Πώς να φτιάξετε ένα απλό κύκλωμα 200 VA, σπιτικό Power Inverter - τετράγωνο κύμα

Πώς να φτιάξετε ένα απλό κύκλωμα 200 VA, σπιτικό Power Inverter - τετράγωνο κύμα

Απόδοση περίπου 85% και ισχύ εξόδου άνω των 200 watt είναι αυτό που θα λάβετε από την παρούσα σχεδίαση ενός μετατροπέα ισχύος (οικιακής κατασκευής). Πλήρης σχηματική διαδικασία κυκλώματος και διαδικασία κατασκευής που εξηγείται εδώ.

Εισαγωγή

Μπορεί να έχετε συναντήσει πολλά άρθρα σχετικά με τους μετατροπείς ρεύματος, ωστόσο μπορεί να είστε ακόμα μπερδεμένοι με την κατασκευή ενός μετατροπέα ισχύος; Το παρόν περιεχόμενο παρέχει έναν πλήρη οδηγό κατασκευής ενός οικιακού μετατροπέα ισχύος.





Εάν σκοπεύετε να φτιάξετε το δικό σας χαμηλού κόστους και απλό οικιακό μετατροπέα ισχύος, τότε μάλλον δεν θα βρείτε καλύτερο κύκλωμα από το τρέχον.

Αυτή η βαριά, εύκολη κατασκευή κατασκευή περιλαμβάνει πολύ λίγους αριθμούς εξαρτημάτων που μπορούν να βρεθούν εύκολα διαθέσιμα σε οποιοδήποτε ηλεκτρονικό κατάστημα λιανικής.



Η έξοδος του μετατροπέα θα είναι προφανώς τετράγωνο κύμα και εξαρτάται επίσης από το φορτίο. Ωστόσο, αυτά τα μειονεκτήματα δεν θα έχουν σημασία όσο δεν λειτουργεί ο εξελιγμένος ηλεκτρονικός εξοπλισμός και η έξοδος δεν φορτώνεται υπερβολικά.

Το μεγάλο πλεονέκτημα του παρόντος σχεδιασμού είναι η απλότητά του, πολύ χαμηλό κόστος, υψηλή ισχύ εξόδου, λειτουργία 12 volt και χαμηλή συντήρηση. Εκτός αυτού, μόλις κατασκευαστεί, μια άμεση εκκίνηση είναι αρκετά σίγουρη.

Εάν παρουσιαστεί οποιοδήποτε πρόβλημα, η αντιμετώπιση προβλημάτων δεν θα είναι πονοκέφαλος και μπορεί να εντοπιστεί μέσα σε λίγα λεπτά. Η απόδοση του συστήματος είναι επίσης πολύ υψηλή, σε περίπου 85% και η ισχύς εξόδου είναι πάνω από 200 watt.



Ένας απλός δύο τρανζίστορ ασήμαντος πολύ-δονητής σχηματίζει την κύρια γεννήτρια τετραγωνικών κυμάτων Το σήμα ενισχύεται καταλλήλως από δύο τρανζίστορ Darlington μέσης ισχύος ενισχυτή ρεύματος.

Αυτό το ενισχυμένο σήμα τετραγωνικού κύματος τροφοδοτείται περαιτέρω στο στάδιο εξόδου που περιλαμβάνει παράλληλα συνδεδεμένα τρανζίστορ υψηλής ισχύος. Αυτά τα τρανζίστορ μετατρέπουν αυτό το σήμα σε εναλλασσόμενους παλμούς υψηλού ρεύματος που απορρίπτονται στις δευτερεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή ισχύος.

Η επαγόμενη τάση από το δευτερεύον στο πρωτεύον τύλιγμα, έχει ως αποτέλεσμα μια τεράστια μετατροπή 230 ή 120 βολτ, σύμφωνα με τις προδιαγραφές του μετασχηματιστή.

Ας μελετήσουμε λεπτομερώς πώς λειτουργεί το κύκλωμα.

Λειτουργία κυκλώματος

Η περιγραφή του διαγράμματος κυκλώματος αυτού του οικιακού μετατροπέα ισχύος μπορεί απλά να γίνει κατανοητή μέσω των ακόλουθων σημείων:

Το τρανζίστορ T1 και T2 μαζί με τα C1 και C2 και τα άλλα σχετικά μέρη σχηματίζει τον απαιτούμενο αστραπιαίο πολυ-δονητή και την καρδιά του κυκλώματος.

Τα σχετικά ασθενή σήματα τετραγωνικού κύματος που παράγονται στον συλλέκτη των Τ1 και Τ2 εφαρμόζονται στη βάση των τρανζίστορ οδηγού Τ2 και Τ3 αντίστοιχα. Αυτά καθορίζονται ως ζεύγη Darlington και έτσι ενισχύουν πολύ αποτελεσματικά τα σήματα σε κατάλληλα επίπεδα, έτσι ώστε να μπορούν να τροφοδοτούνται στη διαμόρφωση τρανζίστορ εξόδου υψηλής ισχύος.

Κατά τη λήψη του σήματος από τα Τ2 και Τ3, όλα τα τρανζίστορ παράλληλης εξόδου κορεστούν αρκετά καλά σύμφωνα με το μεταβαλλόμενο σήμα και δημιουργούν ένα τεράστιο εφέ ώθησης στις δευτερεύουσες περιελίξεις στον μετασχηματιστή ισχύος. Αυτή η εναλλακτική εναλλαγή ολόκληρης της τάσης της μπαταρίας μέσω των περιελίξεων προκαλεί μαζική αύξηση της ισχύος στις πρωτεύουσες περιελίξεις του μετασχηματιστή παράγοντας την επιθυμητή έξοδο AC.

Οι αντιστάσεις που τοποθετούνται στον πομπό των τρανζίστορ 2N3055 είναι όλες 1 Ohm, 5 Watt και έχει εισαχθεί για την αποφυγή καταστάσεων θερμικής διαφυγής με οποιοδήποτε από τα τρανζίστορ.

ΚΑΤΑΛΟΓΟΣ ΜΕΡΩΝ

ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ ¼ WATT, CFR

R1, R4 = 470 Ω,

R2, R3 = 39 Κ,

ΑΝΤΙΣΤΑΣΕΙΣ, 10 WATT, WIRE WOUND

R5, R6 = 100 Ω,

R7-----R14 = 15 Ω,

R15 ---- R22 = 0,22 Ohms, 5 watt (μπορεί να συνδεθεί απευθείας εάν όλα τα παράλληλα τρανζίστορ είναι τοποθετημένα σε ένα κοινό ψύκτρα, ξεχωριστά για κάθε κανάλι)

Πυκνωτές

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

Ημιαγωγοί

D1, D2 = 1N5408,

T1, T2 = BC547B,

T3, T4 = ΣΥΜΒΟΥΛΗ 127,

T5 ----- T12 = 2Ν 3055 ΜΕΤΑΦΟΡΤΕΣ ΙΣΧΥΟΣ,

Διάφορα

TRANSFORMER = 10 έως 20 AMPS, 9 - 0 - 9 VOLTS,

HEATSINKS = ΜΕΓΑΛΟΣ ΤΥΠΟΣ,

ΜΠΑΤΑΡΙΑ = 12 VOLT, 100 AH

Εκπαιδευτικό κτίριο μετατροπέα

Η παρακάτω συζήτηση θα σας δώσει μια λεπτομερή βήμα βήμα εξήγηση σχετικά με τον τρόπο κατασκευής του δικού σας μετατροπέα ισχύος:

ΠΡΟΕΙΔΟΠΟΙΗΣΗ: Το τρέχον κύκλωμα περιλαμβάνει επικίνδυνα εναλλασσόμενα ρεύματα, συνιστάται ιδιαίτερη προσοχή.

Το μόνο μέρος του κυκλώματος που είναι πιθανότατα δύσκολο να προμηθευτεί είναι ο μετασχηματιστής, επειδή ένας μετασχηματιστής ονομαστικής ισχύος 10 Amp δεν διατίθεται εύκολα στην αγορά. Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείτε να αποκτήσετε δύο μετασχηματιστές ονομαστικής ισχύος 5 Amp (εύκολα διαθέσιμος) και να συνδέσετε παράλληλα τις δευτερεύουσες βρύσες τους.

Μην συνδέετε τον πρωτεύοντα παράλληλα, αλλά μην τους χωρίζετε ως δύο ξεχωριστές εξόδους (Δείτε Εικόνα και κάντε κλικ για μεγέθυνση).

Το επόμενο δύσκολο στάδιο της διαδικασίας κατασκευής είναι η κατασκευή των ψύκτρων. Δεν θα σας συνιστούσα να τα φτιάξετε μόνοι σας, καθώς η εργασία μπορεί να είναι πολύ κουραστική και χρονοβόρα επίσης. Θα ήταν μάλλον καλύτερη ιδέα να τα προετοιμάσουμε. Θα βρείτε ποικιλία από αυτά, σε διαφορετικά μεγέθη στην αγορά.

Διάγραμμα Pinout 2N3055

Επιλέξτε τα κατάλληλα, βεβαιωθείτε ότι οι οπές έχουν τρυπηθεί κατάλληλα για το πακέτο TO-3, όπως φαίνεται στην εικόνα. Το TO-3 είναι ο κωδικός που αναγνωρίζει τυπικά τις διαστάσεις των τρανζίστορ ισχύος που ταξινομούνται στον τύπο που χρησιμοποιείται στο παρόν κύκλωμα, δηλαδή για το 2N3055.

Στερεώστε σταθερά το T5 ---- T8 πάνω στους ψύκτες χρησιμοποιώντας 1/8 * 1/2 βίδες, παξιμάδια και ροδέλες ελατηρίου. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε δύο ξεχωριστές ψύκτρες για τα δύο σύνολα τρανζίστορ ή ένα μόνο μεγάλο ψύκτρα. Μην ξεχάσετε να απομονώσετε τα τρανζίστορ από την ψύκτρα με τη βοήθεια του κιτ απομόνωσης mica.

Διάγραμμα Pinout TIP127

Η κατασκευή του PCB είναι απλώς θέμα τοποθέτησης όλων των εξαρτημάτων στη θέση τους και διασύνδεσης των αγωγών τους σύμφωνα με το δεδομένο σχηματικό κύκλωμα. Μπορεί να γίνει απλά πάνω από ένα κομμάτι γενικού PCB.

Τα τρανζίστορ T3 και T4 χρειάζονται επίσης ψύκτρες. Η ψύκτρα αλουμινίου τύπου καναλιού 'C' θα κάνει τη δουλειά τέλεια. Αυτό μπορεί επίσης να προμηθευτεί έτοιμο σύμφωνα με το δεδομένο μέγεθος.

Τώρα μπορούμε να συνδέσουμε τα σχετικά σημεία από τη συναρμολογημένη πλακέτα με τα τρανζίστορ ισχύος που είναι τοποθετημένα πάνω από τους ψύκτες. Φροντίστε τη βάση, τον πομπό και τον συλλέκτη, μια λανθασμένη σύνδεση θα σήμαινε άμεση ζημιά της συγκεκριμένης συσκευής.

Μόλις όλα τα καλώδια συνδεθούν σωστά στα απαιτούμενα σημεία, σηκώστε απαλά ολόκληρο το συγκρότημα και τοποθετήστε το στη βάση ενός ισχυρού και ανθεκτικού μεταλλικού κουτιού. Το μέγεθος του κουτιού πρέπει να είναι τέτοιο ώστε το συγκρότημα να μην είναι γεμάτο.

Είναι αυτονόητο ότι οι έξοδοι και οι είσοδοι του κυκλώματος πρέπει να τερματίζονται σε κατάλληλο τύπο πρίζας, για να διευκολύνονται οι εξωτερικές συνδέσεις. Τα εξωτερικά εξαρτήματα θα πρέπει επίσης να περιλαμβάνουν θήκη ασφάλειας, LED και διακόπτη εναλλαγής.

Πώς να δοκιμάσετε

  • Ο έλεγχος αυτού του οικιακού μετατροπέα είναι πολύ απλός. Μπορεί να γίνει με τους ακόλουθους τρόπους:
  • Εισαγάγετε την καθορισμένη ασφάλεια στη θήκη της ασφάλειας.
  • Συνδέστε μια λάμπα πυρακτώσεως 120/230 volt 100 Watt στην υποδοχή εξόδου,
  • Τώρα πάρτε μια πλήρως φορτισμένη μπαταρία μολύβδου οξέος 12V / 100Ah και συνδέστε τους πόλους της στους ακροδέκτες τροφοδοσίας του μετατροπέα.
  • Εάν όλα είναι συνδεδεμένα σύμφωνα με το δεδομένο σχήμα, ο μετατροπέας θα πρέπει να αρχίσει αμέσως να λειτουργεί φωτίζοντας τον λαμπτήρα πολύ έντονα.
  • Για την ικανοποίησή σας μπορείτε να ελέγξετε την τρέχουσα κατανάλωση της μονάδας ακολουθώντας τα απλά βήματα:
  • Πάρτε ένα ψηφιακό πολύμετρο (DMM), επιλέξτε 20A τρέχον εύρος σε αυτό.
  • Αφαιρέστε την ασφάλεια του μετατροπέα από τη θήκη της,
  • Κλιπ τα προϊόντα DMM στους ακροδέκτες ασφαλειών έτσι ώστε το θετικό προϊόν DMM να συνδέεται με το θετικό της μπαταρίας.
  • Ενεργοποιήστε το μετατροπέα, το ρεύμα που καταναλώνεται θα εμφανίζεται αμέσως μέσω του DMM. Εάν πολλαπλασιάσετε αυτό το ρεύμα με την τάση της μπαταρίας, δηλαδή με 12, το αποτέλεσμα θα σας δώσει την κατανάλωση ισχύος εισόδου.
  • Ομοίως, ενδέχεται να βρείτε την ισχύ που καταναλώνεται μέσω της παραπάνω διαδικασίας (το DMM έχει οριστεί στην περιοχή AC). Εδώ θα πρέπει να πολλαπλασιάσετε το ρεύμα εξόδου με την τάση εξόδου (120 ή 230)
  • Διαιρώντας την ισχύ εξόδου με την ισχύ εισόδου και πολλαπλασιάζοντας το αποτέλεσμα με 100, θα σας δώσει αμέσως την απόδοση του μετατροπέα.
  • Εάν έχετε οποιεσδήποτε ερωτήσεις σχετικά με τον τρόπο κατασκευής του δικού σας μετατροπέα ισχύος, μη διστάσετε να σχολιάσετε (τα σχόλια χρειάζονται εποπτεία, μπορεί να χρειαστεί χρόνος για να εμφανιστούν).



Προηγούμενο: Πώς να φτιάξετε ένα κύκλωμα μετατροπέα υψηλής ισχύος 400 Watt Επόμενο: Υπολογισμός μπαταρίας, μετασχηματιστή, MOSFET στο μετατροπέα