7 lihtsat inverterahelat, mida saate kodus ehitada

Need 7 inverterahelat võivad oma disainiga tunduda lihtsad, kuid suudavad toota mõistlikult suurt väljundvõimsust ja umbes 75% efektiivsust. Siit saate teada, kuidas seda odavat mini-inverterit ehitada 220V või 120V seadmed sellised puurmasinad, LED-lambid, kompaktluminofoorlambid, föön, mobiilsed laadijad jms 12V 7 Ah aku kaudu.

Mis on lihtne inverter

Inverterit, mis kasutab minimaalset komponentide arvu 12 V alalisvoolu muutmiseks 230 V vahelduvvooluks, nimetatakse lihtsaks muunduriks. 12 V pliiakud on kõige tavalisem aku, mida kasutatakse selliste inverterite käitamiseks.

Alustame loendi kõige lihtsamast, mis kasutab paari 2N3055 transistorit ja mõnda takistit.

1) Lihtne inverterahel, kasutades ristühendatud transistore

Artikkel käsitleb ehitusdetailid mini-inverterist. Lugege, et teada saada põhi-muunduri ehitusprotseduuride ümberliigitamist, mis suudab pakkuda suhteliselt head väljundvõimsust ning on siiski väga taskukohane ja klanitud.

Interneti ja elektrooniliste ajakirjade kaudu võib olla tohutult palju inverterahelaid. Kuid need vooluahelad on sageli väga keerukad ja hi-end tüüpi inverterid.

Seega ei jää meil muud üle, kui lihtsalt imestada, kuidas ehitada muundureid, mis ei saa olla lihtsalt lihtsad ehitada, vaid ka madalate kuludega ja ülitõhusad.

12v kuni 230v muunduri lülitusskeem

Noh, teie sellise vooluringi otsimine lõpeb siin. Siin kirjeldatud inverteri vooluahel on võib-olla kõige väiksem, kuna selle komponentide arv ulatub, kuid on piisavalt võimas, et täita enamikku teie nõudmistest.

Ehitamise kord

Alustuseks veenduge kõigepealt, et kahe 2N3055 transistori jaoks oleks korralikud jahutusradiaatorid. Seda saab valmistada järgmisel viisil:

• Lõigake kaks alumiiniumilehte suurusega 6/4 tolli.

• Painutage lehe ühte otsa, nagu joonisel näidatud. Puurige sobivate suurustega augud paindumistele, et saaksite need kindlalt metallkapi külge kinnitada.
• Kui teil on selle jahuti valmistamine keeruline, saate selle lihtsalt osta kohalikust elektroonikapoest, mis on näidatud allpool:

• Puurige ka augud transistoride paigaldamiseks. Aukude läbimõõt on 3 mm, TO-3 tüüpi pakendi suurus.
• Kinnitage transistorid mutrite ja poltide abil tihedalt jahutusradiaatorite külge.
• Ühendage takistid ristseotud viisil otse transistoride juhtmetega vastavalt skeemile.
• Nüüd ühendage jahutusradiaatori, transistori, takisti komplekt trafo sekundaarmähisega.
• Kinnitage kogu vooluahela koos trafoga tugeva, hästi ventileeritava metallist korpuse sisse.
• Paigaldage väljund- ja sisendpesad, kaitsmehoidja jms kapist väljapoole ja ühendage need korralikult vooluahelaga.

Kui ülaltoodud jahutusradiaatori installimine on lõppenud, peate lihtsalt ühendama mõned kõrge vattiga takistid ja 2N3055 (jahutusradaril) valitud trafoga, nagu on toodud järgmises skeemis.

Täielik juhtmestiku paigutus

Kui ülaltoodud juhtmestik on lõpule viidud, on aeg see ühendada 12V 7Ah patareiga, mille trafo teisese külge on kinnitatud 60-vatine lamp. Sisselülitamisel oleks tulemuseks koormuse kohene valgustamine hämmastava heledusega.

Siin on võtmeelemendiks trafo. Veenduge, et trafo nimiväärtus on 5 amprit, vastasel juhul võib väljundvõimsus olla oodatust palju väiksem.

Võin seda öelda oma kogemuste põhjal: ehitasin selle üksuse kaks korda, üks kord ülikoolis käies, ja teise korra hiljuti aastal 2015. Kuigi olin hiljutise ettevõtmise ajal kogenum, ei suutnud ma saada seda suurepärast jõudu, mis mul oli omandatud minu eelmisest üksusest. Põhjus oli lihtne, eelmine trafo oli jõuline eritellimusel ehitatud 9-0-9V 5 amprine trafo, võrreldes uuega, milles olin kasutanud tõenäoliselt vale hinnanguga 5 amprit, mis tegelikult oli oma väljundiga ainult 3 amp.

Osade nimekiri

Ehitamiseks vajate ainult mõnda järgmist komponenti:

• R1, R2 = 100 OHMS. / 10 VATTRAADI HAAV
• R3, R4 = 15 OHMS / 10 VATTRAADI HAAV
• T1, T2 = 2N3055 VÕIMTRENZISTORID (MOTOROLA).
• TRAFOR = 9–0–9 volti / 8 AMPS või 5 amprit.
• AUTOMAATNE AKU = 12 V / 10Ah
• ALUMIINIUMSINIKU = LÕIKATUD NÕUTAVA SUURUSE JÄRGI.
• VENTILATSIOONIGA METALLIKAPP = AS KOGU KOOSTAMISE SUURUSE JÄRGI

Videotesti tõestus

Kuidas seda testida?

• Selle mini-inverteri testimine toimub järgmise meetodiga:
• Testimiseks ühendage inverteri väljundpesasse 60-vatine hõõglamp.
• Järgmisena ühendage täielikult laetud 12 V autoaku oma toiteterminalidesse.
• 60-vatine pirn peaks koheselt eredalt põlema, mis näitab, et muundur töötab korralikult.
• See lõpetab muunduri vooluahela ehituse ja katsetamise.
• Loodan, et ülaltoodud arutelude põhjal peate olema selgelt aru saanud, kuidas ehitada inverter, mis pole mitte ainult lihtne ehitada, vaid on ka teile kõigile taskukohane.
• Seda saab kasutada väikeste elektriseadmete toitmiseks jootekolb , CFL-tuled, väikesed kaasaskantavad ventilaatorid jne. Väljundvõimsus jääb 70 vati lähedusse ja sõltub koormusest.
• Selle inverteri efektiivsus on umbes 75%. Seade võib õues olles olla ühendatud teie sõiduki akuga, nii et lisapatarei kandmise probleemid on kõrvaldatud.

Ahela töö

Selle mini-inverterahela töö on üsna ainulaadne ja erineb tavalistest muunduritest, mis sisaldavad transistoride toitmiseks diskreetset ostsillaatori astet.

Kuid siin töötavad kontuuri kaks sektsiooni või kaks haru regeneratiivselt. See on väga lihtne ja seda võib mõista järgmiste punktide kaudu:

Vooluahela kaks poolaega, olenemata sellest, kui palju need omavahel kokku sobivad, koosnevad alati neid ümbritsevate parameetrite, nagu takistid, Hfe, trafo mähise pöörded jne, väikesest tasakaalustamatusest.

Seetõttu ei suuda mõlemad pooled ühel hetkel koos juhtida.

Oletame, et ülemised pooltransistorid juhivad kõigepealt, ilmselt saavad nad oma eelarvepinge läbi trafo alumise pooli mähise R2 kaudu.

Kuid hetkel, kui need küllastuvad ja juhivad täielikult, tõmmatakse kogu aku pinge läbi nende kollektorite maapinnale.

See imeb kogu pinge läbi R2 nende aluseni välja ja nad lõpetavad viivitamatult juhtimise.

See annab võimaluse madalamatel transistoridel juhtida ja tsükkel kordub.

Seega hakkab kogu vooluring võnkuma.

Emitteri baastakisteid kasutatakse nende juhtivuse purunemiseks kindla künnise fikseerimiseks, need aitavad kindlaks määrata baasi kallutatava võrdlustaseme.

Ülaltoodud vooluringi inspireeris Motorola järgmine disain:

UUENDAMINE: Võite proovida ka järgmist: 50-vatine inverter

Väljundlaine parem kui ruutlaine (sobib mõistlikult kõigi elektroonikaseadmete jaoks)

PCB disain ülaltoodud selgitatud lihtsa 2N3055 inverterahela jaoks (rööbastee küljendus)

2) IC 4047 kasutamine

Nagu eespool näidatud, on see lihtne, kuid kasulik väike muunduri saab ehitada ainult ühe IC 4047 abil . IC 4047 on mitmekülgne üksik-IC-ostsillaator, mis tekitab täpsed sisse- ja väljalülitusperioodid kogu väljundpoldi nr 10 ja kontakti nr 11 vahel. Siin saab sageduse määrata, arvutades täpselt takisti R1 ja kondensaatori C1. Need komponendid määravad võnkesageduse IC väljundis, mis omakorda määrab selle inverterahela väljundi 220V AC sageduse. See võib seadistada 50Hz või 60Hz vastavalt individuaalsetele eelistustele.

Aku, mosfetti ja trafot saab muunduri nõutava väljundvõimsuse spetsifikatsiooni järgi muuta või uuendada.

RC väärtuste ja väljundsageduse arvutamiseks vaadake palun IC-i andmeleht

Videotesti tulemused

3) IC 4049 kasutamine

IC 4049 tihvtide detailid

Selles lihtsas inverterahelas kasutame ühte IC 4049, mis sisaldab 6 EI väravaid ega 6 inverterit sees . Ülaltoodud diagrammil tähistab N1 ---- N6 kuut väravat, mis on konfigureeritud ostsillaatori ja puhveretapina. NOT väravaid N1 ja N2 kasutatakse põhiliselt ostsillaatori etapis, C ja R saab valida ja fikseerida 50Hz või 60Hz sageduse määramiseks vastavalt riigi spetsifikatsioonidele

Ülejäänud väravad N3 kuni N6 on reguleeritud ja konfigureeritud puhvritena ja inverteritena nii, et lõpliku väljundi tulemuseks on vahelduvate lülitusimpulsside tekitamine võimsustransistoridele. Konfiguratsioon tagab ka selle, et ükski värav ei jää kasutamata ja tühikäigul, mis võib muidu nõuda nende sisendite lõpetamist toiteliinil eraldi.

Trafo ja aku võib valida vastavalt energiatarbele või koormuse võimsuse spetsifikatsioonidele.

Väljundiks on puhtalt ruutlaine väljund.

Valem sageduse arvutamiseks on järgmine:

f = 1 / 1,2 RC,

kus R jääb Ohmides ja F Faradides

4) IC 4093 kasutamine

IC 4093 tihvtide detailid

Üsna sarnane eelmise NOT-väravainverteriga saab ülaltoodud NAND-väravapõhise lihtsa inverteri ehitada ühe 4093 IC abil. Väravad N1 kuni N4 tähistavad 4 väravat IC 4093 sees .

N1, on juhtmeta ostsillaatorahelana vajalike 50 või 60 Hz impulsside genereerimiseks. Need on sobivalt ümber pööratud ja puhverdatud, kasutades ülejäänud väravaid N2, N3, N4, et lõpuks anda vahelduv lülitussagedus üle jõu BJT-de baaside, mis omakorda lülitavad toitetrafo vajaliku 220V või 120V genereerimiseks. AC väljundis.

Ehkki siin töötaks ükskõik milline NAND-värava IC, on soovitatav kasutada IC 4093, kuna sellel on Schmidti päästik, mis tagab väikese viivitusega lülitamise ja aitab luua lülitusväljundites mingisuguse surnud aja, veendudes, et toiteseadmed oleksid ei lülitunud kunagi koos isegi murdosa sekundiks sisse.

5) Teine lihtne NAND-väravainverter, kasutades MOSFET-e

Järgmist lihtsat, kuid võimsat muunduri vooluahela kujundust on selgitatud järgmistes lõikudes, mille saab ehitada iga elektrooniline harrastaja ja kasutada suurema osa majapidamises kasutatavate elektriseadmete toitmiseks (takistuslikud ja SMPS-koormused).

Paari mosfeti kasutamine mõjutab väga väheseid komponente hõlmava vooluahela tugevat vastust, kuid ruutlaine konfiguratsioon piirab seadet üsna paljudest kasulikest rakendustest.

Sissejuhatus

Tundub, et MOSFET-i parameetrite arvutamine hõlmab mõningaid keerulisi samme, kuid standardse disaini järgimine on nende suurepäraste seadmete rakendamine kindlasti lihtne.

Kui me räägime inverterahelatest, mis hõlmavad väljundeid, saavad MOSFET-id tingimata disaini osaks ja ka konfiguratsiooni põhikomponendiks, eriti vooluahela ajamiväljundite otstes.

Nende seadmete lemmikute hulka kuuluvad inverterahelad, arutame ühte sellist konstruktsiooni, mis sisaldab MOSFET-e ahela väljundstaadiumi toitmiseks.

Diagrammile viidates näeme inverteri väga elementaarset konstruktsiooni, mis hõlmab nelinurkse ostsillaatori astet, puhverastet ja väljundvõimsuse astet.

Ühtse mikrokomponendi kasutamine vajalike ruudulainete genereerimiseks ja impulsside puhverdamiseks muudab disaini eriti hõlpsasti valmistatavaks, eriti uue elektroonilise harrastaja jaoks.

IC 4093 NAND Gates kasutamine ostsillaatori vooluringi jaoks

IC 4093 on neljarattaline NAND-värava Schmidti käivitus-IC, üksik NAND on juhtmega ühendatud impulsside genereerimiseks traadita multivibraatorina. Takisti või kondensaatori väärtust saab reguleerida nii 50 Hz kui 60 Hz impulsside saamiseks. 220 V rakenduste jaoks tuleb valida 50 Hz valik ja 120 V versioonide puhul 60 Hz.

Ülaltoodud ostsillaatori etapi väljund on seotud veel paariga NAND-väravad, mida kasutatakse puhvritena , mille väljundid lõpetatakse lõpuks vastavate MOSFETide väravaga.

Kaks NAND-väravat on ühendatud järjestikku nii, et kaks mosfetti saavad ostsillaatori astmelt vaheldumisi vastupidiseid loogilisi tasemeid ja lülitavad MOSFET-e vaheldumisi trafo sisendmähises soovitud induktsioonide tegemiseks.

Mosfeti vahetamine

Eespool nimetatud MOSFETide lülitamine täidab kogu aku voolu trafo asjakohastes mähistes, põhjustades voolu kohese suurendamise trafo vastupidises mähises, kus lõppkokkuvõttes saadakse koormuse väljund.

MOSFETid on võimelised töötama üle 25 Amprise voolu ja tööulatus on üsna suur ja seetõttu muutuvad need sobivaks erinevate võimsusnäitajate trafodeks.

See on lihtsalt trafo ja aku muutmine, et teha erineva võimsusega inverterid erineva võimsusega.

Ülaltoodud 150-vatise muunduri skeemi osade loend:

• R1 = 220K pott, tuleb seadistada soovitud sagedusväljundi saamiseks.
• R2, R3, R4, R5 = 1K,
• T1, T2 = IRF540
• N1 — N4 = IC 4093
• C1 = 0,01 uF,
• C3 = 0,1 uF

TR1 = 0–12 V sisemähis, vool = 15 Amprit, väljundpinge vastavalt nõutavatele näitajatele

Sageduse arvutamise valem on identne ülalkirjeldatud IC 4049 jaoks kirjeldatuga.

f = 1 / 1,2 RC. kus R = R1 seatud väärtus ja C = C1

6) IC 4060 kasutamine

Kui teie elektroonilises rämpskastis on üks 4060 IC koos trafo ja mõne toitetransistoriga, olete tõenäoliselt kõik valmis nende komponentide abil oma lihtsa toitemuunduri vooluringi looma. Kavandatud IC 4060-põhise muunduri ahela põhiprojekti saab visualiseerida ülaltoodud skeemil. Mõiste on põhimõtteliselt sama, kasutame IC 4060 ostsillaatorina ja seadistage selle väljund, et luua inverter BC547 transistoride etapis vaheldumisi sisselülitatavad impulsid.

Nii nagu IC 4047, vajab ka IC 4060 oma väljundsageduse seadistamiseks väliseid RC-komponente, kuid IC 4060 väljund on 10-ks individuaalseks tihvtiks kindlas järjekorras, kus väljund genereerib sagedust kaks korda kiiremini kui tema eelkinnitusele.

Ehkki IC-väljundi pistikupesadest võib leida 10 eraldi väljundit, mille sagedus on 2X sageduse kiirus, oleme valinud tihvti nr 7, kuna see tagab ülejäänud sageduse kiireima sageduse ja võib seetõttu selle täita RC-võrgu standardkomponentide abil, mis võib olla teile hõlpsasti kättesaadav olenemata sellest, millises maakera osas te asute.

R2 + P1 ja C1 RC väärtuste ja sageduse arvutamiseks võite kasutada allpool kirjeldatud valemit:

Või muul viisil saab kasutada järgmist valemit:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

Rt asub Ohmis, Ct Faradides

Lisateavet saab sellest artiklist

Siin on veel üks lahe DIY-muunduri idee, mis on äärmiselt usaldusväärne ja kasutab suure võimsusega muunduri disaini saavutamiseks tavalisi osi ning mida saab uuendada soovitud võimsustasemele.

Vaatame selle lihtsa disaini kohta lisateavet

7) Lihtsaim 100-vatine muundur uustulnukatele

Selles artiklis käsitletud lihtsa 100-vatise inverteri vooluringi võib pidada kõige tõhusamaks, usaldusväärsemaks, hõlpsasti ehitatavaks ja võimsaks muunduri konstruktsiooniks. See teisendab kõik 12V 220V-le, kasutades minimaalseid komponente

Sissejuhatus

Idee avaldati aastaid tagasi ühes elecktor elektroonika ajakirjas, esitlen seda siin, et saaksite kõik seda vooluringi oma isiklike rakenduste jaoks valmistada ja kasutada. Õppigem rohkem.

Kavandatud lihtne 100-vatise muunduri vooluahela disignatsioon ilmus üsna kaua aega tagasi ühes elektroonika ajakirjas elektor ja minu arvates on see vooluahel üks parimaid inverteri kujundusi, mida saate.

Pean seda parimaks, kuna disain on hästi tasakaalustatud, hästi arvutatud, kasutab tavalisi osi ja kui kõik õigesti tehtud, hakkaks kõik kohe tööle.

Selle disaini efektiivsus on 85% lähedal, mis on lihtne vormingut ja sellega kaasnevaid madalaid kulusid arvestades hea.

Transistori Astable kasutamine 50Hz ostsillaatorina

Põhimõtteliselt on kogu konstruktsioon ehitatud astabava multivibraatori astme ümber, mis koosneb kahest väikese võimsusega üldotstarbelisest transistorist BC547 koos seotud osadega, mis koosnevad kahest elektrolüütkondensaatorist ja mõnest takistist.

See etapp vastutab inverteri toimingute alustamiseks vajalike põhiliste 50 Hz impulsside genereerimise eest.

Ülaltoodud signaalid on madalal voolutasemel ja seetõttu tuleb need tõsta mõne kõrgema astme juurde. Seda teevad juhtransistorid BD680, mis on oma olemuselt Darlington.

Need transistorid saavad väikese võimsusega 50 Hz signaale BC547 transistori astmetest ja tõstavad neid kõrgematel voolutasemetel, nii et neid saaks suunata väljundtransistoridesse.

Väljuvad transistorid on paar 2N3055, mis saavad ülaltoodud draiveriastmest võimendatud voolu ajami oma alustel.

2N3055 transistorid võimsusetapina

Seega töötavad 2N3055 transistorid ka suure küllastuse ja kõrge voolutugevusega, mis pumbatakse vaheldumisi vastavatesse trafomähistesse ja muundatakse trafo sekundaarsetes osades vajalikeks 220 V vahelduvvooludeks.

Ülaltoodud selgitatud lihtsa 100-vatise muunduri vooluahela osade loend

• R1, R2 = 27K, 1/4 vatti 5%
• R3, R4, R5, R6 = 330 OHMS, 1/4 vatti 5%
• R7, R8 = 22 OHMS, 5 WATT traadiga haava tüüp
• C1, C2 = 470nF
• T1, T2 = BC547,
• T3, T4 = BD680 või TIP127
• T5, T6 = 2N3055,
• D1, D2 = 1N5402
• TRANSFORMER = 9-0-9V, 5 AMP
• AKU = 12V, 26AH,

Radiaatorite T3 / T4 ja T5 / T6 jahutusradiaator

Spetsifikatsioonid:

1. Väljundvõimsus: 100 vatti, kui igal kanalil kasutatakse üksikuid 2n3055 transistore.
2. Sagedus: 50 Hz, ruutlaine,
3. Sisendpinge: 12 V @ 5 amprit 100 vati kohta,
4. Väljundpinge: 220V või 120V (mõningate kohandustega)

Ülaltoodud arutelust võite tunda end põhjalikult valgustatuna selle 7 lihtsa muunduri ahela ehitamise kohta, konfigureerides antud põhiostsillaatori vooluahela BJT astme ja trafo abil ning lisades väga tavalisi osi, mis võivad teil juba olemas olla või millele pääsete juurde vana kokkupandud arvutiplaadi päästmisega.

Kuidas arvutada takistid ja kondensaatorid 50 Hz või 60 Hz sageduste jaoks

Selles transistoripõhises inverterahelas on ostsillaatori konstruktsioon üles ehitatud transistoriseeritud astable-ahela abil.

Põhimõtteliselt määravad väljundi sageduse transistoride alustega seotud takistid ja kondensaatorid. Ehkki need on õigesti arvutatud, et toota umbes 50 Hz sagedust, saate väljundsageduse kohandamise huvides oma eelistuste järgi hõlpsasti seda arvutada Transistori astable multivibraatori kalkulaator.

Universaalne Push-Pull moodul

Kui olete huvitatud kompaktsema ja efektiivsema disaini saavutamisest, kasutades lihtsat 2-traadise trafo tõukejõu konfiguratsiooni, võite proovida järgmisi mõisteid

Esimene neist kasutab IC 4047 koos paari p-kanali ja n-kanaliga MOSFET-iga:

Kui soovite kasutada mõnda muud ostsillaatori astet vastavalt oma eelistustele, saate sel juhul rakendada järgmist universaalset disaini.

See võimaldab teil integreerida kõik soovitud ostsillaatori astmed ja saada vajalik 220 V tõukejõu väljund.

Lisaks on sellel ka integreeritud automaatse vahetusega akulaadija etapp.

Lihtsa Push-Pull-inverteri eelised

Selle universaalse push-pull inverteri disaini peamised eelised on:

• See kasutab 2-traadist trafot, mis muudab disaini suuruse ja väljundvõimsuse osas ülitõhusaks.
• See sisaldab ümberlülitamist akulaadijaga, mis laadib akut, kui vooluvõrk on olemas, ja lülitub voolukatkestuse ajal inverterrežiimile, kasutades sama akut, et toota akust ettenähtud 220 V.
• See kasutab tavalisi p-kanalilisi ja N-kanalilisi MOSFETe ilma keerukate vooluringideta.
• Seda on odavam ehitada ja tõhusam kui keskkraani analoog.

UNIVERSAL PUSH PULL MOSFET-moodul, mis liidestub mis tahes soovitud ostsillaatori vooluringiga

Edasijõudnutele

Eespool selgitatud olid mõned sirged inverterahelate kujundused, kuid kui arvate, et need on teie jaoks üsna tavalised, võite alati uurida täpsemaid disainilahendusi, mis on sellel veebisaidil. Siin on teie jaoks veel mõned lingid:

Rohkem inverterprojekte teile täieliku veebiabi abil!

• 7 parimat muudetud inverterlülitust
• 5 parimat IC 555-põhist inverterlülitust
• SG3525 inverterahelad