Простой преобразователь постоянного напряжения 12В в переменное 220В
Отключение электроэнергии в наших домах, увы, становится традицией. Неужели ребенку придется делать уроки при свече? Или как раз интересный фильм по телевизору, вот бы досмотреть.
Все это поправимо, если у вас есть автомобильный аккумулятор. К нему можно собрать устройство, называемое преобразователем постоянного напряжения в переменное (или по западной терминологии DC-AC преобразователь). На рис.1 и 2 показаны две основные схемы таких преобразователей.
Принципиальная схема
В схеме на рис.1 используются четыре мощных транзистора VT1…VT4, работающих в ключевом режиме. В одном полупериоде напряжения 50 Гц открыты транзисторы VT1 и VT4.
Ток от аккумулятора GB1 протекает через транзистор VT1, первичную обмотку трансформатора T1 (слева направо по схеме) и транзистор VT4.
Рис. 1. Принципиальная схема преобразователя постоянного напряжения 12В в переменное 220В.
Во втором полупериоде открыты транзисторы VT2 и VT3, ток от аккумулятора GB1 идет через транзистор VT3, первичную обмотку трансформатора TV1 (справа налево по схеме) и транзистор VT2.
В результате ток в обмотке трансформатора TV1 получается переменным, и во вторичной обмотке напряжение повышается до 220 6. При использовании 12-вопьтового аккумулятора коэффициент К= 220/12=18,3.
Генератор импульсов с частотой 50 Гц можно построить на транзисторах, логических микросхемах и любой другой элементной базе.
На рис.1 показан генератор импульсов на интегральном таймере КР1006ВИ1 (микросхема DA1). С выхода DA1 импульсы частотой 50 Гц проходят через два инвертора на транзисторах VT7, VT8.
От первого из них импульсы поступают через усилитель тока VT5 на пару VT2, VT3, со второго — через усилитель тока VT6 на пару VT1, VT4. Если в качестве VT1…VT4 использовать транзисторы с высоким коэффициентом передачи тока («супербета»), например, типа КТ827Б или мощные полевые транзисторы, например, КП912А, то усилители тока VT5, VT6 можно не ставить.
В схеме на рис.2 используются только два мощных транзистора VT1 и VT2, но зато первичная обмотка трансформатора имеет вдвое больше витков и среднюю точку.
Рис. 2. Схема выходной части импульсного преобразователя напряжения на двух мощных транзисторах.
Генератор импульсов в этой схеме тот же самый, базы транзисторов VT1 и VT2 подключаются к точкам А и Б схемы генератора импульсов на рис.1.
Рис. 3. Схема сигнализатора разряда аккумуляторной батареи.
Детали и налаживание
Время работы преобразователя определяется емкостью аккумулятора и мощностью нагрузки. Если допустить разряд аккумулятора на 80 % (такой разряд допускают свинцовые аккумуляторы), то выражение для времени работы преобразователя имеет вид:
Т(ч) = (0,7WU)/P
где W — емкость аккумулятора, Ач; U — номинальное напряжение аккумулятора, В; Р — мощность нагрузки, Вт. В этом выражении учтен также КПД преобразователя, составляющий 0,85…0,9.
Тогда, например, при использовании автомобильного аккумулятора емкостью 55 Ач с номинальным напряжением 12 В при нагрузке на лампочку накаливания мощностью 40 Вт время работы составит 10.
..12 ч, а при нагрузке на телевизионный приемник мощностью 150 Вт 2,5—3ч.
Приведем данные трансформатора Т1 для двух случаев: для максимальной нагрузки 40 Вт и для максимальной нагрузки 150 Вт.
В таблице: S — площадь сечения магнитопровода; W1, W2 — количество витков первичной и вторичной обмоток; D1, D2 — диаметры проводов первичной и вторичной обмоток.
Можно использовать готовый силовой трансформатор, сетевую обмотку его не трогать, а домотать первичную обмотку. В этом случае после намотки нужно включить в сеть сетевую обмотку и убедиться, что напряжение на первичной обмотке равно 12 В.
Если использовать в качестве мощных транзисторов VT1…VT4 в схеме на рис.1 или VT1, VT2 в схеме на рис.2 КТ819А, то следует помнить следующее.
Максимальный рабочий ток этих транзисторов 15 А, поэтому если рассчитывать на мощность преобразователя свыше 150 Вт, то необходимо ставить либо транзисторы с максимальным током свыше 15 А (например, КТ879А), либо включать параллельно по два транзистора.
При максимальном рабочем токе 15 А мощность рассеяния на каждом транзисторе составит примерно 5 Вт, тогда как без радиатора максимальная рассеиваемая мощность — 3 Вт. Поэтому на этих транзисторах необходимо ставить небольшие радиаторы в виде металлической пластины площадью 15-20 см.
Выходное напряжение преобразователя имеет форму разнополярных импульсов амплитудой 220 В. Такое напряжение вполне подходит для питания различной радиоаппаратуры, не говоря уже об электрических лампочках.
Однако однофазные электромоторы с напряжением такой формы работают плохо. Поэтому включать в такой преобразователь пылесос или магнитофон не стоит.
Выход из положения можно найти, намотав на трансформаторе Т1 дополнительную обмотку и нагрузив ее на конденсатор Ср (на рис.2 показан пунктиром).
Этот конденсатор выбран такой величины, чтобы образовался контур, настроенный на частоту 50 Гц. При мощности преобразователя 150 Вт емкость такого конденсатора можно вычислить по формуле С = 0,25 / U2, где U -напряжение, образующееся на дополнительной обмотке, например, при U = 100 В, С = 25 мкФ.
При этом конденсатор должен работать на переменном напряжении (можно использовать металлобумажные конденсаторы К42У или подобные) и иметь рабочее напряжение не меньше 2U.
Такой контур забирает на себя часть мощности преобразователя. Эта часть мощности зависит от добротности конденсатора. Так, для металлобумажных конденсаторов тангенс угла диэлектрических потерь составляет 0,02…0,05, поэтому КПД преобразователя снижается примерно на 2…5%.
Во избежание выхода из строя аккумуляторной батареи преобразователь не мешает оборудовать сигнализатором разряда. Простая схема такого сигнализатора показана на рис.3.
Транзистор VT1 является пороговым элементом. Пока напряжение аккумуляторной батареи в норме транзистор VT1 открыт и напряжение на его коллекторе ниже порогового напряжения микросхемы DD1.1, поэтому генератор сигнала звуковой частоты на этой микросхеме не работает.
Когда напряжение батареи опускается до критического значения, транзистор VT1 запирается (точка запирания устанавливается переменным резистором R2), начинает работать генератор на микросхеме DD1 и акустический элемент НА1 начинает «пищать».
Вместо пьезоэлемента можно применить динамический громкоговоритель малой мощности.
После использования преобразователя аккумулятор необходимо зарядить. Для зарядного устройства можно использовать тот же трансформатор Т1, но количества витков в первичной обмотке недостаточно, так как она рассчитана на 12 В, а нужно, по крайней мере, 17 В.
Поэтому при изготовлении трансформатора следует предусмотреть дополнительную обмотку для зарядного устройства. Естественно, при зарядке аккумулятора схему преобразователя необходимо отключить.
В. Д. Панченко, г.Киев, Украина.
Не секрет, что эффективность переменного тока гораздо выше в сравнении с постоянным током, это доказано как практически, так и теоретически. Но очень часто случается так, что доступен только постоянный ток, например, бортовая сеть автомобиля, аккумуляторы, солнечные батареи и другие альтернативные источники энергии. В то же время, например, при использовании солнечных батарей, в течение дня солнечная энергия поступает в неравных количествах, вечером или в облачную погоду ее значительно меньше, чем днем в ясную погоду. Для выравнивания напряжения в схеме с солнечной батареей используют аккумуляторы, которые при излишках солнечной активности заряжаются, а при недостаточности солнечного света отдают накопленную за предыдущее время энергию. Или бывает необходимость использования переменного тока, но не со стандартными параметрами. Если при помощи трансформатора мы можем понизить или повысить напряжение, то частоту переменного тока, увы, с их помощью не изменишь. Для всех вышеописанных случаев можно применить чудо современной технологии – инвертор электрической энергии. Согласно википедии: Инвертор — устройство для преобразования постоянного в переменный ток с изменением величины частоты или напряжения. По сути инвертор — это преобразователь постоянного тока в переменный ток. Причем получить на выходе можно любой ток, с практически любыми необходимыми параметрами. Ток, получаемый на выходе инвертора, не зависит от входящего. Единственное, что инвертор не может делать – это увеличивать электрическую энергию, дабы не нарушить закон сохранения энергии. Принцип работы инвертора, если упростить сам процесс, можно описать так: это трансформатор, к первичной обмотке которого подключены два ключа, которые поочередно открываются и закрываются. В результате работает либо левая, либо правая обмотки. В один момент времени электрический ток движется либо в одну сторону по первой обмотке, либо в противоположную по второй обмотке. В это время во вторичной обмотке индуцируется ток. Токи в обмотке нарастают и уменьшаются, во вторичной обмотке также, но при этом еще и меняя направление тока, в зависимости от того, какая первичная обмотка сейчас активна. Правда, на выходе мы получаем ступенчатую (а), либо апрокисмированую синусоиду (б), а не плавную (в), но это не существенно для работы большинства бытовых приборов. Более дорогие инверторы позволяют получать на выходе и синусоидальную форму выходного напряжения (в). Инверторы можно разделить на автономные и сетевые. Автономные инверторы получают питание от мощных аккумуляторных батарей. Питание от них постоянное. Сетевые инверторы получают питание от постоянного тока, но входное напряжение различается по времени. Например, в случае с солнечными батареями оно может колебаться в диапазоне от 300 до 800 вольт. А вот ток на выходе должен оставаться постоянным по параметрам: и по напряжению и по частоте. А значит, в таких инверторах система контроля и коммутации более совершенная, поскольку в качестве генератора частоты используется сама сеть, и работа инвертора синхронизируется с этой сетью. Итак, с теоретической частью разобрались. Но где же можно встретить инверторы в повседневной жизни? В больших городах трёхфазные инверторы обычно используются для создания тяги троллейбусов, трамваев, да и вообще для питания трёхфазных асинхронных электродвигателей. Однофазные инверторы есть практические в каждом офисе – источники бесперебойного питания. Массовое использование ИБП связано с обеспечением бесперебойной работы компьютеров, позволяющее подключенному к ИБП оборудованию при пропадании электрического тока или при выходе его параметров за допустимые нормы, некоторое непродолжительное время продолжить работу. Самые распространенные бытовые ИБП оборудованы аккумулятором 12 вольт 7,2 А. Конструктивно преобразователи сильно могут отличаться в зависимости от необходимой выходной мощности. Если инвертор с выходной мощностью до 150 ватт можно собрать, как говорится, на коленках дома из подручных радиодеталей, то с более высокими требованиями придется «повозиться». Это связано, как и большей дороговизной и дефицитностью деталей, так и возрастающим количеством выделяемой теплоты. Ниже приведу схему относительно простого, но маломощного инвертора, мощностью не более 100 ватт: От автомобильного аккумулятора такой инвертор может питать устройство мощностью 100 ватт в течение нескольких часов, что является достаточно неплохим показателем. Напряжение питания ——————— 10,5 – 14 В В качестве задающего генератора DA1 в данном варианте используется специализированная микросхема КР1211ЕУ1. Микросхема содержит интегрированный тактовый генератор, частота генерации которого определяется постоянной времени цепи, подключаемой к выводу 7 микросхемы. Для работы системы защиты используется вывод 1 микросхемы. При подаче на него высокого уровня напряжения работа микросхемы блокируется и на выходах устанавливается низкий уровень напряжения. В рабочий режим микросхема переводится либо выключением и включением питания, либо кратковременной подачей низкого уровня напряжения на вывод 3 микросхемы. Выходные импульсы DA1 поочерёдно открывают полевые транзисторы VT4, VT5, которые создают в первичной обмотке трансформатора T1 переменный электрический ток. Питание для микросхемы DA1 поступает от маломощного интегрального стабилизатора DA2. Наличие напряжения питания информируется светодиодом VD3. Частота формируемого переменного напряжения определяется номиналами R1, C1. Датчиком перегрузки служат параллельно соединённые резисторы R9 и R10. Протекающий по ним ток создаёт падение напряжения между базой и эмиттером транзистора VT2 через делитель R8, R11. При перегрузке транзистор VT2 открывается и через делитель R6, R5 на вывод 1 микросхемы поступает напряжение высокого уровня. Пороговая величина тока срабатывания защиты определяется номиналами R8, R11 и для данной схемы составляет 10 А. При пониженном напряжении питания открывается транзистор VT1. Ток, протекающий через открытый транзистор VT1 и резисторы R4, R5 создаёт на выводе 1 микросхемы DA1 напряжение высокого уровня. Транзисторы VT4, VT5 должны быть установлены на радиаторы площадью 30-50 кв. Рекомендуется использовать трансформатор ТП-190 после его несложной доработки. Доработка трансформатора заключается в том, чтобы, не прибегая к его разборке, отмотать 10 витков каждой секции вторичной обмотки. Для самостоятельного изготовления трансформатора можно рекомендовать сердечник ПЛМ27-40-58. Первичная обмотка должна содержать две секции по 32 витка провода диаметром 2 мм, а вторичная (повышающая) – 700 витков провода диаметром 0,6 мм. Соединения в цепях истоков транзисторов VT4, VT5 первичной обмотки трансформатора Т1, а также конденсатора С8 должны быть выполнены проводом сечением не менее 1,5 кв. мм. Провода, соединяющие преобразователь с источником питания должны иметь сечение не менее 2,5 кв. Элементы преобразователя, включая печатную плату, рекомендуется закрепить на металлическом шасси, которое следует соединить с «минусом» источника питания. Используемые в преобразователе полевые транзисторы имеют сопротивление открытого канала около 25 МОм, они рассчитаны на довольно большой допустимый ток стока 40 А, поэтому мощность преобразователя может быть увеличена до 250 Вт путем изменения номиналов схемы блокировки и использования соответствующего трансформатора. Настройка инвертора сводится к подбору частотозадающего резистора R1. При отсутствии измерительных приборов частоту формируемого напряжения можно оценить с помощью простого устройства оценки частоты, схема которого приведена на рис. 5. Разъём XР1 подключается к выходу преобразователя, а разъём XР2 – в электросеть 220 В 50 Гц. Перечень элементов для сборки данного преобразователя: Позиция Наименование Количество DA1 КР1211ЕУ1 — 1 R18 82 кОм 2 Вт серый, красный, оранжевый 1 R14,R15 100 Ом Коричн., чёрный, коричн. 2 R19 1,2 кОм коричневый, красный, красный 1 C1 1000 пФ — 1 C2,C3 0,1 мкФ — 2 C4 1000мкФ 16В — 1 C5 10 мкФ 16В — 1 C6,C7 0,047 мкФ — 2 C8 10000 мкФ 16В — 1 C9 0,047 мкФ 400В — 1 В качестве корпуса использован блок питания с персонального компьютера, транзисторы КТ315 с любым буквенным индексом, КТ209 можно заменить на КТ361 так же с любым буквенным индексом. Стабилизатор напряжения 7805 лучше заменить на отечественный КР142ЕН5А. Резисторы любые, мощностью от 0,125 до 0,25 вт. Диоды подойдут тоже практически любые низкочастотные, например — КД105 или IN4002. Конденсаторы C1 типа К73-11, К10-17В с малым уходом ёмкости при прогреве. Трансформатор был взят от блока питания персонального компьютера, но можно использовать и от старых ламповых телевизоров, например — «Весна» или «Рекорд», важно, чтобы витки, сечение и железо совпадали. С радиодеталями разобрались, теперь, как всё это собрать воедино. Этот процесс можно описать так: на микросхеме D1 собран генератор прямоугольных импульсов, частота следования которых около 200 гц — диаграмма «A». С вывода 8 микросхемы импульсы поступают далее на делители частоты, собранные на элементах D2.1 — D2.2 микросхемы D2. В результате чего на выводе 6 микросхемы D2 частота следования импульсов становится вдвое меньше — 100 гц — диаграмма «B», а на выводе 8 импульсы становятся равным частоте 50 гц — диаграмма «C». С вывода 9 снимаются неинвертируемые импульсы 50 гц — диаграмма «D». На диодах VD1-VD2 собрана логическая схема «ИЛИ». В результате чего взятые с выводов микросхем D1 вывод 8, D2 вывод 6 импульсы образуют на катодах диодов импульс соответствующий диаграмме «E». Каскад на транзисторах V1 и V2 служит для увеличения амплитуды импульсов необходимых для полного открывания полевых транзисторов. Транзисторы V3 и V4, подключенные к выходам 8 и 9 микросхемы D2 поочерёдно открываются, запирая тем самым то один полевой транзистор V5, то другой V6. Нам остается только подготовить трансформатор от блока питания. Для этого обмотку на напряжение 220 вольт оставляем, а остальные обмотки удаляются. Поверх этой обмотки наматываются две обмотки проводом ПЭЛ — 2 мм. Для лучшей симметрии их следует намотать одновременно в два провода. При подключении обмоток необходимо учесть фазировку. Полевые транзисторы закрепить через слюдяные прокладки на общий радиатор из алюминия. Правильно собранный инвертор начинает работать сразу после подачи питания. Единственное — бывает необходимость выставить частоту 50-60 гц подбором резистора R1 и конденсатора C1. Поделитесь полезными схемами
|
Во всем остальном универсальность инверторов огромная, они позволяют получать не статичные параметры тока на выходе, а регулировать его. 
см. каждый. При этом необходимо обеспечить электрическую изоляцию между радиатором и корпусом транзистора. Рекомендуется использовать прокладки из слюды или керамики, а также диэлектрические шайбы под винты и теплопроводящую пасту. В качестве Т1 подойдёт понижающий трансформатор мощностью не менее 150 Вт.
мм. Резистор R19 устанавливается непосредственно на выводах конденсатора С8, а элементы R19, C9 устанавливаются на клеммах трансформатора Т1. В качестве выключателя SW1 рекомендуется использовать автомат на ток 16 А. 
При этом частота мигания светодиода VD2 соответствует разности частот напряжений преобразователя и электросети. Подбирая резистор R1, следует добиться наиболее редких миганий светодиода.
Ниже приведу неплохую схему инвертора:
В результате чего управляющие импульсы формируются так, что между ними существует пауза, из-за чего исключается возможность протекания сквозного тока через выходные транзисторы и значительно повышается КПД. На диаграммах «F» и «G» показаны сформированные импульсы управления транзисторами V5 и V6. Вот так будет выглядеть печатная плата:
: конструкция, работа и применение
СтатьиСиловая электроника
Pragya ChauhanПоследнее обновление: 1 февраля 2023 г.
1 33 258 Прочитано 4 минуты
Содержание
Обзор Преобразователи постоянного тока в переменный являются одним из наиболее важных элементов силовой электроники . Это связано с тем, что существует множество реальных приложений, основанных на этих преобразованиях. электрические цепи , которые преобразуют вход постоянного тока (DC) в выход переменного тока (AC) , известны как преобразователи постоянного тока в переменный или инверторы . Они используются в приложениях силовой электроники, где на вход подается чистое напряжение постоянного тока 12 В, 24 В, 48 В, что требует преобразования мощности в переменный ток на выходе с определенной частотой.
Они используются во многих приложениях, включая фотоэлектрические системы, аккумуляторные батареи, тяговые приводы, приводы с регулируемой скоростью и т. д. Преобразование постоянного тока в переменный более сложно, поскольку в цепи требуется какое-то осциллятор , меняющий направление тока на требуемую частоту . Большинство инверторов используют резисторы , конденсаторы, транзисторы и другие схемные устройства для преобразования постоянного напряжения в переменное напряжение.
Понятие переменного тока (AC) и постоянного тока (DC). Ток, направление которого периодически меняется, называется переменным током (AC). Он имеет ненулевая частота . Он производится генератором переменного тока, динамо-машиной и т. д. Рис.: Простая цепь переменного тока Постоянный ток
В постоянный ток ток не меняет свою величину и полярность. Если ток в проводнике всегда течет в одном и том же направлении, то такой ток называется постоянным.
У него нулевая частота . Его производят элементы, батарея, генератор постоянного тока и т. д.
Типы инверторов
Существует 3 основных типа инверторов:
1. Синусоидальный (иногда называемый «настоящей» или «чистой» синусоидой)
2. Модифицированный синусоидальный (на самом деле модифицированный прямоугольный сигнал)
3. Квадратная волна
Синусоида
или чистая или истинная синусоида Инвертор дает форму волны, которую вы получаете от гидроэлектростанции. Основным преимуществом синусоидального инвертора является то, что все оборудование, которое продается на рынке, предназначено для синусоидального сигнала. Это гарантирует, что оборудование будет работать в полном объеме. Некоторым бытовым приборам, таким как хлебопечки, регуляторы освещенности и некоторые зарядные устройства, для работы требуется синусоидальная волна.
Инверторы с чистой синусоидой более сложны и стоят дороже.
Модифицированный синусоидальный инвертор на самом деле имеет форму волны, больше похожую на прямоугольную, но с дополнительным шагом или около того. Много оборудования будет хорошо работать на модифицированных синусоидальных инверторах, включая двигатели, бытовую технику и другие предметы. Некоторые типы нагрузок могут быть проблематичными и требуют чистого синусоидального преобразователя.
3. Прямоугольная волнаПрямоугольная волна очень проста, с постоянным током. питание переключается между положительным и отрицательным. Их очень мало, но самые дешевые инверторы прямоугольные. Прямоугольный инвертор будет без проблем работать с простыми вещами, такими как инструменты с универсальными двигателями, но не более того.
Этапы преобразования постоянного тока в переменный
Блок-схема иллюстрирует ключевые компоненты Преобразователи постоянного тока в переменный или Инвертор .
1. Входной фильтр – входной фильтр устраняет пульсации или частотные помехи в сети постоянного тока. питания, чтобы обеспечить чистое напряжение в цепи инвертора.
2. Инвертор – это основная силовая цепь. Именно здесь d.c. преобразуется в многоуровневый сигнал ШИМ.
3.Выходной фильтр – выходной фильтр удаляет высокочастотные компоненты волны ШИМ, создавая почти синусоидальный выходной сигнал.
Инверторы — сложные устройства, но они способны преобразовывать постоянный ток в переменный для общего использования в качестве источника питания. Инверторы позволяют нам использовать простоту систем постоянного тока и использовать оборудование, предназначенное для работы в обычной среде переменного тока.
Широтно-импульсная модуляция
Наиболее часто используемый метод в инверторах называется Широтно-импульсная модуляция (ШИМ) . ШИМ используется для включения и выключения постоянного напряжения с определенным импульсом.
Ширина каждого импульса варьируется таким образом, чтобы общий электрический результат был подобен синусоидальному.
Это сигнал ШИМ для стандартного инвертора. Здесь одно напряжение постоянного тока включается или выключается для создания желаемого выходного сигнала. Больше уровней входного постоянного напряжения используется для создания выходного сигнала, который больше напоминает синусоиду.
Форма волны ШИМ не является синусоидальной, поэтому будут генерироваться гармоники. Таким образом, чем больше уровней используется, тем ближе выходной сигнал будет к синусоиде, а содержание гармоник будет ниже. Для фильтрации сигнала ШИМ и уменьшения содержания гармоник в инверторах используются трансформаторы, конденсаторы и катушки индуктивности.
Цепь H-моста
Большая часть инвертора состоит из простой схемы H-моста . Схема представляет собой реализацию однофазной схемы H-Bridge с использованием биполярных транзисторов с изолированным затвором I ( IGBT ).
IGBT действует как переключатель в приведенной выше схеме. При подаче сигнала на ворота они включаются, а при снятии сигнала выключаются. При замыкании Q1 и Q4 к нагрузке подается положительный источник постоянного тока. Q2 и Q3 приведут к отрицательному постоянному току на нагрузке. Затем схемы управления используются для генерации необходимых стробирующих сигналов для получения требуемой формы волны ШИМ.
Необходимо избегать коротких замыканий . Это происходит путем одновременного закрытия Q1 и Q2. Чтобы избежать этого, необходимо выключать один комплект IGBT перед включением следующего. Диоды обеспечивают необходимый путь для индуктивного тока, чтобы ограничить потенциальное нарастание напряжения в течение переходного периода. Конденсатор обеспечивает сглаживание любых изменений в подаче постоянного тока.
Ограничения преобразователей постоянного тока в переменный (инверторы)
- Эффективность схемы может быть снижена за счет использования транзистора.
- Перекрестное искажение в сигнале o/p может быть вызвано использованием переключающих транзисторов. Мы можем снизить этот предел до некоторого уровня, используя смещающие диоды.
Применение
- Преобразователи постоянного тока в переменный используются для зарядки аккумуляторов в транспортных средствах.
- Эти схемы в основном используются для привода маломощных двигателей переменного тока и используются в системе солнечной энергии.
- Преобразователи постоянного тока в переменный могут использоваться в линиях электропередачи постоянного тока для передачи мощности на нагрузки.
Некоторые инверторы, которые мы разработали для нашего проекта, можно найти здесь:
- CD4047 Преобразователь 12 В в 220 В
- SG3525 Инвертор ШИМ 300 Вт
Статьи по теме
Как собрать преобразователь постоянного тока в переменный
Инвертор мощности — это устройство, которое может преобразовывать источник постоянного тока (обычно от батареи) в переменный ток высокого напряжения (110–220 В).
обычно используются для создания резервного источника питания от комплекта 12-вольтовых батарей в случае отключения электроэнергии. Они также используются в системах, где электроэнергия обеспечивается солнечными панелями или ветряными генераторами. Силовые инверторы также являются важной частью источников бесперебойного питания.
Как работают инверторы мощности
Инверторы мощности варьируются от простых самодельных схем, использующих несколько транзисторов и трансформатор, до дорогих коммерческих устройств, использующих микроконтроллеры для генерации синусоидальных волн ШИМ.
Важно рассчитать ток, который может обеспечить инвертор. В противном случае инвертор мощности не сможет обеспечить достаточный ток для питания ваших устройств. Для этого найдите номинальную мощность инвертора в ВА и номинальное напряжение. Например, если мощность инвертора на выходе составляет 100 ВА и 110 В, выходной ток будет 100 ВА / 110 В = 0,9 А.
ВНИМАНИЕ! Этот проект предполагает работу с высоким напряжением.
Этот проект следует создавать только в том случае, если вы обучены работе с высоковольтной электроникой. Невыполнение этого требования может привести к возгоранию, травмам или даже смерти.
Как собрать инвертор
Мы собираемся построить инвертор, который получает питание от 12-вольтовой батареи и выдает переменный ток 110/230 В. Схема показана на блок-схеме ниже.
Вот схема:
Генератор 50 Гц обеспечивается таймером 555. Транзистор Q1 представляет собой инвертирующий транзистор, обеспечивающий фазовый сдвиг на 180º. Частота регулируется потенциометром R5. Его можно установить на 50 Гц или 60 Гц.
К выходу таймера 555 подключена полумостовая схема MOSFET. Транзисторы MOSFET включаются и выключаются прямоугольным сигналом, генерируемым таймером 555.
Я обнаружил, что МОП-транзисторы должны быть с низким Rds, например, МОП-транзистор IRF540 или МОП-транзистор IRLZ44. Для них также понадобится теплоотвод.
Стоки МОП-транзисторов подключены к сторонам +12 В и -12 В сетевого трансформатора Т1.