7 прости инверторни схеми, които можете да изградите у дома

Тези 7 инверторни вериги може да изглеждат прости с техните конструкции, но са в състояние да произведат сравнително висока изходна мощност и ефективност от около 75%. Научете как да създадете този евтин мини инвертор и мощност малка Уреди 220V или 120V такива бормашини, LED лампи, CFL лампи, сешоар, мобилни зарядни устройства и др. чрез 12V 7 Ah батерия.

Какво е обикновен инвертор

Инвертор, който използва минимален брой компоненти за преобразуване на 12 V DC в 230 V AC, се нарича обикновен инвертор. 12 V оловно-киселинна батерия е най-стандартната форма на батерия, която се използва за работа с такива инвертори.

Нека започнем с най-простия в списъка, който използва няколко транзистора 2N3055 и някои резистори.

1) Обикновена инверторна схема, използваща кръстосано свързани транзистори

Статията се занимава с строителни детайли на мини инвертор. Прочетете, за да знаете как се преработва процедурата за изграждане на основен инвертор, който може да осигури сравнително добра изходна мощност и въпреки това е много достъпен и елегантен.

Възможно е да има огромен брой инверторни схеми, достъпни по интернет и електронни списания. Но тези схеми често са много сложни и инвертори от висок клас.

По този начин не ни остава друг избор, освен просто да се чудим как да изградим силови инвертори, които могат да бъдат не само лесни за изграждане, но и с ниска цена и висока ефективност в работата си.

Схема на инвертора от 12v до 230v

Ами търсенето на такава схема свършва тук. Схемата на инвертора, описана тук, е може би най-малката, що се отнася до броя на компонентите, но е достатъчно мощна, за да изпълни повечето от вашите изисквания.

Строителна процедура

Като начало първо се уверете, че имате подходящи радиатори за двата транзистора 2N3055. Той може да бъде произведен по следния начин:

• Нарежете два листа алуминий от 6/4 инча всеки.

• Огънете единия край на листа, както е показано на диаграмата. Пробийте отвори с подходящ размер на завоите, така че да може да бъде здраво закрепен към металния шкаф.
• Ако ви е трудно да направите този радиатор, можете просто да закупите от местния електронен магазин, показан по-долу:

• Също така пробийте отвори за монтиране на силовите транзистори. Отворите са с диаметър 3 мм, тип опаковка TO-3.
• Фиксирайте транзисторите плътно към радиаторите с помощта на гайки и болтове.
• Свържете резисторите по кръстосано свързан начин директно към проводниците на транзисторите съгласно схемата.
• Сега присъединете модула на радиатора, транзистора, резистора към вторичната намотка на трансформатора.
• Закрепете цялата верига, заедно с трансформатора, в здрава, добре вентилирана метална кутия.
• Монтирайте изходните и входните гнезда, държача на предпазителите и др. Външно към шкафа и ги свържете по подходящ начин към схемата.

След като горната инсталация на радиатора приключи, просто трябва да свържете няколко високо ватови резистора и 2N3055 (на радиатора) с избрания трансформатор, както е дадено на следващата диаграма.

Пълно оформление на окабеляването

След като горното окабеляване приключи, е време да го свържете с 12V 7Ah батерия, с 60 ватова лампа, прикрепена към вторичния трансформатор. При включване резултатът ще бъде незабавно осветяване на товара с удивителна яркост.

Тук ключовият елемент е трансформаторът, уверете се, че трансформаторът е истински оценен на 5 ампера, в противен случай може да намерите изходната мощност много по-малка от очакванията.

Мога да разбера това от моя опит, аз построих това устройство два пъти, веднъж, когато бях в колеж, и втори път наскоро през 2015 г. Въпреки че бях по-опитен по време на неотдавнашното начинание, не можах да получа страхотната мощност, която имах придобити от предишната ми единица. Причината беше проста, предишният трансформатор беше стабилен по поръчка 9-0-9V трансформатор с 5 ампера, в сравнение с новия, в който бях използвал вероятно фалшиво оценен 5 ампер, който всъщност беше само 3 ампера с изхода си.

Списък с части

Ще ви трябват само следните няколко компонента за конструкцията:

• R1, R2 = 100 OHMS. / 10 WATS WIRE WUNED
• R3, R4 = 15 OHMS / 10 WATTS WIRE WUNED
• Т1, Т2 = 2N3055 МОЩНИ ТРАНЗИСТОРИ (МОТОРОЛА).
• ТРАНСФОРМАТОР = 9- 0- 9 VOLTS / 8 AMPS или 5 ампера.
• АВТОМОБИЛНА БАТЕРИЯ = 12 ВОЛТА / 10Ah
• АЛУМИНИЕВ РЕАЛИЗАТОР = НАРЕЗАНЕ НА ИЗИСКВАНИЯ РАЗМЕР.
• ВЕНТИЛИРАН МЕТАЛЕН ШКАФ = КАТО РАЗМЕРЪТ НА ЦЯЛАТА МОНТАЖ

Доказателство за видео тест

Как да го тествате?

• Тестването на този мини инвертор се извършва по следния метод:
• За целите на тестването свържете 60 ватова крушка с нажежаема жичка към изходния гнездо на инвертора.
• След това свържете напълно заредена 12 V автомобилна батерия към неговите захранващи терминали.
• 60-ватовата крушка трябва незабавно да светне ярко, което показва, че инверторът функционира правилно.
• Това завършва конструкцията и тестването на инверторната верига.
• Надявам се от горните дискусии да сте разбрали ясно как да изградите инвертор, който е не само лесен за конструиране, но и много достъпен за всеки от вас.
• Може да се използва за захранване на малки електрически уреди като поялник , CFL светлини, малки преносими вентилатори и др. Изходната мощност ще бъде около 70 вата и зависи от натоварването.
• Ефективността на този инвертор е около 75%. Уредът може да бъде свързан към самата батерия на автомобила ви, когато е на открито, така че да се елиминира проблемът с носенето на допълнителна батерия.

Операция на веригата

Функционирането на тази мини инверторна схема е доста уникално и различно от нормалните инвертори, които включват дискретна осцилаторна степен за захранване на транзисторите.

Тук обаче двете секции или двете рамена на веригата работят по регенеративен начин. Това е много просто и може да се разбере чрез следните точки:

Двете половини на веригата, без значение колко са съвпадащи, винаги ще включват лек дисбаланс в параметрите около тях, като резистори, Hfe, завои на трансформаторната намотка и т.н.

Поради това и двете половини не могат да водят заедно в един момент.

Да приемем, че горната половина транзистори провеждат първо, очевидно ще получат своето отклоняващо напрежение през долната половина намотка на трансформатора чрез R2.

Но в момента, в който те се наситят и проведат напълно, цялото напрежение на батерията се изтегля през техните колектори на земята.

Това изсмуква сухо всяко напрежение през R2 към тяхната основа и те незабавно спират да провеждат.

Това дава възможност на долните транзистори да провеждат и цикълът се повтаря.

По този начин цялата верига започва да трепти.

Основните емитерни резистори се използват за фиксиране на определен праг за прекъсване на тяхната проводимост, те помагат за фиксиране на базово референтно ниво на отклонение.

Горната схема е вдъхновена от следния дизайн на Motorola:

АКТУАЛИЗИРАНЕ: Може да искате да опитате и това: 50 ватова мини инверторна схема

Изходна форма на вълната по-добра от квадратната вълна (разумно подходяща за всички електронни уреди))

Дизайн на печатни платки за описаната по-горе проста инверторна верига 2N3055 (оформление на страничната пътека)

2) Използване на IC 4047

Както е показано по-горе, просто, но полезно малко инвертор може да бъде изграден с помощта само на един IC 4047 . IC 4047 е универсален единичен IC осцилатор, който ще генерира прецизни периоди на включване / изключване през изходния му щифт # 10 и щифт # 11. Честотата тук може да се определи чрез точно изчисляване на резистора R1 и кондензатора C1. Тези компоненти определят честотата на трептене на изхода на IC, което от своя страна задава изходната честота 220V AC на тази инверторна верига. Може да се настрои на 50Hz или 60Hz според индивидуалните предпочитания.

Батерията, MOSFET и трансформаторът могат да бъдат модифицирани или модернизирани в съответствие с необходимата спецификация на изходната мощност на инвертора.

За изчисляване на RC стойностите и изходната честота, моля вижте лист с данни на IC

Резултати от видео теста

3) Използване на IC 4049

IC 4049 подробности за пина

В тази проста инверторна схема ние използваме един IC 4049, който включва 6 НЕ врати или 6 инвертора вътре . В диаграмата по-горе N1 ---- N6 означават 6-те порти, които са конфигурирани като осцилатор и буферни етапи. Вратите NOT N1 и N2 се използват основно за осцилаторния етап, C и R могат да бъдат избрани и фиксирани за определяне на честотата 50 Hz или 60 Hz според спецификациите на страната

Останалите врати N3 до N6 са настроени и конфигурирани като буфери и инвертори, така че крайният изход води до произвеждане на променливи превключващи импулси за силовите транзистори. Конфигурацията също така гарантира, че портите не остават неизползвани и бездействащи, което в противен случай може да наложи входовете им да бъдат прекратени отделно през захранваща линия.

Трансформаторът и батерията могат да бъдат избрани според изискванията за мощност или спецификациите на мощността на товара.

Изходът ще бъде чисто квадратна вълна.

Формулата за изчисляване на честотата е дадена като:

f = 1 / 1,2 RC,

където R ще бъде в ома и F във фарада

4) Използване на IC 4093

IC 4093 подробности за пина

Доста подобно на предишния инвертор NOT gate, показаният по-горе прост инвертор, базиран на NAND порта, може да бъде изграден с помощта на единичен IC 4093. Портите N1 до N4 означават 4 порти вътре в IC 4093 .

N1, е свързан като осцилаторна верига за генериране на необходимите 50 или 60Hz импулси. Те са подходящо инвертирани и буферирани, като се използват останалите врати N2, N3, N4, за да се достави най-накрая честотата на превключване последователно през базите на силовите BJT, които от своя страна превключват силовия трансформатор с предоставената скорост за генериране на необходимите 220V или 120V AC на изхода.

Въпреки че тук може да работи всяка интегрална схема на NAND, препоръчва се използването на IC 4093, тъй като разполага със задействащо устройство на Schmidt, което осигурява леко забавяне при превключването и помага за създаването на вид мъртво време между превключващите изходи, като се увери, че захранващите устройства са никога не е включвал заедно дори за частица от секундата.

5) Друг прост инвертор на NAND порта, използващ MOSFETs

Друг прост, но мощен дизайн на инверторната схема е обяснен в следващите параграфи, който може да бъде изграден от всеки електронен ентусиаст и използван за захранване на повечето домакински електрически уреди (резистивни и SMPS товари).

Използването на няколко MOSFET-a влияе върху мощната реакция на веригата, включваща много малко компоненти, но конфигурацията на квадратните вълни ограничава устройството от доста полезни приложения.

Въведение

Изчисляването на параметрите на MOSFET може да изглежда, че включва няколко трудни стъпки, но следвайки стандартния дизайн, налагането на тези прекрасни устройства в действие определено е лесно.

Когато говорим за инверторни вериги, включващи изходи на мощност, MOSFET-ите задължително стават част от дизайна, а също и основният компонент на конфигурацията, особено в задвижващите изходни краища на веригата.

Инверторните вериги са фаворити при тези устройства, ще обсъдим един такъв дизайн, включващ MOSFET за захранване на изходния етап на веригата.

Позовавайки се на диаграмата, виждаме много основен дизайн на инвертора, включващ осцилаторен етап на квадратна вълна, буферен етап и етап на изходната мощност.

Използването на една интегрална схема за генериране на необходимите квадратни вълни и за буфериране на импулсите особено прави дизайна лесен за изработка, особено за новия електронен ентусиаст.

Използване на IC 4093 NAND порта за осцилаторната верига

IC 4093 е четворна NAND порта Schmidt Trigger IC, единичен NAND е свързан като нестабилен мултивибратор за генериране на базови квадратни импулси. Стойността на резистора или кондензатора може да бъде настроена за получаване на импулси от 50 Hz или 60 Hz. За приложения от 220 V трябва да бъде избрана опция от 50 Hz и 60 Hz за версии от 120 V.

Изходът от горния етап на осцилатора е обвързан с още няколко NAND порти, използвани като буфери , чиито изходи в крайна сметка се прекратяват с портата на съответните MOSFET.

Двата NAND порта са свързани последователно, така че двата MOSFET-а получават противоположни логически нива последователно от осцилаторния етап и превключват MOSFET-овете последователно за извършване на желаните индукции във входната намотка на трансформатора.

Превключване на Mosfet

Горното превключване на MOSFET захранва целия ток на батерията вътре в съответните намотки на трансформатора, предизвиквайки незабавно увеличаване на мощността при противоположната намотка на трансформатора, където в крайна сметка се извежда изходът към товара.

MOSFET-овете са способни да обработват над 25 ампера ток и обхватът е доста огромен и следователно става подходящ задвижващ трансформатор с различни спецификации на мощността.

Въпросът е само на модифициране на трансформатора и батерията за изработване на инвертори с различен диапазон с различна мощност.

Списък на частите за описаната по-горе 150-ватова схема на инвертора:

• R1 = 220K пот, трябва да се настрои за придобиване на желаната изходна честота.
• R2, R3, R4, R5 = 1K,
• T1, T2 = IRF540
• N1-N4 = IC 4093
• C1 = 0,01uF,
• C3 = 0.1uF

TR1 = 0-12V входна намотка, ток = 15 Amp, изходно напрежение според необходимите спецификации

Формулата за изчисляване на честотата ще бъде идентична с тази, описана по-горе за IC 4049.

f = 1 / 1,2 RC. където R = R1 зададена стойност и C = C1

6) Използване на IC 4060

Ако имате единична 4060 IC в електронната си боклука, заедно с трансформатор и няколко силови транзистора, вероятно сте готови да създадете вашата проста схема на силов инвертор, използвайки тези компоненти. Основният дизайн на предложената инверторна схема, базирана на IC 4060, може да бъде визуализиран в горната схема. По принцип концепцията е една и съща, ние използваме IC 4060 като осцилатор , и задайте изхода му, за да създадете последователно включване ИЗКЛЮЧВАНЕ на импулси през инверторен BC547 транзисторен етап.

Подобно на IC 4047, IC 4060 изисква външни RC компоненти за настройка на изходната честота, но изходът от IC 4060 се завършва на 10 отделни пинота в определен ред, при който изходът генерира честота със скорост, удвояваща тази на предхождащ пиноут.

Въпреки че можете да намерите 10 отделни изхода със скорост 2X честота в IC изходните изводи, ние избрахме пин # 7, тъй като той осигурява най-бързата честота сред останалите и следователно може да изпълни това, използвайки стандартни компоненти за RC мрежата, които могат да ви бъдат лесно достъпни, независимо в коя част на земното кълбо се намирате.

За изчисляване на RC стойностите за R2 + P1 и C1 и честотата можете да използвате формулата, както е описано по-долу:

Или друг начин е чрез следната формула:

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

Rt е в Ома, Ct във Фарад

Повече информация може да се получи от тази статия

Ето още една страхотна идея за DIY инвертор, която е изключително надеждна и използва обикновени части за постигане на инверторен дизайн с висока мощност и може да бъде надградена до всяко желано ниво на мощност.

Нека научим повече за този прост дизайн

7) Най-простият 100-ватов инвертор за новодошлите

Схемата на обикновен инвертор от 100 вата, обсъдена в тази статия, може да се счита за най-ефективната, надеждна, лесна за изграждане и мощна инверторна конструкция. Той ще преобразува всеки 12V в 220V ефективно, като използва минимални компоненти

Въведение

Идеята е публикувана преди много години в едно от списанията за електроника на elecktor, представям я тук, за да можете всички да направите и използвате тази схема за вашите лични приложения. Нека научим повече.

Предложената проста конструкция на инверторна схема от 100 вата е публикувана доста отдавна в едно от списанията за електроника elektor и според мен тази схема е един от най-добрите инверторни проекти, които можете да получите.

Смятам, че е най-добрият, защото дизайнът е добре балансиран, добре изчислен, използва обикновени части и ако се направи всичко правилно, ще започне да работи незабавно.

Ефективността на този дизайн е около 85%, което е добре предвид простия формат и свързаните с това ниски разходи.

Използване на транзистор, стабилен като 50Hz осцилатор

По принцип целият дизайн е изграден около нестабилен мултивибратор, състоящ се от два транзистора с общо предназначение BC547 с ниска мощност, заедно със свързаните части, състоящи се от два електролитни кондензатора и някои резистори.

Този етап е отговорен за генерирането на основните импулси от 50 Hz, необходими за започване на инверторните операции.

Горните сигнали са на ниски нива на ток и следователно трябва да бъдат повдигнати до някои по-високи порядъци. Това се прави от драйверите транзистори BD680, които по природа са Дарлингтън.

Тези транзистори приемат сигнали с ниска мощност 50 Hz от транзисторните каскади BC547 и ги повдигат при по-високи нива на ток, така че да могат да се подават към изходните транзистори.

Изходните транзистори са двойка 2N3055, които получават усилено токово задвижване в основата си от горния етап на драйвера.

2N3055 Транзистори като степен на захранване

По този начин транзисторите 2N3055 също се задвижват при високи нива на насищане и високи токове, които се изпомпват последователно в съответните намотки на трансформатора и се преобразуват в необходимите 220V AC волта във вторичната част на трансформатора.

Списък на частите за описаната по-горе проста инверторна схема от 100 вата

• R1, R2 = 27K, 1/4 вата 5%
• R3, R4, R5, R6 = 330 OHMS, 1/4 вата 5%
• R7, R8 = 22 OHMS, 5 ВАТОВА ТИПНА РАНА
• C1, C2 = 470nF
• T1, T2 = BC547,
• T3, T4 = BD680 или TIP127
• T5, T6 = 2N3055,
• D1, D2 = 1N5402
• TRANSFORMER = 9-0-9V, 5 AMP
• БАТЕРИЯ = 12V, 26AH,

Радиатор за T3 / T4 и T5 / T6

Спецификации:

1. Изходна мощност: 100 вата, ако на всеки канал се използват единични транзистори 2n3055.
2. Честота: 50 Hz, квадратна вълна,
3. Входно напрежение: 12V при 5 ампера за 100 вата,
4. Изходни волта: 220V или 120V (с някои настройки)

От горната дискусия може да се почувствате напълно просветлени по отношение на това как да изградите тези 7 прости инверторни вериги, чрез конфигуриране на дадена основна осцилаторна верига с BJT етап и трансформатор и чрез включване на много обикновени части, които вече могат да съществуват при вас или са достъпни чрез спасяване на стара сглобена платка за компютър.

Как да изчислим резисторите и кондензаторите за честоти 50 Hz или 60 Hz

В тази инверторна схема, базирана на транзистор, конструкцията на осцилатора е изградена с помощта на транзисторизирана нестабилна схема.

По принцип резисторите и кондензаторите, свързани с основите на транзисторите, определят честотата на изхода. Въпреки че те са правилно изчислени, за да произвеждат приблизително 50 Hz честота, ако допълнително се интересувате да промените изходната честота според собствените си предпочитания, можете лесно да го направите, като ги изчислите чрез това Транзисторен стабилен мултивибратор калкулатор.

Универсален Push-Pull модул

Ако се интересувате от постигане на по-компактен и ефективен дизайн с помощта на проста конфигурация с 2-жилен трансформатор, можете да опитате следните няколко концепции

Първият по-долу използва IC 4047, заедно с няколко p-канални и n-канални MOSFET-та:

Ако искате да използвате някакъв друг осцилаторен етап според вашите предпочитания, в този случай можете да приложите следния универсален дизайн.

Това ще ви позволи да интегрирате всяка желана степен на осцилатор и да получите необходимата 220 V изходна мощност.

Освен това той също има вграден етап на зарядно устройство за автоматично превключване.

Предимства на обикновен Push-Pull инвертор

Основните предимства на тази универсална конструкция на инвертора с двойно издърпване са:

• Той използва двупроводен трансформатор, което прави дизайна високоефективен по отношение на размера и изходната мощност.
• Той включва превключване със зарядно устройство, което зарежда батерията, когато е налична мрежата, а по време на повреда в мрежата преминава в режим на инвертор, използвайки същата батерия, за да произведе предвидените 220 V от батерията.
• Той използва обикновени p-канални и N-канални MOSFET без никакви сложни схеми.
• Изграждането е по-евтино и по-ефективно от централния кран.

УНИВЕРСАЛЕН МОДУЛ MOSFET PULH PULL, КОЙТО ЩЕ ИНТЕРФЕЙСИРА С ВСЯКАКВА ЖЕЛАНА ОСЦИЛАТОРНА КРУГА

За напреднали потребители

По-горе обяснените бяха няколко директни дизайна на инверторни схеми, но ако смятате, че те са доста обикновени за вас, винаги можете да проучите по-усъвършенствани дизайни, включени в този уебсайт. Ето още няколко връзки за справка:

Още инверторни проекти за вас с пълна онлайн помощ!

• 7 най-добри модифицирани инверторни вериги
• 5 най-добри инверторни схеми, базирани на IC 555
• Инверторни схеми SG3525