Инвертор 12 в 220 своими руками — изготовление и принцип работы

Бывают совершенно различные ситуации, когда хозяину в бытовых условиях необходимо создать новый преобразователь напряжения. Основным назначением данного устройства является обеспечение величины в сетевом напряжении со значением 220 В от исходных значений в 12 Вт. Инвертор 12 в 220 своими руками изготавливается большинством любителей, поскольку хороший качественный преобразователь достаточно дорогой. Перед сборкой устройства следует разобраться с принципом работы его, чтобы иметь представление о механизме его эксплуатации.

В каких сферах применяется инвертор напряжения 12 220 В

При стабильном использовании аккумуляторной батареи происходит постепенное уменьшение уровня ее заряда. Преобразователь стабилизирует напряжение, если отсутствует электричество.

Инвертор 12 220 В, сделанный своими руками, позволит провести усовершенствование инженерных сооружений в любом помещении. Значение мощности устройств, преобразующих ток, выбирают согласно от общих величин эксплуатируемых нагрузок.  Процессы потребления мощности могут быть реактивными и активными. Реактивные нагрузки не полностью потребляют полученный объем энергии, из-за чего значение полной мощности является больше ее активного значения.

Инверторы с чистыми синусоидами применяются при подключении элемента, общая мощность которого составляет 3 кВт. Значительная экономия топлива обеспечивается использованием преобразователей напряжения и мини-электростанциями.

К конструкции инвертора присоединяют такие потребители, как:

• систему сигнализации;
• отопительный котел;
• насосный аппарат;
• компьютерную систему.

Преимущество использования преобразователей напряжения

Благодаря тому, что инверторы обладают целым рядом положительных характеристик, их очень ценят при использовании для различных видов электротехники. Устройства работают бесшумно, не засоряют окружающую среду всевозможными выхлопами. Стоимость обслуживания подобных приборов является минимальной: выполнять проверку давления в двигателе нет необходимости. У инверторов достаточно незначительный механический износ, что позволяет использовать их различным потребителям. Инверторы 12 220 В работают на повышенных мощностях  КР121 ЕУ, обладают повышенным КПД.

В процессе сборки инверторов с задающими устройствами в качестве мультивибраторов, достоинство преобразователей выражается в том, что прибор обладает доступностью и простотой. Размер изделий компактен, отремонтировать их не составляет сложности, а эксплуатировать можно даже при низкой температуре.

Схема и принцип работы инвертора 12 220

Основная часть радиодеталей, использующих инверторы, используют в работе высокие частоты. Импульсный инвертор в полной мере заменяет классическую схему, в которой применяются трансформаторы. Микросхему К561ТМ2 формируют два D-триггера, у которых присутствует вход R и S. Такая микросхема создается с учетом использования КМОП-технологий, посредством заключения в пластиковый корпус.

Задающие генераторы инверторов монтируются с учетом К561ТМ2, с использованием для функционирования устройства DD1. На делитель частот осуществляется монтирование триггера DD1.2. Усилительные каскады принимают сигнал с микросхем.

Для эксплуатации выполняется подбор транзисторов КТ827. Если они отсутствуют, то подойдет транзистор типа КТ819 ГМ либо полевой полупроводник — IRFZ44.

Генераторы с синусоидой для инвертора 12 220 В работают на высоких частотах. Чтобы образовать контур с размером 50 Гц, используют вторичную обмотку с параллельным подсоединением конденсаторов и нагрузок. Подключая любое устройство, инверторы создают преобразовательное напряжение в 220 В.

Схема обладает одним существенным недостатком — несовершенной формой параметров на выходах.

Говоря о том, как работает инвертор 12 220, стоит указать что микросхему К561ТМ2 дублирует К564ТМ2. Увеличить мощность на преобразователе можно путем подбора более интенсивного транзистора. Важно учитывать то факт, какие конденсаторы устанавливаются на выходах. Они обладают напряжением 250 В.

Преобразователь с новейшими деталями

Самодельный инвертор может работать в стабильном режиме, если на выходах транзистор работает от усиленного источника с основным генератором. Для этого допускается использование элементов серий КТ819ГМ, установленных на габаритных радиаторах.

При создании преобразователей применяется упрощенная схема. По ходу процесса следует позаботиться о приобретении необходимых материалов:

• микросхемы КР121ЕУ1;
• транзистороов IRL2505;
• паяльника;
• олова.

Микросхемы КР12116У1 обладают примечательным свойством: они содержат пару каналов для регулирования ключа и позволяют достаточно просто сделать несложный преобразователь напряжения. Микросхемы в температурном диапазоне от +25 до +30°С  выдают предельную величину напряжения  в пределах 3 и 9 В.

Частоту задающих генераторов определяют параметром элемента в цепях. Транзистор IRL2505 устанавливается при использовании на выходах. На него должно осуществляться поступление сигнала с должным уровнем, благодаря которому происходит регулировка выходного транзистора.

Сформировавшиеся низкие уровни не позволяют транзистору переходить из закрытых видов в какие-либо другие состояния. В итоге в полной мере происходит исключение возникновения мгновенных поступлений тока при одновременном открытии ключей. Если наблюдается попадание высоких уровней к первому выводу, то это способствует отключению импульсных генераций. Схема определяет присоединение общего провода до вывода 1.

Чтобы выполнить монтаж двухтактных каскадов применяются трансформаторы Т1 и транзисторы, в количестве двух штук: VT1 и VT2. В открытых каналах можно увидеть величину сопротивления от 0,008 Ом. Оно является незначительным, в связи с этим значение мощности транзистора небольшое, даже в том случае если проходит большой ток. Выходные трансформаторы, обладающие мощностью в 100 Вт, позволяют применять ток IRL2505 к 104 А, а импульсные составляют 360 А.

К основным особенностям инверторов можно отнести, возможность использования любого трансформатора, имеющего на выходах две обмотки на 12 В.

Если выходная мощность составляет около 200 Вт, то в таких случаях установку транзистора на радиатор не производят. Важно учитывать, что значение электротока с мощностью 400 Вт достигает около 40 А.

Как устроен инвертор для ламп дневного света

Чтобы изготовить преобразователь, который позволит осветить помещение любых размеров или авто достаточно использовать схему сборки своими руками. Импульсные преобразователи VOLTSL относятся к двухтактным. Они смонтированы на блоках питания TL 494 (КС 1114ЕУ4). Микросхемы управляются силовыми частями блока питания и состоят из:

• генератора напряжения;
• источника, стабилизирующего напряжение;
• двух транзисторов на выходных источниках электротока, емкость которых составляет 0,7 мм и 0,1 В.

Чтобы выполнить монтаж необходимо предусмотреть приобретение выпрямительных диодов и трансформатора от блока питания. Следует разобраться с вопросом о перемотке трансформаторов. Выполняя данную работу самостоятельно следуют рассчитать до 100 кГц. Приобретается каждый резистор, с учетом схемы R1 и R2, создающий проход импульса тока у выхода. Рабочую частоту формируют при создании цепи С1 и R3. Монтируются диоды HR307, если же они отсутствуют, то используют HER304. Достаточно хорошо зарекомендовали себя диоды КД213. Подбор конденсаторов осуществляется имеющих различную емкость. Спаянные микросхемы помещаются в панели. Схемы могут функционировать на протяжении четырех часов — конструкция транзисторов при этом не перегревается, и в настройке они не нуждаются.

Трансформаторы подлежат самостоятельным намоткам. Поэтому необходимо заблаговременно запасаться ферритовыми кольцами, диаметр которых составляет 30 мм.  В основе используется пропорция витков на намотке 1:120, тогда как 1:1 является первичной обмоткой, а 20 составляет 200 витков со вторичным покрытием.

Изначально выполняется намотка вторичной обмотки с применением провода, у которого сечение составляет 0,4 мм. На следующем этапе создается первичное покрытие, которое состоит из 2 половинок по десять витков на каждой из них. Многожильный мягкий провод в диаметре 0,8 мм используется для создания полуобмотки. Чтобы переделать трансформатор допускается использование устройства для 12-вольтовой лампы, , которая подсвечивает потолок. Снимается вторичная обмотка, а полуобмотка создается при наматывании покрытий, когда провод вдвое сложенный. После этого соединяющее место разрезается, а каждый конец проводов спаивается совместно, благодаря чему происходит формирование центра обмотки.

Для бесперебойной работы необходимо использование мощных металлических проводников или полевых транзисторов IRFL44N LRF46N. Для преобразователей устанавливаются диоды HER307 и КД213. В качестве конденсаторов применяются компьютерные блоки питания, с диаметром в 18 мм.

При длительных работах происходит нагрев транзисторов, установка радиаторов не осуществляется. Если предполагается его использование, то фланцы на транзисторном корпусе не стоит заворачивать через резисторы. Следует использовать шайбу и прокладочные изолирующие материалы от блоков питания ПК.

Инверторы надежным образом защищаются от перегрузки, если на выходах выполняется установка предохранителя и диода. Важно, чтобы соблюдение правил техники безопасности четко выполнялось: то есть необходимо избегать высоких напряжений. Заряды в конденсаторах могут храниться на протяжении 24 часов. Разрядку осуществляют при помощи накаливающих ламп на 220 В.

Инвертор своими руками 12 в 220 можно изготовить согласно простой схемы. Такое устройство считается достаточно удобным аппаратом, который позволяет получать напряжение в 220 В. Любые приборы, изготавливаемые в домашних условиях, в некоторых ситуациях абсолютно ничем не уступают заводским изделиям, а в некоторых случаях даже превосходят их.

Видео «Создание преобразователя для ламп дневного света»

Простой инвертор 12-220 до 400 ватт, схема

Сегодня покажу процесс постройки компактного преобразователи напряжением 12 на 220 вольт со стабилизацией выходного напряжения. Сразу скажу, что этот преобразователи выдаёт на выходе постоянное напряжение к нему можно подключать всё кроме устройств содержащих в своем составе сетевые железные трансформаторы или двигатель переменного тока.

Наш преобразователь может обеспечить выходную мощность в 120 ватт, хотя при желании с некоторыми изменениями можно получить и до 400 ватт об этом расскажу походу.

Из недостатков; отсутствует защита от коротких замыканий, поэтому по входу и по выходу стоит добавить предохранителей. Возможно в дальнейшем доработаю схему и присобачу сюда электронную защиту.
Ноутбуки, телевизоры и прочие устройства смело можно подключать и даже компьютер, если слегка увеличить мощность преобразователя, фишка имена в стабильно выходном напряжении. Тут имеется обратная связь и микросхема шим следит за напряжением.

Теперь о конструкции;

Это повышающий двухтактный DС-DС преобразователь, основой служит шим контроллер SG3525, в отличие от старой доброй TL494 эта микросхема имеет мощный выход и способна управлять полевыми транзисторами с большой ёмкостью затвора без дополнительного драйвера.

Выходы микросхемы нагружены затворами полевых ключей, ключи в свою очередь управляют импульсным трансформатором, обратная связь то напряжение организовано на паре стабилитронов и оптроне, стабилитроны задают нужное значение выходного напряжения, в этом варианте 2 стабилитрона подключены последовательно.
Желательно использовать стабилитроны с одинаковым напряжением стабилизации,например 2 по 110 вольт.

Оптопара — любая в моём случае выдрана из компьютерного блока питания, на корпусе подобных оптронов имеется ключ в виде точки, он также нарисован на печатной плате чтобы начинающие не перепутали подключения.

Полевые транзисторы в этом образце стоять IFRZ44, хотя можно и более мощные. Ключи устанавливаются на общий радиатор, притом их нужно изолировать от радиатора с помощью слюдяных прокладок.
Рабочая частота микросхема шим с таким раскладом составляет от 47 до 50 кГц в зависимости от погрешности компонентов. На плате предусмотрен контроль, то есть схема запустится при подачи слаботочного плюса на схему контроллера или же добавлением маломощного выключателя.
Это сделано для того, чтобы вам не пришлось каждый раз отключать силовые провода от аккумулятора, в бесперебойниках довольно пригодная функция.

Так же имеется индикаторный светодиод и функция защиты от обратной полярности, организована эта функция на базе обыкновенного диода, который попросту запирается в случае если вы перепутайте полярность питания.

Трансформатор… — его намоточные данные;

В этом варианте использован сердечник от компьютерного блока питания с реальной габаритной мощностью не более 130 ватт.

Первичная обмотка намотана жгутом из 4 проводов по 0.6 миллиметров, в каждом плече пять веков.
Затем обмотки сфазированы следующим образом для образования средней точки.

Поверх поставил изоляцию из термостойкого скотча.
Вторичная обмотка намотана проводом 0,5 миллиметров содержит 105 витков, через каждые 30 витков также поставил изоляцию.

В выходной части использован двухполупериодный выпрямитель на базе импульсных диодов FR107, подойдут любые импульсные или быстродействующие диоды с током не менее 1 Ампера и с обратным напряжением не менее 400 вольт.

Правильно собранный инвертор почти что не нуждаются в настройке, перед сборкой нужно проверить все компоненты на работоспособность.

До пайки трансформатора стоит проверить наличие импульсов на затворах полевых ключей, лишь после этого подключается импульсный трансформатор.

Ток холостого хода всего в 50-60 ма, это очень хорошо даже для такого маленького инвертора. Всё это благодаря обратной связи и шин управления.

Минимальное напряжение питания 8-9 вольт, следовательно такой инвертор может сильно разрядить ваш АКБ, поэтому советую отслеживать напряжение на последнем или дополнить схему простой функцией защиты от пониженного напряжения.

Для увеличения выходной мощности полевики нужно заменить на более мощные, скажем на IRF3205, добавить вторую пару, заменить силовой трансформатор, также выходной выпрямитель, электролитический конденсатор и естественно предохранитель. В итоге схема будет выглядеть следующим образом.

С таким раскладом инвертор может развивать мощность в 300-400 Ватт.

Плата в формате lay. скачать…

Автор: АКА КАСЬЯН

Схема отличного инвертора 12 В – 220 В

Хочу поделиться схемой инвертора 12 В – 220 В. Схема проверена, можно смело собирать. Схема достаточно проста, не содержит редких и малодоступных компонентов, собрать её сможет любой желающий. Вместо импортной микросхемы TL494 можно использовать отечественный аналог 1114ЕУ4.

Принципиальная схема инвертора 12-220 на TL494

В данном инверторе используется готовый высокочастотный понижающий трансформатор из БП компьютера, но в нашем преобразователе он станет наоборот повышающим. Данный трансформатор можно взять как из AT, так и из ATX. Обычно, такие трансформаторы отличаются только габаритами, а их расположение выводов совпадает. Убитый блок питания (или трансформатор из него) можно поискать в любой мастерской по ремонту компьютеров.

Если же вы такого трансформатора не найдете, можно попробовать намотать вручную (если хватит терпения). Вот какой трансформатор использовал в своём варианте:

Транзисторы обязательно нужно поставить на радиатор, иначе они могут перегреться и выйти из строя.

Использовал алюминиевый радиатор из полупроводникового советского телевизора. Этот радиатор не совсем подошел по размеру к транзисторам, но другого варианта у меня не было.

Также желательно заизолировать все высоковольтные выводы данного инвертора и лучше собрать все в корпус, ведь если этого не сделать, может случайно произойти короткое замыкание или просто можно коснуться высоковольтного вывода, что будет очень неприятно.

Будьте осторожны! На выходе схемы высокое напряжение и очень серьезно может ударить.

Я использовал корпус от блока питания ноутбука. Он очень хорошо подошел по размерам.

Ну и конечно же инвертор в действии:

Всем удачи, Кирилл.

Проектируем инвертор с 12 В на 220 В своими руками, схема автомобильного преобразователя напряжения

Все мы, время от времени, сталкиваемся с перебоями электроэнергии в наших домах или офисах. Во время отключения мы, обычно, используем в качестве резервного источника питания переходник с 12 вольт на 220 или инвентор. Для работы генератора нужен бензин или дизельное топливо, а еще он очень шумный. Мы не будем здесь рассматривать использование генератора. Сейчас мы поговорим об инверторе (автомобильном преобразователе напряжения с 12 на 220 В).

Источником питания в инверторе с 12 в 220 служат аккумуляторы с постоянным напряжением. Такой тип инвертора является самым распространенным. Простой преобразователь напряжения с 12 на 220В, сделанный своими руками может использоваться для питания приборов средней мощности. Для потребителей электроэнергии большой мощности предпочтительнее использовать генераторы электрической энергии.

Наиболее распространенным типом инвертора, который часто встречается в повседневной жизни, является ИБП (источник бесперебойного питания). Обычно ИБП используется для поддержания работы компьютера в случае отключения электроэнергии. ИБП обеспечивает питание до тех пор, пока не разрядится его аккумулятор.

ИБП – это система, которая преобразует постоянный ток в переменный. Таким образом, ИБП потребляет электроэнергию постоянного тока от аккумулятора, и выдает напряжение переменного тока. Сейчас мы, с помощью приложения EasyEDA, спроектируем инвертор переменного тока напряжением 12 – 220 В мощностью 100 Вт. Схема этого инвертора очень проста.

Прежде чем идти дальше, давайте познакомимся с EasyEDA – программным обеспечением, используемым для проектирования схем и их моделирования, а также для разработки схем печатных плат. EasyEDA является онлайн-приложением, поэтому вам не придется загружать и устанавливать на компьютер какую-либо программу, вы можете просто зарегистрироваться, войти на сайт и работать там. Так как это онлайн-инструмент, то он не зависит от операционной системы, и с ним можно работать из любой среды (Windows / Linux / Mac) и браузере (Internet Explorer / Firefox / Chrom / Safari).

Поскольку на компьютер ничего загружать не нужно, то и вирусы или вредоносные программы к вам не попадут. После того, как вы создадите проект, вам не нужно беспокоится о его местонахождении, поскольку он будет хранится на веб-сайте EasyEDA. Таким образом, вы сможете получить доступ к файлу в любое время и с любого устройства. Веб-сайт EasyEDA является многообещающим инструментом для любителей электроники и инженеров, так как он постоянно развивается и получает новые функции.

Шаг 1: Необходимые компоненты

• Аккумулятор на 12 вольт.
• Резистор номиналом 47 кОм.
• Два конденсатора емкостью 1000 мкФ.
• Конденсатор емкостью 4700 мкФ.
• Потенциометр номиналом 10 кОм.
• Два резистора номиналом 1 кОм.
• Два резистора номиналом 10 кОм.
• Два диода 1N5408.
• Микросхема CD4047.
• Конденсатор емкостью 4,7 мкФ.
• Понижающий трансформатор с центральным отводом во вторичной обмотке (220 В – 12В-0-12В) (10 А).
• Два полевых транзистора IRF540N.
• Провода.

Шаг 2: Понижающий трансформатор на 10 ампер 12В-0-12В

Полевые транзисторы IRF540N следует устанавливать на радиатор. Без радиатора, транзисторы перегреются. IRF540N – это MOSFET-транзистор с n-каналом.

Также для повышающего трансформатора с 12 на 220 используйте хороший провод. Если вы будете использовать провода малого сечения, то в них будут возникать значительные потери энергии, а при больших токах, они станут нагреваться и даже могут сгореть.

Шаг 3: Разрабатываем принципиальную схему 100-ваттного преобразователя напряжения в EasyEDA

Для начала, перейдите на сайт EasyEDA: ссылка. Изображение веб-сайта показано на рисунке.

Нажмите кнопку LOGIN, чтобы создать учетную запись. Если у вас есть учетная запись Google или QQ, то вы можете войти с ее помощью.

Шаг 4: Рисуем схему с помощью EasyEDA

После создания учетной записи, нажмите New Project (Новый проект). Для создания схемы, используйте необходимые компоненты из библиотек. Если вы не можете найти какого-либо компонента, выберите пункт меню More Libraries (Еще библиотеки), а затем найдите нужный вам компонент, как показано на рисунке.

Выбирайте компоненты на левой панели и чертите схему. Чтобы вставить нужный компонент, нажмите на него, а затем щелкните на свободном месте на холсте. Щелкните правой кнопкой мыши или нажмите кнопку «Esc» на клавиатуре, чтобы отвязать компонент. Соединения компонентов выполняются перетаскиванием точек их контактов от одного до другого, как это обычно делается в программах для рисования схем. Чтобы изменить свойства или атрибуты компонента, щелкните на нем и измените параметры на правой боковой панели.

Некоторые параметры можно отредактировать с помощью кнопки с изображением синей шестерни, расположенной на верхней панели. Можете попробовать поработать с этими примерами: Примеры EasyEDA.

После завершения работы, сохраните схему под каким-нибудь именем, и далее перейдем к имитации работы схемы.

Шаг 5: Имитация работы схемы в EasyEDA

После сохранения проекта, нажмите зеленую кнопку на верхней панели и выберите Run the document (Запустить документ).

Затем нужно провести настройку моделирования. На рисунке вы можете видеть, что имеется возможность использования пяти типов имитации.

К выходу инвертора будут подключаться бытовые приборы, которые должны работать при частоте переменного тока 50 Гц. Поэтому, настроим время пуска и останова моделирующего графика.

После завершения моделирования, вы увидите в окне терминала поучившийся у вас график. Перетащите датчик в точку на схеме, в которой желаете увидеть форму сигнала, и она отобразится в окне терминала.

У вас должен получится график, показанный на фото выше. Изображение графика может быть сохранено и экспортировано в различные форматы (JPG, PDF, PNG и др.).

Шаг 6: Проектируем макет печатной платы с использованием EasyEDA

:

Для проектирования печатной платы, нажмите кнопку с ее изображением на верхней панели (см. фото выше). После нажатия кнопки, вы попадете в конструктор плат, где вам будет предложено выбрать подходящий вариант платы. Выберите наиболее подходящий для вас.

После этого компоненты будут распределены на макете плате, как показано на рисунке.

Расставьте все компоненты по порядку, как вы расставляете книги на полке. Вам нужно организовать расстановку деталей на макете так, чтобы ввод напряжения был с одной стороны платы, а вывод – с другой.

Следите за тем, чтобы голубые линии на макете не пересекали друг друга и не находились слишком близко друг к другу.
После завершения проектирования макета, у вас получится что-то похожее на изображенное на рисунке.

Шаг 7: Экспортируем файл проекта и распечатываем его

Выберите в меню File (Файл) пункт Print (Печать). Распечатайте проект печатной платы, выбрав необходимые слои. Так как слой у вас один, оставьте конфигурацию как есть.

Шаг 8: Как изготовить печатную плату?

Для самостоятельного травления платы, распечатайте рисунок на прозрачной пленке для принтера или закажите травление специализированной фирме.

Многие не знают, как и где можно заказать изготовление печатной платы, и проводят много времени в интернете в поисках компаний-производителей печатных плат. EasyEDA избавит вас от этой проблемы. Вы сможете заказать изготовление сразу после окончания проектирования. Более того, если вы столкнетесь с трудностями, вы можете обратиться к руководству по заказу печатных плат, которое все вам разъяснит. EasyEDA также предоставляет пользователям возможность загружать файлы Gerber, которые вы можете бесплатно скачать и заказать плату в любой компании-производителе.

Шаг 9: Принцип работы схемы

Ядром схемы является микросхема CD4047. Эта микросхема представляет собой экономичный мультивибратор-автогенератор, управляемый логическими цепями. CD4047 генерирует тактовые импульсы с частотой 50 Гц. Частота задается конденсатором C2 и резистором R1. Период времени сигнала равен:

T = 4,71*R1*C2.

Чтобы получить частоту 50 Гц (1/T), нужно подобрать параметры R1 и C2. Примите емкость постоянной, и меняйте сопротивление потенциометра. В этом случае вам нужен осциллограф для точной настройки потенциометра. Если осциллографа у вас нет, выберите конденсатор емкостью 4,7 мкФ и резистор номиналом 1 кОм. Вы получите частоту 47 Гц, что подойдет для питания несложных устройств. Для получения более точной частоты, вам нужно подобрать сопротивление точнее.

Микросхема самодельного инвертора с 12 в 220 генерирует тактовые импульсы, которые передаются на n-канал MOSFET-транзисторов, которые, в свою очередь, подают усиленные сигналы на трансформатор. Трансформатор увеличивает напряжение с 12 до 230 В. Каждый раз, когда импульс поступает на затвор транзистора, на выходе получается полупериод величиной 220 В. Следующий импульс поступает на второй транзистор, генерируя второй полупериод 220 В. Таким образом, при включении и выключении двух полевых транзисторов с частотой 50 Гц, мы получим на выходе трансформатора сигнал частотой 50 Гц и напряжением 220 В.

Итак, мы построили схему преобразователя напряжения с 12 В постоянного тока в 220 В переменного.

Для получения дополнительной информации посетите сайт: ссылка.