Inversor 12 220V seno puro manual. Alto voltaje y más. Circuitos convertidores de potencia

En este artículo encontrará instrucciones detalladas paso a paso para fabricar un inversor de CA de 220 V y 50 Hz a partir de una batería de automóvil de 12 V. Un dispositivo de este tipo es capaz de suministrar potencia de 150 a 300 W.

El diagrama del circuito de este dispositivo es bastante sencillo..

Este circuito funciona según el principio de los convertidores Push-Pull. El corazón del dispositivo será la placa CD-4047, que funciona como oscilador maestro y también controla los transistores de efecto de campo que funcionan en modo de conmutación. Sólo un transistor puede estar abierto; si dos transistores están abiertos al mismo tiempo, se producirá un cortocircuito, como resultado del cual los transistores se quemarán; esto también puede suceder en caso de un control inadecuado.

La placa CD-4047 no está diseñada para el control de alta precisión de transistores de efecto de campo, pero hace frente a esta tarea perfectamente. Además, para que el dispositivo funcione, necesitará un transformador de un UPS antiguo de 250 o 300 W con un devanado primario y un punto de conexión positivo medio desde la fuente de alimentación.

El transformador tiene una cantidad bastante grande de devanados secundarios, será necesario usar un voltímetro para medir todas las tomas y encontrar un devanado de red de 220 V. Los cables que necesitamos darán la resistencia eléctrica más alta de aproximadamente 17 ohmios; puedes quitar los cables adicionales.

Antes de empezar a soldar, es recomendable volver a comprobar todo. Se recomienda elegir transistores del mismo lote y de las mismas características; el condensador del circuito de excitación suele tener una pequeña fuga y una tolerancia estrecha. Estas características están determinadas por un probador de transistores.

Dado que la placa CD-4047 no tiene análogos, es necesario comprarla, pero si es necesario, los transistores de efecto de campo se pueden cambiar a canales n con un voltaje de 60 V y una corriente de al menos 35 A. Adecuado de la serie IRFZ.

Además, el circuito puede funcionar utilizando transistores bipolares en la salida, pero cabe señalar que la potencia del dispositivo será mucho menor en comparación con el circuito que utiliza "trabajadores de campo".

Las resistencias limitadoras de puerta deben ser de 10 a 100 ohmios, pero son preferibles resistencias de 22 a 47 ohmios con una potencia de 250 mW.

A menudo, el circuito de conducción se ensambla exclusivamente a partir de los elementos indicados en el diagrama, que tiene ajustes precisos para 50 Hz.

Si montas el dispositivo correctamente, funcionará desde los primeros segundos, pero al encenderlo por primera vez es importante estar seguro. Para ello, en lugar de un fusible (ver diagrama), es necesario instalar una resistencia con un valor nominal de 5-10 ohmios o una bombilla de 12 V, para evitar que los transistores exploten si se cometen errores.

Si el dispositivo funciona de manera estable, el transformador emitirá un sonido, pero las teclas no se calentarán. Si todo funciona correctamente, es necesario quitar la resistencia (bombilla) y suministrar energía a través del fusible.

En promedio, el inversor consume energía cuando el robot está inactivo entre 150 y 300 mA, según la fuente de alimentación y el tipo de transformador.

Luego es necesario medir el voltaje de salida, la salida debe ser de aproximadamente 210-260 V, esto se considera un indicador normal, ya que el inversor no tiene estabilización. A continuación, debe verificar el dispositivo conectando una bombilla de 60 vatios bajo carga y dejándolo funcionar durante 10 a 15 segundos; durante este tiempo las teclas se calentarán un poco, ya que no tienen disipadores de calor. Las teclas deben calentarse de manera uniforme; en caso de calentamiento desigual, debe buscar dónde se cometieron los errores.

Equipamos el inversor con la función de Control Remoto

El cable positivo principal debe conectarse al punto medio del transformador, pero para que el dispositivo comience a funcionar, se debe conectar un plus de baja corriente a la placa. Esto iniciará el generador de impulsos.

Un par de sugerencias sobre la instalación. Todo está instalado en la caja de la fuente de alimentación de la computadora, los transistores deben instalarse en radiadores separados.

Si se instala un disipador de calor común, asegúrese de aislar la caja del transistor del disipador de calor. El refrigerador está conectado a un bus de 12V.

Uno de los inconvenientes importantes de este inversor es la falta de protección contra cortocircuitos y, si esto sucede, todos los transistores se quemarán. Para evitarlo, es imprescindible instalar un fusible de 1A en la salida.

Para arrancar el inversor se utiliza un botón de baja potencia, a través del cual se suministrará un plus a la placa. Las barras del transformador deben fijarse directamente a los disipadores de los transistores.

Si conecta un medidor de energía a la salida del convertidor, podrá ver que la frecuencia y el voltaje de salida están dentro del rango permitido. Si obtiene un valor mayor o menor que 50 Hz, debe ajustarlo usando una resistencia variable de múltiples vueltas, que está instalada en la placa.

Muchos radioaficionados también son entusiastas de los coches y les encanta relajarse con amigos en la naturaleza, pero no quieren renunciar en absoluto a los beneficios de la civilización. Por lo tanto, ensamblan un convertidor de voltaje 12220 con sus propias manos, cuyo circuito se muestra en las figuras siguientes. En este artículo contaré y mostraré varios diseños de inversores que se utilizan para obtener tensión de red de 220 voltios de la batería de un automóvil.

El dispositivo está construido sobre un inversor push-pull con dos potentes transistores de efecto de campo. Cualquier transistor de efecto de campo de canal N con una corriente de 40 amperios o más es adecuado para este diseño; utilicé transistores económicos IRFZ44/46/48, pero si necesita más potencia en la salida, es mejor usar transistores de efecto de campo más potentes. .

Enrollamos el transformador sobre un anillo de ferrita o sobre un núcleo blindado E50, o puedes utilizar cualquier otro. El devanado primario debe enrollarse con un cable de dos núcleos con una sección transversal de 0,8 mm - 15 vueltas. Si utiliza un núcleo blindado con dos secciones en el marco, el devanado primario se enrolla en una de las secciones y el devanado secundario consta de 110-120 vueltas de alambre de cobre de 0,3-0,4 mm. A la salida del transformador obtenemos una tensión alterna en el rango de 190-260 Voltios, pulsos rectangulares.

El convertidor de voltaje 12 220 cuyo circuito se ha descrito puede alimentar varias cargas, cuya potencia no supera los 100 vatios

Forma del pulso de salida: rectangular

Un transformador en un circuito con dos devanados primarios de 7 Voltios (cada brazo) y un devanado de red de 220 Voltios. Casi todos los transformadores de sistemas de alimentación ininterrumpida son adecuados, pero con una potencia de 300 vatios o más. El diámetro del hilo del devanado primario es de 2,5 mm.

Los transistores IRFZ44, si faltan, se pueden reemplazar fácilmente por IRFZ40,46,48 e incluso por otros más potentes: IRF3205, IRL3705. Los transistores del circuito multivibrador TIP41 (KT819) se pueden sustituir por KT805, KT815, KT817, etc.

Atención, el circuito no tiene protección en la salida y entrada contra cortocircuito o sobrecarga, las teclas se sobrecalentarán o quemarán.

Se pueden descargar dos versiones del diseño de la placa de circuito impreso y una foto del convertidor terminado desde el enlace de arriba.

Este convertidor es bastante potente y se puede utilizar para alimentar un soldador, una amoladora, un horno microondas y otros dispositivos. Pero no olvides que su frecuencia de funcionamiento no es de 50 Hercios.

El devanado primario del transformador está enrollado con 7 núcleos a la vez, con un cable con un diámetro de 0,6 mm y contiene 10 vueltas con un grifo del medio extendido a lo largo de todo el anillo de ferrita. Después de enrollar, aislamos el devanado y comenzamos a enrollar el devanado elevador, con el mismo cable, pero ya 80 vueltas.

Es recomendable instalar transistores de potencia en disipadores de calor. Si ensambla el circuito convertidor correctamente, debería funcionar de inmediato y no requiere ninguna configuración.

Como ocurre con el diseño anterior, el corazón del circuito es el TL494.

Este es un dispositivo convertidor de pulsos push-pull listo para usar, su análogo doméstico completo es 1114EU4. En la salida del circuito se utilizan diodos rectificadores de alta eficiencia y un filtro C.

En el convertidor utilicé un núcleo de ferrita en forma de W del transformador TPI TV. Todos los devanados originales se desenrollaron, porque rebobiné el devanado secundario 84 vueltas con alambre de 0,6 en aislamiento esmaltado, luego una capa de aislamiento y pasé al devanado primario: 4 vueltas oblicuas de 8 alambres de 0,6, después de enrollar los devanados fueron Anillado y dividido por la mitad, obtuvimos 2 devanados de 4 vueltas en 4 cables, el comienzo de uno se conectó al final del otro, así que hicimos un grifo desde el medio, y finalmente enrollamos el devanado de retroalimentación con cinco vueltas de PEL. 0,3 alambre.

El circuito convertidor de voltaje 12 220 que examinamos incluye un estrangulador. Puede hacerlo usted mismo, enrollándolo en un anillo de ferrita de una fuente de alimentación de computadora con un diámetro de 10 mm y 20 vueltas de cable PEL 2.

También hay un dibujo de una placa de circuito impreso para un circuito convertidor de voltaje de 12220 voltios:

Y unas cuantas fotos del convertidor de 12-220 Voltios resultante:

Nuevamente me gustó el TL494 combinado con Mosfets (este es un tipo de transistor de efecto de campo tan moderno), esta vez tomé prestado el transformador de una vieja fuente de alimentación de computadora. Al diseñar el tablero, tuve en cuenta sus conclusiones, así que tenga cuidado al elegir su opción de ubicación.

Para hacer el estuche, usé una lata de refresco de 0,25 litros, que había arrebatado con éxito después de un vuelo desde Vladivostok, corté el anillo superior con un cuchillo afilado, corté por la mitad y pegué un círculo de fibra de vidrio con agujeros. para un interruptor y un conector usando epoxi.

Para darle rigidez al frasco, corté una tira del ancho de nuestro cuerpo de una botella de plástico, la cubrí con pegamento epoxi y la coloqué en el frasco. Después de que el pegamento se hubo secado, el frasco se volvió bastante rígido y tenía paredes aisladas; el fondo La parte del frasco se dejó limpia para un mejor contacto térmico con el radiador de los transistores.

Para completar el montaje, soldé los cables a la tapa y lo fijé con pegamento caliente, esto permitirá, si surge la necesidad, desmontar el convertidor de voltaje simplemente calentando la tapa con un secador de pelo.

El diseño del convertidor está diseñado para convertir el voltaje de 12 voltios de la batería en voltaje alterno de 220 voltios con una frecuencia de 50 Hz. La idea del plan fue tomada de noviembre de 1989.

El diseño de radioaficionado contiene un oscilador maestro diseñado para una frecuencia de 100 Hz en el disparador K561TM2, un divisor de frecuencia por 2 en el mismo chip, pero en el segundo disparador, y un amplificador de potencia de transistor cargado con un transformador.

Los transistores, teniendo en cuenta la potencia de salida del convertidor de voltaje, deben instalarse en radiadores con una gran área de enfriamiento.

El transformador se puede rebobinar a partir de un antiguo transformador de red TS-180. El devanado de red se puede utilizar como secundario y luego se enrollan los devanados Ia y Ib.

El convertidor de voltaje ensamblado a partir de los componentes de trabajo no requiere ajuste, con la excepción de seleccionar el capacitor C7 con la carga conectada.

Si necesita un dibujo de placa de circuito impreso realizado en , haga clic en el dibujo de PCB.

Las señales del microcontrolador PIC16F628A a través de resistencias de 470 ohmios controlan los transistores de potencia, obligándolos a abrirse uno por uno. Los semidevanados de un transformador con una potencia de 500-1000 VA están conectados a los circuitos fuente de los transistores de efecto de campo. Debe haber 10 voltios en sus devanados secundarios. Si tomamos un cable con una sección transversal de 3 mm2, la potencia de salida será de unos 500 W.

Todo el diseño es muy compacto, por lo que puedes usar una placa sin grabar las pistas. Puede capturar el archivo con el firmware del microcontrolador en el enlace verde justo arriba

El circuito convertidor 12-220 está realizado en un generador que crea pulsos simétricos siguiendo antifase y una unidad de salida implementada en interruptores de campo, a los que se conecta un transformador elevador a la carga. Sobre los elementos DD1.1 y DD1.2 se monta un multivibrador según el esquema clásico, generando pulsos con una frecuencia de repetición de 100 Hz.

Para formar pulsos simétricos que viajan en antifase, el circuito utiliza un disparador D del microcircuito CD4013. Divide por dos todos los impulsos que entran en su entrada. Si tenemos una señal que llega a la entrada con una frecuencia de 100 Hz, entonces la salida del disparador será de solo 50 Hz.

Dado que los transistores de efecto de campo tienen una puerta aislada, la resistencia activa entre su canal y la puerta tiende a un valor infinitamente grande. Para proteger las salidas del disparador contra sobrecargas, el circuito tiene dos elementos buffer DD1.3 y DD1.4, a través de los cuales los pulsos van a los transistores de efecto de campo.

Se incluye un transformador elevador en los circuitos de drenaje de los transistores. Para protegerse contra la autoinducción de la autoinducción en los desagües, se les conectan diodos Zener de alta potencia. La supresión de interferencias de RF se realiza mediante un filtro en R4, C3.

El bobinado del inductor L1 se realiza a mano sobre un anillo de ferrita con un diámetro de 28 mm. Está enrollado con alambre PEL-2 de 0,6 mm en una sola capa. El transformador es el transformador de red más común para 220 voltios, pero con una potencia de al menos 100 W y con dos devanados secundarios de 9 V cada uno.

Para aumentar la eficiencia del convertidor de voltaje y evitar un sobrecalentamiento severo, se utilizan transistores de efecto de campo con baja resistencia en la etapa de salida del circuito inversor.

En DD1.1 - DD1.3, C1, R1, se fabrica un generador de impulsos rectangular con una frecuencia de repetición de impulsos de 200 Hz. Luego, los pulsos se alimentan al divisor de frecuencia construido sobre los elementos DD2.1 - DD2.2. Por lo tanto, en la salida del divisor, la sexta salida de DD2.1, la frecuencia cae a 100 Hz, y ya en la octava salida de DD2.2. son 50 Hz.

La señal del pin 8 de DD1 y del pin 6 de DD2 va a los diodos VD1 y VD2. Para abrir completamente los transistores de efecto de campo es necesario aumentar la amplitud de la señal que pasa desde los diodos VD1 y VD2, para ello se utilizan VT1 y VT2 en el circuito convertidor de voltaje. Los transistores de salida de efecto de campo se controlan a través de VT3 y VT4. Si no se cometieron errores durante el montaje del inversor, este comienza a funcionar inmediatamente después de que se aplica la energía. Lo único que se recomienda hacer es seleccionar el valor de la resistencia R1 para que la salida sea la habitual de 50 Hz. VT5 y VT6. Cuando la salida Q1 (o Q2) baja, los transistores VT1 y VT3 (o VT2 y VT4) se abren, las capacitancias de la puerta comienzan a descargarse y los transistores VT5 y VT6 se cierran.
El convertidor en sí se ensambla según el clásico circuito push-pull.
Si el voltaje en la salida del convertidor excede el valor establecido, el voltaje en la resistencia R12 será superior a 2,5 V y, por lo tanto, la corriente a través del estabilizador DA3 aumentará bruscamente y aparecerá una señal de alto nivel en la entrada FV del Chip DA1.

Sus salidas Q1 y Q2 cambiarán al estado cero y los transistores de efecto de campo VT5 y VT6 se cerrarán, provocando una disminución en el voltaje de salida.
También se ha agregado al circuito convertidor de voltaje una unidad de protección de corriente basada en el relé K1. Si la corriente que fluye a través del devanado es mayor que el valor establecido, los contactos del interruptor de láminas K1.1 funcionarán. La entrada FC del chip DA1 será alta y sus salidas serán bajas, lo que provocará que los transistores VT5 y VT6 se cierren y una fuerte disminución en el consumo de corriente.

Después de esto, DA1 permanecerá bloqueado. Para iniciar el convertidor, será necesaria una caída de voltaje en la entrada IN DA1, que se puede lograr apagando la alimentación o cortocircuitando la capacitancia C1. Para hacer esto, puede introducir un botón sin bloqueo en el circuito, cuyos contactos están soldados en paralelo al capacitor.
Dado que el voltaje de salida es una onda cuadrada, el capacitor C8 está diseñado para suavizarlo. El LED HL1 es necesario para indicar la presencia de tensión de salida.
El transformador T1 está hecho de TS-180 y se puede encontrar en las fuentes de alimentación de los televisores CRT antiguos. Se eliminan todos sus devanados secundarios y se deja la tensión de red de 220 V. Sirve como devanado de salida del convertidor. Los semidevanados 1.1 y I.2 están hechos de cable PEV-2 1.8, de 35 vueltas cada uno. El comienzo de un devanado está conectado al final del otro.
El relevo es casero. Su devanado consta de 1-2 vueltas de cable aislado, clasificado para corriente de hasta 20...30 A. El cable está enrollado en el cuerpo del interruptor de láminas con contactos de cierre.

Al seleccionar la resistencia R3, puede establecer la frecuencia requerida del voltaje de salida y la resistencia R12, la amplitud de 215...220 V.

Hay situaciones completamente diferentes en las que el propietario necesita crear un nuevo convertidor de voltaje en casa. El objetivo principal de este dispositivo es proporcionar un valor de tensión de red de 220 V a partir de los valores originales de 12 W. El inversor de 12 a 220 lo fabrican a mano la mayoría de aficionados, ya que un inversor de buena calidad es bastante caro. Antes de ensamblar el dispositivo, debe comprender el principio de su funcionamiento para tener una idea del mecanismo de su funcionamiento.

¿En qué zonas se utiliza un inversor de voltaje de 12-220 V?

Con un uso estable de la batería, su nivel de carga disminuye gradualmente. El convertidor estabiliza el voltaje si no hay electricidad.

Un inversor de 12-220 V, fabricado con sus propias manos, le permitirá mejorar las estructuras de ingeniería en cualquier habitación. El valor de potencia de los dispositivos que convierten corriente se selecciona de acuerdo con los valores totales de las cargas utilizadas. Los procesos de consumo de energía pueden ser reactivos o activos. Las cargas reactivas no consumen completamente la cantidad de energía recibida, provocando que el valor de la potencia aparente sea mayor que su valor activo.

Los inversores de onda sinusoidal pura se utilizan para conectar un elemento cuya potencia total es de 3 kW. Se garantizan importantes ahorros de combustible mediante el uso de convertidores de voltaje y minicentrales eléctricas.

Los siguientes consumidores están conectados al diseño del inversor:

• Sistema de alarmas;
• caldera;
• aparatos de bombeo;
• sistema informático.

Ventaja de utilizar convertidores de voltaje.

Debido al hecho de que los inversores tienen una serie de características positivas, son muy valorados cuando se utilizan para diversos tipos de equipos eléctricos. Los dispositivos funcionan de forma silenciosa y no contaminan el medio ambiente con todo tipo de emisiones. El costo de mantenimiento de dichos dispositivos es mínimo: no es necesario verificar la presión en el motor. Los inversores tienen un desgaste mecánico bastante insignificante, lo que permite que sean utilizados por varios consumidores. Los inversores de 12-220 V funcionan con potencias mayores KR121 EU y tienen una mayor eficiencia.

En el proceso de montaje de inversores con dispositivos maestros como multivibradores, la ventaja de los convertidores es que el dispositivo es accesible y sencillo. El tamaño de los productos es compacto, su reparación no es difícil y pueden funcionar incluso a bajas temperaturas.

Esquema y principio de funcionamiento del inversor 12 220.

La mayor parte de los componentes de radio que utilizan inversores utilizan altas frecuencias en su funcionamiento. Un inversor de impulsos sustituye por completo al circuito clásico que utiliza transformadores. El microcircuito K561TM2 está formado por dos disparadores D, que tienen una entrada R y S. Dicho microcircuito se crea teniendo en cuenta el uso de tecnologías CMOS, encerrándolo en una caja de plástico.

Los generadores maestros inversores se montan teniendo en cuenta el K561TM2, utilizando el dispositivo DD1 para su funcionamiento. El disparador DD1.2 está montado en el divisor de frecuencia. Las etapas amplificadoras reciben una señal de los microcircuitos.

Para su funcionamiento, se seleccionan transistores KT827. Si faltan, entonces bastará con un transistor como el KT819 GM o un semiconductor de efecto de campo, el IRFZ44.

Los generadores de onda sinusoidal para inversor de 12-220 V funcionan a altas frecuencias. Para formar un circuito con un tamaño de 50 Hz, utilice un devanado secundario con una conexión en paralelo de condensadores y cargas. Al conectar cualquier dispositivo, los inversores crean un voltaje de conversión de 220 V.

El circuito tiene un inconveniente importante: la forma imperfecta de los parámetros de salida.

Hablando de cómo funciona el inversor 12 220, cabe señalar que el chip K561TM2 está duplicado por el K564TM2. Puede aumentar la potencia del convertidor seleccionando un transistor más intenso. Es importante tener en cuenta qué condensadores están instalados en las salidas. Tienen un voltaje de 250 V.

Transductor con piezas más recientes.

Un inversor casero puede funcionar en modo estable si el transistor en las salidas funciona desde una fuente amplificada con el generador principal. Para ello, se permite utilizar elementos de la serie KT819GM ​​​​instalados en radiadores dimensionales.

Al crear convertidores, se utiliza un esquema simplificado. Durante el proceso, debes encargarte de adquirir los materiales necesarios:

• microcircuitos KR121EU1;
• transistores IRL2505;
• soldador;
• estaño.

Los microcircuitos KR12116U1 tienen una propiedad notable: contienen un par de canales para regular el interruptor y le permiten hacer de manera muy simple un convertidor de voltaje simple. Los microcircuitos en el rango de temperatura de +25 a +30°C producen un valor de voltaje máximo dentro del rango de 3 y 9 V.

La frecuencia de los osciladores maestros está determinada por el parámetro del elemento en los circuitos. El transistor IRL2505 se instala cuando se utiliza en las salidas. Debe recibir una señal con el nivel adecuado, por lo que se ajusta el transistor de salida.

Los niveles bajos formados no permiten que el transistor pase de modos cerrados a ningún otro estado. Como resultado, se elimina por completo la aparición de flujos de corriente instantáneos durante la apertura simultánea de las teclas. Si se observa que niveles altos llegan a la primera salida, esto ayuda a desactivar la generación de pulsos. El circuito determina la conexión del cable común al pin 1.

Para instalar cascadas push-pull se utilizan transformadores T1 y dos transistores: VT1 y VT2. En canales abiertos, puedes ver el valor de resistencia a partir de 0,008 ohmios. Es insignificante y, por lo tanto, el valor de potencia del transistor es pequeño, incluso si pasa una gran corriente. Los transformadores de salida con una potencia de 100 W permiten que el IRL2505 aplique una corriente de 104 A, y los transformadores de pulso son de 360 ​​​​A.

Las principales características de los inversores incluyen la posibilidad de utilizar cualquier transformador que tenga dos devanados de 12 V en sus salidas.

Si la potencia de salida es de aproximadamente 200 W, en tales casos el transistor no está instalado en el radiador. Es importante tener en cuenta que el valor de la corriente eléctrica con una potencia de 400 W alcanza unos 40 A.

¿Cómo funciona un inversor para lámparas fluorescentes?

Para hacer un convertidor que ilumine una habitación de cualquier tamaño o un automóvil, basta con utilizar un diagrama de montaje con sus propias manos. Los convertidores de pulsos VOLTSL son push-pull. Se montan en fuentes de alimentación TL 494 (KS 1114EU4). Los microcircuitos están controlados por las partes de potencia de la fuente de alimentación y constan de:

• generador de voltaje;
• fuente estabilizadora de voltaje;
• dos transistores en las fuentes de salida de corriente eléctrica, cuya capacitancia es de 0,7 mm y 0,1 V.

Para completar la instalación, es necesario prever la compra de diodos rectificadores y un transformador de la fuente de alimentación. Es necesario abordar la cuestión del rebobinado de transformadores. Si hace este trabajo usted mismo, deberá calcular hasta 100 kHz. Cada resistencia se compra teniendo en cuenta los circuitos R1 y R2, creando el paso de un pulso de corriente en la salida. La frecuencia de funcionamiento se forma al crear el circuito C1 y R3. Se montan diodos HR307, si no están, se utiliza HER304. Los diodos KD213 han demostrado su eficacia. La selección de condensadores se realiza con diferente capacitancia. Los microcircuitos soldados se colocan en paneles. Los circuitos pueden funcionar durante cuatro horas: el diseño de los transistores no se sobrecalienta y no es necesario sintonizarlos.

Los transformadores están sujetos a devanado independiente. Por lo tanto, es necesario abastecerse de antemano de anillos de ferrita con un diámetro de 30 mm. La base utiliza una relación de vueltas de 1:120, mientras que 1:1 es el devanado primario y 20 son 200 vueltas con un devanado secundario.

Inicialmente, el devanado secundario se enrolla con un cable con una sección transversal de 0,4 mm. En la siguiente etapa, se crea un recubrimiento primario, que consta de 2 mitades de diez vueltas en cada una de ellas. Para crear un medio devanado se utiliza alambre blando trenzado con un diámetro de 0,8 mm. Para rehacer el transformador, es posible utilizar un dispositivo para una lámpara de 12 voltios que ilumina el techo. Se retira el devanado secundario y se crea el medio devanado enrollando las cubiertas cuando el cable está doblado por la mitad. Después de eso, se corta el punto de conexión y cada extremo de los cables se suelda entre sí, formando así el centro del devanado.

Para un funcionamiento ininterrumpido, es necesario utilizar potentes conductores metálicos o transistores de efecto de campo IRFL44N LRF46N. Para los convertidores, se instalan los diodos HER307 y KD213. Como condensadores se utilizan fuentes de alimentación de computadora con un diámetro de 18 mm.

Durante el funcionamiento prolongado, los transistores se calientan y los radiadores no se instalan. Si está previsto su uso, las bridas de la carcasa del transistor no deben envolverse a través de resistencias. Debe utilizar una arandela y un espaciador de materiales aislantes de las fuentes de alimentación de PC.

Los inversores están protegidos de forma fiable contra sobrecargas si se instalan un fusible y un diodo en las salidas. Es importante que se sigan estrictamente las normas de seguridad: es decir, se deben evitar los altos voltajes. Las cargas en los condensadores se pueden almacenar durante 24 horas. La descarga se realiza mediante lámparas incandescentes de 220 V.

Se puede hacer un inversor de 12V 220 con sus propias manos de acuerdo con un diagrama simple. Dicho dispositivo se considera un dispositivo bastante conveniente que le permite recibir un voltaje de 220 V. Cualquier dispositivo fabricado en casa, en algunas situaciones, no es en absoluto inferior a los productos fabricados en fábrica y, en algunos casos, incluso los supera.

Vídeo “Creación de un convertidor para lámparas fluorescentes”

Para conectar los aparatos domésticos al sistema eléctrico de a bordo del coche se necesita un inversor que pueda aumentar el voltaje de 12 V a 220 V. Hay suficientes cantidades de ellos en los lineales de las tiendas, pero su precio no es alentador. Para aquellos que están un poco familiarizados con la ingeniería eléctrica, es posible montar un convertidor de voltaje de 12-220 voltios con sus propias manos. Analizaremos dos esquemas simples.

Convertidores y sus tipos.

Hay tres tipos de convertidores de 12 a 220 V. El primero es de 12 V a 220 V. Estos inversores son populares entre los automovilistas: a través de ellos se pueden conectar dispositivos estándar: televisores, aspiradoras, etc. La conversión inversa (de 220 V a 12) rara vez se requiere, generalmente en habitaciones con condiciones de funcionamiento severas (alta humedad) para garantizar la seguridad eléctrica. Por ejemplo, en baños de vapor, piscinas o baños. Para no correr riesgos, la tensión estándar de 220 V se reduce a 12, utilizando el equipo adecuado.

La tercera opción es, más bien, un estabilizador basado en dos convertidores. Primero, los 220 V estándar se convierten a 12 V, luego nuevamente a 220 V. Esta doble conversión le permite tener una onda sinusoidal ideal en la salida. Estos dispositivos son necesarios para el funcionamiento normal de la mayoría de los electrodomésticos controlados electrónicamente. En cualquier caso, durante la instalación se recomienda encarecidamente alimentarlo a través de un convertidor de este tipo: su electrónica es muy sensible a la calidad de la energía y reemplazar el tablero de control cuesta aproximadamente la mitad del costo de la caldera.

Convertidor de impulsos 12-220V 300W

Este circuito es simple, las piezas están disponibles, la mayoría de ellas se pueden retirar de la fuente de alimentación de una computadora o comprar en cualquier tienda de radio. La ventaja del circuito es su facilidad de implementación, la desventaja es la onda sinusoidal no ideal en la salida y la frecuencia es superior a los 50 Hz estándar. Es decir, a este convertidor no se pueden conectar dispositivos que requieran alimentación eléctrica. Puede conectar directamente a la salida dispositivos no particularmente sensibles: lámparas incandescentes, planchas, soldadores, cargadores de teléfonos, etc.

El circuito presentado en modo normal produce 1,5 A o consume una carga de 300 W, con un máximo de 2,5 A, pero en este modo los transistores se calentarán notablemente.

El circuito se construyó sobre el popular controlador PWM TLT494. Los transistores de efecto de campo Q1 Q2 deben colocarse sobre radiadores, preferiblemente separados. Al instalar en un radiador, coloque una junta aislante debajo de los transistores. En lugar del IRFZ244 indicado en el diagrama, puede utilizar IRFZ46 o RFZ48, que tienen características similares.

La frecuencia en este convertidor de 12 V a 220 V la establecen la resistencia R1 y el condensador C2. Las clasificaciones pueden diferir ligeramente de las indicadas en el diagrama. Si tiene una fuente de alimentación vieja que no funciona para su computadora y contiene un transformador de salida que funciona, puede colocarlo en el circuito. Si el transformador no funciona, retire el anillo de ferrita y enrolle los devanados con alambre de cobre con un diámetro de 0,6 mm. Primero, se enrolla el devanado primario: 10 vueltas con la salida desde el medio, luego, en la parte superior, 80 vueltas del secundario.

Como ya se mencionó, un convertidor de voltaje de 12-220 V solo puede funcionar con una carga que sea insensible a la calidad de la energía. Para poder conectar dispositivos más exigentes, se instala un rectificador en la salida, cuyo voltaje de salida es cercano a lo normal (diagrama a continuación).

El circuito muestra diodos de alta frecuencia del tipo HER307, pero se pueden reemplazar por las series FR207 o FR107. Es aconsejable elegir las capacidades según el valor especificado.

Inversor en un chip

Este convertidor de voltaje de 12-220 V se ensambla sobre la base de un microcircuito especializado KR1211EU1. Se trata de un generador de impulsos, que se eliminan de las salidas 6 y 4. Los impulsos son antifases, con un breve intervalo de tiempo entre ellos, para evitar la apertura simultánea de ambas teclas. El microcircuito funciona con un voltaje de 9,5 V, que se establece mediante un estabilizador paramétrico en un diodo zener D814V.

También en el circuito hay dos transistores de efecto de campo de alta potencia: IRL2505 (VT1 y VT2). Tienen una resistencia abierta del canal de salida muy baja, alrededor de 0,008 ohmios, comparable a la resistencia de una llave mecánica. La corriente continua permitida es de hasta 104 A, la corriente pulsada es de hasta 360 A. Estas características permiten obtener 220 V con una carga de hasta 400 W. Los transistores deben instalarse en los radiadores (con una potencia de hasta 200 W es posible sin ellos).

La frecuencia del pulso depende de los parámetros de la resistencia R1 y el condensador C1; el condensador C6 está instalado en la salida para suprimir las sobretensiones de alta frecuencia.

Es mejor tener el transformador listo. En el circuito, se enciende al revés: el devanado secundario de bajo voltaje sirve como primario y el voltaje se elimina del secundario de alto voltaje.

Posibles reemplazos en la base del elemento:

• El diodo zener D814V indicado en el circuito se puede reemplazar por cualquiera que produzca 8-10 V. Por ejemplo, KS 182, KS 191, KS 210.
• Si no hay condensadores C4 y C5 del tipo K50-35 a 1000 μF, puede tomar cuatro de 5000 μF o 4700 μF y conectarlos en paralelo,
• En lugar de un condensador importado C3 220m, se puede suministrar uno doméstico de cualquier tipo con una capacidad de 100-500 µF y un voltaje de al menos 10 V.
• Transformador: cualquiera con una potencia de 10 W a 1000 W, pero su potencia debe ser al menos el doble de la carga planificada.

Al instalar circuitos para conectar un transformador, transistores y conectarse a una fuente de 12 V, es necesario utilizar cables de gran sección transversal; la corriente aquí puede alcanzar valores altos (con una potencia de 400 W a 40 A).

Inversor con salida de onda sinusoidal pura

Los circuitos de los convertidores diurnos son complejos incluso para los radioaficionados experimentados, por lo que hacerlos usted mismo no es nada fácil. A continuación se muestra un ejemplo del circuito más simple.

En este caso, es más fácil ensamblar dicho convertidor a partir de placas prefabricadas. Cómo: mira el vídeo.

El siguiente vídeo muestra cómo montar un convertidor de 220 voltios con onda sinusoidal pura. Solo el voltaje de entrada no es de 12 V sino de 24 V.

Y este video simplemente le dice cómo puede cambiar el voltaje de entrada, pero aún así obtener los 220 V requeridos en la salida.

Para conectar un dispositivo eléctrico a su red doméstica, basta con un protector contra sobretensiones o una fuente de alimentación ininterrumpida. Estos dispositivos salvarán el equipo de sobretensiones. Pero qué hacer si hay una fuerte caída de voltaje en la red, o si la red eléctrica requiere el uso de mayor o menor voltaje. Para tales situaciones, puede montar un convertidor de corriente eléctrica casero de 12V a 220V. Para hacer esto, necesita comprender los principios básicos de funcionamiento de este dispositivo.

Un convertidor es un dispositivo que puede aumentar o disminuir el voltaje de un circuito eléctrico. De esta forma puedes cambiar el voltaje del circuito de 220V a 380V, y viceversa. Consideremos el principio de construir un convertidor de 12V a 220V.

Estos dispositivos se pueden dividir en varias clases/tipos, según su finalidad funcional:

• Rectificadores. Funcionan según el principio de convertir corriente alterna en corriente continua.
• Inversores. Funcionan en orden inverso, convirtiendo la corriente continua en corriente alterna.
• Convertidores de frecuencia. Cambian las características de frecuencia de la corriente en el circuito.
• Convertidores de voltaje. Cambie el voltaje hacia arriba o hacia abajo. Entre ellos están:
  • Fuentes de alimentación conmutadas.
  • Sistemas de alimentación ininterrumpida (UPS).
  • Transformadores de tensión.

Además, todos los dispositivos se dividen en dos grupos, según el principio de control:

1. Administrado.
2. Incontrolable.

Esquemas comunes

Para convertir el voltaje de un nivel a otro, se utilizan convertidores de pulsos con dispositivos de almacenamiento de energía inductivos instalados. En base a esto, se distinguen tres tipos de esquemas de conversión:

• Invirtiendo.
• Levantamiento.
• Degradaciones.

Todos los siguientes circuitos utilizan componentes eléctricos:

1. Componente de conmutación principal.
2. Fuente de alimentación.
3. Un condensador de filtro que está conectado en paralelo con la resistencia de carga.
4. Almacenamiento de energía inductivo (estrangulador, inductor).
5. Diodo para bloqueo.

Combinar estos elementos en una secuencia determinada le permite construir cualquiera de los esquemas anteriores.

Convertidor de impulsos sencillo

El convertidor más básico se puede ensamblar a partir de piezas innecesarias de una unidad de sistema informático antigua. Un inconveniente importante de este circuito es que el voltaje de salida de 220 V está lejos de ser ideal en su forma de onda sinusoidal y tiene una frecuencia que excede los 50 Hz estándar. No se recomienda conectar dispositivos electrónicos sensibles a dicho dispositivo.

Este esquema utiliza una solución técnica interesante. Para conectar equipos con fuentes de alimentación conmutadas (por ejemplo, una computadora portátil) al convertidor, se utilizan rectificadores con condensadores de suavizado en la salida del dispositivo. Lo único negativo es que el adaptador funcionará solo si la polaridad del voltaje de salida del enchufe coincide con el voltaje del rectificador integrado en el adaptador.

Para consumidores de energía simples, la conexión se puede realizar directamente a la salida del transformador TR1. Consideremos los componentes principales de este esquema:

• Resistencia R1 y condensador C2: configuran la frecuencia de funcionamiento del convertidor.
• Controlador PWM TL494. La base de todo el esquema.
• Los transistores de efecto de campo de potencia Q1 y Q2 se utilizan para una mayor eficiencia. Colocado sobre radiadores de aluminio.
• Los transistores IRFZ44 se pueden sustituir por IRFZ46 o IRFZ48 de características similares.
• Los diodos D1 y D2 también se pueden sustituir por FR107, FR207.

Si el circuito implica el uso de un radiador común, es necesario instalar transistores a través de espaciadores aislantes. Según el esquema, el estrangulador de salida se enrolla en un anillo de ferrita del estrangulador, que también se retira de la fuente de alimentación de la computadora. El devanado primario está hecho de alambre de 0,6 mm. Debe tener 10 vueltas con un toque desde el medio. Sobre él se enrolla un devanado secundario que consta de 80 vueltas. El transformador de salida también se puede quitar de un UPS innecesario.

El esquema es muy simple. Cuando se ensambla correctamente, comienza a funcionar inmediatamente y no requiere ajustes finos. Podrá suministrar una corriente a la carga de hasta 2,5 A, pero el modo de funcionamiento óptimo será una corriente de no más de 1,5 A, y esto es más de 300 W de potencia.

INTERESANTE: En una tienda, un convertidor similar cuesta entre 3 y 4 mil rublos.

Circuito convertidor con salida de CA.

Este esquema también es conocido por los radioaficionados de la URSS. Sin embargo, esto no lo hace ineficaz. Por el contrario, ha demostrado su eficacia y su principal ventaja es la recepción de corriente alterna estable con un voltaje de 220 V y una frecuencia de 50 Hz.

El microcircuito K561TM2, que es un disparador D de doble tipo, actúa como generador de oscilación. Este elemento se puede reemplazar con un CD4013 analógico extranjero.

El convertidor en sí tiene dos brazos de potencia construidos sobre transistores bipolares KT827A. Tienen un inconveniente importante en comparación con los nuevos transistores de efecto de campo: estos componentes se calientan mucho cuando están abiertos, lo que se debe a sus altos valores de resistencia. El convertidor funciona a baja frecuencia, por lo que en el transformador se utiliza un potente núcleo de acero.

Este circuito utiliza un antiguo transformador de red TC-180. Al igual que otros inversores basados ​​en circuitos PWM simples, produce una forma de onda de voltaje sinusoidal significativamente diferente. Sin embargo, este inconveniente se ve ligeramente mitigado por la alta inductancia de los devanados del transformador y del condensador de salida C7.

IMPORTANTE: A veces el transformador puede producir un zumbido notable durante el funcionamiento. Esto indica un problema con el circuito.

Inversor de transistores simple

Este esquema no es muy diferente de los presentados anteriormente. La principal diferencia es el uso de un generador de impulsos rectangular construido sobre transistores bipolares.

La principal ventaja de este circuito es la capacidad del convertidor de permanecer operativo incluso con una batería muy baja. En este caso, el rango de voltaje de entrada puede ser de 3,5 a 18V. Pero un inversor de este tipo también tiene sus desventajas. Dado que el circuito no tiene ningún estabilizador en la salida, es posible que se produzcan caídas de tensión, por ejemplo, cuando la batería está descargada. Dado que este circuito también es de baja frecuencia, se selecciona un transformador similar al instalado en el inversor basado en el microcircuito K561TM2.

Mejoras en los circuitos inversores.

Los diagramas anteriores no se pueden comparar con productos de fábrica. Son simples y poco funcionales. Para mejorar sus características, se puede recurrir a modificaciones bastante sencillas que aumentan el rendimiento del dispositivo.

ATENCIÓN: Cualquier instalación eléctrica y electrónica se realiza con la fuente de alimentación desconectada. Antes de verificar el circuito, pruebe todas las entradas y salidas con un multímetro; esto evitará consecuencias desagradables.

Mayor potencia de salida

Los circuitos discutidos anteriormente se basan en el mismo principio: el devanado primario del transformador está conectado a través de un componente clave (transistor de salida del brazo). Está conectado a la entrada de la fuente de alimentación durante un tiempo especificado por la frecuencia y el ciclo de trabajo del oscilador maestro. En este caso, se generan pulsos de campo magnético que excitan pulsos de modo común en el devanado secundario del transformador con un voltaje igual al voltaje en el devanado primario multiplicado por la relación del número de vueltas en los devanados.

En consecuencia, la corriente pasa a través del transistor de salida. En este caso, es igual a la corriente de carga multiplicada por la relación inversa de vueltas (relación de transformación). Resulta que la corriente máxima que el transistor puede pasar a través de sí mismo establece la potencia máxima del convertidor.

Se utilizan dos métodos para aumentar la potencia de salida:

• Instalación de un transistor más potente.
• Utilizando conexión en paralelo de varios transistores de baja potencia en un brazo.

Para un convertidor casero, es preferible utilizar el segundo método, ya que permite conservar la funcionalidad del dispositivo si falla uno de los transistores. Además, estos transistores cuestan menos dinero.

En ausencia de protección interna contra sobrecargas, este método aumenta significativamente la capacidad de supervivencia del convertidor. También reduce el calentamiento general de los componentes internos cuando se opera con la misma carga.

Apagado automático cuando la batería está baja

Estos esquemas tienen un inconveniente importante. No proporcionan un componente que pueda apagar automáticamente el convertidor en caso de una caída de voltaje crítica. Pero resolver este problema es bastante sencillo. Basta con instalar un relé de automóvil normal como disyuntor.

El relé tiene su propio voltaje crítico al que se cierran sus contactos. Seleccionando la resistencia de la resistencia R1, que será aproximadamente el 10% de la resistencia del devanado del relé, se ajusta el momento de ruptura del contacto. Esta opción se demuestra en el diagrama.

Esta opción es bastante primitiva. Para estabilizar el funcionamiento, el convertidor se complementa con un circuito de control simple que mantiene el umbral de apagado mucho mejor y con mayor precisión. El ajuste del umbral de respuesta en este caso se calcula seleccionando la resistencia R3.

Detección de fallo del inversor

Los circuitos descritos anteriormente suelen tener dos defectos específicos:

1. No hay voltaje en la salida del transformador.
2. Baja tensión en la salida del transformador.

Veamos formas de diagnosticar estas fallas:

• Fallo de todos los brazos del convertidor o fallo del generador PWM. Puedes comprobar la avería mediante un diodo. Un PWM en funcionamiento mostrará una ondulación en el diodo cuando esté conectado a las puertas de los transistores. También vale la pena verificar la integridad del devanado del transformador "en busca de apertura" en presencia de una señal de control.
• Una fuerte caída de voltaje es la señal principal de que un brazo de potencia ha dejado de funcionar. Encontrar una avería no es difícil. Un transistor defectuoso tendrá un disipador de calor frío. Para reparar, deberá reemplazar la llave del inversor.

Conclusión

Hacer un convertidor en casa no es difícil. Lo principal es seguir la secuencia de conexiones y seleccionar los componentes correctamente. Lo mejor es montar un convertidor con mecanismos de protección incorporados que protegerán el dispositivo cuando baje el voltaje de la batería.