Ako si vyrobiť jednoduchý obvod 200 VA, domáci invertor - koncept štvorcových vĺn

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Účinnosť okolo 85% a výstupný výkon viac ako 200 W je to, čo získate zo súčasnej konštrukcie domáceho meniča výkonu. Kompletná schéma zapojenia a postup výstavby sú vysvetlené v tomto dokumente.

Úvod

Možno ste sa už stretli s mnohými článkami týkajúcimi sa výkonových striedačov, avšak stále by vás mohol zmiasť spôsob výroby výkonového striedača? Tento obsah poskytuje kompletný stavebný návod domáceho výkonového invertora.



Ak plánujete výrobu vlastného lacného a jednoduchého domáceho invertora napájania, pravdepodobne nenájdete lepší obvod ako ten súčasný.



Tento odolný a ľahko zostaviteľný dizajn obsahuje veľmi málo komponentov, ktoré sú ľahko dostupné v každom elektronickom obchode.

Výstup meniča bude samozrejme obdĺžnikový a bude závisieť aj od zaťaženia. Ale na týchto nevýhodách nebude veľmi záležať, pokiaľ s nimi nebudú prevádzkované sofistikované elektronické zariadenia a výstup nebude preťažený.

Veľkou výhodou súčasného dizajnu je jeho jednoduchosť, veľmi nízke náklady, vysoký výkon, prevádzka na 12 V a nízka údržba. Okrem toho, akonáhle je postavený, je okamžitý štart celkom istý.

Ak sa vyskytne akýkoľvek problém, riešenie problémov nebude bolesťou hlavy a dá sa vysledovať do niekoľkých minút. Účinnosť systému je tiež dosť vysoká, v blízkosti okolo 85% a výstupný výkon je nad 200 wattov.

Generátor hlavných štvorcových vĺn tvorí jednoduchý astabilný multivibrátor s dvoma tranzistormi. Signál je vhodne zosilnený dvoma Darlingtonovými tranzistormi so stredným výkonom zosilňovača prúdu.

Tento zosilnený signál s obdĺžnikovými vlnami sa ďalej privádza do výstupného stupňa obsahujúceho paralelne pripojené vysoko výkonné tranzistory. Tieto tranzistory prevádzajú tento signál na striedavé impulzy s vysokým prúdom, ktoré sa ukladajú do sekundárnych vinutí výkonového transformátora.

Indukované napätie zo sekundárneho na primárne vinutie vedie k masívnej konverzii 230 alebo 120 voltov podľa špecifikácií transformátora.

Pozrime sa podrobne, ako obvod funguje.

Prevádzka obvodu

Popis schémy zapojenia tohto domáceho výkonového invertora je možné ľahko pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:

Tranzistor T1 a T2 spolu s C1 a C2 a ďalšími súvisiacimi časťami tvoria požadovaný astabilný multivibrátor a srdce obvodu.

Pomerne slabé signály štvorcovej vlny generované v kolektore T1 a T2 sa aplikujú na základňu budiacich tranzistorov T2 a T3. Tieto sú špecifikované ako Darlingtonove páry a tak veľmi efektívne zosilňujú signály na vhodné úrovne, aby ich bolo možné napájať do konfigurácie tranzistora s vysokým výkonom.

Pri príjme signálu z T2 a T3 sú všetky paralelné výstupné tranzistory dostatočne saturované podľa meniaceho sa signálu a vytvárajú obrovský efekt push-pull v sekundárnych vinutiach výkonového transformátora. Toto striedavé prepínanie celého napätia batérie cez vinutia indukuje masívny zosilňovací výkon do primárnych vinutí transformátora, ktorý vytvára požadovaný striedavý výstup.

Rezistory umiestnené v emitore tranzistorov 2N3055 sú všetky 1 Ohm, 5 Wattov a boli zavedené s cieľom vyhnúť sa situáciám tepelného úniku s ktorýmkoľvek z tranzistorov.

ZOZNAM POLOŽIEK

ODPORY ¼ WATT, CFR

R1, R4 = 470 Ω,

R2, R3 = 39 K,

ODPORY, 10 W, DRÁTOVÉ RANY

R5, R6 = 100 Ω,

R7 ----- R14 = 15 Ω,

R15 ---- R22 = 0,22 ohmov, 5 wattov (možno pripojiť priamo, ak sú všetky paralelné tranzistory namontované na spoločnom chladiči, osobitne pre každý kanál)

Kondenzátory

C1, C2 = 0,33 µF, 50 VOLTOV, TANTALLUM,

Polovodiče

D1, D2 = 1N5408,

T1, T2 = BC547B,

T3, T4 = TIP 127,

T5 ----- T12 = 2N 3055 VÝKONOVÉ TRANSISTORY,

Rôzne

TRANSFORMÁTOR = 10 až 20 A, 9 - 0 - 9 V,

HEATSINKS = VEĽKÝ FINANČNÝ TYP,

BATÉRIA = 12 V, 100 AH

Výukový program pre budovanie invertorov

Nasledujúca diskusia by vám mala poskytnúť podrobné podrobné vysvetlenie, ako zostaviť vlastný výkonový menič:

UPOZORNENIE: Tento obvod obsahuje nebezpečné striedavé prúdy, vyžaduje sa maximálna opatrnosť.

Jedinou časťou obvodu, ktorú je pravdepodobne ťažké zaobstarať, je transformátor, pretože transformátor s menovitým prúdom 10 Amp nie je na trhu ľahko dostupný. V takom prípade môžete získať dva 5 A transformátory (ľahko dostupné) a zapojiť ich sekundárne odbočky paralelne.

Nepripájajte ich primárne paralelne, skôr ich rozdeľte ako dva samostatné výstupy (pozrite Obrázok a zväčšenie kliknutím).

Ďalšou náročnou etapou v stavebnom postupe je výroba chladičov. Neodporúčam vám, aby ste si ich sami vyrábali, pretože úloha môže byť dosť zdĺhavá a časovo náročná. Bol by to skôr lepší nápad pripraviť ich na hotové. Na trhu ich nájdete rôzne, v rôznych veľkostiach.

Schéma zapojenia 2N3055

Vyberte tie vhodné a uistite sa, že otvory pre balíček TO-3 sú správne vyvŕtané, ako je to znázornené na obrázku. TO-3 je kód, ktorý typicky rozpoznáva rozmery výkonových tranzistorov, ktoré sú kategorizované podľa typu použitého v predloženom obvode, tj. Pre 2N3055.

Upevnite T5 ---- T8 pevne na chladiče pomocou 1/8 * 1/2 skrutiek, matíc a pružných podložiek. Môžete použiť dva samostatné chladiče pre dve sady tranzistorov alebo jeden veľký chladič. Nezabudnite izolovať tranzistory od chladiča pomocou sľudovej izolačnej súpravy.

Schéma zapojenia TIP127

Konštrukcia PCB je iba otázkou umiestnenia všetkých komponentov na miesto a vzájomného prepojenia ich vývodov podľa danej schémy obvodu. Dá sa to urobiť jednoducho cez kus všeobecného PCB.

Tranzistory T3 a T4 tiež potrebujú chladiče. Hliníkový chladič typu „C“ bude túto prácu robiť perfektne. To je tiež možné zaobstarať hotové podľa danej veľkosti.

Teraz môžeme pripojiť príslušné body zo zostavenej dosky k výkonovým tranzistorom namontovaným cez chladiče. Postarajte sa o jeho základňu, vysielač a kolektor, nesprávne pripojenie by znamenalo okamžité poškodenie konkrétneho zariadenia.

Keď sú všetky vodiče správne pripojené k požadovaným bodom, jemne zdvihnite celú zostavu a položte ju na základňu silnej a pevnej kovovej skrinky. Veľkosť škatule by mala byť taká, aby sa zostava nenapchala.

Je samozrejmé, že výstupy a vstupy obvodu by mali byť zakončené do správnych zásuvkových typov zásuviek, aby bolo externé pripojenie jednoduché. Vonkajšie vybavenie by malo obsahovať aj držiak poistky, LED diódy a prepínač.

Ako testovať

  • Testovanie tohto doma vyrobeného invertora je veľmi jednoduché. Môže to byť vykonané týmito spôsobmi:
  • Vložte určenú poistku do držiaka poistky.
  • Pripojte 120/230 voltov 100 Watt žiarovku do výstupnej zásuvky,
  • Teraz vezmite plne nabitú olovenú batériu 12V / 100Ah a pripojte jej póly k napájacím svorkám meniča.
  • Ak je všetko zapojené podľa danej schémy, invertor by mal okamžite začať pracovať a veľmi jasne osvetliť žiarovku.
  • Pre svoju spokojnosť môžete skontrolovať aktuálnu spotrebu jednotky pomocou nasledujúcich jednoduchých krokov:
  • Vezmite digitálny multimetr (DMM) a vyberte v ňom prúdový rozsah 20 A.
  • Vyberte poistku meniča z držiaka poistky,
  • Zacvaknite hroty DMM do poistkových vývodov tak, aby sa kladné hroty DMM spojili s kladným pólom batérie.
  • Zapnite striedač, spotrebovaný prúd sa okamžite zobrazí cez DMM. Ak tento prúd vynásobíte napätím batérie, t. J. 12, výsledkom vám bude spotrebovaný príkon.
  • Podobne môžete nájsť spotrebovanú energiu pomocou vyššie uvedeného postupu (DMM nastavené v rozsahu striedavého prúdu). Tu budete musieť vynásobiť výstupný prúd výstupným napätím (120 alebo 230)
  • Vydelením výstupného výkonu vstupným výkonom a vynásobením výsledku číslom 100 vám okamžite poskytne účinnosť invertora.
  • Ak máte akékoľvek otázky týkajúce sa zostrojenia vlastného výkonového invertora, neváhajte komentovať (komentáre musia byť moderované, ich prejavenie môže chvíľu trvať).



Dvojica: Ako zostaviť 400 Wattový vysokovýkonný invertorový obvod Ďalej: Vypočítajte batériu, transformátor, MOSFET v invertore