Преобразователь из бесперебойника своими руками: схема инвертора 12 в 220 из ИБП
Преобразователь из бесперебойника своими руками: схема инвертора 12 в 220 из ИБП
У многих пользователей ПК есть в наличии старые отработавшие свой срок ИБП. Частая их причина нетрудоспособности — это выход из строя аккумуляторов. Так как замена на новые батареи нерентабельна, а порой просто невозможна из-за отсутствия аналогов, эти устройства попросту валяются без дела или выбрасываются на помойку.
Но можно дать вторую жизнь ИБП, сделав из него очень полезное устройство — инвертор, преобразующий 12 в бортовой сети автомобиля в необходимое для некоторых приборов 220 в. Притом, что заводская версия инвертора обойдется в немалые деньги, а так вы сэкономите деньги, и сделаете из хлама нужную вещь.
Как сделать преобразователь с 12 на 220 В из готового модуля
Корпуса инверторов дополнительно выполняют функции теплоотводов для находящихся в них транзисторных ключей высокой мощности. При самостоятельной сборке преобразователя необходимо найти подходящий радиатор или сделать его самостоятельно. Он должен иметь толщину от 4 мм в области размещения ключей и достаточную площадь, чтобы на 1 кВт отдаваемой мощности каждого из ключей обеспечивалось минимум 50 см 2 радиатора.
Если требуется обдув от кулера на 12 В 110-130 мА, то дополнительно нужно от 30 см 2 на 1 кВт каждого ключа. Кроме радиатора понадобятся теплопроводящие прокладки для изоляции, чашечки и шайбы под винты, провода, для модуля с тепловой защитой – термопаста для его крепления.
Преобразователь напряжения 12 220 вольт своими руками — при использовании бытовых приборов малой мощности, особенно в полевых условиях, появляется потребность в подзарядке их аккумулятора. Поэтому в таких случаях, когда нет поблизости электросети 220v, очень выручает инвертор с 12 на 220 вольт.
Представляю вашему вниманию несложную схему преобразователя постоянного напряжения с 12v до 220v переменного на выходе. Изначально передо мной стояла задача изготовить недорогой, компактный, небольшой мощности прибор преобразования напряжения. Поэтому было принято решение собирать его из деталей, которые были у меня в наличии. Основными компонентами для сборки инвертора послужили комплектующие от ненужного блока питания компьютера. Но вот трансформатор желательно устанавливать по мощнее. Транс небольшой мощности для таких целей не очень подходит, при работе не вытягивает мощность более 18-20 Вт. Радиаторы охлаждения выходных транзисторов нужно устанавливать с площадью рассеивания тепла из расчета более 60 Вт в нагрузке.
Схема преобразователя напряжения
Печатная плата прибора должна размещаться в корпусе, в котором гарантируется полная защита от прикосновения пользователем высоковольтных цепей.
Печатная плата преобразователя
В случае, если вы решили использовать инвертор только для подключения к нему телевизора или лампы накаливания, то можно обойтись и без выпрямителя. Между прочим, прибор прекрасно работает с компактной люминесцентной лампой, испытывал его на КЛЛ с мощностью 15 Вт — запускает без проблем. Все используемые комплектующие устанавливались новыми, единственное исключение — силовой трансформатор. Конечно в дальнейшем у меня в планах изготовить еще пару конструкций, учитывая обнаруженные особенности в схеме и относительно компонентов.
Основной принцип работы схемы
Преобразователь напряжения 12 220 вольт своими руками — краткая характеристика схемы и принцип ее работы. Данное устройство, в принципе, не что иное, как двухтактный импульсный преобразователь, реализованный на широтно-импульсном модуляторе TL494. Возможно применение аналогов этого ШИМ-контроллера. Используя такую схемотехнику, устройство получается довольно простым. В выходной цепи для удвоения напряжения установлены выпрямительные диоды высокой эффективности. Однако схему можно задействовать и без применения диодов, получая при этом переменное напряжение. Для балласта электронного типа постоянный ток, а также полярность включения не имеет никакого значения. Обусловлено это тем, что схема электронного балласта во входной цепи имеет свой диодный мост, собранный на быстро действующих диодах.
Трансформатор
В представленной здесь схеме преобразователя применен понижающий трансформатор высокой частоты промышленного производства. Такие трансы используются в компьютерных блоках питания, только в этой конструкции он будет выполнять роль наоборот повышающего. Трансформатор понижающего типа можно демонтировать из блока питания АТ либо из АТХ. Понижающий или повышающий трансформатор может отличаться друг от друга только габаритами, все остальное одинаково. В принципе трансформатор не бывает повышающим или понижающим, всю зависит от схемы его подключения.
- Конденсатор C1 – имеет номинал 1 нФ, (кодировка на корпусе 102);
- Резистор R1 – обеспечивает диапазон импульсов в выходной цепи.
- Резистор R2 — совместно с электролитом C1 обеспечивает рабочую частоту.
При необходимости увеличения частоты нужно уменьшать сопротивление R1, если нужно уменьшить частоту тогда увеличиваем емкость электролитического конденсатора С1.
Полевые транзисторы
В инверторе напряжения используются мощные полевые транзисторы, отличающиеся своим быстродействием и не требуют сложных схем управления. Хорошо зарекомендовали себя в работе такие ключи: IRFZ44N, IRFZ46N, IRFZ48N. Практика показала, что при длительной работе устройства ключи не очень нагрелись, поэтому радиатор охлаждения транзисторов для данной схемы не требуется. В случае необходимости размещения транзисторов на теплоотводе, то крепить их нужно обязательно через изоляционные прокладки. А винты для их крепления нужно использовать совместно с изоляционной шайбой-втулкой, которые имеются в компьютерном блоке питания.
Но все-таки для испытательного включения устройства радиатор охлаждения был бы не лишним. Следовательно, выходные ключи в случае короткого замыкания на выходе либо ошибки в схеме сразу не выйдут из строя из-за перегрева. Схему защиты от перегрузки можно выполнить с использованием цепочки — предохранитель, плюс диод на входе.
Для себя я сделал преобразователь на широко известных полевых транзисторах IRF540N.
Трансформатор: подберём или сами
Для сборки инвертора нам не хватает всего одного элемента схемы, выполняющего трансформацию низкого напряжения в высокое. Вы можете использовать трансформаторы из блоков питания персональных компьютеров и старых ИБП, их обмотки как раз рассчитаны на трансформацию 12/24–250 В и обратно, остаётся лишь правильно определить выводы.
И всё же лучше намотать трансформатор своими руками, благо что ферритовые кольца дают возможность сделать это самому и с любыми параметрами. Феррит обладает отличной электромагнитной проводимостью, а значит, потери при трансформации будут минимальными даже если провод намотан вручную и не плотно. К тому же вы легко рассчитаете необходимое количество витков и толщину провода по имеющимся в сети калькуляторам.
Перед намоткой кольцо сердечника нужно подготовить — снять надфилем острые кромки и плотно обмотать изолятором — стеклотканью, пропитанной эпоксидным клеем. Далее следует намотка первичной обмотки из толстого медного провода расчётного сечения. После набора нужного количества витков их необходимо равномерно распределить по поверхности кольца с равным интервалом. Выводы обмотки соединяются согласно схеме и изолируются термоусадкой.
Первичная обмотка покрывается двумя слоями лавсановой изоленты, затем наматывается высоковольтная вторичная обмотка и ещё один слой изоляции. Важный момент — мотать «вторичку» нужно в обратном направлении, иначе трансформатор работать не будет. В завершение к одному из отводов нужно припаять в разрыв полупроводниковый термопредохранитель, ток и температура срабатывания которого определяются параметрами провода вторичной обмотки (корпус предохранителя нужно плотно примотать к трансформатору). Сверху трансформатор обматывается двумя слоями виниловой изоляции без клейкой основы, конец закрепляется стяжкой или цианакрилатным клеем.
Простые маломощные схемы преобразователей на отечественной элементной базе
Надежная, но маломощная схема
Преимущества:
- схема проверена, не подведёт;
- если не нужна мощность, а зарядить телефон, и фонарики – то, что нужно;
- не каждый блок бесперебойного питания будет работать в таком режиме.
Недостатки:
- малая мощность (50 Вт);
- моральная старость.
Как работает схема преобразователя
В схеме три функциональные узла: задающий мультивибратор (вырабатывает импульсы 50 Гц, инвертор на выходе), двухтактный транзисторный ключевой усилитель мощности, повышающий трансформатор.
В основе мультивибратора – микросхема D1 (D1.1 + D1.2). Номиналы R1, С1 задают частоту мультивибратора. Инвертор – выход D1.4 микросхемы. Транзисторы VT3, VT4 усиливают мощность импульсов, которые принимает низковольтная обмотка транса Т1. Импульсным током низковольтной обмотки в высоковольтной обмотке наводится напряжение 220 В, его форма близка к синусоидальной. Повышающая обмотка и конденсатор С4 образуют контур, настроенный на частоту 50 Гц, это улучшает форму напряжения на выходе.
Микросхему К561ЛН2 можно заменить другими инверторами – микросхемами К561ЛА7, К561ЛЕ5. Серия К176 в этой схеме не рекомендуется.
Транзистор КТ973 может иметь любой буквенный индекс.
Транзистор КТ805, возможная замена – КТ819, буквенные индексы любые.
Повышающим трансформатором могут быть любые сетевые трансформаторы с мощностью 50-100 Вт, с первичной обмоткой 220 В, а две вторичные — 10-15 В в каждой (можно одну, имеющую в середине отвод на 20-30 В). При этом нужно помнить об обратном включении трансформатора!.
Транзисторам VT4 и VT3 нужны радиаторы для надежного теплоотвода
Источник: РадиоКонструктор №5/1999, стр. 27
Простая схема мощностью 110-130 Вт (75 Герц)
Преимущества:
- простая сборка;
- надежен, не боится перегрузок и КЗ;
- копеечная стоимость.
Недостатки: тяжелый и громоздкий.
В основе этой конструкции – схема простейшего преобразователя напряжения DC/AC, при соблюдении всех параметров налаживание не требуется, можно обойтись только паяльником. После подачи питания схема запускается сразу, не требует настройки (естественно, нужно замерить выходное напряжение). Используется общий коллектор, все транзисторы можно установить на один радиатор, изолирующие прокладки не нужны. Монтаж навесной.
Вариант 1:
- резисторы – 5-10 Ом, 0.5 Вт;
- резисторы силовой части — 5-10 Ом, 2 Вт;
- конденсатор на выходе инвертора — 0.3-0.8 мкФ 400 В (не электролитический и не полярный);
- транзисторы Т1 и Т2 – почти любые РпР структуры (КТ835, КТ837, КТ818, П213, П214, П215, П216, П217) или другие, близкие к ним по параметрам;
- транзисторы Т3-Т6. Т10 – также РпР структуры (П210, П213-П217, КТ835Б, КТ837, КТ818, КТ818ГМ.
От выбора типа транзисторов силовой части инвертора будет зависеть выходная мощность инвертора. Лучший вариант — полевые транзисторы, но нужно заменить резисторы на более высокое сопротивление, подходящее под тип отобранного транзистора.
Задающий генератор собран на транзисторах Т1-Т2, 2-х резисторах и трансформаторе Тр1.
- обмотки 1 и 4 – по 10 витков;
- обмотки 2 и 3 – по 30 витков;
- обмотки 5 и 6 – по 10 витков.
Все обмотки можно мотать проводом любой марки диаметром 0.4-0.5мм. Для лучшей синхронизации каналов желательно обмотки 1 и 4, 2 и 3, 5 и 6 мотать бифилярно, т.е. по 2 провода вместе.
Трансформатор ТР1 – ш-образный на железе с площадью сечения сердечника не менее 4см (если сечение окажется недостаточным,то задающий генератор запустится на высоких частотах,от 800Гц до 10-12Кгц,о чём подскажет высокочастотный писк трансформатора). Можно взять из чб лампового телевизора трансформатор ТВ-3Ш,он небольшого размера.
В зависимости от применяемых транзисторов и типа трансформатора частота и напряжение на обмотках 5 и 6 может измениться. Нормальным для работы силовой части инвертора будет напряжение 7-10 В.
При сборке задающего генератора номиналы элементов обоих каналов должны быть строго идентичны для обеспечения синхронной работы всего инвертора. Особое внимание нужно уделить правильной фазировке обмоток 1, 2, 3 и 4. Начала всех обмоток обозначены точками.
- обмотка 3 намотана проводом диаметром 0,5-0.8мм,содержит 600 витков;
- обмотки 1-2 – проводом диаметром 2мм, по 24 витка;
Можно использовать готовый сетевой трансформатор, имеющий 2 выхода по 12 вольт, просто подключив его “наоборот”. Но в этом случае, возможно, придётся корректировать число витков вторичной обмотки 3. Выходная мощность будет зависеть от типа транзисторов, их количества и габаритной мощности трансформатора. Ну и номиналы элементов обоих каналов должны быть идентичны.
Осциллограмма импульсов инвертора на выходе:
Простой маломощный на двух транзисторах
Отечественная комплектация использована в следующей очень простой и надежной схеме преобразователя напряжения 12 В в 220 В (разрабатывалась для энергосберегающей лампы). Схема не требует наладки, в ней 2 транзистора, конденсатор, два резистора и трансформатор.
Транзисторы подобраны для минимального тока потребления (КТ814 и КТ940), под них определены сопротивления и емкость, номиналы которых указаны на схеме.
Эта конструкция оптимальна для питания энергосберегающей лампы 8,9,11 Вт, потребление тока колеблется от 0.5 до 0.54 А.
Трансформатор сделан из ферритовых чашек диаметром 35 мм, высотой 20мм. Вначале наматывается первичная обмотка – 14 витков, провод диаметром 0,5 мм, после намотки она оборачивается изолентой в один слой. Вторичная обмотка – провод диаметром 0.2 мм, 220 витков, поверху также обмотка изолентой в один слой. Затем каркас с намоткой помещается в ферритовые чашки и садится на болтик.
Ниже показаны фотографии.
Намотанные катушки индуктивности.
Преобразователь питает энергосберегающую лампу.
Для просмотра схем более мощных преобразователей щелкните на цифре 2.
Простой преобразователь 12- 220 Вольт своими руками
В настоящее время интернет пестрит всевозможными схемами инверторов 12-220 Вольт, которые построены на микросхемах серии TL и полевых транзисторах и нет ни одной схемы максимально простой, на отечественной элементной базе. Я решил заполнить этот пробел.
Предлагаю для повторения очень простую и надежную схему инвертора (преобразователя) напряжения из 12В в 220вольт, для энергосберегающей лампы. Схема до безобразия проста и вместе с тем очень надежна, запускается без каких либо проблем сразу, содержит всего два транзистора и три детальки в обвязке – проще не бывает.
Рис. 1. Принципиальная схема простого инвертора напряжения 12В – 220В на двух транзисторах.
В качестве трансформатора использовал ферритовые чашки с такимим размерами: диаметр – 35 мм, высота – 20мм. Намотка данного трансформатора не имеет никаких особенностей. Фото феррита, катушки и собранного трансформатора для инвертора напряжения прикладываю ниже.
Рис. 2. Ферритовые чашки для изготовления трансформатора к инвертору напряжения.
Сперва мотается первичная обмотка, она содержит 14 витков провода диаметром 0,5 мм, после намотки ее нужно обернуть изолентой в один слой. Вторичная обмотка трансформатора мотается проводом диаметром 0.2мм и содержит 220 витков, поверх ее также обматываем изолентой в один слой. Все, трансформатор готов, осталось только собрать половинки и посадить на болтик.
Рис. 3. Каркас трансформатора с намотанными катушками индуктивности.
Рис. 4. Готовый трансформатор для схемы простого инвертора напряжения 12В – 220В.
Методом проб и ошибок подобрал для схемы транзисторы, ориентируясь на минимальный ток потребления схемы. Получилась пара КТ814 и КТ940, затем были подобраны сопротивления и емкость. В результате моих опытов получилась вот такая схема с указанными номиналами, она приведена выше.
Данная конструкция простого инвертора напряжения отлично подходит для питания энергосберегающей лампы мощностью в 8,9,11 Ватт. Лампы мощностью в 20 ватт не хотят работать, скорее всего вторичка слабовата – переделывать я не стал. Лампа мощностью в 9 ватт светит так же ярко как и при питании напрямую от сети переменного тока 220В. Потребляемый ток схемы преобразователя напряжения колеблется в пределах 0.5 – 0.54 Ампера.
Рис. 5. Внешний вид готового устройства в сборе.
Рис. 6. Размеры конструкции в сравнении .
Примечание: пачка сигарет указана здесь лишь только с одной целью- показать сравнительные размеры устройства.
Курить вредно!!
Если использовать вместо транзистора КТ940 транзистор КТ817 и аналогичные то ток, потребляемый схемой инвертора напряжения и лампой, возрастает до величины 0,86 Ампера. Данная конструкция простого инвертора напряжения доступна к изготовлению всем радиолюбителям и начинающим. Преимущества данной конструкции очевидны: простота изготовления и надежность в работе.
Нужно отметить что очень много радиолюбителей проживает в сельской местности и не имеют возможности приобрести импортные детали, к тому же хоть и недорого но стоят денег те же полевые транзисторы, которые при ошибке тут же могут сгореть или выйти из строя, не говоря уже о микросхемах.
Рис. 7. Подключение инвертора напряжения к батарее и энергосберегающей лампе.
Рис. 8. Самодельный инвертор напряжения в работе – ярко горит энергосберегающая лампа.
А чаще всего у сельского радиолюбителя запасы радиодеталей ограничены старым советским телевизором. Вот так и появился простой инвертор напряжения, собранный из деталей, полученых из советского хлама. Имея в распоряжении аккумулятор емкостью в 7 Ампер-Часов нетрудно подсчитать на сколько времени его хватит – проверял лично.
От гелевого китайского аккумулятора эмкостью в 7 Ампер-Часов лампа горит на полной яркости в течении 6 часов, и горит практически до полного разряда аккумуляторной батареи (падение напряжения до 5.5 вольт). Схема надежно запускается и при питании от 9 Вольт. Применение в быту данной конструкции каждый найдет сам для себя.
Преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт 1500W инвертор c USB зарядкой
0)window.scrollBy(0,-100);”>
 |
| 1. | Андрей, 26.08.2018 22:32 Добрый день, Андрей. Отправляя данные, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности. 0)window.scrollBy(0,-100);”>
Отправляя данные, вы соглашаетесь с политикой конфиденциальности. Способы получения заказов Самовывоз в Москве – подробнее. – Минимальная сумма заказа отсутствует. Оплата:– наличными при получении.
Доставка по Москве – подробнее. – Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей. Оплата:– наличными при получении.
Доставка по Московской области – подробнее. – Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей. Оплата:– наличными при получении.
Доставка в города Московской области Курьерской Службой – подробнее. – Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
Отправка в города России Курьерской Службой – подробнее. – Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
Отправка в города РФ Транспортной Компанией – подробнее. – Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей. Способы получения заказов – Минимальная сумма заказа отсутствует. – Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей. Способы получения заказов – Минимальная сумма заказа отсутствует. Оплата:– наличными при получении. – Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей. Оплата:– наличными при получении.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей. Оплата:– наличными при получении.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.
– Минимальная сумма заказа составляет – 1000 рублей.   Загрузка...Похожие публикации |
