DIY-spänningsomvandlare 12 till 220 och 220 till 12 volt

En bilspänningsomvandlare är ibland oerhört användbar, men de flesta av produkterna i butikerna syndar i kvalitet eller passar inte dem i form av ström, och är inte billiga på samma gång. Men trots allt består växelriktarkretsen av de enklaste delarna, därför erbjuder vi instruktioner för montering av en spänningsomvandlare med våra egna händer.

Inverterhus

Det första man bör tänka på är förlusten av elkonvertering, frigjord i form av värme på kretsens nycklar. I genomsnitt är detta värde 2-5% av enhetens nominella effekt, men denna indikator tenderar att växa på grund av felaktig val eller åldring av komponenter.

Avlägsnande av värme från halvledarelement är av avgörande betydelse: transistorer är mycket känsliga för överhettning och detta kommer till uttryck i den snabba nedbrytningen av den senare och troligen deras fullständiga misslyckande. Av denna anledning bör fodralet vara en kylfläns – en aluminiumkylare.

Av kylarprofilerna är den vanliga ”kammen” 80–120 mm bred och cirka 300–400 mm lång lämplig. Sköldar av fälteffekttransistorer är fästa vid den plana delen av profilen med skruvar – metallfläckar på baksidan. Men även med detta är inte allt enkelt: det bör inte finnas någon elektrisk kontakt mellan skärmarna på alla transistorer i kretsen, därför är kylflänsen och fästelementen isolerade med glimmerfilmer och kartongbrickor, medan ett termiskt gränssnitt appliceras på båda sidor av den dielektriska packningen med en metallinnehållande pasta .

Bestämma lasten och köpa komponenter

Det är oerhört viktigt att förstå varför en växelriktare inte bara är en spänningstransformator, och också varför det finns en så mångfaldig lista över sådana enheter. Först av allt, kom ihåg att genom att ansluta transformatorn till en likströmskälla får du inget vid utgången: strömmen i batteriet ändrar inte polaritet, det finns inget fenomen med elektromagnetisk induktion i transformatorn som sådan.

Den första delen av inverterarkretsen är en ingångsmultivibrator som simulerar svängningarna i nätverket för att göra en transformation. Den monteras vanligtvis på två bipolära transistorer som kan svänga strömbrytare (till exempel IRFZ44, IRF1010NPBF eller kraftigare – IRF1404ZPBF), för vilken den viktigaste parametern är den maximala tillåtna strömmen. Det kan nå flera hundra ampere, men i allmänhet behöver du bara multiplicera det aktuella värdet med batterispänningen för att få ett ungefärligt antal watt uteffekt utan att ta hänsyn till förluster..

Enkel omvandlare baserad på multivibrator- och kraftfältomkopplare IRFZ44

Multivibratorns frekvens är inte konstant, beräknar och stabiliserar det är slöseri med tid. Istället konverteras strömmen vid transformatorns utgång tillbaka till konstant ström med hjälp av en diodbrygga. En sådan inverterare kan vara lämplig för att driva rent aktiva laster – glödlampor eller elektriska värmare, spisar.

På grundval av den resulterande basen kan du samla in andra kretsar som skiljer sig i frekvens och renhet för utsignalen. Valet av komponenter för kretsens högspänningsdel är lättare att göra: strömmarna här är inte så höga, i vissa fall kan monteringen av utgångsmultivibratorn och filtret ersättas med ett par mikrokretsar med lämplig band. Kondensatorer för lastnätet ska vara elektrolytiska och för kretsar med låg signalnivå – glimmer.

En variant av omvandlaren med en frekvensgenerator på K561TM2-mikrokretsar i primärkretsen

Det bör också noteras att för att öka den slutliga effekten är det inte alls nödvändigt att köpa kraftigare och värmebeständiga komponenter i den primära multivibratorn. Problemet kan lösas genom att öka antalet konverteringskretsar som är anslutna parallellt, men var och en av dem kommer att kräva sin egen transformator.

Alternativ med parallellanslutning av kretsar

Kämpar för en sinusoid – analysera typiska kretsar

Spänningsomformare används idag överallt, både av bilister som vill använda hushållsapparater långt hemifrån och av invånare i autonoma hus som drivs med solenergi. Och i allmänhet kan vi säga att bredden på spektrumet för strömsamlare som kan anslutas till den direkt beror på komplexiteten hos omvandlarenheten.

Tyvärr är den rena ”sinusen” endast närvarande i huvudströmnätet, det är mycket, mycket svårt att uppnå omvandlingen av likström till det. Men i de flesta fall krävs detta inte. För att ansluta elmotorer (från borr till kaffekvarnar) är en pulserande ström med en frekvens av 50 till 100 hertz tillräcklig utan att jämna ut.

ESL, LED-lampor och alla typer av strömgeneratorer (strömförsörjning, laddare) är mer kritiska för valet av frekvens, eftersom det är vid 50 Hz som deras drift baseras. I sådana fall bör mikrokretsar, kallad en pulsgenerator, inkluderas i den sekundära vibratorn. De kan växla en liten belastning direkt eller fungera som en ”ledare” för en serie strömbrytare på växelriktarens utgångskrets.

Men till och med en sådan listig plan fungerar inte om du planerar att använda växelriktaren för att tillhandahålla stabil strömförsörjning till nätverk med en mängd olika konsumenter, inklusive asynkrona elektriska maskiner. Här är ren ”sinus” mycket viktig och bara digitalt styrda frekvensomvandlare kan göra detta..

Transformator: plocka upp dig själv

För montering av växelriktaren behöver vi bara ett kretselement som utför omvandlingen av lågspänning till högspänning. Du kan använda transformatorer från strömförsörjning av persondatorer och gamla UPS: er, deras lindningar är bara utformade för omvandling av 12 / 24-250 V och vice versa, det återstår bara att korrekt fastställa slutsatserna.

Och ändå är det bättre att linda transformatorn med dina egna händer, eftersom ferritringar gör det möjligt att göra det själv och med alla parametrar. Ferrit har utmärkt elektromagnetisk ledningsförmåga, vilket innebär att omvandlingsförluster blir minimala även om tråden är lindad och inte tät. Dessutom kan du enkelt beräkna önskat antal varv och trådtjocklek med hjälp av miniräknare som finns tillgängliga i nätverket..

Innan du lindar kärnringen måste du förbereda dig – ta bort de vassa kanterna med en fil och linda tätt med en isolator – glasfiber impregnerat med epoxilim. Detta följs av lindningen av primärlindningen från en tjock koppartråd i det beräknade tvärsnittet. Efter att ha ringt önskat antal varv måste de fördelas jämnt över ringens yta med lika stora intervaller. De lindande terminalerna är anslutna enligt diagrammet och isolerade med värmekrympning.

Den primära lindningen är täckt med två lager polyestertejp, sedan lindras en högspänningssekundärlindning och ytterligare ett lager isolering. En viktig punkt – du måste linda den ”sekundära” i motsatt riktning, annars fungerar inte transformatorn. Sammanfattningsvis måste en termisk säkring av halvledare lödas till en av kranarna, vars ström och driftstemperatur bestäms av parametrarna för den sekundära lindningstråden (säkringshöljet måste vara fast bundet till transformatorn). Uppifrån lindas transformatorn med två lager vinylisolering utan en självhäftande bas, änden fixeras med ett bindemedel eller cyanoakrylatlim.

Installation av radioelement

Det återstår att montera enheten. Eftersom det inte finns så många komponenter i kretsen, kan de placeras inte på det tryckta kretskortet, utan genom ytmontering med infästning till kylaren, det vill säga till enhetens kropp. Vi lödar till stiftbenen med en monokärnig koppartråd med ett tillräckligt stort tvärsnitt, sedan förstärks korsningen med 5-7 varv av tunn transformatortråd och en liten mängd löd POS-61. Efter att anslutningen har svalnat isoleras den med ett tunt värmekrymprör..

Högeffektkretsar med komplexa sekundärkretsar kan kräva ett tryckt kretskort med transistorer i rad i kanten för fri fästning till kylflänsen. Glasfiberlaminat med en folietjocklek på minst 50 mikron är lämpligt för att göra en tätning, men om beläggningen är tunnare, förstärka lågspänningskretsar med koppartrådhoppare.

Att göra ett tryckt kretskort hemma är lätt idag – Sprint-Layout låter dig rita klippstensiler för kretsar av alla komplexiteter, inklusive dubbelsidiga kort. Den resulterande bilden skrivs ut av en laserskrivare på fotopapper av hög kvalitet. Sedan appliceras stencilen på rengjord och avfettad koppar, strykas, pappret tvättas ut med vatten. Tekniken kallades ”laser-ironing” (LUT) och beskrivs i nätverket i tillräcklig detalj.

Du kan etsa resterna av koppar med järnklorid, elektrolyt eller tom bordsalt, det finns många sätt. Efter etsning måste den fastna tonerna tvättas bort, monteringshålen måste borras med en 1 mm borr och gå längs alla spåren med en lödkolv (nedsänkt båge) för att tina kopparn på kontaktdynorna och förbättra kanalens ledningsförmåga.