων. Στην πρώτη περίπτωση, για την εναλλαγή ενός διακόπτη, χρησιμοποιείται το EMF αυτοεπαγωγής μιας από τις περιελίξεις του μετασχηματιστή μαζί με ένα κύκλωμα χρονισμού. Στο δεύτερο, το στοιχείο ρύθμισης συχνότητας είναι ο ίδιος ο μετασχηματιστής ανόδου λόγω της δικής του χρονικής σταθεράς. η αξία του καθορίζεται πρωτίστως από το φαινόμενο της αυτεπαγωγής. Επομένως, και οι δύο μετατροπείς ονομάζονται μερικές φορές μετατροπείς αυτοεπαγωγής. Η απόδοσή τους, κατά κανόνα, δεν είναι μεγαλύτερη από 0,6-0,65, αλλά, πρώτον, το κύκλωμα είναι απλό και δεν απαιτεί ρύθμιση. Δεύτερον, η τάση εξόδου είναι περισσότερο τραπεζοειδής από τετράγωνο κύμα. Οι «απαιτούμενοι» καταναλωτές το «καταλαβαίνουν» ως τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα. Μειονέκτημα: οι διακόπτες πεδίου σε τέτοιους μετατροπείς δεν εφαρμόζονται πρακτικά, επειδή συχνά αποτυγχάνουν λόγω υπερτάσεων στο πρωτεύον τύλιγμα κατά τη διάρκεια της μεταγωγής.

Ένα παράδειγμα κυκλώματος με εξωτερικά στοιχεία χρονισμού δίνεται στη θέση. 1 φωτογραφία:

Ο συγγραφέας του σχεδίου δεν μπόρεσε να πιέσει πάνω από 11 W από αυτό, αλλά προφανώς, μπέρδεψε τον φερρίτη με τον καρβονυλικό σίδηρο. Σε κάθε περίπτωση, το θωρακισμένο (κύπελλο) μαγνητικό κύκλωμα στη δική του φωτογραφία (βλ. εικόνα στα δεξιά) δεν είναι σε καμία περίπτωση φερρίτης. Μοιάζει περισσότερο με ένα παλιό καρβονυλικό, οξειδωμένο εξωτερικά με το χρόνο, βλέπε εικ. στα δεξιά. Είναι καλύτερο να τυλίξετε τον μετασχηματιστή για αυτόν τον μετατροπέα σε δακτύλιο φερρίτη με εμβαδόν διατομής φερρίτη 0,7-1,2 τετραγωνικών μέτρων. εκ. Στη συνέχεια, η κύρια περιέλιξη πρέπει να περιέχει 7 στροφές σύρματος με διάμετρο χαλκού 0,6-0,8 mm και η δευτερεύουσα περιέλιξη πρέπει να περιέχει 57-58 στροφές σύρματος 0,3-0,32 mm. Αυτό είναι για ίσιωμα με διπλασιασμό, βλέπε παρακάτω. Για «καθαρές» 220 V - 230-235 στροφές σύρματος 0,2-0,25. Σε αυτήν την περίπτωση, κατά την αντικατάσταση του KT814 με το KT818, αυτός ο μετατροπέας θα παρέχει ισχύ έως και 25-30 W, που είναι αρκετό για 3-4 λαμπτήρες LED. Κατά την αντικατάσταση του KT814 με KT626, η ισχύς φορτίου θα είναι περίπου. 15 W, αλλά η απόδοση θα αυξηθεί. Και στις δύο περιπτώσεις, το ψυγείο κλειδιού είναι από 50 τετραγωνικά μέτρα. εκ.

Στη θέση. Το σχήμα 2 δείχνει ένα διάγραμμα του μετατροπέα «προκατακλυσμιαίου» 12-220 με ξεχωριστές περιελίξεις ανάδρασης. Δεν είναι τόσο αρχαϊκό. Πρώτον, η τάση εξόδου υπό φορτίο είναι τραπεζοειδής με στρογγυλεμένα σπασίματα και χωρίς αιχμές. Είναι ακόμα καλύτερο από ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα. Δεύτερον, αυτός ο μετατροπέας μπορεί να σχεδιαστεί χωρίς καμία τροποποίηση στο κύκλωμα για ισχύ έως 300-350 W και συχνότητα 50 Hz, τότε δεν χρειάζεται ανορθωτής, απλά πρέπει να εγκαταστήσετε VT1 και VT2 σε καλοριφέρ από 250 kW . δείτε το καθένα. Τρίτον, προστατεύει την μπαταρία: όταν υπερφορτώνεται, η συχνότητα μετατροπής πέφτει, η ισχύς εξόδου μειώνεται και αν τη φορτώσετε ακόμη περισσότερο, η παραγωγή σταματά. Δηλαδή, για να αποφευχθεί η υπερβολική εκφόρτιση της μπαταρίας, δεν απαιτείται αυτοματισμός.

Η διαδικασία για τον υπολογισμό αυτού του μετατροπέα δίνεται στη σάρωση στην Εικ.:

Τα βασικά μεγέθη σε αυτό είναι η συχνότητα μετατροπής και η επαγωγή εργασίας στο μαγνητικό κύκλωμα. Η συχνότητα μετατροπής επιλέγεται με βάση το υλικό του διαθέσιμου πυρήνα και την απαιτούμενη ισχύ:

Τύπος Μαγνητικούς πυρήνες	Συχνότητα επαγωγής/μετατροπής
	Έως 50 W	50-100 W	100-200 W	200-350 W
Σίδερο "Power" από μετασχηματιστές ισχύος με πάχος 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
Σίδερο "ήχου" από μετασχηματιστές εξόδου UMZCH με πάχος 0,2-0,25 mm	0,4 T/(1000-3000)Hz	0,35 T/(1000-2000)Hz	-	-
Σίδερο "σήμα" από μετασχηματιστές σήματος με πάχος 0,06-0,15 mm (όχι μόνιμο κράμα!)	0,3 T/(2000-8000)Hz	0,25 T/(2000-5000)Hz	-	-
Φερρίτης	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz	0,15 T/(5-30) kHz

Αυτή η «παμφάγος» του φερρίτη εξηγείται από το γεγονός ότι ο βρόχος υστέρησής του είναι ορθογώνιος και η επαγωγή εργασίας είναι ίση με την επαγωγή κορεσμού. Η μείωση των υπολογισμένων τιμών της επαγωγής σε χαλύβδινους μαγνητικούς πυρήνες σε σύγκριση με τις τυπικές τιμές προκαλείται από μια απότομη αύξηση των απωλειών μεταγωγής μη ημιτονικών ρευμάτων καθώς αυξάνεται. Επομένως, από τον πυρήνα του μετασχηματιστή ισχύος της παλιάς τηλεόρασης "φέρετρο" 270 W σε αυτόν τον μετατροπέα 50 Hz θα είναι δυνατή η αφαίρεση όχι περισσότερων από 100-120 W. Αλλά - χωρίς ψάρια, υπάρχει καρκίνος στα ψάρια.

Σημείωση:Εάν έχετε μαγνητικό πυρήνα από χάλυβα με σκόπιμα υπερμεγέθη διατομή, μην πιέζετε την ισχύ από αυτόν! Αφήστε την επαγωγή να είναι καλύτερη - η απόδοση του μετατροπέα θα αυξηθεί και το σχήμα της τάσης εξόδου θα βελτιωθεί.

Ίσιωμα

Είναι καλύτερο να διορθώσετε την τάση εξόδου αυτών των μετατροπέων χρησιμοποιώντας ένα κύκλωμα με παράλληλο διπλασιασμό τάσης (στοιχείο 3 στο σχήμα με διαγράμματα): τα εξαρτήματα για αυτό θα κοστίζουν λιγότερο και οι απώλειες ισχύος σε ένα μη ημιτονικό ρεύμα θα είναι μικρότερες από σε μια γέφυρα. Οι πυκνωτές θα πρέπει να έχουν «ισχύ», σχεδιασμένοι για υψηλή άεργο ισχύ (ονομάζονται PE ή W). Εάν βάλετε "ηχητικά" χωρίς αυτά τα γράμματα, μπορεί απλά να εκραγούν.

50 Hz; Είναι πολύ απλό!

Ένας απλός μετατροπέας 50 Hz (αντικείμενο 4 στο παραπάνω σχήμα με διαγράμματα) είναι ένα ενδιαφέρον σχέδιο. Για ορισμένους τύπους τυπικών μετασχηματιστών ισχύος, η εγγενής χρονική σταθερά είναι κοντά στα 10 ms, δηλ. μισή περίοδος 50 Hz. Ρυθμίζοντάς το με αντιστάσεις χρονισμού, οι οποίες θα λειτουργούν επίσης ως περιοριστές του ρεύματος ελέγχου του διακόπτη, μπορείτε να αποκτήσετε αμέσως ένα εξομαλυνόμενο τετραγωνικό κύμα 50 Hz στην έξοδο χωρίς σύνθετα κυκλώματα σχηματισμού. Οι μετασχηματιστές TP, TPP, TN για 50-120 W είναι κατάλληλοι, αλλά όχι κάθε είδους. Ίσως χρειαστεί να αλλάξετε τις τιμές των αντιστάσεων και/ή να συνδέσετε πυκνωτές 1-22 nF παράλληλα με αυτούς. Εάν η συχνότητα μετατροπής είναι ακόμα μακριά από τα 50 Hz, είναι άχρηστο να αποσυναρμολογήσετε και να τυλίξτε τον μετασχηματιστή: το μαγνητικό κύκλωμα που είναι κολλημένο με σιδηρομαγνητική κόλλα θα αφρατέψει και οι παράμετροι του μετασχηματιστή θα επιδεινωθούν απότομα.

Αυτός ο μετατροπέας είναι ένας μετατροπέας dacha για το Σαββατοκύριακο. Δεν θα αδειάσει την μπαταρία του αυτοκινήτου για τους ίδιους λόγους με την προηγούμενη. Αρκεί όμως να φωτίσεις ένα σπίτι με βεράντα με λάμπες LED και τηλεόραση ή μια αντλία δόνησης σε πηγάδι. Η συχνότητα μετατροπής του ρυθμισμένου μετατροπέα όταν το ρεύμα φορτίου αλλάζει από 0 στο μέγιστο δεν υπερβαίνει τα τεχνικά πρότυπα για τα δίκτυα τροφοδοσίας.

Οι περιελίξεις του αρχικού μετασχηματιστή δρομολογούνται έτσι. Στους τυπικούς μετασχηματιστές ισχύος, υπάρχει ένας ζυγός αριθμός δευτερευόντων περιελίξεων για 12 ή 6 V. Δύο από αυτά "παραμερίζονται" και τα υπόλοιπα συγκολλούνται παράλληλα σε ομάδες ίσου αριθμού περιελίξεων σε καθεμία. Στη συνέχεια, οι ομάδες συνδέονται σε σειρά έτσι ώστε να λάβετε 2 μισές περιελίξεις των 12 V το καθένα, αυτό θα είναι μια περιέλιξη χαμηλής τάσης (πρωτεύουσας) με ένα μέσο σημείο. Από τις υπόλοιπες περιελίξεις χαμηλής τάσης, ένα είναι συνδεδεμένο σε σειρά με το τύλιγμα δικτύου 220 V· αυτό θα είναι το τύλιγμα κλιμάκωσης. Χρειάζεται πρόσθετο γιατί... Η πτώση τάσης στους διακόπτες από διπολικά σύνθετα τρανζίστορ, μαζί με τις απώλειές της στον μετασχηματιστή, μπορεί να φτάσει τα 2,5-3 V και η τάση εξόδου θα υποτιμηθεί. Η πρόσθετη περιέλιξη θα το φέρει στο κανονικό.

DC από το τσιπ

Η απόδοση των περιγραφόμενων μετατροπέων δεν υπερβαίνει το 0,8 και η συχνότητα ποικίλλει αισθητά ανάλογα με το ρεύμα φορτίου. Η μέγιστη ισχύς φορτίου είναι μικρότερη από 400 W, επομένως ήρθε η ώρα να σκεφτείτε τις σύγχρονες λύσεις κυκλωμάτων.

Το κύκλωμα ενός απλού μετατροπέα 12 V DC/220 V DC για 500-600 W φαίνεται στο σχήμα:

Ο κύριος σκοπός του είναι να τροφοδοτεί ηλεκτρικά εργαλεία χειρός. Ένα τέτοιο φορτίο δεν είναι απαιτητικό για την ποιότητα της παρεχόμενης τάσης, επομένως τα κλειδιά λαμβάνονται φθηνότερα. Κατάλληλα είναι και τα IFRZ46, 48. Ο μετασχηματιστής τυλίγεται σε φερρίτη με διατομή 2-2,5 τετραγωνικών μέτρων. εκ; Ένας πυρήνας μετασχηματιστή ισχύος από ένα UPS υπολογιστή είναι κατάλληλος. Πρωτεύουσα περιέλιξη - 2x5 στροφές μιας δέσμης 5-6 συρμάτων περιέλιξης με διάμετρο χαλκού 0,7-0,8 mm (βλ. παρακάτω). δευτερεύον - 80 στροφές του ίδιου σύρματος. Δεν απαιτείται ρύθμιση, αλλά δεν υπάρχει παρακολούθηση της εκφόρτισης της μπαταρίας, επομένως κατά τη λειτουργία πρέπει να συνδέσετε ένα πολύμετρο στους ακροδέκτες του και μην ξεχάσετε να το κοιτάξετε (το ίδιο ισχύει και για όλους τους άλλους οικιακούς μετατροπείς τάσης). Εάν η τάση πέσει στα 10,8 V (1,8 V ανά στοιχείο) - σταματήστε, απενεργοποιήστε! Έπεσε στα 1,75 V ανά στοιχείο (10,5 V για ολόκληρη την μπαταρία) - αυτό είναι ήδη θείωση!

Πώς να τυλίξετε έναν μετασχηματιστή σε έναν δακτύλιο

Τα ποιοτικά χαρακτηριστικά του μετατροπέα, ιδιαίτερα η απόδοσή του, επηρεάζονται αρκετά έντονα από το αδέσποτο πεδίο του μετασχηματιστή του. Η θεμελιώδης λύση για τη μείωσή του είναι γνωστή εδώ και πολύ καιρό: το πρωτεύον τύλιγμα, το οποίο «αντλάει» το μαγνητικό κύκλωμα με ενέργεια, τοποθετείται κοντά του. δευτερεύοντες από πάνω του κατά φθίνουσα σειρά της δύναμής τους. Αλλά η τεχνολογία είναι τέτοιο πράγμα που οι θεωρητικές αρχές σε συγκεκριμένα σχέδια πρέπει μερικές φορές να ανατρέπονται. Ένας από τους νόμους του Μέρφι αναφέρει περίπου. οπότε: εάν το κομμάτι του υλικού εξακολουθεί να μην θέλει να λειτουργήσει όπως θα έπρεπε, δοκιμάστε να κάνετε το αντίθετο σε αυτό. Αυτό ισχύει πλήρως για έναν μετασχηματιστή υψηλής συχνότητας σε μαγνητικό πυρήνα δακτυλίου φερρίτη με περιελίξεις από σχετικά παχύ άκαμπτο σύρμα. Τυλίξτε τον μετασχηματιστή του μετατροπέα τάσης σε έναν δακτύλιο φερρίτη ως εξής:

• Το μαγνητικό κύκλωμα είναι μονωμένο και, χρησιμοποιώντας ένα φορείο περιέλιξης, τυλίγεται πάνω του μια δευτερεύουσα περιέλιξη, τοποθετώντας τις στροφές όσο το δυνατόν πιο σφιχτά, pos. 1 στο Σχ.:

• Τυλίξτε σφιχτά το δευτερεύον μέρος με ταινία, θέση 2.
• Προετοιμάστε 2 πανομοιότυπες πλεξούδες καλωδίων για την κύρια περιέλιξη: τυλίξτε τον αριθμό των στροφών του μισού της περιέλιξης χαμηλής τάσης με ένα λεπτό άχρηστο σύρμα, αφαιρέστε το, μετρήστε το μήκος, κόψτε τον απαιτούμενο αριθμό τμημάτων σύρματος περιέλιξης με μια ρεζέρβα και συναρμολογήστε τα σε δεσμίδες.
• Επιπλέον, η δευτερεύουσα περιέλιξη μονώνεται μέχρι να επιτευχθεί μια σχετικά επίπεδη επιφάνεια.
• Τυλίξτε το "πρωτεύον" με 2 δέσμες ταυτόχρονα, τοποθετώντας τα καλώδια των δεσμίδων με ταινία και κατανέμοντας ομοιόμορφα τις στροφές στον πυρήνα, pos. 3.
• Καλέστε τα άκρα των δεσμών και συνδέστε την αρχή του ενός με το τέλος του άλλου, αυτό θα είναι το μεσαίο σημείο της περιέλιξης.

Σημείωση:στα διαγράμματα ηλεκτρικών κυκλωμάτων, οι αρχές των περιελίξεων, εάν είναι σχετικές, υποδεικνύονται με μια τελεία.

50 Hz εξομαλυνθεί

Ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα από έναν ελεγκτή PWM δεν είναι ο μόνος τρόπος για να λάβετε 50 Hz στην έξοδο του μετατροπέα, κατάλληλο για τη σύνδεση οποιουδήποτε οικιακού καταναλωτή ηλεκτρικής ενέργειας, και δεν θα ήταν κακό να "εξομαλυνθεί" και αυτό. Ο απλούστερος από αυτούς είναι ο παλιός καλός σιδερένιος μετασχηματιστής· «σιδερώνει» καλά λόγω της ηλεκτρικής του αδράνειας. Είναι αλήθεια ότι η εύρεση ενός μαγνητικού πυρήνα για περισσότερα από 500 W γίνεται όλο και πιο δύσκολη. Ένας τέτοιος μετασχηματιστής απομόνωσης είναι ενεργοποιημένος στην έξοδο χαμηλής τάσης του μετατροπέα και ένα φορτίο συνδέεται με την ανοδική περιέλιξή του. Παρεμπιπτόντως, τα περισσότερα UPS υπολογιστών είναι κατασκευασμένα σύμφωνα με αυτό το σχήμα, επομένως είναι αρκετά κατάλληλα για αυτόν τον σκοπό. Εάν τυλίγετε μόνοι σας τον μετασχηματιστή, τότε υπολογίζεται παρόμοια με τον ισχύ, αλλά με ίχνος. χαρακτηριστικά:

• Η αρχικά καθορισμένη τιμή της επαγωγής εργασίας διαιρείται με 1,1 και εφαρμόζεται σε όλους τους περαιτέρω υπολογισμούς. Αυτό είναι απαραίτητο για να ληφθεί υπόψη το λεγόμενο. μη ημιτονοειδής παράγοντας σχήματος τάσης Kf; για ημιτονοειδές Kf=1.
• Η ανοδική περιέλιξη υπολογίζεται αρχικά ως περιέλιξη δικτύου 220 V για μια δεδομένη ισχύ (ή καθορίζεται από τις παραμέτρους του μαγνητικού κυκλώματος και την τιμή της επαγωγής εργασίας). Στη συνέχεια, ο αριθμός των στροφών που βρέθηκε πολλαπλασιάζεται επί 1,08 για ισχύ έως 150 W, επί 1,05 για ισχύ 150-400 W και επί 1,02 για ισχύ 400-1300 W.
• Το μισό της περιέλιξης χαμηλής τάσης υπολογίζεται ως δευτερεύουσα τάση 14,5 V για διπολικούς διακόπτες ή με ενσωματωμένο κανάλι και 13,2 V για διακόπτες με επαγόμενο κανάλι.

Παραδείγματα λύσεων κυκλώματος για μετατροπείς 12-200 V 50 Hz με μετασχηματιστή απομόνωσης φαίνονται στο σχήμα:

Στο αριστερό, τα πλήκτρα ελέγχονται από τον λεγόμενο κύριο ταλαντωτή. ένας «μαλακός» πολυδονητής, δημιουργεί ήδη έναν μαίανδρο σε φραγμένα μέτωπα και λειασμένα σπασίματα, επομένως δεν απαιτούνται πρόσθετα μέτρα εξομάλυνσης. Η αστάθεια της συχνότητας ενός μαλακού πολυδονητή είναι υψηλότερη από αυτή ενός κανονικού, επομένως για να τον ρυθμίσετε χρειάζεστε ένα ποτενσιόμετρο P. Με τα πλήκτρα στο KT827, μπορείτε να αφαιρέσετε ισχύ έως 200 W (καλοριφέρ από 200 τ. εκ. χωρίς φυσώντας). Τα κλειδιά στο KP904 από παλιά σκουπίδια ή IRFZ44 σάς επιτρέπουν να το αυξήσετε στα 350 W. μεμονωμένα σε IRF3205 έως 600 W και σε ζεύγη έως 1000 W.

Ένας μετατροπέας 12-220 V 50 Hz με κύριο ταλαντωτή στο TL494 (δεξιά στο σχήμα) διατηρεί σταθερά τη συχνότητα σε όλες τις πιθανές συνθήκες λειτουργίας. Για την πιο αποτελεσματική εξομάλυνση ενός ψευδοηχοειδούς, χρησιμοποιείται το λεγόμενο φαινόμενο. αδιάφορος συντονισμός, στον οποίο οι σχέσεις φάσης των ρευμάτων και των τάσεων στο κύκλωμα ταλάντωσης γίνονται οι ίδιες με τον οξύ συντονισμό, αλλά τα πλάτη τους δεν αυξάνονται αισθητά. Τεχνικά, αυτό μπορεί να λυθεί απλά: ένας πυκνωτής εξομάλυνσης συνδέεται με την περιέλιξη ώθησης, η τιμή χωρητικότητας του οποίου επιλέγεται σύμφωνα με το καλύτερο σχήμα του ρεύματος (όχι της τάσης!) υπό φορτίο. Για τον έλεγχο του σχήματος του ρεύματος, μια αντίσταση 0,1-0,5 Ohm συνδέεται στο κύκλωμα φορτίου με ισχύ 0,03-0,1 της ονομαστικής τιμής, στην οποία συνδέεται ένας παλμογράφος με κλειστή είσοδο. Η χωρητικότητα εξομάλυνσης δεν μειώνει την απόδοση του μετατροπέα, αλλά δεν μπορείτε να χρησιμοποιήσετε προγράμματα υπολογιστών για την προσομοίωση παλμογράφων χαμηλής συχνότητας για τη διαμόρφωσή του, επειδή η είσοδος της κάρτας ήχου που χρησιμοποιούν δεν είναι σχεδιασμένη για πλάτος 220x1,4 = 310 V! Τα πλήκτρα και οι δυνάμεις είναι ίδια με πριν. υπόθεση.

Ένα πιο προηγμένο κύκλωμα μετατροπέα 12-200 V 50 Hz φαίνεται στο Σχ.:

Χρησιμοποιεί πολύπλοκα σύνθετα κλειδιά. Για να βελτιώσει την ποιότητα της τάσης εξόδου, χρησιμοποιεί το γεγονός ότι ο εκπομπός των επίπεδων επιταξιακών διπολικών τρανζίστορ είναι πολύ πιο βαρύς από τη βάση και τον συλλέκτη. Όταν το TL494 εφαρμόζει ένα δυναμικό κλεισίματος, για παράδειγμα, στη βάση του VT3, το ρεύμα συλλέκτη του θα σταματήσει, αλλά λόγω της επαναρρόφησης του φορτίου χώρου του εκπομπού, θα επιβραδύνει το κλείσιμο του T1 και τις υπερτάσεις τάσης από το emf αυτοεπαγωγής Το Tr θα απορροφηθεί από τα κυκλώματα L1 και R11C5. θα «γείρουν» περισσότερο τα μέτωπα. Η ισχύς εξόδου του μετατροπέα καθορίζεται από τη συνολική ισχύ Tr, αλλά όχι μεγαλύτερη από 600 W, επειδή Είναι αδύνατο να χρησιμοποιηθούν ζευγαρωμένοι ισχυροί διακόπτες σε αυτό το κύκλωμα - η εξάπλωση της τιμής του φορτίου πύλης των τρανζίστορ MOSFET είναι αρκετά σημαντική και η μεταγωγή των διακοπτών θα είναι ασαφής, γι 'αυτό το σχήμα της τάσης εξόδου μπορεί ακόμη και να επιδεινωθεί.

Το Choke L1 είναι 5-6 στροφές σύρματος με διάμετρο 2,4 mm σε χαλκό, τυλιγμένο σε ένα κομμάτι ράβδου φερρίτη με διάμετρο 8-10 m και μήκος 30-40 mm με βήμα 3,5-4 mm. Το μαγνητικό κύκλωμα του γκαζιού δεν πρέπει να βραχυκυκλώνεται! Η εγκατάσταση ενός κυκλώματος είναι μια αρκετά επίπονη εργασία και απαιτεί μεγάλη εμπειρία: πρέπει να επιλέξετε L1, R11 και C5 σύμφωνα με το καλύτερο σχήμα του ρεύματος εξόδου υπό φορτίο, όπως στην προηγούμενη. υπόθεση. Όμως, το Hi-Fi, που τροφοδοτείται από αυτόν τον μετατροπέα, παραμένει «hi-fi» για τα πιο απαιτητικά αυτιά.

Είναι δυνατόν χωρίς μετασχηματιστή;

Ήδη το καλώδιο περιέλιξης για έναν ισχυρό μετασχηματιστή 50 Hz θα κοστίσει μια αρκετά δεκάρα. Μαγνητικοί πυρήνες από μετασχηματιστές "φέρετρο" έως 270 W συνολικά είναι λίγο πολύ διαθέσιμοι, αλλά σε έναν μετατροπέα δεν μπορείτε να πιέσετε περισσότερο από 120-150 W από αυτό και η απόδοση θα είναι 0,7 στην καλύτερη περίπτωση, επειδή Οι μαγνητικοί πυρήνες «φέρετρου» τυλίγονται από μια παχιά ταινία, οι απώλειες δινορρευμάτων στην οποία είναι μεγάλες σε μη ημιτονοειδή τάση στις περιελίξεις. Η εύρεση ενός μαγνητικού πυρήνα SL κατασκευασμένου από μια λεπτή λωρίδα ικανή να αποδίδει περισσότερα από 350 W σε επαγωγή 0,7 Tesla είναι γενικά προβληματική, θα είναι ακριβή και ολόκληρος ο μετατροπέας θα είναι τεράστιος και βαρύς. Οι μετασχηματιστές UPS δεν έχουν σχεδιαστεί για συχνή λειτουργία σε μακροχρόνια λειτουργία - θερμαίνονται και τα μαγνητικά κυκλώματά τους στους μετατροπείς υποβαθμίζονται αρκετά γρήγορα - οι μαγνητικές ιδιότητες επιδεινώνονται πολύ, η ισχύς του μετατροπέα πέφτει. Υπάρχει διέξοδος;

Ναι, και αυτή η λύση χρησιμοποιείται συχνά σε επώνυμους μετατροπείς. Αυτή είναι μια ηλεκτρική γέφυρα κατασκευασμένη από διακόπτες σε τρανζίστορ με επίδραση πεδίου ισχύος υψηλής τάσης με τάση διάσπασης 400 V και ρεύμα αποστράγγισης άνω των 5 A. Κατάλληλη από τα κύρια κυκλώματα των UPS υπολογιστών και από παλιά σκουπίδια - KP904, και τα λοιπά.

Η γέφυρα τροφοδοτείται από σταθερό 220 V DC από έναν απλό μετατροπέα 12-220 με ανόρθωση. Οι βραχίονες της γέφυρας ανοίγουν σε ζεύγη, σταυρωτά, εναλλάξ και το ρεύμα στο φορτίο που περιλαμβάνεται στη διαγώνιο της γέφυρας αλλάζει κατεύθυνση. Τα κυκλώματα ελέγχου όλων των κλειδιών είναι γαλβανικά διαχωρισμένα. Στα βιομηχανικά σχέδια, τα κλειδιά ελέγχονται από ειδικές συσκευές. IC με απομόνωση οπτικού συζεύκτη, αλλά σε ερασιτεχνικές συνθήκες και τα δύο μπορούν να αντικατασταθούν με έναν πρόσθετο μετατροπέα χαμηλής ισχύος 12 V DC - 12 V 50 Hz, που τροφοδοτείται από έναν μικρό μετασχηματιστή σε υλικό, βλ. Ο μαγνητικός πυρήνας για αυτό μπορεί να ληφθεί από έναν μετασχηματιστή χαμηλής ισχύος της κινεζικής αγοράς. Λόγω της ηλεκτρικής του αδράνειας, η ποιότητα της τάσης εξόδου είναι ακόμη καλύτερη από ένα τροποποιημένο ημιτονοειδές κύμα.

Αγόρασα στον εαυτό μου ένα αυτοκίνητο πριν από έξι μήνες. Δεν θα περιγράψω όλους τους εκσυγχρονισμούς που έγιναν για τη βελτίωσή του, θα σταθώ μόνο σε έναν. Αυτός είναι ένας μετατροπέας 12-220 V για την τροφοδοσία ηλεκτρονικών ειδών ευρείας κατανάλωσης από το ενσωματωμένο δίκτυο του οχήματος.
Φυσικά, θα μπορούσατε να το αγοράσετε σε ένα κατάστημα 25-30 $, αλλά με μπερδεύτηκε η δύναμή τους. Για να τροφοδοτήσετε ακόμη και έναν φορητό υπολογιστή, το ρεύμα 0,5-1 αμπέρ που παράγουν οι περισσότεροι μετατροπείς αυτοκινήτων είναι σαφές ότι δεν είναι αρκετό.

Επιλογή διαγράμματος κυκλώματος.
Από τη φύση μου, είμαι τεμπέλης, οπότε αποφάσισα να μην «εφεύρω ξανά τον τροχό», αλλά να ψάξω στο Διαδίκτυο για παρόμοια σχέδια και να προσαρμόσω το κύκλωμα ενός από αυτά για το δικό μου. Ο χρόνος ήταν πολύ πιεστικός, οπότε η απλότητα και η απουσία ακριβών ανταλλακτικών ήταν η προτεραιότητα.

Σε ένα από τα φόρουμ, επιλέχθηκε ένα απλό κύκλωμα χρησιμοποιώντας τον κοινό ελεγκτή PWM TL494. Το μειονέκτημα αυτού του κυκλώματος είναι ότι παράγει μια ορθογώνια τάση 220 V στην έξοδο, αλλά για κυκλώματα παλμικής ισχύος αυτό δεν είναι κρίσιμο.

Επιλογή εξαρτημάτων.
Το κύκλωμα επιλέχθηκε επειδή σχεδόν όλα τα εξαρτήματα μπορούσαν να ληφθούν από ένα τροφοδοτικό υπολογιστή. Για μένα αυτό ήταν πολύ κρίσιμο, γιατί το πλησιέστερο εξειδικευμένο κατάστημα απέχει περισσότερο από 150 χλμ.

Οι πυκνωτές εξόδου, οι αντιστάσεις και το ίδιο το μικροκύκλωμα αφαιρέθηκαν από ένα ζεύγος ελαττωματικών τροφοδοτικών ισχύος 250 και 350 W.
Η δυσκολία προέκυψε μόνο με τις διόδους υψηλής συχνότητας για τη μετατροπή της τάσης στην έξοδο του μετασχηματιστή ανόδου, αλλά εδώ με έσωσαν παλιές προμήθειες. Έμεινα αρκετά ικανοποιημένος με τα χαρακτηριστικά του KD2999V.

Συναρμολόγηση της τελικής συσκευής.

Έπρεπε να συναρμολογήσω τη συσκευή μέσα σε λίγες ώρες μετά τη δουλειά, επειδή είχε προγραμματιστεί ένα μεγάλο ταξίδι.
Επειδή ο χρόνος ήταν πολύ περιορισμένος, απλά δεν έψαξα για πρόσθετα υλικά και εργαλεία. Χρησιμοποίησα μόνο ό,τι είχα στο χέρι. Και πάλι, λόγω ταχύτητας, δεν χρησιμοποίησα τα δείγματα πλακέτας τυπωμένου κυκλώματος που παρέχονται στα φόρουμ. Σε 30 λεπτά σχεδιάσαμε τη δική μας πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος σε ένα κομμάτι χαρτί και το σχέδιο της μεταφέρθηκε στο PCB.
Χρησιμοποιώντας ένα νυστέρι, αφαιρέθηκε ένα από τα στρώματα του φύλλου. Στο υπόλοιπο στρώμα σχεδιάστηκαν βαθιές αυλακώσεις κατά μήκος των εφαρμοζόμενων γραμμών. Χρησιμοποιώντας καμπύλες λαβίδες, αποδείχθηκε ότι ήταν το πιο βολικό, οι αυλακώσεις εμβαθύνθηκαν στο μη αγώγιμο στρώμα. Στα σημεία όπου εγκαταστάθηκαν τα εξαρτήματα χρησιμοποιώντας ένα σουβλί, δεν συμπεριλήφθηκε στη φωτογραφία, έγιναν τρύπες.

Ξεκίνησα τη συναρμολόγηση εγκαθιστώντας έναν μετασχηματιστή, χρησιμοποίησα ένα βήμα προς τα κάτω, απλά το ανέτρεψα και αντί να χαμηλώσω την τάση από 400 V στα 12 V, την ανέβασα από τα 12 V στα 268 V. Με την αντικατάσταση των αντιστάσεων R3 και του πυκνωτή C1, ήταν δυνατή η μείωση της τάσης εξόδου στα 220 V, αλλά περαιτέρω πειράματα έδειξαν ότι αυτό δεν έπρεπε να γίνει.
Μετά τον μετασχηματιστή, κατά σειρά μείωσης του μεγέθους, τοποθέτησα τα υπόλοιπα ανταλλακτικά.

Αποφασίστηκε να εγκατασταθούν τρανζίστορ φαινομένου πεδίου σε επιμήκεις εισόδους, έτσι ώστε να είναι ευκολότερη η προσάρτησή τους στο ψυγείο ψύξης.

Το τελικό αποτέλεσμα είναι αυτή η συσκευή:

Το μόνο που μένει είναι η τελική πινελιά - στερέωση του ψυγείου. Υπάρχουν 4 τρύπες ορατές στην πλακέτα, αν και υπάρχουν μόνο 3 βίδες με αυτοκόλλητη τομή· ακριβώς κατά τη διαδικασία συναρμολόγησης αποφασίστηκε να αλλάξει ελαφρώς η θέση του ψυγείου για καλύτερη εμφάνιση. Μετά την τελική συναρμολόγηση έχουμε αυτό:

Δοκιμές.
Δεν υπήρχε χρόνος για τη συγκεκριμένη δοκιμή της συσκευής, απλώς συνδέθηκε με την μπαταρία από μια αδιάλειπτη παροχή ρεύματος. Στην έξοδο συνδέθηκε ένα φορτίο με τη μορφή λαμπτήρα 30 W. Αφού πήρε φωτιά, η συσκευή απλά πετάχτηκε στο σακίδιο μου και πήγα επαγγελματικό ταξίδι για 2 εβδομάδες.
Σε 2 εβδομάδες, η συσκευή δεν απέτυχε ποτέ. Από αυτό τροφοδοτούνταν διάφορες συσκευές. Όταν μετρήθηκε με ένα πολύμετρο, το μέγιστο ρεύμα που λήφθηκε έφτασε τα 2,7 A.

Σχηματικό διάγραμμα του μετατροπέα 12-220 στο TL494

Αυτός ο μετατροπέας χρησιμοποιεί έναν έτοιμο μετασχηματιστή βαθμίδας υψηλής συχνότητας από το τροφοδοτικό του υπολογιστή, αλλά στον μετατροπέα μας θα γίνει, αντίθετα, ένας μετασχηματιστής ανόδου. Αυτός ο μετασχηματιστής μπορεί να ληφθεί τόσο από AT όσο και από ATX. Τυπικά, τέτοιοι μετασχηματιστές διαφέρουν μόνο ως προς το μέγεθος και οι θέσεις των ακίδων τους είναι οι ίδιες. Μπορείτε να αναζητήσετε ένα νεκρό τροφοδοτικό (ή έναν μετασχηματιστή από αυτό) σε οποιοδήποτε κατάστημα επισκευής υπολογιστών.

Εάν δεν βρείτε έναν τέτοιο μετασχηματιστή, μπορείτε να δοκιμάσετε να τον τυλίξετε χειροκίνητα (αν έχετε την υπομονή). Εδώ είναι ο μετασχηματιστής που χρησιμοποίησα στην έκδοσή μου:

Τα τρανζίστορ πρέπει να τοποθετηθούν σε καλοριφέρ, διαφορετικά μπορεί να υπερθερμανθούν και να αστοχήσουν.

Χρησιμοποίησα ένα καλοριφέρ αλουμινίου από μια σοβιετική τηλεόραση ημιαγωγών. Αυτό το ψυγείο δεν ταίριαζε αρκετά στο μέγεθος των τρανζίστορ, αλλά δεν είχα άλλη επιλογή.

Συνιστάται επίσης να μονώνετε όλους τους ακροδέκτες υψηλής τάσης αυτού του μετατροπέα και είναι καλύτερο να συναρμολογήσετε τα πάντα σε ένα περίβλημα, γιατί εάν δεν γίνει αυτό, μπορεί να προκύψει κατά λάθος βραχυκύκλωμα ή απλά να αγγίξετε τον ακροδέκτη υψηλής τάσης, ο οποίος θα είναι πολύ δυσάρεστο.

Πρόσεχε! Η έξοδος του κυκλώματος είναι υψηλής τάσης και μπορεί να προκαλέσει πολύ σοβαρό σοκ.

Χρησιμοποίησα θήκη από τροφοδοτικό laptop. Ταιριάζει πολύ σε μέγεθος.

Και φυσικά ο μετατροπέας σε δράση:

Καλή τύχη σε όλους, Κύριλλο.