Jak wykonać falowniki (konwertery) 12-220 V

Aby podłączyć urządzenia gospodarstwa domowego do pokładowej instalacji elektrycznej samochodu, potrzebny jest falownik, który może zwiększyć napięcie z 12 V do 220 V. Są one w wystarczającej ilości na półkach sklepowych, ale ich cena nie jest satysfakcjonująca. Dla tych, którzy są trochę zaznajomieni z elektrotechniką, istnieje możliwość samodzielnego złożenia konwertera napięcia o napięciu 12 220 woltów. Przeanalizujemy dwa proste schematy.

Konwertery i ich typy

Istnieją trzy typy konwerterów 12-220 V. Po pierwsze, 220 V jest uzyskiwane z 12 V.Takie falowniki są popularne wśród kierowców: za ich pośrednictwem można podłączyć standardowe urządzenia - telewizory, odkurzacze itp. Konwersja odwrotna - z 220 V na 12 - jest wymagana rzadko, zwykle w pomieszczeniach o trudnych warunkach pracy (wysoka wilgotność), aby zapewnić bezpieczeństwo elektryczne. Na przykład w łaźniach parowych, basenach lub łazienkach. Aby nie ryzykować, standardowe napięcie 220 V jest obniżane do 12 za pomocą odpowiedniego sprzętu.

W sklepach jest wystarczająco dużo przetwornic napięcia

Trzecią opcją jest raczej stabilizator oparty na dwóch przetwornikach. Najpierw standardowe 220 V jest konwertowane na 12 V, a następnie z powrotem na 220 V. Ta podwójna konwersja pozwala uzyskać idealną sinusoidę na wyjściu. Takie urządzenia są niezbędne do normalnego działania większości elektronicznych urządzeń gospodarstwa domowego. Zresztą podczas instalacji kocioł gazowy zdecydowanie zaleca się zasilanie go przez taki konwerter - jego elektronika jest bardzo wrażliwa na jakość zasilania, a wymiana płyty sterującej kosztuje około połowy kotła.

Konwerter przełączający 12-220V na 300W

Ten obwód jest prosty, części są dostępne, większość z nich można wyjąć z zasilacza komputera lub kupić w dowolnym sklepie radiowym. Zaletą układu jest prostota wykonania, wadą jest niedoskonała sinusoida na wyjściu oraz częstotliwość wyższa od standardowej 50 Hz. Oznacza to, że do tego konwertera nie można podłączać urządzeń wymagających zasilania. Bezpośrednio do wyjścia można podłączyć mało wrażliwe urządzenia - żarówki, żelazko, lutownicę, ładowarkę do telefonu itp.

Prezentowany obwód w trybie normalnym wytwarza 1,5 A lub pobiera obciążenie 300 W, do maksymalnie 2,5 A, ale w tym trybie tranzystory zauważalnie się rozgrzeją.

Przetwornica napięcia 12 220 V: obwód przetwornika oparty na kontrolerze PWM

Układ zbudowany jest na popularnym kontrolerze PWM TLT494. Tranzystory polowe Q1 Q2 należy umieścić na radiatorach, najlepiej osobno. Instalując na jednym radiatorze, umieść uszczelkę izolacyjną pod tranzystorami. Zamiast IRFZ244 pokazanego na schemacie można użyć IRFZ46 lub RFZ48 o podobnych właściwościach.

Częstotliwość w tej przetwornicy 12 V na 220 V jest ustawiana przez rezystor R1 i kondensator C2. Oceny mogą się nieznacznie różnić od podanych na schemacie. Jeśli masz stary niedziałający bezopochnik do komputera i jest w nim działający transformator wyjściowy, możesz umieścić go w obwodzie. Jeśli transformator nie działa, wyjmij z niego pierścień ferrytowy i nawiń uzwojenia drutem miedzianym 0,6 mm. Najpierw nawijane jest uzwojenie pierwotne - 10 zwojów z wyjściem ze środka, a następnie na górze - 80 zwojów wtórnego.

Jak już wspomniano, taka przetwornica napięcia 12-220 V może pracować tylko z obciążeniem niewrażliwym na jakość zasilania. Aby móc podłączyć bardziej wymagające urządzenia, na wyjściu montowany jest prostownik, na wyjściu którego napięcie jest zbliżone do normalnego (schemat poniżej).

Dodano prostownik, aby poprawić charakterystykę wyjściową

Diody wysokiej częstotliwości typu HER307 są wskazane na schemacie, ale można je zastąpić serią FR207 lub FR107. Wskazane jest wybranie wydajności o wskazanej wartości.

Falownik na chipie

Ten konwerter napięcia 12-220 V jest montowany na podstawie specjalistycznego mikroukładu KR1211EU1. Jest to generator impulsów pobieranych z wyjść 6 i 4. Impulsy są przeciwfazowe, jest między nimi niewielki odstęp czasu - aby wykluczyć jednoczesne otwarcie obu klawiszy. Mikroukład zasilany jest napięciem 9,5 V, które jest ustawiane przez stabilizator parametryczny na diodzie Zenera D814V.

Również w obwodzie znajdują się dwa tranzystory polowe o zwiększonej mocy - IRL2505 (VT1 i VT2). Mają bardzo niską rezystancję otwartego kanału wyjściowego - około 0,008 Ohm, co jest porównywalne z rezystancją przełącznika mechanicznego. Dopuszczalny prąd stały - do 104 A, impuls - do 360 A. Taka charakterystyka faktycznie pozwala uzyskać 220 V przy obciążeniu do 400 W. Konieczne jest zainstalowanie tranzystorów na grzejnikach (przy mocy do 200 W jest to możliwe bez nich).

Obwód konwertera podwyższającego napięcie 12-220 V.

Częstotliwość impulsów zależy od parametrów rezystora R1 i kondensatora C1; wyjście jest wyposażone w kondensator C6, który tłumi przepięcia o wysokiej częstotliwości.

Lepiej jest wziąć gotowy transformator. W obwodzie włącza się odwrotnie - uzwojenie wtórne niskiego napięcia służy jako pierwotne, a napięcie jest usuwane z wtórnego wysokiego napięcia.

Możliwe wymiany w podstawie elementu:

• Diodę Zenera D814V wskazaną w obwodzie można zastąpić dowolną, która wytwarza 8-10 V.Na przykład KS 182, KS 191, KS 210.
• Jeśli nie ma kondensatorów C4 i C5 typu K50-35 na 1000 uF, można wziąć cztery 5000 uF lub 4700 uF i połączyć je równolegle,
• Zamiast importowanego kondensatora C3 220m można dostarczyć krajowy dowolnego typu o napięciu 100-500 uF i napięciu co najmniej 10 V.
• Dowolny transformator o mocy od 10 W do 1000 W, ale jego moc musi być co najmniej dwukrotnie większa od planowanego obciążenia.

Podczas montażu obwodów do podłączenia transformatora, tranzystorów i podłączenia do źródła 12 V należy zastosować przewody o dużym przekroju - prąd może tutaj osiągać duże wartości (przy mocy od 400 W do 40 A).

Falownik z czystym wyjściem sinusoidalnym

Obwody konwertera danych są skomplikowane nawet dla doświadczonych radioamatorów, więc ich samodzielne wykonanie wcale nie jest łatwe. Przykład najprostszego obwodu znajduje się poniżej.

Obwód falownika 12 200 z czystym wyjściem sinusoidalnym

W takim przypadku łatwiej jest złożyć taki konwerter z gotowych płyt. Jak - zobacz wideo.

W następnym filmie opisano sposób montażu konwertera czystego sinusoidy 220 woltów. Tylko napięcie wejściowe nie wynosi 12 V, ale 24 V.

Ten film pokazuje tylko, jak zmienić napięcie wejściowe, ale uzyskać wymagane 220 V na wyjściu.