Схеми синус інвертора 12220. Висока напруга і не тільки. Автоматичне вимкнення при розряді акумулятора

Трапляється так, що необхідно використовувати переносне електронний пристрійу місці, де відсутня мережна напруга дорівнює 220 вольт. Найпростіше для цього використовувати акумуляторну батарею, напруга на якій зазвичай становить 12 вольт. Але не всі прилади можуть працювати від зниженої напруги. Для вирішення такого завдання і використовуються перетворювачі з 12 на 220 вольт. Інша їхня назва – інвертори.

Призначення та параметри інверторів

Інвертор - це пристрій, який призначений для перетворення амплітуди та форми сигналу. Він трансформує змінну напругу мережі на постійне. Часто перетворювачі сигналу підключаються до автомобільних електричних мереж, генераторів або стаціонарних акумуляторних блоків. Це потрібно для отримання змінного струму, що використовується в харчуванні: побутові прилади, електроінструменти, радіоапаратура. Варіанти використання інвертора різноманітні:

• забезпечення безперервності харчування електричних пристроївта приладів при аварії в мережі 220 вольт;
• організація повної автономності від електромереж;
• при тривалих подорожах на засобах пересування, що використовують у своїй роботі генератори або акумулятори, наприклад човен, літак, автомобіль.

Відрізняються інвертори один від одного насамперед формою вихідного сигналу та потужністю. Вона і визначає максимальне навантаження, яку можна підключити до пристрою.

Види та типи приладів

Інвертори різняться за принципом впливу. Перші устрою випускалися механічного типу. Потім їм на зміну прийшли напівпровідникові, а сучасна схемотехніка вже побудована на імпульсних блоках. Розрізняють такі принципи побудови схем:

1. Мостового типу (безтрансформаторна). Застосовується для пристроїв живлення з потужністю понад 500 ВА та вище.
2. Із застосуванням трансформатора з нульовим висновком. Призначені для пристроїв живлення потужністю до 500 ВА.
3. Трансформаторна бруківка схема. Застосовується для пристроїв живлення в широкому діапазоні потужностей до десятка кіловат.

Крім цього їх поділяють, залежно від вимог до напруги живлення, на однофазні і трифазні прилади. На вигляд вихідного сигналу бувають:

• із прямокутною формою;
• зі ступінчастою формою;
• із синусоїдальною формою.

Для техніки та пристроїв, які не вимагають правильного синусоїдального сигналу, такі як нагрівачі, освітлювачі, застосовуються перетворювачі з прямокутною, трапецоїдною, трикутною формою вихідної напруги. Основною перевагою таких перетворювачів є низька вартість.

Для обладнання, що потребує надійного живлення, використовуються інвертори із правильною синусоїдальною формою сигналу. Таке обладнання коштує значно дорожче, але і його стабільність вища.

Основні характеристики перетворювачів

Насамперед, при виборі враховується потужність інвертора. Потрібна потужність розраховується сумарно виходячи з навантаження, яке планується до підключення з додаванням 25% до отриманого результату. Це дозволяє не перевантажувати перетворювач і створює йому найкращі умови роботи. Найбільшою популярністю користуються інвертори з потужністю до 5000Вт, але для підключення всіх домашніх споживачів енергії може не вистачити і 15000Вт. Для переносних пристроїв використовують інвертори з здатністю навантаження до 1 кВт.

Окрім номінальної потужності існує її пікове значення — це найбільший рівень потужності, яке може короткочасно витримати інвертор без негативних наслідків для його роботи. В описах параметрів пристрою найчастіше вказується саме її величина.

Необхідно розуміти, що потужність при включенні ряду приладів, що використовують у своїй конструкції двигуни або потужні конденсатори пускові, відрізняється від номінальної. Це такі пристрої, як насоси, холодильники, пральні машинки, пилососи, які при включенні споживають пікову потужність У той же час така техніка, як телевізор, комп'ютер, лампа, магнітофон не перевищує номінального значення своєї потужності. Потужність приладів вимірюється у вольт-амперах (ВА), але часто можна зустріти її вказівку у ватах (Вт). Залежність між цими одиницями виміру описується ставленням: 1 Вт = 1,6 ВА.

Важливим параметром є форма вихідного сигналу. Правильна синусоїда характеризується частотою напруги та плавністю її зміни. Цей параметр є важливим для систем з активною потужністю. До таких пристроїв відносяться електродвигуни, насоси, компресори. У більшості випадків для живлення побутової техніки підійдуть перетворювачі з модифікованою синусоїдою. Також до технічним характеристикамінвертора з 12 на 220 вольт відносять:

1. Допустимий діапазон вхідної напруги. Позначає амплітуду вхідного сигналу, за якого забезпечується стабільність у роботі пристрою.
2. Рівень найменшої і найбільшої напруги, що видається. Складає трохи більше 10 вольт від номінального значення.
3. значення коефіцієнта корисної дії(ККД). Хорошими показниками вважається діапазон від 85 до 90 відсотків.
4. Клас захисту. Має бути не нижче ступеня IP54 з міжнародної класифікації.
5. Система охолодження. Може використовуватися пасивна або активна із застосуванням вентиляторів.
6. Додаткові можливості. Найбільш потрібними функціями є захист від короткого замикання, перевантаження, перегріву, підвищеної амплітуди вхідного сигналу. З супутніх атрибутів звертається увага на зручність підключення до клем, форму та вагу пристрою.

При виборі потрібно визначитися, для якого типу пристроїв використовуватиметься перетворювач струму з 12 на 220 вольт. Для систем автономної роботирозглядається можливість паралельного підключення інвертора до акумуляторних батарей та мережі змінного струму. Наприклад, для системи автономного опалення.

Популярні виробники

При виборі варто звертати увагу і виробника продукції. Як показує практика, різні моделіможуть мати однакові характеристики, що ускладнює правильний вибір. Найбільш популярними компаніями, що виробляють інвертори, є:

Компанії з ім'ям стежать за дотриманням технічного процесуна всіх стадіях виготовлення пристрою. Такі виробники мають велику мережу сервісних центрівпо всій Європі, що дозволяє легко проводити гарантійне та післягарантійне обслуговування продукції.

Самостійне виготовлення пристрою

Якщо з якихось причин не виходить придбати перетворювач напруги 12В на 220В, то інвертор своїми руками нескладно виготовити і в домашніх умовах. Насамперед це стосується аналогових пристроїв, радіодеталі для яких можна взяти зі старої техніки. Крім того, при самостійному складанні вдасться розібратися в нюансах побудови, що може стати в нагоді для здійснення ремонту приладів такого типу.

Простий та надійний інвертор

Існує велика кількість різноманітних схем перетворювачів. Робота їх заснована на використанні генератора, що задає, керуючого роботою транзисторних ключів. А вони, у свою чергу, передають імпульсний сигнал трансформатор, завдання якого перетворити сигнал до рівня 220 вольт. Використання як ключі потужних польових транзисторів (мосфетів) значно спрощує схемотехніку пристроїв.

Застосовуючи як генератор спеціалізовану мікросхему КР1211ЕУ1, що має два потужні канали для управління ключами, можна зібрати надійний і нескладний пристрій.

До виходів мікросхеми, прямого та інверсного, підключаються мосфети IRL2505. Опір відкритого каналу IRL2505 становить лише 0,008 Ом. Це дає можливість не використовувати радіатори при потрібній потужності до 100 Вт.

Частота генерації мікросхеми задається ланцюжком R1-С1 і розраховується за такою формулою: f=70000/(R1*C1). Ланцюжок R2-C2 призначений для плавного запуску генератора. Як лінійний стабілізатор DA2 використовується 78L08, з напругою стабілізації +8 вольт. Резистори використовуються потужністю 0,25 Вт. Конденсатор С1 ставиться плівкового типу, а С6 будь-якого виду, але розрахований на номінальну напругу щонайменше 400 вольт. Трансформатор використовується з обмотками, розрахованими на 220 та 12 вольт.

Схема на транзисторах

В якості основи виготовлення конструкції використовується генератор, що працює на частоті 57 Гц. генератор, Що Задає, управляє роботою силових ключів, виконаний на потужних польових транзисторах. Ці транзистори можна замінити IRFZ40, IRF3205, IRF3808, а біполярні на КТ815/817/819/805.

Потужність інвертора залежить кількості комплементарних пар полевиків на виході і характеристик трансформатора. Напруга на виході становить 220-260 вольт. При використанні двох пар транзисторів потужність досягає 300 Вт. Такий перетворювач не вимагає налагодження і при правильному складанні та справних радіодеталях працює відразу. Працюючи без навантаження струм споживання становить до 300 мА. Для надійної роботи транзистори встановлюються тепловідведення через ізоляційні прокладки. Силові доріжки, у разі розлучення на друкованій платі, виконуються завширшки не менше 5 мм або дротом перерізом від 0,75 мм2.

Суть роботи пристрою полягає в перетворенні постійної напруги в змінну, після чого сигнал подається на трансформатор, що підвищує. Первинна обмотка підвищуючого трансформатора з 12 на 220 вольт має менше витків, ніж вторинна. При протіканні струму в первинній обмотці під дією змінного магнітного поля на вторинній обмотці виникає електрорушійна сила (ЕРС). При підключенні навантаження до вторинної обмотки по ньому починає протікати змінний струм. Для розрахунку трансформатора можна скористатися довідниками або онлайн-калькуляторами, але простіше взяти готове з непотрібного джерела безперебійного живлення.

Потужний підвищуючий прилад

Такі перетворювачі виготовляються за складними схемами та складні для повторення навіть досвідченим радіоаматорам. Наприклад, схема інвертора 12 в 220 на 3000Вт:

Своїми руками виконати таку схему практично неможливо, тому що потрібно не тільки правильно розрахувати трансформатори, але і правильно налаштувати генератор, що задає. А такі операції виконати без спеціального обладнанняважко.

Генератор виконано на мікросхемі TL081. Його харчування здійснюється дев'ятьом вольтовим стабілізатором. Сигнал у мікросхемі перетворюється, зменшується частотою і подається на силові ключі. У схемі реалізовано захист виходу від навантаження, а вхід захищається плавким запобіжником від перенапруги.

Таким чином, виконати самостійно перетворювач потужності до 500 ват не складе труднощів, але якщо знадобиться виготовити потужніший пристрій, то доцільніше купити готове.

Щоб підключити до бортової електросистеми автомобіля побутові пристрої потрібно інвертор, який зможе підвищити напругу з 12 до 220 В. На полицях магазинів вони є в достатній кількості, але не радує їх ціна. Для тих, хто трохи знайомий з електротехнікою є можливість зібрати перетворювач напруги 12220 вольт своїми руками. Дві прості схемими розберемо.

Перетворювачі та їх типи

Є три типи перетворювачів 12-220 В. Перший – з 12 В отримують 220 В. Такі інвертори популярні у автомобілістів: через них можна підключати стандартні пристрої – телевізори, пилососи тощо. Зворотне перетворення - з 220 В на 12 - потрібно нечасто, зазвичай у приміщеннях з важкими умовами експлуатації (підвищена вологість) для забезпечення електробезпеки. Наприклад, у парилках, басейнах або ванних кімнатах. Щоб не ризикувати, стандартну напругу 220 В знижують до 12, використовуючи відповідне обладнання.

Третій варіант — це стабілізатор на базі двох перетворювачів. Спочатку стандартні 220 В перетворюються в 12, потім назад в 220 В. Таке подвійне перетворення дозволяє мати на виході ідеальну синусоїду. Такі пристрої необхідні для нормальної роботи більшості побутової техніки електронним керуванням. У всякому разі, при встановленні настійно радять запитати його саме через такий перетворювач — його електроніка дуже чутлива до якості живлення, а заміна плати керування коштує приблизно половина котла.

Імпульсний перетворювач 12-220В на 300 Вт

Ця схема проста, деталі доступні, більшість із них можна витягти з блока живлення для комп'ютера або купити в будь-якому радіотехнічному магазині. Перевага схеми - простота реалізації, недолік - неідеальна синусоїда на виході і частота вище стандартних 50 Гц. Тобто до цього перетворювача не можна підключати пристрої, вимогливі до електроживлення. До виходу безпосередньо можна підключати не дуже чутливі прилади - лампи розжарювання, праска, паяльник, зарядку від телефону і т.п.

Подана схема в нормальному режимі видає 1,5 А або тягне навантаження 300 Вт, максимум — 2,5 А, але в такому режимі відчутно грітимуться транзистори.

Побудовано схему на популярному ШІМ-контролері TLT494. Польові транзистори Q1 Q2 треба розміщувати на радіаторах, бажано роздільних. При установці на одному радіаторі під транзистори укласти ізолюючу прокладку. Замість зазначених на схемі IRFZ244 можна використовувати близькі характеристики IRFZ46 або RFZ48.

Частота в даному перетворювачі 12 В 220 В задається резистором R1 і конденсатором C2. Номінали можуть трохи відрізнятись від зазначених на схемі. Якщо у вас є старий неробочий безпербійник для комп'ютера, а в ньому робочий вихідний трансформатор, в схему можна поставити його. Якщо трансформатор неробочий, з нього витягти феритове кільце і намотати обмотки мідним дротом діаметром 0,6 мм. Спочатку мотається первинна обмотка - 10 витків з виведенням від середини, потім поверх - 80 витків вторинної.

Як уже говорили, такий перетворювач напруги 12-220 В може працювати тільки з навантаженням, нечутливим до якості живлення. Щоб можливість підключати більш вимогливі пристрої, на виході встановлюють випрямляч, на виході якого напруга близька до нормального (схема нижче).

У схемі вказані високочастотні діоди типу HER307, але їх можна замінити на серії FR207 чи FR107. Місткості бажано підібрати зазначеної величини.

Інвертор на мікросхемі

Цей перетворювач напруги 12220 В збирається на основі спеціалізованої мікросхеми КР1211ЕУ1. Це генератор імпульсів, які знімаються з виходів 6 і 4. Імпульси протифазні, між ними невеликий часовий проміжок - для виключення одночасного відкриття обох ключів. Живиться мікросхема напругою 9,5, який задається параметричним стабілізатором на стабілітроні Д814В.

Також у схемі присутні два польові транзистори підвищеної потужності — IRL2505 (VT1 та VT2). Вони мають дуже низький опірвідкритого вихідного каналу - близько 0,008 Ом, що можна порівняти з опором механічного ключа. Допустимий постійний струм - до 104 А, імпульсний - до 360 А. Подібні характеристики реально дозволяють отримати 220 В при навантаженні до 400 Вт. Встановлювати транзистори необхідно на радіатори (при потужності до 200 Вт можна без них).

Частота імпульсів залежить від параметрів резистора R1 та конденсатора C1, на виході встановлений конденсатор C6 для придушення високочастотних викидів.

Трансформатор краще купувати готовий. У схемі він включається навпаки - низьковольтна вторинна обмотка служить як первинна, а напруга знімається з вторинної високовольтної.

Можливі заміни в елементній базі:

• Вказаний у схемі стабілітрон Д814В можна замінити будь-яким, що видає 8-10 V. Наприклад, КС 182, КС 191, КС 210.
• Якщо немає конденсаторів C4 і C5 типу К50-35 на 1000 мкФ, можна взяти чотири 5000 мкФ або 4700 мкФ і включити їх паралельно,
• Замість імпортного конденсатора C3 220m можна поставити вітчизняний будь-якого типу на 100-500 мкФ та напругу не нижче 10 В.
• Трансформатор — будь-який з потужністю від 10 W до 1000 W, але його потужність повинна бути мінімум удвічі вищою за плановане навантаження.

При монтажі ланцюгів підключення трансформатора, транзисторів і підключення до джерела 12 треба використовувати дроти великого перерізу - струм тут може досягати високих значень (при потужності в 400 Вт до 40 А).

Інвертор з чистим синусом на виході

Схеми денних перетворювачів складні навіть досвідчених радіоаматорів, отже зробити їх своїми руками зовсім непросто. Приклад найпростішої схеми нижче.

В даному випадку простіше зібрати подібний перетворювач із готових плат. Як дивіться у відео.

У наступному ролику розказано як збирати перетворювач на 220 вольт із чистим синусом. Тільки вхідна напруга не 12, а 24 в.

А в цьому відео саме розказано, як можна змінювати вхідну напругу, але отримувати на виході необхідні 220 В.

У цій статті ви зможете ознайомитись з детальною покроковою інструкцієюпо виготовленню інвертора змінного струму на 220 В 50Гц з автомобільного акумулятора на 12 В. Такий прилад здатний видавати потужність від 150 до 300Вт.

Схема цього пристрою досить проста.

Ця схема працює за принципом перетворювачів типу Push-Pull. Серцем пристрою буде служити плата CD-4047, що працює як генератор, що задає, а також здійснює управління польовими транзисторами, які працюють в режимі ключів. Усього один транзистор може бути відкритий, якщо будуть відкриті два транзистори в один час, то станеться замикання, в результаті якого згорять транзистори, також це може статися у разі неправильного управління.

Плата CD-4047 не розрахована на високоточне керування польовими транзисторами, але з цим завданням справляється добре. Також для роботи пристрою знадобиться трансформатор із старого ДБЖ на 250 або 300Вт з первинною обмоткою та середньою точкою підключення плюса від джерела живлення.

Трансформатор має досить велику кількість вторинних обмоток, вам потрібно за допомогою вольтомметра вимірювати всі відводи і знайти мережеву обмотку на 220В. Потрібні нам дроти будуть видавати максимальний електроопір приблизно 17 Ом, зайві відведення можна видалити.

Перед тим як почати паяти бажано все ще раз перевірити ще раз. Рекомендується вибирати транзистори з однієї партії та однаковими характеристиками, конденсатор часто задає ланцюга мати невеликий витік і вузький допуск. Такі показники визначаються тестером для транзисторів.

Так як у плати CD-4047 немає аналогів, необхідно придбати саме її, а ось польові транзистори, якщо є необхідність, можете поміняти на n-канальні з напругою від 60В і струмом мінімум 35А. Підходять із серії IRFZ.

Також схема може працювати з використанням біполярних транзисторів на виході, але слід врахувати, що потужність пристрою стане набагато меншою, якщо порівнювати із схемою, на якій використовуються «польовики».

Обмежувально затворні резистори повинні мати опір 10-100 Ом, але краще використовувати резистори на 22-47 Ом потужність яких становить 250 мВт.

Ланцюг, що часто задає, збирається виключно з елементів зазначених на схемі, яка має точні налаштування на 50Гц.

Якщо ви правильно зберете прилад, він працюватиме з перших секунд, але при першому запуску важливо підстрахуватися. Для цього замість запобіжника (дивитися схему) необхідно встановити резистор номінал якого становить 5-10 Ом або лампочку на 12В, щоб уникнути вибуху транзисторів якщо були допущені помилки.

Якщо пристрій працює стабільно, то трансформатор видаватиме звук, але ключі не грітимуться. Якщо все працює правильно, резистор (лампочку) потрібно прибрати, а живлення подається через запобіжник.

У середньому інвертор споживає енергії при роботі на холостих від 150 до 300 мА в залежності, яке джерело живлення і тип трансформатора.

Потім потрібно заміряти напругу, що видається, на виході має бути близько 210-260В, це вважається нормальним показником, оскільки інвертор не має стабілізації. Далі потрібно перевірити пристрій, під навантаженням підключивши лампочку на 60 Ватт і дати попрацювати 10-15 секунд, ключі за цей час трохи нагріються, тому що на них немає тепловідведення. Ключі повинні грітися рівномірно, у разі не рівномірного нагріву потрібно шукати, де допущені помилки.

Забезпечуємо інвертор функцією Remote Control

Головний плюсовий провід слід підключити до середньої точки трансформатора, але щоб пристрій почав працювати, до плати потрібно підключити слаботочний плюс. Завдяки цьому запуститься генератор імпульсів.

Кілька пропозицій про монтаж. Все встановлюється в корпус блоку живлення для комп'ютерів, слід установити транзистори на роздільні радіатори.

Якщо буде встановлено загальне тепловідведення, обов'язково ізолюйте корпус транзисторів від радіатора. Кулер підключається до шини на 12В.

Одним із суттєвих недоліків даного інвертора вважається відсутність захисту від замикання і якщо воно станеться, то всі транзистори згорять. Щоб цього не допустити, на виході обов'язково необхідно встановити запобіжник на 1А.

Для запуску інвертора використовується кнопка невеликої потужності, через яку подаватиметься плюс на плату. Силові шини трансформатора слід закріпити до радіаторів транзисторів.

Якщо підключити до виходу перетворювача енергометр, то на ньому зможете побачити, що вихідна частота та напруга в межах допустимого. Якщо у вас вийшло значення більше або менше 50Гц, її потрібно налаштувати, використовуючи багатооборотний змінний резистор, він встановлений на платі.

Автомобільний інвертор напруги часом буває неймовірно корисним, але більшість виробів у магазинах або грішать якістю, або за потужністю не влаштовують, а коштують при цьому недешево. Але ж схема інвертора складається з найпростіших деталей, тому ми пропонуємо інструкцію зі збирання перетворювача напруги своїми руками.

Корпус для інвертора

Перше, що потрібно врахувати, - втрати перетворення електрики, що виділяються у вигляді тепла на ключах схеми. У середньому ця величина становить 2-5% від номінальної потужності пристрою, але цей показник має властивість зростати через неправильний підбір або старіння комплектуючих.

Відведення тепла від напівпровідникових елементів має ключове значення: транзистори дуже чутливі до перегріву і виражається в швидкій деградації останніх і, ймовірно, їх повній відмові. Тому підставою для корпусу повинен служити тепловідведення - алюмінієвий радіатор.

З радіаторних профілів добре підійде звичайна "гребінець" шириною 80-120 мм і довжиною близько 300-400 мм. до плоскої частини профілю гвинтами кріпляться екрани польових транзисторів - металеві п'ятачки на задній поверхні. Але й із цим не все просто: електричного контактуміж екранами всіх транзисторів схеми бути не повинно, тому радіатор і кріплення ізолюються слюдяними плівками та картонними шайбами, при цьому по обидва боки діелектричної прокладки металовмісною пастою наноситься термоінтерфейс.

Визначаємо навантаження та закуповуємо компоненти

Вкрай важливо розуміти, чому інвертор - це не просто трансформатор напруги, а також чому існує такий різноманітний перелік подібних пристроїв. Насамперед пам'ятайте, що підключивши трансформатор до джерела постійного струмуВи нічого не отримаєте на виході: струм в АКБ не змінює полярності, відповідно, явище електромагнітної індукції в трансформаторі відсутнє як таке.

Перша частина схеми інвертора – вхідний мультивібратор, що імітує коливання мережі для здійснення трансформації. Збирається він зазвичай на двох біполярних транзисторах, здатних розкачати силові ключі (наприклад, IRFZ44, IRF1010NPBF або потужніше IRF1404ZPBF), для яких найважливіший параметр - гранично допустимий струм. Він може досягати кількох сотень ампер, але загалом вам достатньо помножити значення струму на вольтаж. акумуляторної батареї, щоб отримати орієнтовну кількість ват вихідної потужності без урахування втрат.

Простий перетворювач на основі мультивібратора та силових польових ключів IRFZ44

Частота роботи мультивібратора непостійна, розраховувати та стабілізувати її – марна трата часу. Натомість струм на виході трансформатора знову перетворюється на постійний за допомогою діодного мосту. Такий інвертор може бути придатний для живлення суто активних навантажень - ламп розжарювання або електричних нагрівачів, печей.

На основі отриманої бази можна збирати й інші схеми, що відрізняються частотою та чистотою вихідного сигналу. Підбір компонентів для високовольтної частини схеми зробити простіше: струми тут не такі високі, у ряді випадків складання вихідного мультивібратора та фільтра можна замінити парою мікросхем з відповідною обв'язкою. Конденсатори для мережі навантаження слід використовувати електролітичні, а для ланцюгів з низьким рівнем сигналу — слюдяні.

Варіант перетворювача з генератором частоти на мікросхемах К561ТМ2 у первинному контурі

Варто також зауважити, що для збільшення підсумкової потужності зовсім не обов'язково закуповувати потужніші та стійкіші до нагрівання компоненти первинного мультивібратора. Завдання можна вирішити збільшенням числа перетворювальних контурів, включених паралельно, але кожного з них знадобиться власний трансформатор.

Варіант із парелельним підключенням контурів

Боротьба за синусоїду - розбираємо типові схеми

Інвертори напруги сьогодні використовуються повсюдно як автолюбителями, які бажають користуватися побутовою технікою далеко від будинку, так і мешканцями автономних жител, що живляться сонячною енергією. І в цілому можна сказати, що від складності пристрою перетворювача залежить ширина спектра струмоприймачів, які можна до нього підключити.

На жаль, чистий «синус» присутній тільки в магістральній електромережі, домогтися перетворення постійного струму в нього дуже складно. Але в більшості випадків цього не потрібно. Щоб підключати електричні двигуни(від дриля до кавомолки), достатньо пульсуючого струму з частотою від 50 до 100 герц без згладжування.

ЕСЛ, світлодіодні лампиі всілякі генератори струму (блоки живлення, зарядні пристрої) більш критичні до вибору частоти, оскільки саме на 50 Гц засновано схему їх роботи. У таких випадках слід включати у вторинний вібратор мікросхеми, що називаються генератором імпульсів. Вони можуть комутувати невелике навантаження безпосередньо, або виконувати роль диригента для серії силових ключів вихідного ланцюга інвертора.

Але навіть такий хитрий план не спрацює, якщо ви плануєте використовувати інвертор для стабільного живлення мереж із масою різнорідних споживачів, включаючи асинхронні електричні машини. Тут чистий синус дуже важливий і реалізувати таке під силу лише перетворювачам частоти з цифровим керуванням сигналом.

Трансформатор: підберемо чи самі

Для складання інвертора нам не вистачає всього одного елемента схеми, що виконує трансформацію низької напругиу високу. Ви можете використовувати трансформатори з блоків живлення персональних комп'ютерів і старих ДБЖ, їх обмотки розраховані на трансформацію 12/24-250 В і назад, залишається лише правильно визначити висновки.

І все ж таки краще намотати трансформатор своїми руками, благо що феритові кільця дають можливість зробити це самому і з будь-якими параметрами. Феррит має відмінну електромагнітну провідність, а значить, втрати при трансформації будуть мінімальними навіть якщо провід намотаний вручну і не щільно. До того ж ви легко розрахуєте необхідну кількість витків і товщину дроту за наявними в мережі калькуляторами.

Перед намотуванням кільце сердечника потрібно підготувати - зняти надфілем гострі кромки і щільно обмотати ізолятором - склотканиною, просоченою епоксидним клеєм. Далі слід намотування первинної обмотки з товстого мідного проводу розрахункового перерізу. Після набору потрібної кількості витків їх необхідно рівномірно розподілити на поверхні кільця з рівним інтервалом. Висновки обмотки з'єднуються згідно зі схемою та ізолюються термоусадкою.

Первинна обмотка покривається двома шарами лавсанової ізоленти, потім намотується вторинна високовольтна обмотка і ще один шар ізоляції. Важливий момент— мотати «вторинку» треба у зворотному напрямку, інакше трансформатор не працюватиме. На завершення одного з відводів потрібно припаяти в розрив напівпровідниковий термозапобіжник, струм і температура спрацьовування якого визначаються параметрами дроту вторинної обмотки (корпус запобіжника потрібно щільно примотати до трансформатора). Зверху трансформатор обмотується двома шарами ізоляції вінілової без клейкої основи, кінець закріплюється стяжкою або ціанакрилатним клеєм.

Монтаж радіоелементів

Залишилося зібрати пристрій. Оскільки компонентів у схемі не так багато, можна розміщувати їх не на друкованій платі, а навісним монтажем з кріпленням до радіатора, тобто корпусу пристрою. До штирьових ніжок підпаюємося моножильним мідним проводом досить великого перерізу, потім місце з'єднання зміцнюється 5-7 витками тонкого трансформаторного дроту і невеликою кількістю припою ПОС-61. Після остигання з'єднання воно ізолюється тонкою термозбіжною трубкою.

Схеми високої потужності та зі складним вторинним контуром можуть вимагати виготовлення друкованої плати, на краю якої ряд розміщені транзистори для вільного кріплення до тепловідведення. Для виготовлення печатки придатний склотекстоліт з товщиною фольги не менше 50 мкм, якщо покриття більш тонке — посилюйте ланцюги низької напруги перемичками з мідного дроту.

Виготовити друковану плату в домашніх умовах сьогодні просто - програма Sprint-Layout дозволяє малювати відсічні трафарети для схем будь-якої складності, у тому числі для двосторонніх плат. Отримане зображення роздруковується лазерним принтером на якісному фотопапері. Потім трафарет прикладається до очищеної та знежиреної міді, пропрасовується праскою, папір розмивається водою. Технологія отримала назву "лазерно-прасної" (ЛУТ) і описана в мережі досить докладно.

Витравлювати залишки міді можна хлорним залізом, електролітом або навіть кухонною сіллю, способів достатньо. Після витравлення тонер, що припечеться, потрібно змити, просвердлити монтажні отвори свердлом в 1 мм і пройтися по всіх доріжках паяльником (під флюсом), щоб залудити мідь контактних майданчиків і поліпшити провідність каналів.

Часто в житті виникає потреба отримати напругу 220В з нижчої, скажімо, 12 Вольт. Наприклад, вам потрібно підключити зарядний пристрійвід ноутбука до автомобільного акумулятора, з цим не проблема. Крім того, інвертори знайшли широке застосування в альтернативній енергетиці. Зазвичай їх ставлять на вітряки, гідроелектростанції і так далі, які здебільшого генерують невисоку напругу.

Сьогодні ми розглянемо, як зробити інвертор своїми руками. Тут немає ніякої складної електроніки, набір компонентів дуже маленький, а схема зрозуміла будь-якому новачкові. Усього вам знадобиться з'єднати кілька резисторів, транзисторів і трансформатор. Заінтригував? Тоді переходимо до вивчення інструкції!

Матеріали та інструменти, які використовував

Список матеріалів:
- трансформатор 12-0-12В на 5А;
- акумулятор на 12В;
- два алюмінієві радіатори;
- два транзистори TIP3055;
- два резистори 100 Ом/10 Ватт;
- два резистори 15 Ом/10 Ватт;
- Проводи;
- фанера, ламінат (або інше виготовлення корпусу);
- Розетка;
- термопаста;
- пластикові стяжки;
- гвинтики з гайками та ін.

Список інструментів:
- паяльник;
-
- ;
- кусачки;
- Викрутка.

Процес виготовлення інвертора:

Крок перший. Ознайомтеся зі схемою
Ознайомтеся зі схемою підключення всіх елементів. Є як електронна докладна схема, так і проста, інтуїтивно зрозуміла, куди і які дроти підключати.

Крок другий. Збираємо два контури з резисторів та транзисторів
Беремо транзистор і кріпимо його до резистори на 15 Ом, як видно на фото. Аналогічним чином кріпимо і другий транзистор.

Крок третій. Радіатор
При роботі транзистори грітимуться, і якщо не відводити це тепло, вони можуть вийти з ладу. Тут вам знадобиться два радіатори. Свердлимо отвори, наносимо термомпасту і добре притягуємо транзистори до радіаторів шурупами.

Крок четвертий. З'єднуємо два контури за допомогою резисторів на 100 Ом
Беремо два резистори на 100 Ом і з'єднуємо два контури по діагоналі. Тобто, контакти вам потрібно припаяти до двох крайніх лівих ніжок транзисторів, якщо дивитися на їхню лицьову частину.

Крок п'ятий. Підключаємо центральні лапки
Беремо двожильний кабель і припаюємо по одному дроту до центральних контактів транзисторів. Потім ці дроти припаюються до крайнього лівого та крайнього правого контакту на трансформаторі, як видно на фото.

Крок шостий. Перемичка
Відповідно до схеми вам потрібно встановити перемичку між крайніми і правими контактами транзисторів. Відрізаємо шматок дроту і припаюємо їх до лап.

Крок сьомий. Подальше підключення
Беремо ще один шматок дроту, у автора він рожевого кольору. Припаяйте його до центрального контакту трансформатора, через нього на трансформатор подаватиметься плюс від акумулятора.

Ще вам знадобиться шматок білого дроту, це буде мінус від акумулятора, його потрібно припаяти жовтому дроту, тобто перемичці, встановленій раніше.

Крок восьмий. Тестуємо!
Озирнутися не встигли, як електронну частину інвертора зібрано, можна тестувати! Підключаємо акумулятор та мультиметром заміряємо напругу. Воно скаче у діапазоні 200-500В.
Спершу автор вирішив підключити дуже слабеньку лампочку на 5 Ватт до інвертора, вона спалахнула без проблем.

Потім була підключена вже серйозніша лампочка на 40 Ватт, і вона горить так, ніби включена в розетку будинку, а насправді живиться від маленького акумулятора на 12В.

На завершення автор вирішив підключити лампу денного світла на 15Ват, вона також спалахнула без особливих проблем.

Також було ухвалено рішення спробувати підключити зарядку для мобільного. Телефон заряджається без жодних прислівників.

Крок дев'ятий. Збираємо корпус
Щоб все було безпечно та виглядало естетично, зробимо для інвертора корпус! Для цього вам знадобиться розетка, шматок кабелю, також фанера, ламінат або щось подібне. Нарізаємо матеріал до потрібних шматків, щоб зробити короб. До основи прикручуємо трансформатор, для надійності автор вирішив прикрутити його гвинтами з гайками. Що стосується електронної частини з транзисторами, її було ухвалено рішення закріпити пластиковими стяжками. Свердлимо отвори та притягуємо нижні резистори на 100 Ом до основи.

Корпус можна збирати, для цього автор використовував гарячий клей. Що стосується верхньої кришки, то в ній потрібно вирізати посадочне місцепід розетку. У автора матеріал м'який, він вирізує вікно за допомогою канцелярського ножа. Якщо вікно відповідного розміру, розетка повинна зафіксуватись надійно. На звороті її можна додатково зміцнити гарячим клеєм або епоксидкою.

Настав час встановити кришку, її кріпимо на саморізах, щоб мати доступ до нутрощів інвертора.