применение и свойства инверторов напряжения, однофазные электропреобразователи
Инвертор, или преобразователь, с 12 на 220 В — аппарат для трансформации постоянного тока в переменный с изменением величины напряжения. Чаще представляет собой генератор сигналов напряжения, по форме близких к синусоиде или разделенному импульсу. Прибор применяется как отдельное устройство, так в комплексе источников и систем бесперебойной подачи потребителям электроэнергии.
Способы применения
Особенно широко преобразователи тока с 12 на 220 В применяются в местах, где отсутствует снабжение электроэнергией. От любого автомобильного аккумулятора можно сделать 220 В для обеспечения подачи электричества в загородный дом.
Следует помнить, что инверторы напряжения из 12 В в 220 В преобразуют форму электрического тока, которая ограничивает его использование. То есть не все электрические приборы способны воспринимать напряжение, подающееся графически почти по прямоугольной форме. Конструктивно инверторы бывают:
- автомобильными;
- стационарными;
- мобильными.
Если рассматривать выходную мощность, то автомобильные АКБ максимально выдают 500 Вт, а стационарные — до 10 тыс. Вт. Если при выезде за город на отдых или дачный участок необходимо в вечернее время осветить помещение или место ночевки, то самый простой способ заключается в подсоединении к преобразователю светодиодного светильника.
Расход энергии автомобильного аккумулятора — очень невыгодный процесс, так как с увеличением нагрузки уменьшается коэффициент полезного действия батареи.
Стационарные преобразователи напряжения 12—220 вольт в основном применяются для трансформирования электрической энергии солнечных батарей и ветряных конструкций. Мобильные инверторные преобразователи подключаются к сети от 12 до 50 В и считаются неприхотливыми в выборе источника питания. Для обслуживания автомобилей это устройство представляет собой зарядное устройство с розеткой.
Технические характеристики
Все электропреобразователи на выходе выдают стандартную частоту 50 Гц и напряжение 220 В. Эти выходные данные соответствуют требованиям домашнего электричества и совместимы со всеми потребителями. К основным параметрам относятся:
- номинальная мощность;
- КПД;
- активная или пассивная система охлаждения;
- потребление электроэнергии на холостом ходу;
- величина максимального тока потребления на входе;
- напряжение питания;
- устройства защиты от короткого замыкания и перегрева оборудования.
Старые конструкции инверторов представляют собой трансформаторы тока, а современные модели собраны на импульсных контроллерах, обеспечивающих высокий КПД приборов. Иногда это значение достигает 95%, а оставшиеся 5% рассеиваются самим аппаратом, за счет чего происходит его нагрев.
В зависимости от модели инвертора 12—220 вольт, потребители на выходе получают прямоугольную синусоиду напряжения или в более дорогих конструкциях она соответствует стандартному значению. Некоторые приборы, обладающие большой пусковой мощностью, невозможно запустить от преобразователя.
Для этого необходимо применять переходники, состоящие из конденсаторов, которые могут обеспечить достаточный пусковой ток. Иногда просто необходимо ограничить применение некоторого электрического оборудования.
Полезные свойства аппаратов
Часто инверторы из 12 В в 220 В обеспечивают предохранение или ослабление функционирования информационных систем от качества сетей переменного тока. Если внезапно произойдет отключение электроэнергии, то с помощью запасной батареи и выпрямителя восстановится резервное питание и можно прекратить работу компьютера без потери необходимых данных.
В сложных и ответственных конструкциях эти устройства функционируют в более длительном и контролируемом режиме. Работа эта осуществляется как отдельно, так и параллельно с основной электрической сетью. Кроме того, инвертор может работать в качестве промежуточного звена в комплексе преобразователей.
Отличительной чертой в этом случае считается наличие высокой частоты напряжения — до 100 кГц. Для эффективной работы дополнительно используются полупроводниковые ключи, магнитные материалы и специальные контроллеры. Чтобы быть удобным для применения, инвертор должен обладать высоким коэффициентом полезного действия, надежностью и иметь компактные габаритные характеристики.
Выходное напряжение обязательно должно соответствовать техническим характеристикам общей сети, особенно это касается Grid-tie инверторов, которые используются для преобразования энергии солнечных батарей, ветровых генераторов и других экологически чистых источников.
youtube.com/embed/ahV-5K-pxEw»/>
Однофазные преобразователи
Отличаются они характеристиками синусоидального выходного напряжения. Более серьезные модели способны выдавать синусоиду, близкую к стандартному напряжению основной сети. Другая группа инверторов выдает график в упрощенной форме, который больше напоминает трапецеидальную форму.
Строение синусоиды напряжения большую роль играет для многих бытовых приборов. Некоторые из них не работают от напряжения, поступающего по упрощенной синусоиде. Она важна для устройств, обладающих:
- электродвигателями;
- трансформаторами;
- телекоммуникационными приборами.
Кроме того, некоторое медицинское оборудование, аудио и видеоаппаратура просто не будут работать при неправильном выходном напряжении. Обычно инверторы работают в трех режимах. При длительном функционировании используется номинальная мощность агрегата.
В краткосрочном режиме перегрузки возможен расход энергии, в 1,5 раза превышающий номинальную мощность. При пусковом режиме происходит моментальная отдача повышенной мощности, которая используется для запуска электрических двигателей и других нагрузок с повышенной емкостью.
Дополнительная защита
Защита от перегрузки должна срабатывать своевременно, чтобы не произошло перегревания проводки и последующего возгорания. Блок защиты осуществляет предохранение преобразователя от короткого замыкания и большого значения входного напряжения. Для этого существуют индикаторы, которые показывают состояние электрической сети.
Дополнительные датчики и установленные вольтметры помогут выявить соответствующую неисправность. Расположенные на радиаторе охлаждения указатели температуры системы позволят осуществить управление вентилятором, когда показания превысят допустимое значение.
Популярные модели
Очень много моделей инверторов выпускается в нашей стране. Применяться они могут как в промышленном производстве, так и в бытовых условиях. Популярными считаются:- AIRLINE API-150−01 — допустимый порог мощности прибора составляет 150 Вт. Корпус изготовлен из прочного пластика, который способен выдерживать высокие температуры. Автомобильный инвертор подключается от прикуривателя, который находится в салоне. К этому аппарату можно подключить несколько электрических приборов, общая мощность которых составляет не более 150 Вт. Аппарат имеет защиту от короткого замыкания и скачков входящего напряжения.
- Jet A JA-P11 — если поблизости нет сети электрической энергии, то этот аппарат выручит в любой ситуации. Максимальная мощность устройства составляет около 300 Вт. Существует защита от низкого питающего напряжения, перегрева и перегрузок.
- Titan HW-150E1 150 Вт — осуществляет возможность пользоваться электроприборами до 150 Вт. Подключается от автомобильного прикуривателя и выходное напряжение составляет 220—240 В. Вес аппарата не превышает 0,5 кг, что делает его очень удобным в дальних поездках.
Можно отметить и другие неплохие инверторы: Kensington Ultra Portable Inverter 150—33362EU, Inverter 150W AVS, Robiton 150W.
Преобразователь напряжения 12в 220в: принцип действия, рейтинг
Речь пойдёт о преобразователях постоянного напряжения 12 Вольт, в переменное 220 Вольт. Так как именно этот вопрос более актуален. Повышение переменного напряжения меньшей величины, в переменное большей, не является сложным, так как это можно сделать с помощью любого повышающего трансформатора.
Для этого также можно использовать и обычный понижающий трансформатор с 220 на 12 Вольт, только вот включить его в обратную сторону. То есть на вторичную обмотку подать 12 В, тогда на первичной генерируется 220 В. Другое дело состоит в увеличении постоянного тока, а тем более с преобразованием его в переменный.Применение
Где же может использоваться такой преобразователь? Вот самые распространенные сферы его применения:
- Если существует необходимость запитать какие-либо бытовые приборы от аккумуляторной батареи автомобиля. Использование этого устройства может пригодиться в дороге, например, если нет переходника для мобильной подзарядки, или же существует необходимость подключения в автомобиле любого домашнего электроприбора;
- Если есть отопительный котёл на квартиру или дом, то его насосы тоже рассчитаны на переменное напряжение 220 Вольт. Для котлов напряжения аккумуляторной батареи, естественно, не подойдёт. Бывают такие случаи когда происходят аварийные отключения в сетях электроснабжения, и нужно чтобы не заморозить систему отопления, выполнять циркуляцию горячей воды по отопительной системе.
Это основные примеры использования данного преобразователя, так как в жизни их может быть ещё несколько в зависимости от местных бытовых условий.
Простой преобразователь напряжения
Простейший преобразователь можно собрать тремя способами:
- Покупка и сборка уже готовых электронных блоков, и соединение их в одну сеть. Китайские интернет-магазины пестрят различными устройствами и блоками данного типа.
- Бесперебойные блоки питания имеют в своём вооружении элементы этого инвертора, то для изготовления данного устройства придется переделать исправный бесперебойник.
- Изготовление плат и применение радиолюбительских схем.
Принцип работы
Принцип действия всех современных преобразователей напряжения основывается на работе высокочастотного ШИМ (широтоно — импульсной модуляции) контролера, который и задаёт весь режим преобразования. Силовая часть выполнена на достаточно мощных транзисторах, в качестве теплоотвода которых, используются алюминиевые радиаторы или же сам корпус устройства. На входе чаще всего устанавливается предохранитель, защищающий от коротких замыканий в цепи автомобильного аккумулятора. Ведь от этого он будет испорчен. Внутри его нет никаких токоограничивающих устройств. Для того чтобы избежать перегрева устанавливается один или даже несколько вентиляторов. Некоторые бюджетные преобразователи напряжения могут работать в нормальном режиме при постоянно включенной принудительной вентиляции. Главное, чтобы на выходе устройства было стабильное переменное напряжение чистой синусоидальной формы. Иногда некоторые некачественные приборы выдают модифицированную синусоиду, от которой не каждый бытовой прибор будет работать в нормальном режиме, а может и попросту выйти из строя.
Как выбрать преобразователь напряжения 12 220 вольт
Для того чтобы правильно подобрать инвертор постоянного напряжения 12В в переменное 220В необходимо:
- Чётко понимать какое устройство от него будет питаться в будущем. То есть тип нагрузки;
- Узнать суммарную мощность всех подключаемых электроприборов. Лучше выбирать с запасом по мощности, чтобы избежать частых перегревов;
- Продолжительность работы будет зависеть от ёмкости источника постоянного тока, то есть аккумуляторной батареи;
- Если покупать уже готовый прибор, то желательно выполнять это на официальных ресурсах с хорошей репутацией, и гарантийными условиями.
Рейтинг преобразователей напряжения 12в 220в
Согласно исследованиям и отзывам людей, которые уже испробовали данной аппарат можно отметить некоторые из них:
- «Порто Е 150» многие из покупателей уже оценили качество этого преобразователя. Главным преимуществом его является ценовая категория, которая значительно ниже других марок. Правда, небольшая мощность его не даст подключить к нему мощных потребителей. Хочется отметить также компактные размеры модели, и качественный штекер, позволяющий подключить его прямо от прикуривателя автомобиля. Однако в комплекте прилагаются и специальные зажимы к аккумулятору.
- «Тесла ПН 2200» Хорошая производительность этой модели основывается на качественной двух вентиляторной системе охлаждения. Имеет защиту от перегрузок в выходной цепи. В комплект входят различные разъёмы для подключения внешних потребителей электроэнергии. Корпус изготовлен из качественного алюминия, который служит дополнительным отводящим тепло материалом.
Ремонт преобразователя напряжения 12 220
Ремонт 12 вольтовых аппаратов чаще всего сводится к замене силовых выходных транзисторов. Так как они являются самыми уязвимыми элементами этого устройства. Если конструктивно он выполнен с блоков, то стоит попробовать заменить весь блок, перед этим, конечно, проверив предохранители на входе и выходе, если такие имеются. Остальной мелкий ремонт нецелесообразен. Если ремонтируется простейшие инверторы, то в них применяются чаще всего простые радиодетали которые проверяются с помощью омметра.
В итоге хотелось бы снова напомнить о безопасности работы с электрооборудованием, так как 12 Вольт считается безопасным напряжением, а вот выходное может существенно навредить здоровью даже физически крепкого человека. Поэтому перед выполнением подключения рекомендуется сразу подключить потребителя, а уж потом подавать входное напряжение 12 Вольт. Если, конечно, аппарат не оборудован стандартными диэлектрическими розетками.
Видео обзор преобразователя
Выбираем преобразователь с 12 на 220 вольт
За долгие годы после появления электричества мы окончательно привыкли к сети 220, что любой прибор может от неё работать. Различную бытовую технику нам хочется взять с собой в путешествия или на отдых, но в автомобиле только 12 или 24. Для решения этой проблемы лучше всего использовать преобразователь напряжения с 12 до 220 вольт. Благодаря современной элементной базе и ШИМ контроллерам, такой блок стал миниатюрным и лёгким.
Второе распространённое название, это «автомобильный инвертор». Соответственно в интернет-магазине может называться по-разному, не всегда бывает легко найти.
Как всегда китайцы заманивают нас низкими ценами и большими мощностями инверторов 12 в 220. Об этом расскажу отдельно, вас вряд ли интересуют китайские ватты, у которых один нолик бывает лишний.
Содержание
- 1. Применение
- 2. Технические характеристики
- 3. Мощность
- 4. Охлаждение
- 5. Пример характеристик
- 6. Типовое энергопотребление
- 7. Дополнительная защита
- 8. Подключение в авто
- 9. Как сделать своими руками
- 10. Подключение ноутбука в авто
- 11. Цены на преобразователи
Применение
Инверторы напряжения DC-AC нашли широкое применение в местности без электрификации. От стандартного аккумулятора на 12В можно получить бытовые 220В. Форма электрического тока на выходе немного ограничивает применение, не все электрические приборы могут переносить синусоиду почти прямоугольной формы.
По количеству Ватт на выходе в основном бывают:
- автомобильные на 100вт, 300вт, 500 Ватт;
- мощные стационарные 2000вт, 3000вт, 5000вт, 10000вт.
По конструкции делятся на:
- на автомобильные;
- стационарные;
- компактные.
Рассматривать преобразователь с 12 на 220 в машину буду для использования питания светодиодного освещения, так как весь сайт этому посвящен. Но всё это распространяется и на любую бытовую технику с питанием от сети 220В.
При выезде на пикник или отдаленную дачу бывает необходимость осветить помещение или место ночёвки. Самый простой способ, подключить светодиодный светильник или лампу для дома в автомобильный инвертор 12 220v. Это конечно не очень оптимально с точки зрения экономного расхода энергии аккумулятора авто, КПД снижается вместе с увеличением нагрузки. В лампочке тоже стоит ШИМ драйвер для питания светодиодов.
Стационарный инвертор 12 в 220 с чистым синусом незаменим при использовании энергии солнечных батарей или ветряков. Изначально такие генераторы выдают 12В, 24В, 36В, которые можно напрямую аккумулировать.
Компактные модели могут питаться от 12в до 50в, более неприхотливы в выборе источника питания. В автомобильном варианте выглядят как большая зарядка с розеткой.
Технические характеристики
Все DC — AC преобразователи тока с 12 на 220 на выходе имеют стандартные параметры, частота 50 Герц и 220V. Они соответствуют параметрам в нашей домашней сети и совместимы практически со всеми домашними устройствами.
Основные параметры:
- номинальная мощность;
- коэффициент полезного действия;
- активное или пассивное охлаждение;
- энергопотребление на холостом ходу;
- максимальный ток потребления на входе;
- напряжение питания;
- защита от замыкания и перегрева;
- вид синусоиды на выходе.
Все современные преобразователи конструктивно реализованы на импульсных контроллерах, которые обеспечивают высокий коэффициент полезного действия. Это значение может достигать 95%, остальные 5% энергии будут рассеиваться самим прибором, за счет которых он нагревается.
Самые доступные модели имеют модифицированную синусоиду на выходе, прямоугольного вида. У дорогих «чистая синусоида», такая же плавная, как обычной домашней розетке.
Некоторые электроприборы при включении потребляют энергии в 2 раза больше. Например, бытовая дрель на 750вт не сможет запуститься от инвертора на 1000вт. Пиковой кратковременной мощности повышающего преобразователя напряжения может не хватить для старта двигателя. Решением такой проблемы будет использование электроприборов с плавным пуском.
Мощность
Реальная мощность дешевых DC-AC преобразователей с 12 на 220 может быть в 2 – 3 раза ниже. Интернет-магазины и производители используют китайский маркетинг для увеличения продаж. Крупно указывают кратковременную пиковую мощность, на которой прибор может работать 5 минут, пока не отключится из-за перегрева и перегрузки.
Для домашнего можно смело покупать стационарные на 2000 вт, 3000 вт, 5000 вт, всегда найдется чем его загрузить. Промышленные уже на 10000вт, 15000вт и выше, рассчитаны на энергоснабжение электроинструментов. Для легковых автомобилей достаточно 100вт, 300вт, 500 Ватт, 2000вт. Если больше, то требуется серьёзная подготовка транспорта.
При выборе уточняйте, как мощность указана, номинальная долговременная или кратковременная. При подсчёте предполагаемой нагрузки делайте запас на 20%, чтобы не эксплуатировать преобразователь не пределе, это значительно продлит его ресурс. У дорогих есть запас, у дешевых наоборот, слегка не хватает до нормы.
Подключение лучше проводит у специалистов, сила тока от аккумулятора для автомобильного инвертора на 500W будет около 50А. По неосторожности можно спалить провода и много чего другого. Лучше перестраховаться и поставить дополнительный предохранитель или систему защиты. Джиперы ставят отдельную кнопку отключения массы. Я сторонник максимальной безопасности, на себе попробовал все виды воздействия электричества, даже когда отвертка в руках плавится.
Охлаждение
Пассивное с ребрами из алюминия
..Нагрев зависит от полной мощности инвертора и подключенной нагрузки. В качестве системы охлаждения используется алюминиевый корпус устройства. Когда мощность большая, то устанавливается вентилятор, за счёт которого циркулирует воздух внутри. Активное охлаждение работает не постоянно, только когда температура корпуса превышает установленную и термодатчик включает вентилятор.
Автомобильный транспорт и любой другой подвержены сильному воздействию пыли. Поэтому при большой нагрузке вентилятор может просто не включится, потому что забился пылью.
Активное охлаждение с вентилятором
Пример характеристик
В качестве наглядного примера рассмотрим типовые параметры обычного повышателя.
1. Номинальная рабочая 1000вт, работать на ней может любое количество времени.
2. Максимальная 2000вт, только в течение короткого промежутка времени 5-10 минут, некоторые приборы на старте потребляют в 2 раза больше.
3. Ток без нагрузки 1А, энергопотребление самого преобразователя напряжения от батареи без нагрузки. При 12В это будет 12 Ватт в час.
4. Форма сигнала, модифицированная синусоида — колебания тока прямоугольной формы, все дешевые повышатели дают только такую форму.
5. Входное напряжение 11-15В, при выходе за эти значения сработает защита, и всё отключится.
6. Напряжение на выходе 220В ±10%. Показатель зависит от нагрузки на инвертор и его качества. Обычно питание электроники рассчитано на изменения питания в этих пределах.
7. Частота тока 50Гц, частота колебаний в секунду.
8. КПД 94%, средний коэффициент полезного действия. Остальные 6% потребляет сам прибор, за счёт которых и нагревается. Хорошим КПД считается от 90%.
Типовое энергопотребление
В таблице указано минимальное потребление энергии для популярной бытовой техники. Чтобы узнать количество Ватт для конкретного прибора, посмотрите количество Ватт на его блоке питания или поищите на корпусе. Если известна только маркировка и название модели, то всегда можно погуглить характеристики. Точнее всего будет замерять ваттметром еще дома, чтобы узнать точные реальные показатели, которые сильно зависят от режима работы.
Наименование | Примерное энергопотребление |
Зарядное для смартфона или планшета | от 10вт |
Нетбук | от 15вт |
Ноутбук | от 30вт |
Принтер струйный | от 30вт |
Компьютер | от 50вт |
Бритва | от 10вт |
ЖК телевизор | от 20вт |
Фен | от 700вт |
Утюг | от 1000вт |
Чайник обычный | от 2000вт |
Микроволновка | от 1000вт |
Дополнительная защита
Хорошая модель с индикаторами
Хороший преобразователь напряжения с 12 на 220 должен иметь защиту от короткого замыкания, перегрузки и перегрева. Обязательно должен быть предохранитель в самом устройстве. Мощность подключаемых приборов может меняться, да и дети случайно могут подключить утюг. Чтобы инвертор не сгорел, защита от перегрузки должна его своевременно отключить. Короткое замыкание приводит к возникновению большой силы тока, которая моментально разогревает провода и они воспламеняются. Блок защиты должен отключить выход инвертора, и не включать пока есть замыкание.
В качественных моделях блок защищен от неправильной полярности, слишком низкого и слишком высокого входного напряжения. Дополнительные индикаторы и встроенные вольтметры покажут текущее состояние, и помогают заблаговременно выявить неисправность.
Начинка и конструкция
Наличие термозащиты можно определить по наличию датчика температуры на радиаторе охлаждения силовых транзисторов. Этот датчик включает вентилятор, когда температура системы охлаждения превысила допустимую.
Подключение в авто
Чаще всего подключают в автомобилях, по неосторожности многие спалили не один предохранитель в блоке защиты электрики машины. Прикуриватель имеет ограничение по мощности подключаемой нагрузки, смартфон и планшет вы можете заряжать без проблем. Во всех авто прикуриватель защищён предохранителем около 15 Ампер от короткого замыкания. Это около 180W. В инструкции по эксплуатации производитель пишет, что не надо подключать в прикуриватель нагрузку более 130-150W, то есть максимум 12 ампер. При перегрузке сгорит предохранитель и всё отключится. Если такое случилось, то можно временно взять предохранитель со второстепенной электрики, типа задних стеклоподъемников или противотуманных фар.
Только толстые провода или хорошие крокодилы
Мощную нагрузку на 12V можно подключать только напрямую к аккумулятору или делать отдельную толстую проводку в салон авто. Провода не должны касаться подвижных частей силового агрегата и других механизмов под капотом. Должны иметь защиту от истирания и замыкания на массу. С этим сам сталкивался, когда прямо находу на трассе резко потухли все приборы в машине.
Нельзя использовать
Не используйте переходники с прикуривателя на крокодилы. Они бывают собраны только на обжиме, без пропайки. Избегайте любого плохого контакта на линиях питания, это приведет к нагреву этих участков.
Как сделать своими руками
Многим будет интересно собрать преобразователь напряжения с 12 на 220 своими руками. Чтобы сберечь своё время, предпочитаю использовать готовые блоки или подручные приборы. В интернете есть хорошие схемы на 2000, 2500 и 3000 Вт, они отличаются в основном количеством силовых транзисторов на выходе.
На Ебее и Алиэкспресс продаётся около 10 разновидностей готовых высоковольтных модулей. От простейших до качественных с кулером на радиаторе. Остаётся добавить провода и клеммы, установить розетку и дополнительную защиту.
Старый ИБП
Но самый лучший вариант изготовления инвертора 12 в 220 своими руками, это использование источника бесперебойного питания ИБП. Это полностью готовое устройство, продвинутые модели снабжены экранами и индикаторами. Остаётся только вывести кабель на 12 вольт наружу. В ИБП есть основные виды защиты, на корпусе от 1 до 6 розеток.
Старый ИБП стоит 100-300руб, иногда их отдают бесплатно, у меня их валялось 3 штуки. Проще и быстрее их найти на Авито, встречаются очень хорошие модели по сказочным ценам.
Подключение ноутбука в авто
Отдельно рассмотрим подключение к прикуривателю ноутбука с питанием на 19V. Использовать автомобильный инвертор на 220V не рационально, придется с 12V делать 220V и потом 19V. Слишком много энергии будет уходить на преобразование. Оптимальный вариант, использование повышающего преобразователя с 12 на 19В.
Я купил универсальный блок за 250руб вместе с доставкой на Aliexpress. В российских магазинах за него просят слишком много, но можно поискать на Авито по доступной цене. Протестировал его своим ноутбуком, держит ток до 4А, количество вольт не проседает при нагрузке, нагрев в норме.
XL4016
Дешевые китайские блоки конечно имеют реальные параметры ниже заявленных Но всегда можно доработать конструкцию и элементную базу.
Цены на преобразователи
Россияне любят затариваться мелкой электроникой на китайском базаре Aliexpress. По роду своей деятельности постоянно слежу за ценами на Алиэкспресс и сравниваю с российскими. На октябрь 2016 года покупать на Алиэкспресс не выгодно из-за курса доллара. Можно дешевле и лучше купить в России, к тому же получите гарантию и возможность обмена в течение 2 недель.
Китайцы любят завысить технические характеристики, ведь 99% из вас не будут проверять соответствие обещанных параметрам. А оставшийся 1% потребует небольшой компенсации за обман со стороны продавца. По опыту коллег обещанные китайцами 3000вт можно смело делить на 3, и получите реальное долговременную мощность.
Если вы прочитали обзор про китайский преобразователь с 12 на 220, где им довольны и пишут, что хорошо работает, не бросайтесь идти и покупать по ссылке. Их выпускают разные заводы, начинка бывает разные даже в пределах одной партии. Контроль качества у них низкий, процент брака относительно высокий. Отзывы пишут в основном люди, которые купили его недавно и пользуются ими в первый раз. То есть объективность мнения очень низкая, верьте только результатам измерений и тестов.
Преобразователь напряжения 12-220 (Инвертор). Виды и параметры
Еще совсем недавно никто даже не представлял, что в машине можно иметь бытовую электрическую сеть. Но с возникновением современных электронных устройств на основе ШИМ контроллеров такой элемент комфорта в автомобиле стал возможным. Для этого разработан преобразователь напряжения 12-220 В. Его эффективность может достигать 95%. Это дает возможность эффективно применять энергию автомобильной аккумуляторной батареи.
Китайские интернет-магазины изобилуют различными моделями таких автомобильных инверторов. Но обычно китайские устройства не обладают теми высокими параметрами, которые указаны на их упаковке или корпусе.
Разновидности
Автомобильный преобразователь напряжения 12-220 делятся на виды по нескольким факторам.
По виду создаваемой синусоиды:
- С нормальной (постоянной) синусоидой. Они работают без отклонений, все эксплуатационные параметры соблюдаются с высокой точностью и могут применяться для подключения любых электрических устройств, рассчитанных на напряжение 220 вольт.
- С модифицированной синусоидой. В таких моделях имеются небольшие отклонения по величине напряжения. Это не оказывает большого влияния на функционирование обычных бытовых приборов, кроме медицинской и сложной измерительной техники.
По мощности:
- Инверторы до 100 ватт. Такие автомобильные инверторы работают от прикуривателя и не способны выдерживать большие нагрузки. Они подойдут для питания зарядных устройств бытовых приборов.
- От 100 ватт до 1,5 киловатт. Такие модели широко используются для питания многих устройств, работающих от бытовой сети. Они подключаются от автомобильного аккумулятора, и имеют в комплекте вспомогательные аксессуары: кабели, шнуры, переходники и т.д.
- Более 1,5 киловатт. Служат для обеспечения питания микроволновой печи, утюга и других бытовых устройств повышенной мощности.
По конструктивным особенностям:
- Компактные.
- Стационарные.
- Автомобильные.
При выборе автомобильного преобразователя специалисты рекомендуют приобретать устройство с некоторым запасом мощности.
При выезде на природу или загородную дачу, где нет электричества, часто возникает необходимость освещения в темное время. Наиболее простым методом является подключение светодиодных ламп или фонарей в преобразователь напряжения 12-220 В, хотя это не является экономным вариантом по потреблению энергии батареи, так как ее КПД уменьшается с повышением нагрузки.
Стационарный преобразователь напряжения 12-220 В с чистым синусом подойдет для использования электроэнергии солнечных элементов или ветряных генераторов. Такие источники выдают низковольтное питание от 12 до 36 вольт, которые можно использовать для преобразователя.
Компактные преобразователи неприхотливы к виду источника питания, и могут работать при величине напряжения от 12 до 50 вольт. В автомобильном исполнении они смотрятся как зарядные устройства, функционирующие от прикуривателя.
Технические параметрыПреобразователи с 12 на 220 вольт имеют на выходе стандартные параметры 220 В, 50 герц, что соответствует характеристикам домашней сети. Такие параметры совместимы с бытовыми электрическими устройствами.
Кроме стандартных параметров, такие инверторы имеют и другие характеристики:
- Номинальная мощность.
- Вид выходной синусоиды.
- Защита от перегрева и замыкания.
- Напряжение питания.
- Наибольший потребляемый на входе ток.
- Потребление электроэнергии на холостом ходу.
- Пассивное и активное охлаждение.
- Коэффициент полезного действия.
Все современные инверторы собраны на основе импульсных контроллеров, обеспечивающих высокий КПД. Этот параметр часто достигает 95%, остальная часть энергии рассеивается на нагревание корпуса устройства.
Недорогие модели инверторов имеют на выходе модифицированную синусоиду прямоугольного вида. Дорогостоящие инверторы выдают чистую синусоиду, подобную той, которая имеется в бытовой электрической сети.
Номинальная мощностьНекоторые электрические приборы при подключении расходуют значительно больше энергии, чем указано в паспорте. Например, электродрель в момент запуска потребляет мощность, величина которой в два раза больше номинального значения. Это необходимо учитывать при выборе преобразователя напряжения.
Реальная величина мощности недорогих китайских преобразователей может быть занижена в несколько раз. Производители указывают крупными символами на корпусе устройства пиковую кратковременную мощность, на которой преобразователь способен проработать всего пять минут, а затем защита отключит его из-за перегрузки и перегрева.
Для домашнего применения можно приобрести стационарные модели мощностью до 5 киловатт. Для легкового автомобиля подойдет преобразователь напряжения 12-220 В мощностью от 100 до 1500 ватт. При более высокой мощности потребуется дополнительная подготовка автомобиля.
При выборе инвертора следует уточнить, какая именно мощность указана: номинальная или пиковая, рассчитанная на короткое время. В расчете нагрузки следует сделать запас по мощности около 20%, чтобы устройство не работало на предельных нагрузках, снижающих его срок службы. Дорогостоящие устройства известных брендов имеют такой запас по мощности, а дешевые китайские инверторы не дотягивают даже до нормы.
Подключение инвертора лучше поручить специалисту, так как сила тока потребления для аккумулятора будет порядка 50 ампер. Если работу проводить неосторожно, то можно вывести из строя электрооборудование автомобиля, или сжечь провода. Поэтому лучше установить вспомогательный предохранитель или защитную блокировку. На джипах для этого даже устанавливают специальный выключатель массы.
Система охлажденияСтепень нагрева инвертора зависит от его полной мощности и величины подключенной нагрузки. В качестве охлаждающего элемента применяется алюминиевый корпус с развитыми ребрами для лучшего охлаждения. Такой вид охлаждения называют пассивным.
При большой мощности дополнительно устанавливается вентилятор, который охлаждает устройство потоком воздуха. Это называется активным охлаждением, которое действует не все время, а только при температуре корпуса, больше установленной величины. Этим процессом управляет термодатчик, который включает и выключает вентилятор в нужные моменты. В автомобиле вентилятор может не сработать, так как существует большая вероятность забивания его пылью.
Дополнительная защитаКачественный преобразователь напряжения 12-220 В всегда имеет защиту от перегрева, токовой перегрузки и короткого замыкания, а также должен быть установлен предохранитель. Мощность устройств, которые подключаются к инвертору, бывает различной, к тому же дети могут по ошибке подключить к нему, например, утюг, от которого преобразователь просто выйдет из строя. Чтобы этого не произошло, токовая защита должна быстро среагировать и произвести обесточивание.
Короткое замыкание может привести к появлению большого тока, от которого проводка быстро разогреется и загорится. Защитный блок предназначен для быстрого отключения выхода преобразователя, и удержания его в таком состоянии, до устранения замыкания.
Существует такой вид защиты, как блокировка от неправильной полярности подключения устройства, а также от очень низкого или слишком высокого напряжения на входе. Вспомогательные индикаторы и вольтметры покажут эти параметры и помогут заранее выявить и устранить неисправность.
Наличие в инверторе термической защиты можно выяснить по наличию температурного датчика, установленного на радиаторе охлаждения мощных транзисторов.
Обычно преобразователь напряжения 12-220 В подключают в автомобиле.
При неосторожном обращении, или неопытном подключении чаще всего сгорает предохранитель прикуривателя, который имеет ограничение по нагрузке. Маломощные устройства, например, планшет или сотовый телефон, можно подключать не опасаясь.
Практически все автомобили имеют защитный предохранитель прикуривателя на 15 А. Если перевести в мощность: 15 ампер умножить на 12 вольт, то получим 180 ватт. Поэтому при подключении мощности более 180 ватт предохранитель прикуривателя сгорит, и напряжения на нем не будет. Если это произошло, то можно на время использовать другой, не очень важный предохранитель, например, от питания задних стеклоподъемников.
Мощный потребитель на 12 вольт можно включать только непосредственно от самого аккумулятора, либо проводить отдельную мощную проводку внутрь салона. При этом провода необходимо проводить так, чтобы они не прикасались с движущимися частями двигателя. Они должны иметь качественную изоляцию, защищенную от замыкания на массу и истирания.
Не рекомендуется применять переходники, подключенные от прикуривателя к крокодилам, так как они могут иметь некачественное обжимное соединение, без применения пайки. Плохие контактные соединения на линии подключения инвертора всегда приводят к чрезмерному нагреву.
Стоит ли изготавливать автомобильные инверторы самостоятельно
Многие хотят собрать своими руками преобразователь напряжения 12-220 В. Наиболее простым вариантом сборки будет применение подручных приборов или готовых блоков. Найти хорошие схемы инверторов не составит большого труда. Они чаще всего отличаются числом выходных силовых транзисторов.
В китайских интернет-магазинах можно найти несколько видов готовых модулей: от самых простых до дорогих качественных, оснащенных вентиляторным охлаждением. К ним нужно будет добавить только клеммы и провода, поставить вспомогательную защиту и розетку.
В бытовых условиях оптимальным вариантом изготовления преобразователя с 12 на 220 вольт будет применение ИБП от компьютера. Это источник бесперебойного питания. Практически это уже готовый преобразователь. Современные модели оснащены индикаторами и дисплеями. От него останется вывести только провод на 12 В. В этом блоке уже имеются основные защиты, несколько розеток.
Бывший в употреблении источник бесперебойного питания можно приобрести за копейки, иногда их даже отдают бесплатно.
Похожие темы:
Неисправность преобразователя напряжения ➔ Почему плохо запускается инвертор при нормальном напряжении? ✮ Newet.ru
Одной из распространенных причин выхода из строя различного электрооборудования является неисправность преобразователя напряжения. Также проблемы с этим устройством отрицательно сказываются на стабильности и эффективности подключенной к нему аппаратуры. В этой статье мы рассмотрим основные поломки преобразователей напряжения DC/AC (инверторов), возможные причины их возникновения и способы устранения.
Назначение и принцип работы инверторов
Преобразователи напряжения DC/AC предназначены для преобразования постоянного напряжения в переменное — например 12 вольт DC в 220 вольт АС. Они используются в системах бесперебойного питания, на транспорте, в системах кондиционирования воздуха, сварочном оборудовании, АСУ ТП, телекоммуникационных и информационных технологиях.
Инвертор работает по следующему принципу:
- Постоянное напряжения от аккумулятора или другого источника подается на вход устройства.
- С помощью силовых ключей (транзисторов или тиристоров) производится периодическое подключение источника электропитания к цепи нагрузки. При этом происходит чередование полярности для формирования переменного напряжения.
- Управление частотой переключения силовых ключей, а также их синхронизация выполняется контроллером. Регулировка выходного напряжения в зависимости от изменения нагрузки осуществляется с помощью широтно-импульсной модуляции.
- Фильтры обеспечивают сглаживание ступенчатой формы выходного сигнала и формирование чистой синусоиды, необходимой для питания чувствительного электрооборудования.
Типовые проблемы с преобразователями напряжения
Основные неисправности преобразователя напряжения:
- Отсутствие выходного тока при подаче питания на вход. Часто эта проблема связана с нарушением целостности электроцепи или перегоранием предохранителя. Также ее может вызвать неправильная полярность, срабатывание тепловой защиты или перегрузка.
- Выходные характеристики не отвечают устанавливаемым значениям. Этот признак может быть связан с поломкой силового блока, потерями на контактных зажимах.
- Частое отключение инвертора в процессе работы. Обычно оно связано с перегревом компонентов или коротким замыканием в цепи, из-за которого система защиты отключает устройство.
- Нестабильное напряжение, неправильная форма выходного сигнала. Может вызываться загрязнением или запылением преобразователя, неисправностью транзисторов или силового трансформатора.
- Перегрев. Его причиной также часто становится большое количество пыли, ухудшающей охлаждение компонентов. В ряде случаев он вызывается выходом из строя охлаждающих вентиляторов. Перегрев является распространенной причиной того, почему плохо запускается инвертор при нормальном напряжении.
- Фон при питании аудиоаппаратуры от инвертора. Он может быть связан с неправильной полярностью (перевернутой вилкой сетевого провода при включении оборудования в розетку преобразователя), близким расположением питающих кабелей и аудиокабелей, плохим заземлением аудиоустройства.
- Некоторые приборы не работают при подключении к инвертору. Эта проблема может быть вызвана высокими пусковыми токами. Повышенная потребляемая мощность оборудования в момент включения вызывает снижение выходного напряжения преобразователя. Также данная перегрузка может привести к поломке инвертора.
Неисправность преобразователя напряжения часто возникает из-за использования не подходящих проводов (например, алюминиевых вместо медных). Многие модели инверторов чувствительны к питания. Они рассчитаны на работу только от аккумуляторных батарей или стабилизированных источников электропитания. Такие устройства нельзя подключать к солнечным панелям или бензогенераторам. Кроме того, к основным причинам поломки преобразователей относится неправильное подключение, настройка и эксплуатация, несвоевременное обслуживание. Важно помнить, что основная масса инверторов не рассчитана на длительную работу в режиме максимальных нагрузок.
Ремонт преобразователей напряжения
Ремонт преобразователей напряжения в основном предусматривает замену перегоревших или неисправных компонентов. Чаще всего из строя выходят силовые транзисторы, предохранители, диоды, трансформаторы. Многие модели инверторов выполнены из отдельных модулей. В случае поломки таких устройств обычно меняют весь неисправный блок целиком, так как покомпонентный замена бывает нецелесообразной.
При ремонте инверторов нужно учесть следующие моменты:
- При замене перегоревших деталей очень важно правильно подобрать подходящий элемент. Основная сложность заключается в выборе аналогов транзисторов и трансформаторов при отсутствии оригинальных компонентов. Остальные элементы электросхемы — например, резисторы, конденсаторы или диоды — не имеют конструктивных особенностей, поэтому можно использовать любые доступные детали, подходящие по напряжению, мощности и номиналу.
- При замене мощных транзисторов необходимо монтировать их на радиаторы с предварительным нанесением термопасты. В противном случае будет происходить перегрев силового ключа и быстрый выход его из строя.
- Чтобы предотвратить возникновение многих неисправностей преобразователя напряжения, можно использовать дополнительные устройства и схемы защиты. В большинстве современных промышленных инверторов такие системы заложены в конструкцию устройства. Но некоторые производители не используют защитные схемы с целью удешевления аппарата.
- Эффективность ремонта преобразователей напряжения во многом зависит от правильной диагностики. Желательно протестировать каждый элемент и участок цепи, чтобы точно определить причину поломки и не допустить ее повторение в будущем.
Итоги
Мы рассмотрели основные поломки инверторов и способы их устранения. Важно помнить, что для минимизации риска возникновения неисправности преобразователя напряжения следует соблюдать требования завода-изготовителя по подключению, условиям эксплуатации и обслуживанию устройства.
Инверторы — преобразователи напряжения 12 220 В для ваших задач от 800 руб.
Фильтр
Есть в наличии
Входное напряжение 220 Вольт
Выходное напряжение 12 Вольт
Сила тока 10А
Производитель: AVS
Есть в наличии
Входное напряжение 24 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 600Вт
Допустимая пиковая мощность 1200Вт
Производитель: AVS
Есть в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1500 Вт.
Допустимая пиковая мощность 3000 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 400 Вт
Допустимая пиковая мощность 800 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 600 Вт.
Допустимая пиковая мощность 1200 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 24 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1000Вт
Допустимая пиковая мощность 2000Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1000 Вт.
Допустимая пиковая мощность 2000 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 24 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 1500 Вт.
Допустимая пиковая мощность 3000 Вт
Производитель: AVS
Нет в наличии
Входное напряжение 12 Вольт
Выходное напряжение 220 Вольт
Номинальная мощность 2000 Вт.
Допустимая пиковая мощность 4000 Вт
Производитель: AVS
Хотите купить инверторы-преобразователи напряжения по доступной цене, сделайте заказ на сайте!
Преобразователь напряжения – электромеханическое устройство, призванное преобразовывать постоянный ток в периодический с заданной амплитудой напряжения и частотой.
Применение и принцип работы
Применение автомобильного инвертора 12 220 В:
- получение на выходе переменного тока 220 вольт;
- возможность подключения зарядных устройств для различной электронной техники;
- подключение электротехники с питанием от сети 220 вольт – чайник, утюг, скороварка, телевизор и т.д.
Инвертор-преобразователь преобразует постоянный ток в переменный ток 50 Гц со средним значением прямоугольного напряжения 220 В. Применяется для питания электроприборов с импульсными блоками питания, например, современные телевизоры, компьютеры.
Режимы работы
- Пусковой. Возникает при кратковременной (несколько миллисекунд) работе, используется для запуска электродвигателей или для емкостных нагрузок. Отдаваемая мощность может превысить номинальную в 2 и более раз.
- Перегрузка. Возникает в большинстве случаев при подключении электропотребляющих механизмов. В течение 20…30 секунд прибор может вырабатывать мощность до 2-х раз больше номинальной.
- Постоянной (длительной) нагрузки. В течение всего цикла преобразователь работает на номинальной мощности.
Как правильно выбрать
Выбор мощности осуществляется следующим образом: определяется суммарная мощность одновременно подключенных потребляющих устройств, а затем к полученному результату необходимо дополнительно добавить 20…25% полученного значения.
Зачастую на приборе стоят несколько значений, соответствующие трем основным режимам преобразователя – пусковой, перегрузка и длительная работа. При расчетах надо брать во внимание режим длительной нагрузки – это номинальная мощность инвертора.
Аккумулятор чаще всего выдает напряжение, отличающееся от паспортного – значения могут укладываться в 12±2 В. Отсюда следует, что подбирать надо модель с входными параметрами 11…15 В. Инвертор должен быть оборудован системой защиты от перегрева, перегрузки, разрядки или перезарядки аккумулятора.
Наши предложения
В нашем интернет-магазине представлен широкий выбор разнообразных автомобильных преобразователей. Если вы затрудняетесь с выбором необходимой модели, грамотная команда наших менеджеров поможет вам определиться с требуемой мощностью прибора и подберет агрегат в соответствии с вашими финансовыми возможностями.
Автор: Сергей АвтоХол
Автомобильный инвертор 12-220 вольт 1000 ватт
Схема инвертора 12-220 вольт |
Данный преобразователь напряжения, схема которого вверху статьи, способен питать потребитель мощностью до 600-700 Вт,а при желании выдаст и все 1000 ватт, чего вполне хватит для запитки различного электроинструмента. Выгодно отличаясь от многих простых преобразователей напряжения, данная схема держит выходное напряжение стабильно независимо от мощности нагрузки, используя автоматическую регулировку с ШИМ. Основой схемы является микросхема SG3524, которая представляет собой управляемый напряжением ШИМ-контроллер с фиксированной частотой преобразования 50 герц.
SG3524 |
Стабилизация выходного напряжения инвертора работает следующим образом. Переменное напряжение с выхода инвертора поступает на первичную обмотку маломощного трансформатора Т2. Это обычный маломощный силовой трансформатор, вроде тех что используются в сетевых источниках питания портативной аппаратуры. При подаче на его сетевую обмотку 220V на его вторичной обмотке переменное напряжение 12V. Этот трансформатор вместе с выпрямителем на диодах D5D8, резисторами R16R10 и конденсатором С6 образует контрольный датчик выходного напряжения инвертора, в котором напряжение на С6 прямо пропорционально величине переменного напряжения на выходе инвертора. Этот датчик формирует контрольное напряжение, которое подается на вывод 1 через R8, R9, R16, где это напряжение сравнивается с внутренним опорным напряжением. По результатам измерения контроллер регулирует широту импульсов, поступающих на выводы 14 и 11, с тем, чтобы вернуть выходное напряжение к требуемому значению. Выходное напряжение можно установить регулировкой подстроечного резистора R9, при необходимости этим же резистором можно уменьшить или увеличить выходное напряжение. Контролировать можно мультиметром на режиме измерения переменного напряжения, измеряя им напряжение на выходе инвертора. Интегральный стабилизатор IC2 и связанные с ним компоненты производят подачу 8V от источника 12В для питания микросхемы IC1 и связанных с ней электрических схем. Диоды D3 и D4 защищают выходной каскад от всплесков напряжения, которые образуются в процессе коммутации каналов полевых транзисторов, приводящих к ЭДС самоиндукции в низковольтной обмотке трансформатора. Резисторы R14 и R15 ограничивают ток зарядки емкостей затворов транзисторов из Q2 и Q3. соответственно. R12 и R13 образуют «притягивание к нулю», нагрузку эмиттерных цепей выходных транзисторов имеющихся в составе микросхемы IC1, а так же, способствуют разрядке емкостей затворов транзисторов Q2 и Q3 при их закрывании.
Выходная мощность в значительной степени зависит от применяемого трансформатора Т1. Здесь должен быть силовой трансформатор, предназначенный для получения от электросети 220В переменного напряжения 24В, у которого есть отвод от середины вторичной (низковольтной) обмотки. Трансформатор должен быть на 20-30% больше той мощности, которую планируется получить с выхода данного инвертора. То есть, при мощности 700 Вт трансформатор должен быть на 850-900 Вт. Можно использовать трансформатор меньшей мощности, но при этом, соответственно и выходная мощность инвертора будет ниже. Для получения более высокой мощности (1000 Вт и более) нужен не только более мощный силовой трансформатор, но и более мощные транзисторы Q2, Q3, либо можно в каждом плече вместо одного транзистора использовать два, три и более, включенных параллельно. В любом случае должен обеспечиваться качественный отвод тепла от транзисторов Q2 и Q3. Вполне возможно преобразование с другого постоянного напряжения, например, с 24В. В этом случае только потребуется соответствующий трансформатор Т1 с низковольтной обмоткой 48В с отводом от середины.
Домашний инвертор питания от 12 до 220 В Введение
ПриложенияОргтехника (например: компьютер, факс, принтер, сканер и т. Д.)
Электрооборудование (например, видеоигры, DVD, стерео, видеокамеры, электрические вентиляторы, осветительные приборы и т. Д.)
Заряжаемый аккумулятор (сотовые телефоны, электробритвы, цифровые фотоаппараты, видеокамеры и другие аккумуляторы)
Метод применения домашнего инвертора
Домашний инвертор питается напрямую от источника постоянного тока 12 В (например, аккумуляторных батарей и т. Д.).), с помощью специального зажима, подключенного к инвертору в переменный ток 220 В, для питания электротехнической продукции. Вы можете измерить номинальную мощность электрических продуктов, чтобы выбрать подходящий инвертор. Но обратите внимание на использование электроприборов с номинальной мощностью меньше или равной номинальной мощности инвертора.
Домашний инвертор питания Характеристики
- Достаточная мощность: когда номинальная мощность нагрузки равна или меньше мощности инвертора, инвертор не будет обеспечивать защиту от перегрузки и может продолжать работу.
- Хорошие показатели безопасности: инвертор от 12 В до 220 В обеспечивает защиту от короткого замыкания, перегрузки, перенапряжения, пониженного напряжения и перегрева. (Глоссарий: защита от короткого замыкания — когда выход переменного тока исправен, отрицательное напряжение случайно закорочено, инвертор автоматически прекращает работу, доступ к защищенному состоянию, так что выходное напряжение равно 0, батарея не влияет на прибор, инверторы и хранилище Защита от перегрузки — когда нагрузка превышает номинальную мощность инвертора мощности, он автоматически прекращает работу, доступ к защищенному состоянию.Защита от перенапряжения или пониженного напряжения — когда напряжение батареи выше или ниже номинального напряжения, инвертор автоматически прекращает работу, доступ к защищенному состоянию. Защита от перегрева — когда температура инвертора превышает 65 ℃, он автоматически прекращает работу, доступ к защищенному статусу)
- Хорошие физические свойства: в продукте используется полностью алюминиевая оболочка, твердая поверхность с окислительной обработкой и хорошие тепловые характеристики. Он также может быть устойчивым к выдавливанию или разрушению некоторой внешней силы.
- Разумный дизайн: домашний инвертор питания от 12 до 220 в использует международную популярную схему синусоидального инвертора. Он обладает такими преимуществами, как высокая эффективность преобразования, автоматическая защита, разумный дизайн, простота в эксплуатации, безопасность и надежность. Домашний инвертор широко применяется для преобразования солнечной и ветровой энергии, работы на открытом воздухе и эксплуатации бытовой техники.
- Номинальная выходная мощность: 1000 Вт
- Максимальная выходная мощность: 1050 Вт
- Ударная мощность: 2000 Вт
- Входное напряжение: 12 В постоянного тока
- Выходное напряжение: 220 В переменного тока ± 10%
- Выходная частота: 50 Гц ± 2 Гц
- КПД (полная нагрузка):> 85%
- Ток холостого хода: <0.5А
- Инструкции по работе: светодиод показывает статус работы
- Форма выходного сигнала: модифицированная синусоида
- Автоматическая защита: перегрузка, короткое замыкание, перегрев, обратная полярность (предохранитель), пониженное / повышенное напряжение
- Рабочая температура: -10 ℃ ~ 50 ℃
- Температура хранения: -30 ℃ ~ 70 ℃
- Охлаждение: вентилятор охлаждения с автоматическим управлением
- Размер продукта: 215 * 150 * 70 мм
- Размеры коробки: 400 * 345 * 225мм, 4шт / кор.
Как сделать схему преобразователя / инвертора с 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока?
Инверторы часто необходимы в местах, где невозможно получить питание переменного тока от сети.Схема инвертора используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Инверторы могут быть двух типов: инверторы истинной / чистой синусоидальной волны и квази или модифицированные инверторы. Эти инверторы истинной / чистой синусоидальной волны дороги, в то время как модифицированные или квазиинверторы недороги.
Эти модифицированные инверторы генерируют прямоугольную волну и не используются для питания чувствительного электронного оборудования. Здесь построена простая схема инвертора, управляемая напряжением, с использованием силовых транзисторов в качестве переключающих устройств, которая преобразует сигнал 12 В постоянного тока в однофазный 220 В переменного тока.
Принцип, лежащий в основе этой схемы
Основная идея каждой схемы инвертора состоит в том, чтобы создавать колебания с использованием заданного постоянного тока и применять эти колебания через первичную обмотку трансформатора путем усиления тока. Это первичное напряжение затем повышается до более высокого напряжения в зависимости от количества витков в первичной и вторичной катушках.
Также получите представление о схеме преобразователя постоянного тока 12 В в 24 В
Схема преобразователя с использованием транзисторов
Преобразователь 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока также может быть спроектирован с использованием простых транзисторов.Его можно использовать для питания ламп мощностью до 35 Вт , но его можно использовать для управления более мощными нагрузками, добавив больше полевых МОП-транзисторов.
Инвертор, реализованный в этой схеме, представляет собой преобразователь прямоугольной формы и работает с устройствами, которым не требуется чистый синусоидальный переменный ток.
Принципиальная схема
Необходимые компоненты
- Аккумулятор 12 В
- MOSFET IRF 630-2
- 2N2222 Транзисторы
- 2,2 мкФ конденсаторы-2
- Резистор
- 12–220 В повышающий трансформатор с центральным ответвлением .
Рабочий
Схему можно разделить на три части: генератор, усилитель и трансформатор. Требуется генератор на 50 Гц, так как частота переменного тока составляет 50 Гц.
Этого можно достичь, сконструировав нестабильный мультивибратор, который генерирует прямоугольную волну с частотой 50 Гц. В цепи R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 и T3 образуют генератор.
Каждый транзистор генерирует инвертирующие прямоугольные волны. Значения R1, R2 и C1 (R4, R3 и C2 идентичны) будут определять частоту.Формула для частоты прямоугольной волны, генерируемой нестабильным мультивибратором:
F = 1 / (1,38 * R2 * C1)
Инвертирующие сигналы генератора усиливаются силовыми полевыми МОП-транзисторами T1 и T4. Эти усиленные сигналы подаются на повышающий трансформатор, центральный отвод которого подключен к 12 В постоянного тока.
Выходное видео
Коэффициент трансформации трансформатора должен быть 1:19, чтобы преобразовать 12 В в 220 В. Трансформатор объединяет оба инвертирующих сигнала для генерации переменного выходного сигнала прямоугольной формы 220 В.К с использованием батареи 24 В , нагрузки до 85 Вт могут питаться , но конструкция неэффективна. Чтобы увеличить мощность инвертора, необходимо увеличить количество полевых МОП-транзисторов.
Чтобы спроектировать инвертор на 100 Вт, прочтите Простой инвертор на 100 Вт
Схема преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока с использованием нестабильного мультивибратораВ схемах инвертора можно использовать тиристоры в качестве переключающих устройств или транзисторов. Обычно для приложений малой и средней мощности используются силовые транзисторы.Причина использования силовых транзисторов заключается в том, что они имеют очень низкий выходной импеданс, позволяющий протекать на выходе максимальному току.
Одно из важных применений транзистора — это переключение. В этом случае транзистор смещен в области насыщения и отсечки.
Когда транзистор смещен в области насыщения, переходы коллектор-эмиттер и коллектор-база смещены в прямом направлении. Здесь напряжение коллектор-эмиттер минимально, а коллекторный ток максимален.
Еще одним важным аспектом этой схемы является генератор. Важное применение 555 Timer IC — это использование в качестве нестабильного мультивибратора.
Нестабильный мультивибратор вырабатывает выходной сигнал, который переключается между двумя состояниями и, следовательно, может использоваться в качестве генератора. Частота колебаний определяется номиналами конденсатора и резисторов.
[Также прочтите: Как сделать регулируемый таймер]
Принципиальная схема
Принципиальная электрическая схема преобразователя 12В постоянного тока в 220В переменного тока — ElectronicsHub.OrgКомпоненты цепи
- V1 = 12 В
- R1 = 10 кОм
- R2 = 150 кОм
- R3 = 10 Ом
- R4 = 10 Ом
- Q1 = TIP41
- Q2 = TIP42
- 1 = D2
- C3 = 2200 мкФ
- T1 = повышающий трансформатор 12 В / 220 В
Конструкция осциллятора: В качестве генератора можно использовать нестабильный мультивибратор. Здесь сконструирован нестабильный мультивибратор с таймером 555.Мы знаем, что частота колебаний таймера 555 в нестабильном режиме определяется выражением:
f = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C
, где R1 — сопротивление между выводом разряда и Vcc, R2 — сопротивление. сопротивление между разрядным выводом и пороговым выводом, а C — это емкость между пороговым выводом и землей. Также рабочий цикл выходного сигнала определяется следующим образом:
D = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2)
Поскольку наше требование составляет f = 50 Гц и D = 50% и предполагается, что C равно 0.1 мкФ, мы можем рассчитать, что значения R1 и R2 составляют 10 кОм и 140 кОм соответственно. Здесь мы предпочитаем использовать потенциометр 150K для точной настройки выходного сигнала.
Также между выводом управления и землей используется керамический конденсатор емкостью 0,01 мкФ.
Схема коммутации: Наша главная цель — разработать сигнал переменного тока напряжением 220 В. Это требует использования мощных транзисторов, чтобы обеспечить прохождение максимального количества тока к нагрузке. По этой причине мы используем силовой транзистор TIP41 с максимальным током коллектора 6 А, где ток базы определяется как ток коллектора, деленный на коэффициент усиления постоянного тока.Это дает ток смещения около 0,4 А * 10, то есть 4 А. Однако, поскольку этот ток больше максимального тока базы транзистора, мы предпочитаем значение меньше максимального тока базы. Предположим, что ток смещения равен 1А. Резистор смещения тогда задается как
R b = (V cc — V BE (ON) ) / I bias
Для каждого транзистора V BE (ON) равен около 2В. Таким образом, R b для каждого рассчитывается как 10 Ом.Поскольку диоды используются для смещения, прямое падение напряжения на диодах должно быть равно прямому падению напряжения на транзисторах. По этой причине используются диоды 1N4007.
Конструкция транзисторов PNP и NPN одинакова. Мы используем силовой транзистор PNP TIP42.
Конструкция выходной нагрузки: Поскольку выходной сигнал схемы переключения является выходом с широтно-импульсной модуляцией, он может содержать гармонические частоты, отличные от основной частоты переменного тока.По этой причине необходимо использовать электролитический конденсатор, чтобы пропускать через него только основную частоту. Здесь мы используем электролитный конденсатор емкостью 2200 мкФ, достаточно большой, чтобы отфильтровать гармоники. Поскольку требуется выходное напряжение 220 В, рекомендуется использовать повышающий трансформатор. Здесь используется повышающий трансформатор 12 В / 220 В.
Работа цепи преобразователя постоянного тока 12 В в переменный 220 В- Когда это устройство питается от батареи 12 В, таймер 555, подключенный в нестабильном режиме, выдает прямоугольный сигнал с частотой 50 Гц.
- Когда на выходе высокий логический уровень, диод D2 будет проводить, и ток пройдет через диоды D1, R3 на базу транзистора Q1.
- При этом транзистор Q1 будет включен. Когда выход находится на низком логическом уровне, диод D1 будет проводить, и ток будет течь через D1 и R4 к базе Q2, вызывая его включение.
- Это позволяет создавать постоянное напряжение через первичную обмотку трансформатора через переменные интервалы. Конденсатор обеспечивает требуемую основную частоту сигнала.
- Этот сигнал 12 В переменного тока на первичной обмотке трансформатора затем повышается до сигнала 220 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.
- Эта схема может использоваться в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших аккумуляторов.
- Эту схему можно использовать для управления двигателями переменного тока малой мощности.
- Ее можно использовать в солнечной энергетической системе.
- Поскольку используется таймер 555, выходной сигнал может незначительно изменяться в пределах требуемого рабочего цикла 50%, т.е.е. Трудно достичь точного сигнала 50% рабочего цикла.
- Использование транзисторов снижает КПД схемы.
- Использование переключающих транзисторов может вызвать перекрестные искажения выходного сигнала. Однако это ограничение было до некоторой степени уменьшено за счет использования смещающих диодов.
Note
Вместо таймера 555 можно использовать любой нестабильный мультивибратор. Например, эти схемы также могут быть построены с использованием нестабильного мультивибратора 4047, выходной ток которого усиливается и подается на трансформатор.
[Читать: Солнечный инвертор для дома ]
Часто задаваемые вопросы об инверторах мощности
Часто задаваемые вопросы по инвертору мощностиЧасто задаваемые вопросы об инверторах мощности
Для чего нужен силовой инвертор и для чего его можно использовать?
Инвертор питания преобразует мощность постоянного тока от батареи в обычную мощность переменного тока, которую вы можете использовать для управления всеми видами устройств … электрическое освещение, кухонная техника, микроволновые печи, электроинструменты, телевизоры, радио, компьютеры и многие другие.Вы просто подключаете инвертор к батарее и подключаете свои устройства переменного тока к инвертору … и у вас есть портативное питание … когда и где вам это нужно.
Инвертор получает питание от 12-вольтовой батареи (предпочтительно глубокого цикла) или от нескольких батарей, подключенных параллельно. Батарею необходимо перезарядить, поскольку инвертор забирает из нее энергию. Аккумулятор можно перезарядить, запустив автомобильный двигатель, газовый генератор, солнечные батареи или ветер. Или вы можете использовать зарядное устройство, подключенное к розетке переменного тока, для подзарядки аккумулятора.
Использование инвертора для аварийного домашнего резервного питания
Очень простой способ использовать инвертор для аварийного питания (например, во время отключения электроэнергии) — использовать автомобильный аккумулятор (при работающем автомобиле) и удлинитель, идущий в дом, где вы можете затем подключить электрические приборы. .
Щелкните здесь , чтобы прочитать подробную статью об аварийном домашнем резервном питании
Инвертор какого размера я должен купить?
Мы производим силовые инверторы разных размеров и различных марок.Смотрите наши Страница инверторов с техническими характеристиками каждой из наших моделей.
Краткий ответ: размер, который вы выбираете, зависит от ватт (или ампер) того, что вы хотите запустить (найдите потребляемую мощность, обратившись к табличке с техническими характеристиками на приборе или инструменте). Мы рекомендуем вам купить модель большего размера, чем вы думаете, что вам нужно (по крайней мере, на 10-20% больше, чем ваша самая большая загрузка).
Пример: вы хотите подключить компьютер к 17-дюймовому монитору, лампам и радио.
Компьютер: | 300 Вт |
2 лампы мощностью 60 Вт: | 120 Вт |
Радио: | 10 Вт |
Всего необходимо: | 430 Вт |
Для этого приложения вам как минимум потребуется инвертор мощностью 500 Вт, и следует подумать о более мощном, поскольку, вероятно, наступит время, когда вы захотите купить модель побольше…. в этом примере вы можете решить, что хотите запустить вентилятор во время вычислений или позволить детям смотреть телевизор.
Более длинный ответ: определите непрерывную нагрузку и пусковую (пиковую) нагрузку: вам необходимо определить, сколько мощности требуется вашему инструменту или устройству (или их комбинации, которые вы бы использовали одновременно) для запуска (стартовая нагрузка), а также постоянные требования к работе (постоянная нагрузка).
Термины «непрерывно — 2000 Вт» и «пиковый скачок — 4000 Вт» означают, что некоторые приборы или инструменты, например, с двигателем, требуют первоначального всплеска мощности для запуска («пусковая нагрузка» или « Пиковая нагрузка»).После запуска инструменту или устройству требуется меньше энергии для продолжения работы («постоянная нагрузка»).
Полезные формулы:
Чтобы преобразовать AMPS в WATTS:
Умножьте: AMPS X 120 (напряжение переменного тока) = WATTS
Эта формула дает близкое приближение к продолжительной нагрузке прибора.
Чтобы рассчитать приблизительную загрузку:
Умножить: Вт X 2 = Пусковая нагрузка
Эта формула дает близкое приближение к пусковой нагрузке прибора, хотя для некоторых может потребоваться еще большая пусковая нагрузка.ПРИМЕЧАНИЕ: Асинхронные двигатели, такие как кондиционеры, холодильники, морозильники и насосы, могут иметь скачок при пуске в 3–7 раз больше продолжительного номинала.
Чаще всего пусковая нагрузка прибора или электроинструмента определяет, может ли инвертор питать его.
Например, у вас есть морозильная камера с постоянной нагрузкой 4 А и начальной нагрузкой 12 А:
4 А x 120 В = 480 Вт непрерывно
12 А x 120 В = 1440 Вт, стартовая нагрузка
Вам понадобится инвертор с пиковой мощностью более 1440 Вт.
ФОРМУЛА для преобразования ватт переменного тока в ток постоянного тока:
Ватты переменного тока, разделенные на 12 x 1,1 = ток постоянного тока
(генератор переменного тока такого размера, который вам понадобится, чтобы не отставать от конкретной нагрузки; например, чтобы поддерживать постоянную потребляемую мощность в 1000 Вт, вам понадобится генератор на 91 ампер)
Нажмите, чтобы Диаграмма расчетных ватт, используемых обычными приборами и инструментами
Нужна ли мне модифицированная синусоида или чистая синусоида?
Преимущества инверторов с чистой синусоидой перед модифицированными синусоидальными инверторами:
а) Форма волны выходного напряжения представляет собой чистую синусоидальную волну с очень низким уровнем гармонических искажений и чистой мощностью, такой как электроэнергия, поставляемая коммунальными предприятиями.
б) Индуктивные нагрузки, такие как микроволновые печи и двигатели, работают быстрее, тише и холоднее.
c) Снижает звуковой и электрический шум в вентиляторах, люминесцентных лампах, усилителях звука, телевизорах, игровых консолях, факсах и автоответчиках.
г) Предотвращает сбои в работе компьютеров, странные распечатки, сбои и шум на мониторах.
д) Обеспечивает надежное питание следующих устройств, которые обычно не работают с модифицированными синусоидальными инверторами:
- Лазерные принтеры, копировальные аппараты, магнитооптические жесткие диски
- Некоторые портативные компьютеры (следует уточнить у производителя)
- Некоторые люминесцентные лампы с ЭПРА
- Электроинструменты с «твердотельным» управлением мощностью или регулируемой скоростью
- Некоторые зарядные устройства для аккумуляторных инструментов
- Некоторые новые печи и печи на пеллетах с микропроцессорным управлением
- Часы цифровые с радио
- Швейные машины с быстродействием / микропроцессором
- X-10 система домашней автоматизации
- Медицинское оборудование, такое как концентраторы кислорода
Мы предлагаем полную линейку инверторов мощности с чистой синусоидой и модифицированной синусоидой.com. Модифицированная синусоида хорошо подходит для большинства применений и является наиболее распространенным типом инвертора на рынке, а также наиболее экономичным. Инверторы с чистой синусоидой (также называемые истинной синусоидой) больше подходят для чувствительных электрических или электронных устройств, таких как портативные компьютеры, стереосистемы, лазерные принтеры, некоторые специализированные приложения, такие как медицинское оборудование, печь на гранулах с внутренним компьютером, цифровые часы, хлеб. производители с многоступенчатыми таймерами и инструментами с регулируемой скоростью или перезаряжаемыми инструментами (см. » Меры предосторожности для устройства »ниже).Если вы хотите использовать эти элементы с инвертором, выберите инвертор с чистой синусоидой. Если вы в основном хотите использовать свет, телевизор, микроволновую печь, инструменты и т. Д., То вам подойдет модифицированный синусоидальный инвертор.
Нас часто спрашивают, будут ли компьютеры работать с модифицированной синусоидой. По нашему опыту, большинство из них (за исключением некоторых ноутбуков) будут работать (хотя на некоторых мониторах будут помехи, такие как линии или гул). Однако, если у вас есть какие-либо сомнения относительно какого-либо прибора, инструмента или устройства, особенно портативных компьютеров и медицинского оборудования, такого как концентраторы кислорода, мы рекомендуем вам проконсультироваться с их производителем, чтобы убедиться, что он совместим с модифицированным синусоидальным инвертором.Если это не так, выберите вместо этого один из наших синусоидальных инверторов.
Разница между ними в том, что инвертор с чистой синусоидой вырабатывает лучший и более чистый ток. К тому же они значительно дороже. Возможно, вам будет удобно приобрести небольшой инвертор с чистой синусоидой для любых «особых потребностей», а также более крупный инвертор с модифицированной синусоидой для остальных приложений.
Как подключить инвертор? Кабель какого размера мне следует использовать и входит ли он в комплект?
Многие небольшие инверторы (450 Вт и ниже) поставляются с адаптером для прикуривателя и могут быть подключены к розетке прикуривателя вашего автомобиля (хотя вы не сможете потреблять более 150–200 Вт от розетки прикуривателя).Маленькие устройства также поставляются с кабелями, которые можно подсоединить непосредственно к батарее. Если вам нужен инвертор, который можно подключить к прикуривателю, вы должны выбрать тот, который не превышает 450 Вт.
Более мощные инверторы (500 Вт и более) должны быть подключены напрямую к батарее. Размер кабеля зависит от расстояния между аккумулятором и инвертором и будет указан в руководстве пользователя.
При подключении инвертора к батарее всегда используйте устройство защиты от перегрузки по току, такое как плавкий предохранитель или автоматический выключатель, и используйте самый толстый из имеющихся проводов и минимально возможную длину.
Смотрите наши Страница кабелей с рекомендациями для каждого инвертора, который мы продаем.
Общие рекомендации:
Размер преобразователя | <3 футов | 3–6 футов | 6 футов — 10 футов |
400 Вт | 8 | 6 | 4 |
750 Вт | 6 | 4 | 2 |
1000 Вт | 4 | 2 | 1/0 |
1500 Вт | 2 | 1 | 3/0 |
2000 Вт | 1/0 | 2/0 | 250 |
2500 Вт | 1/0 | 3/0 | 350 |
3000 Вт | 3/0 | 4/0 | 500 |
ПРИМЕЧАНИЕ: Это общие рекомендации для инверторов, в которых используется только один комплект кабелей (один положительный и один отрицательный кабель), и могут не подходить для всех инверторов или приложений.Кроме того, для некоторых инверторов требуется два или более набора кабелей, и поэтому может потребоваться кабель другого размера, чем указано.
Рекомендации по размеру кабеля могут отличаться в зависимости от марки и модели инвертора; Прежде чем покупать провод для модели, ознакомьтесь с Руководством по эксплуатации приобретаемой модели.
Обычно рекомендуемая максимальная длина составляет 10 футов, чем короче, тем лучше. Если вам нужна большая длина, гораздо лучше разместить его на стороне переменного тока (как в случае удлинителя от инвертора к устройству), чем на стороне постоянного тока.
Доступны кабели с клеммами аккумулятора (кольцевые или шпильки) для подключения инвертора. здесь.
Что такое устройство максимальной токовой защиты? Зачем он мне нужен?
Батареи способны обеспечивать большой ток, и в случае короткого замыкания могут потребоваться тысячи ампер. Короткое замыкание может повредить вашу систему, вызвать пожар и быть опасным для вашего здоровья.Включение устройства максимального тока является эффективной линией защиты от короткого замыкания. Устройство защиты от перегрузки по току обычно представляет собой плавкий предохранитель или автоматический выключатель, который устанавливается на положительном кабеле между инвертором и аккумулятором для защиты вашей системы. Быстродействующий предохранитель или автоматический выключатель сработает в течение миллисекунд в условиях короткого замыкания, предотвращая любые повреждения или опасности.
Важно правильно подобрать предохранитель или автоматический выключатель как для инвертора, так и для кабелей.Избыточный предохранитель может привести к тому, что кабели превысят их допустимую амперную нагрузку, что приведет к нагреву кабелей и станет опасным. Обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать рекомендуемый размер предохранителя или автоматического выключателя и сечение кабеля для безопасной установки.
Доступны предохранители и автоматические выключатели для защиты вашего инвертора. здесь.
Какой тип аккумулятора мне следует использовать (автомобильный или глубокого разряда)?
Малые инверторы: большинство автомобильных и морских аккумуляторов обеспечивают достаточное питание от 30 до 60 минут даже при выключенном двигателе.Фактическое время может варьироваться в зависимости от возраста и состояния батареи, а также от потребляемой мощности оборудования, работающего от инвертора. Если вы используете инвертор при выключенном двигателе, вам следует запускать двигатель каждый час и давать ему поработать 10 минут для подзарядки аккумулятора.
Инверторы мощностью 500 Вт и больше: мы рекомендуем вам использовать аккумуляторы глубокого разряда (морские или жилые), которые обеспечат вам несколько сотен полных циклов зарядки / разрядки. Если вы используете обычные автомобильные пусковые батареи, они изнашиваются примерно после десятка циклов зарядки / разрядки.Если у вас нет батареи глубокого разряда, мы рекомендуем запустить двигатель вашего автомобиля при работе с инвертором мощности.
При работе инвертора с аккумулятором глубокого разряда запускайте двигатель каждые 30–60 минут и дайте ему поработать 10 минут для подзарядки аккумулятора.
Когда инвертор будет работать с приборами с высокой продолжительной нагрузкой в течение продолжительных периодов времени, не рекомендуется питать инвертор от той же батареи, которая используется для питания вашего автомобиля или грузовика.Если аккумулятор легкового или грузового автомобиля используется в течение длительного периода, возможно, что напряжение аккумулятора может упасть до точки, при которой аккумулятор не будет иметь достаточной резервной мощности для запуска транспортного средства. В этих случаях рекомендуется иметь для инвертора дополнительную батарею глубокого разряда (установленную рядом с инвертором), подключенную к пусковой батарее. Рекомендуется установить аккумуляторный изолятор между аккумуляторами.
Как долго я могу работать инвертором от аккумулятора?
Чтобы оценить, как долго комбинация батареи и устройства будет работать вместе, используйте этот удобный калькулятор.(Совет: если выходной сигнал калькулятора равен 0 часам, общего количества ампер / часов батареи недостаточно для работы нагрузки. Попробуйте добавить дополнительные ампер / час в поле батареи, чтобы получить желаемую мощность.)Вы также можете использовать эти формулы, чтобы рассчитать, как долго ваш прибор будет работать от аккумулятора.
Для 12-вольтовой системы:
(10 x (емкость аккумулятора в ампер-часах) / (мощность нагрузки в ваттах)) / 2 = время работы в часах
Для системы на 24 В:
(20 x (емкость аккумулятора в ампер-часах) / (мощность нагрузки в ваттах)) / 2 = время работы в часах
Совет. Аккумуляторы глубокого разряда (морские) обычно имеют самые высокие показатели резерва.Они также способны выдерживать многократные перезарядки и перезарядку.
Совет: Аккумуляторы для запуска двигателя не должны разряжаться ниже уровня заряда 90%, а морские аккумуляторные батареи глубокого цикла не должны разряжаться ниже уровня заряда 50%. Это сократит срок службы аккумулятора в соответствии с рекомендациями большинства производителей аккумуляторов.
Примечание. Если вы собираетесь использовать электроинструменты для коммерческого использования или любую нагрузку мощностью 200 Вт в течение более 1 часа регулярно (между подзарядкой батареи), мы рекомендуем установить вспомогательную батарею для обеспечения питания инвертора.Эта батарея должна быть глубокого разряда и иметь размер, соответствующий ожидаемому времени работы при выключенном двигателе. Вспомогательная батарея должна быть подключена к генератору через модуль изолятора, чтобы инвертор не разряжал пусковую батарею двигателя, когда двигатель выключен.
Как подключить две или более батарей?
Может быть целесообразно использовать инвертор от батареи 12 В одного типа в «параллельной» конфигурации.Две такие батареи будут производить в два раза больше ампер / часов, чем одна батарея; три батареи будут генерировать в три раза больше ампер / часов и так далее. Это увеличит время до того, как ваши батареи потребуется зарядить, что даст вам больше времени, в течение которого вы сможете использовать свои приборы.
Вы также можете соединить 6-вольтовые батареи вместе в «последовательной» конфигурации, чтобы удвоить напряжение до 12 вольт. Обратите внимание, что 6-вольтовые батареи необходимо подключать попарно.
|
Работа с микроволновой печью с инвертором мощности
Номинальная мощность, используемая в микроволновых печах, — это «мощность приготовления», которая относится к мощности, «доставляемой» к готовящейся пище.Фактическая требуемая рабочая мощность выше номинальной мощности для приготовления пищи (например, микроволновая печь с «заявленной» мощностью 600 Вт обычно соответствует почти 1100 Вт потребляемой мощности). Фактическая потребляемая мощность обычно указывается на задней панели микроволновой печи. Если требования к рабочей мощности не указаны на задней панели микроволновой печи, обратитесь к руководству пользователя или обратитесь к производителю.
Работа фотографического стробоскопа с инвертором мощности
Для фотографического стробоскопа или вспышки обычно требуется чистый синусоидальный инвертор, способный по крайней мере в 4 раза превышать номинальную мощность строба в ватт-сек.Например, для стробоскопа мощностью 300 Вт требуется инвертор, способный повышать мощность до 1200 Вт или более.
Для получения дополнительной информации прочтите это Замечания по применению Samlex.
Работа с лазерным принтером с инвертором мощности
Для лазерного принтера обычно требуется инвертор с синусоидальной волной, способный по крайней мере в 6,5 раз превышать максимальную номинальную мощность принтера. Например, для лазерного принтера мощностью 500 Вт требуется инвертор с номинальной мощностью не менее 3250 Вт.
Струйный принтер не отвечает тем же требованиям, что и лазерный. Струйные принтеры могут нормально работать с модифицированным синусоидальным инвертором, рассчитанным на требования к мощности принтера.
Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посетите наш Блог инвертора и это примечание по применению Samlex.
Предложения по телевидению и аудио
Хотя все наши инверторы экранированы и отфильтрованы для минимизации помех сигнала, некоторые помехи телевизионному изображению могут быть неизбежны, особенно при слабых сигналах.
Вот несколько советов, которые могут улучшить прием:
1. Сначала убедитесь, что телевизионная антенна выдает четкий сигнал при нормальных условиях эксплуатации (т.е. дома подключена к стандартной розетке переменного тока). Также убедитесь, что антенный кабель должным образом экранирован и хорошего качества.
2. Измените положение инвертора, антенных кабелей и телевизионного шнура питания.
3. Изолируйте телевизор, его шнур питания и антенные кабели от источника питания 12 В, протянув удлинитель от инвертора к телевизору.Убедитесь, что излишки шнура питания переменного тока находятся на некотором расстоянии от телевизора.
4. Смотайте шнур питания телевизора и входные кабели, идущие от источника питания 12 В к инвертору.
5. Присоедините «Ферритовый фильтр линии передачи данных» к кабелю питания телевизора. Может потребоваться более одного фильтра. Они доступны в магазинах электроники, включая Radio Shack (Radio Shack Part No. 273-105).
ПРИМЕЧАНИЕ. Некоторые недорогие аудиосистемы могут издавать легкий «жужжащий» звук при работе с инвертором.Это вызвано некачественными фильтрами в аудиосистеме. Единственное решение этой проблемы — использование звуковой системы с более качественным источником питания.
Меры предосторожности для устройств (для модифицированных синусоидальных инверторов):
НЕ подключайте небольшие электроприборы к розеткам переменного тока инвертора, чтобы напрямую заряжать их никель-кадмиевые батареи. Всегда используйте зарядное устройство, поставляемое с этим устройством.
ЗАПРЕЩАЕТСЯ подключать зарядные устройства для аккумуляторных электроинструментов, если на зарядном устройстве есть предупреждение о наличии опасного напряжения на клеммах аккумулятора.
Не все люминесцентные лампы правильно работают с модифицированным синусоидальным инвертором. Если лампа кажется слишком яркой или не загорается, не используйте лампу с инвертором.
Некоторые вентиляторы с синхронными двигателями могут немного увеличивать скорость (об / мин) при питании от модифицированного синусоидального инвертора. Это не опасно для вентилятора или инвертора.
Некоторые зарядные устройства для небольших никель-кадмиевых батарей могут быть повреждены при подключении к модифицированному синусоидальному инвертору.В частности, повреждению подвержены два типа приборов:
- Небольшие приборы с батарейным питанием, такие как фонарики, беспроводные бритвы и зубные щетки, которые можно подключать непосредственно к розетке переменного тока для подзарядки.
- Определенные зарядные устройства для аккумуляторных блоков, которые используются в некоторых беспроводных ручных инструментах. Зарядные устройства для этих инструментов имеют предупреждающую табличку о наличии опасного напряжения на клеммах аккумулятора.
НЕ используйте модифицированный синусоидальный инвертор с двумя вышеупомянутыми типами оборудования.
У большинства портативных устройств такой проблемы нет. В большинстве портативных устройств используются отдельные трансформаторы или зарядные устройства, которые подключаются к розеткам переменного тока для подачи на устройство низкого напряжения постоянного или переменного тока. Если на этикетке устройства указано, что зарядное устройство или адаптер вырабатывает низковольтный выход постоянного или переменного тока (30 В или меньше), проблем с питанием этого зарядного устройства или адаптера быть не должно.
Предупреждение о безопасности: Ток 110 В может быть смертельным.Неправильное использование инвертора мощности может привести к материальному ущербу, травмам или гибели людей. Пожалуйста, прочтите и внимательно следуйте инструкциям в Руководстве по эксплуатации, прилагаемому к каждому инвертору, с учетом важных соображений безопасности и мер предосторожности.
Общие меры безопасности и советы по установке:
- Поместите инвертор на достаточно ровную поверхность горизонтально или вертикально.
- Инвертор нельзя устанавливать в моторном отсеке из-за возможного загрязнения водой / маслом / кислотой и чрезмерного нагрева под капотом, а также из-за потенциальной опасности паров бензина и искр, которые инвертор может иногда производить.Лучше всего прокладывать кабели аккумулятора в сухом прохладном месте для установки инвертора.
- Держите инвертор сухим. Не подвергайте его воздействию дождя или влаги. ЗАПРЕЩАЕТСЯ эксплуатировать инвертор, если вы, инвертор, работающее устройство или любые другие поверхности, которые могут соприкасаться с любым источником питания, влажные. Вода и многие другие жидкости могут проводить электричество, что может привести к серьезным травмам или смерти.
- Не размещайте инвертор на или рядом с вентиляционными отверстиями, батареями отопления или другими источниками тепла.Не размещайте инвертор под прямыми солнечными лучами. Идеальная температура воздуха от 50 ° до 80 ° F.
- Для правильного рассеивания тепла, выделяемого во время работы инвертора, хорошо вентилируйте его. Во время использования сохраняйте зазор в несколько дюймов вокруг верхней и боковых сторон инвертора.
- Не используйте инвертор рядом с легковоспламеняющимися материалами. Не размещайте инвертор в таких местах, как батарейные отсеки, где могут скапливаться пары или газы.
7 простых инверторных схем, которые вы можете построить дома
Эти 7 инверторных схем могут показаться простыми с их конструкцией, но способны обеспечить достаточно высокую выходную мощность и КПД около 75%.Узнайте, как собрать этот дешевый мини-инвертор и запитать небольшие приборы на 220 или 120 В, такие как сверлильные станки, светодиодные лампы, лампы CFL, фен, мобильные зарядные устройства и т. Д., От аккумулятора 12 В 7 Ач.
Что такое простой инвертор
Инвертор, который использует минимальное количество компонентов для преобразования 12 В постоянного тока в 230 В переменного тока, называется простым инвертором. Свинцово-кислотная батарея на 12 В является наиболее стандартной формой батареи, которая используется для работы таких инверторов.
Начнем с самого простого из списка, в котором используется пара транзисторов 2N3055 и несколько резисторов.
1) Схема простого инвертора на транзисторах с перекрестной связью
В статье рассмотрены детали конструкции мини-инвертора. Прочтите, чтобы узнать о процедуре построения базового инвертора, который может обеспечить достаточно хорошую выходную мощность, но при этом очень доступный и элегантный.
В Интернете и электронных журналах может быть огромное количество инверторных схем. Но эти схемы часто представляют собой очень сложные и высокотехнологичные инверторы.
Таким образом, у нас не остается выбора, кроме как просто задаваться вопросом, как построить силовые инверторы, которые могут быть не только простыми в сборке, но также дешевыми и высокоэффективными в работе.
Принципиальная схема инвертора от 12 В до 230 В
На этом поиск такой схемы заканчивается. Описанная здесь схема инвертора, пожалуй, самая маленькая по количеству компонентов, но при этом достаточно мощная, чтобы удовлетворить большинство ваших требований.
Порядок сборки
Для начала убедитесь, что для двух транзисторов 2N3055 установлены подходящие радиаторы. Его можно изготовить следующим образом:
- Вырежьте два алюминиевых листа по 6/4 дюйма каждый.
- Согните один конец листа, как показано на схеме. Просверлите отверстия подходящего размера на изгибах, чтобы его можно было надежно прижать к металлическому шкафу.
- Если вам сложно изготовить этот радиатор, вы можете просто приобрести его в местном магазине электроники, показанном ниже:
- Также просверлите отверстия для установки силовых транзисторов. Отверстия диаметром 3мм, типоразмер ТО-3.
- Плотно закрепите транзисторы на радиаторах с помощью гаек и болтов.
- Подключите резисторы перекрестной связью непосредственно к выводам транзисторов в соответствии с принципиальной схемой.
- Теперь присоедините радиатор, транзистор и резистор в сборе ко вторичной обмотке трансформатора.
- Закрепите всю схему вместе с трансформатором в прочном, хорошо вентилируемом металлическом корпусе.
- Смонтируйте выходные и входные гнезда, держатель предохранителя и т. Д. Снаружи шкафа и подсоедините их соответствующим образом к схемному узлу.
После завершения вышеуказанной установки радиатора вам просто нужно соединить несколько резисторов высокой мощности и 2N3055 (на радиаторе) с выбранным трансформатором, как показано на следующей схеме.
Полная схема электропроводки
После того, как вышеуказанная проводка завершена, пора подключить ее к батарее 12 В 7 Ач с лампой на 60 Вт, прикрепленной к вторичной обмотке трансформатора. При включении в результате нагрузка мгновенно засветится с поразительной яркостью.
Здесь ключевым элементом является трансформатор, убедитесь, что трансформатор действительно рассчитан на 5 ампер, иначе вы можете обнаружить, что выходная мощность намного меньше ожидаемой.
Я могу сказать это по своему опыту, я построил это устройство дважды, один раз, когда я учился в колледже, и второй раз недавно, в 2015 году. Хотя я был более опытным во время недавнего предприятия, я не мог получить потрясающую мощность, которая Приобрел от своего предыдущего агрегата. Причина была проста: предыдущий трансформатор представлял собой надежный, изготовленный на заказ трансформатор 9-0-9В на 5 ампер, по сравнению с новым, в котором я, вероятно, использовал ложно рассчитанный 5 ампер, что на самом деле было всего 3 ампер на его выходе.
Перечень деталей
Для конструкции вам потребуются всего несколько следующих компонентов:
- R1, R2 = 100 Ом. / 10 Вт намотка провода
- R3, R4 = 15 Ом / 10 Вт намотка провода
- T1, Т2 = 2Н3055 СИЛОВЫЕ ТРАНЗИСТОРЫ (МОТОРОЛА).
- ТРАНСФОРМАТОР = 9-0-9 Вольт /8 Ампер или 5 ампер.
- АВТОМОБИЛЬНАЯ АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ = 12 В / 10 Ач
- АЛЮМИНИЕВЫЙ РАДИАТОР = ОТРЕЗАТЬ В СООТВЕТСТВИИ С ТРЕБУЕМЫМ РАЗМЕРОМ.
- ВЕНТИЛИРУЕМЫЙ МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ ШКАФ = СООТВЕТСТВУЕТ РАЗМЕРАМ ВСЕГО УЗЛА
Видео-тестовая проба
Как это проверить?
- Тестирование этого мини-инвертора выполняется следующим методом:
- Для тестирования подключите лампу накаливания мощностью 60 Вт к выходному разъему инвертора.
- Затем подключите полностью заряженный автомобильный аккумулятор на 12 В к его клеммам питания.
- Лампа мощностью 60 Вт должна сразу же ярко загореться, указывая на то, что инвертор работает нормально.
- На этом конструирование и тестирование схемы инвертора завершается.
- Я надеюсь, что из приведенных выше обсуждений вы, должно быть, четко поняли, как построить инвертор, который не только прост в сборке, но и очень доступен для каждого из вас.
- Его можно использовать для питания небольших электроприборов, таких как паяльник, лампы КЛЛ, небольшие переносные вентиляторы и т. Д.Выходная мощность составляет около 70 Вт и зависит от нагрузки.
- КПД этого инвертора составляет около 75%. Устройство может быть подключено к аккумуляторной батарее вашего автомобиля, когда вы находитесь на улице, так что проблема с переносом дополнительной батареи исключена.
Работа схемы
Работа этой схемы мини-инвертора довольно уникальна и отличается от обычных инверторов, в которых для питания транзисторов используется каскад дискретного генератора.
Однако здесь две секции или два плеча схемы работают в регенеративном режиме.Это очень просто и может быть понято по следующим пунктам:
Две половины схемы, независимо от того, насколько они совпадают, всегда будут иметь небольшой дисбаланс в параметрах, окружающих их, таких как резисторы, Hfe, витки обмотки трансформатора и т. Д.
Из-за этого обе половины не могут проводить вместе одновременно.
Предположим, что верхние полупроводниковые полупроводники проводят первыми, очевидно, что они будут получать свое напряжение смещения через нижнюю половину обмотки трансформатора через R2.
Однако в тот момент, когда они насыщаются и проводят полную проводку, все напряжение батареи передается через их коллекторы на землю.
Отсасывает любое напряжение через R2 к их базе, и они немедленно прекращают проводить.
Это дает возможность нижним транзисторам проводить, и цикл повторяется.
Таким образом, вся цепь начинает колебаться.
Базовые эмиттерные резисторы используются для фиксации определенного порога разрыва их проводимости, они помогают установить базовый опорный уровень смещения.
Вышеупомянутая схема была вдохновлена следующим дизайном Motorola:
ОБНОВЛЕНИЕ: вы также можете попробовать это: Схема мини-инвертора 50 Вт
Форма выходного сигнала лучше, чем прямоугольная (разумно подходит для всех электронных устройств ))
Конструкция печатной платы для описанной выше простой схемы инвертора 2N3055 (схема со стороны рельсов)
Инвертор с перекрестными связями на полевых МОП-транзисторах
Следующая конструкция представляет собой простую схему инвертора на полевых МОП-транзисторах с перекрестными связями, способную подавать сетевое напряжение 220/120 В переменного тока. или постоянного тока (с выпрямителем и фильтром).Схема представляет собой простой в сборке инвертор, который будет повышать напряжение 12 или 14 вольт до любого уровня в зависимости от номинала вторичной обмотки трансформатора.
В этой схеме первичная и вторичная обмотки трансформатора T1 представляют собой понижающий трансформатор с 12,6 В до 220 В, подключенный в обратном порядке.
МОП-транзисторы Q1 и Q2 могут быть любыми N-канальными полевыми транзисторами высокой мощности. Не забудьте установить радиатор на полевые МОП-транзисторы Q1 и Q2. Конденсаторы C1 и C2 расположены так, чтобы подавлять всплески обратного высокого напряжения от трансформатора.Вы можете использовать любое близкое значение для резисторов R1-R4 с допуском ± 20% от значений, показанных на диаграмме.
Схема идеально подходит для питания ламповой цепи, или она может быть соединена с повышающим трансформатором для создания искрового промежутка, лестницы Иакова, или, регулируя частоту, она может быть использована для питания катушки Тесла.
2) Использование IC 4047
Как показано выше, простой, но полезный небольшой инвертор может быть построен с использованием только одной микросхемы IC 4047. IC 4047 — это универсальный одиночный генератор IC, который будет производить точные периоды включения / выключения на своем выходном выводе. # 10 и штифт # 11.Частоту здесь можно определить, точно рассчитав резистор R1 и конденсатор C1. Эти компоненты определяют частоту колебаний на выходе ИС, которая, в свою очередь, устанавливает выходную частоту 220 В переменного тока этой схемы инвертора. Он может быть установлен на 50 Гц или 60 Гц в зависимости от индивидуальных предпочтений.
Батарея, МОП-транзистор и трансформатор можно модифицировать или модернизировать в соответствии с требуемой выходной мощностью инвертора.
Для расчета значений RC и выходной частоты, пожалуйста, обратитесь к таблице данных IC
Результаты тестирования видео
3) Использование IC 4049
Информация о контактах IC 4049В этой простой схеме инвертора мы используйте одну микросхему IC 4049, которая включает в себя 6 вентилей НЕ или 6 инверторов внутри.На диаграмме выше N1 —- N6 обозначают 6 вентилей, которые сконфигурированы как каскады генератора и буфера. Вентили НЕ N1 и N2 в основном используются для каскада генератора, C и R могут быть выбраны и зафиксированы для определения частоты 50 Гц или 60 Гц в соответствии со спецификациями страны.
Остальные вентили N3 — N6 настраиваются и конфигурируются как буферы и инверторы, так что конечный результат приводит к генерации чередующихся импульсов переключения для силовых транзисторов. Конфигурация также гарантирует, что никакие вентили не останутся неиспользованными и простаивающими, что в противном случае может потребовать, чтобы их входы были терминированы отдельно по линии питания.
Трансформатор и аккумулятор можно выбрать в соответствии с требованиями к питанию или мощностью нагрузки.
На выходе будет чисто прямоугольная волна.
Формула для расчета частоты имеет следующий вид:
f = 1 /1.2RC,
где R будет в Омах, а F в Фарадах
4) Использование IC 4093
Детали вывода IC 4093Очень похоже По сравнению с предыдущим преобразователем логического элемента НЕ, простой инвертор на основе логического элемента И-НЕ, показанный выше, может быть построен с использованием одной ИС 4093.Створки с N1 по N4 обозначают 4 затвора внутри IC 4093.
N1 подключен как схема генератора для генерации требуемых импульсов 50 или 60 Гц. Они соответствующим образом инвертируются и буферизируются с использованием оставшихся вентилей N2, N3, N4, чтобы, наконец, передать чередующуюся частоту переключения между базами силовых BJT, которые, в свою очередь, переключают силовой трансформатор с поставленной скоростью для выработки необходимых 220 В или 120 В. Переменный ток на выходе.
Хотя здесь подойдет любая ИС логического элемента NAND, рекомендуется использовать IC 4093, поскольку в ней есть функция триггера Шмидта, которая обеспечивает небольшую задержку переключения и помогает создать своего рода мертвое время на коммутационных выходах, гарантируя, что питание устройства никогда не включаются вместе даже на долю секунды.
5) Другой простой инвертор с затвором NAND, использующий полевые МОП-транзисторы
В следующих параграфах объясняется еще одна простая, но мощная схема инвертора, которая может быть создана любым энтузиастом электроники и использоваться для питания большинства бытовых электроприборов (резистивных нагрузок и нагрузок SMPS) .
Использование пары МОП-транзисторов влияет на мощный отклик схемы, состоящей из очень небольшого количества компонентов, однако конфигурация прямоугольной волны действительно ограничивает использование устройства во многих полезных приложениях.
Введение
Расчет параметров полевого МОП-транзистора может показаться сложным, однако, следуя стандартному дизайну, реализовать эти замечательные устройства в действии определенно легко.
Когда мы говорим о схемах инвертора с выходами мощности, полевые МОП-транзисторы обязательно становятся частью конструкции, а также основным компонентом конфигурации, особенно на выходных концах схемы.
Инверторные схемы являются фаворитами этих устройств, поэтому мы будем обсуждать одну из таких конструкций, включающую полевые МОП-транзисторы для питания выходного каскада схемы.
Обращаясь к схеме, мы видим очень простую конструкцию инвертора, включающую каскад прямоугольного генератора, буферный каскад и выходной каскад мощности.
Использование одной ИС для генерации требуемых прямоугольных волн и для буферизации импульсов, в частности, упрощает разработку конструкции, особенно для начинающих энтузиастов электроники.
Использование IC 4093 вентилей NAND для схемы генератора
IC 4093 — это ИС триггера Шмидта с четырьмя вентилями NAND, одиночный NAND подключен как нестабильный мультивибратор для генерации базовых прямоугольных импульсов.Величину резистора или конденсатора можно отрегулировать для получения импульсов частотой 50 или 60 Гц. Для приложений 220 В необходимо выбрать вариант 50 Гц, а для версий на 120 В. — 60 Гц.
Выход из вышеупомянутого каскада генератора связан с парой дополнительных логических элементов И-НЕ, используемых в качестве буферов, выходы которых в конечном итоге завершаются затвором соответствующих полевых МОП-транзисторов.
Два логических элемента И-НЕ соединены последовательно, так что два полевых МОП-транзистора получают поочередно противоположные логические уровни от каскада генератора и попеременно переключают полевые МОП-транзисторы для создания желаемой индукции во входной обмотке трансформатора.
Коммутация Mosfet
Вышеупомянутое переключение полевых МОП-транзисторов заполняет весь ток батареи внутри соответствующих обмоток трансформатора, вызывая мгновенное повышение мощности на противоположной обмотке трансформатора, где в конечном итоге выводится выход на нагрузку.
МОП-транзисторы способны выдерживать ток более 25 ампер, а диапазон довольно велик, поэтому они подходят для управления трансформаторами с различными характеристиками мощности.
Просто доработайте трансформатор и аккумулятор для создания инверторов разных диапазонов с разной выходной мощностью.
Список деталей для объясненной выше принципиальной схемы инвертора на 150 Вт:
- R1 = 220K pot, необходимо установить для получения желаемой выходной частоты.
- R2, R3, R4, R5 = 1K,
- T1, T2 = IRF540
- N1 — N4 = IC 4093
- C1 = 0,01 мкФ,
- C3 = 0,1 мкФ
TR1 = входная обмотка 0-12 В , ток = 15 А, выходное напряжение в соответствии с требуемыми характеристиками.
Формула для расчета частоты будет идентична описанной выше для IC 4049.
f = 1 / 1.2RC. где R = R1 установленное значение, а C = C1
6) Использование IC 4060
Если у вас есть одна микросхема 4060 в вашем электронном мусорном ящике, а также трансформатор и несколько силовых транзисторов, вы, вероятно, готовы к созданию ваша простая схема инвертора мощности, использующая эти компоненты. Базовая конструкция предлагаемой схемы инвертора на основе IC 4060 может быть представлена на диаграмме выше. Концепция в основном та же, мы используем IC 4060 в качестве генератора и настраиваем его выход для создания попеременных импульсов включения / выключения через транзисторный каскад инвертора BC547.
Как и IC 4047, IC 4060 требует внешних RC-компонентов для настройки выходной частоты, однако выход IC 4060 ограничен 10 отдельными выводами в определенном порядке, при этом частота на выходе генерируется со скоростью, вдвое превышающей его предыдущей распиновки.
Несмотря на то, что вы можете найти 10 отдельных выходов с удвоенной частотой по выводам IC, мы выбрали контакт № 7, так как он обеспечивает самую быструю частоту среди остальных и, следовательно, может выполнить это, используя стандартные компоненты для RC. сеть, которая может быть легко доступна вам независимо от того, в какой части земного шара вы находитесь.
Для расчета значений RC для R2 + P1 и C1 и частоты вы можете использовать формулу, как описано ниже:
Или другой способ — с помощью следующей формулы:
f (osc) = 1 / 2.3 x Rt x Ct
Rt в омах, Ct в фарадах
Более подробную информацию можно получить из этой статьи
Вот еще одна крутая идея инвертора DIY, которая чрезвычайно надежна и использует обычные детали для реализации конструкции инвертора высокой мощности, и может быть повышен до любого желаемого уровня мощности.
Давайте узнаем больше об этой простой конструкции
7) Простейший инвертор на 100 Вт для новичков
Схема простого инвертора на 100 Вт, описанная в этой статье, может считаться наиболее эффективным, надежным, простым в сборке и мощным инвертором дизайн. Он эффективно преобразует любые 12 В в 220 В с использованием минимального количества компонентов.
Введение
Идея была опубликована много лет назад в одном из электронных журналов Elecktor. Я представляю ее здесь, чтобы вы все могли создать и использовать эту схему для своих личных приложений.Узнаем больше.
Предлагаемая простая схема инвертора на 100 ватт была опубликована довольно давно в одном из электронных журналов elektor, и, на мой взгляд, эта схема — одна из лучших схем инвертора, которую вы можете получить.
Я считаю его лучшим, потому что конструкция хорошо сбалансирована, хорошо рассчитана, использует обычные детали, и если все будет сделано правильно, то сразу заработает.
КПД этой конструкции составляет около 85%, что хорошо, учитывая простой формат и низкую стоимость.
Использование нестабильного транзистора в качестве генератора 50 Гц
В основном вся конструкция построена вокруг каскада нестабильного мультивибратора, состоящего из двух маломощных транзисторов общего назначения BC547 вместе с соответствующими частями, состоящими из двух электролитических конденсаторов и некоторых резисторов.
Этот каскад отвечает за генерацию основных импульсов 50 Гц, необходимых для запуска инвертора.
Вышеупомянутые сигналы находятся на низких текущих уровнях и, следовательно, требуют повышения до более высоких уровней.Это делается с помощью транзисторов драйвера BD680, которые по своей природе являются дарлингтонскими.
Эти транзисторы принимают сигналы малой мощности 50 Гц от транзисторных каскадов BC547 и поднимают их при более высоких уровнях тока, чтобы их можно было подать на выходные транзисторы.
Выходные транзисторы представляют собой пару 2N3055, которые получают усиленный ток в своих базах от вышеупомянутого каскада драйвера.
2N3055 Транзисторы как силовой каскад
Транзисторы 2N3055, таким образом, также работают с высоким уровнем насыщения и высоким током, который попеременно накачивается на соответствующие обмотки трансформатора и преобразуется в необходимые 220 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.
Список деталей для описанной выше простой схемы инвертора на 100 Вт
- R1, R2 = 27K, 1/4 Вт 5%
- R3, R4, R5, R6 = 330 Ом, 1/4 Вт 5%
- R7 , R8 = 22 ОМ, ТИП НАВИВКИ ПРОВОДА 5 Вт
- C1, C2 = 470nF
- T1, T2 = BC547,
- T3, T4 = BD680, ИЛИ TIP127
- T5, T6 = 2N3055,
- D1, D2 = 1N5402
- ТРАНСФОРМАТОР = 9-0-9 В, 5 ампер
- БАТАРЕЯ = 12 В, 26 Ач,
Радиатор для T3 / T4 и T5 / T6
Технические характеристики:
- Выходная мощность: 100 Вт, если На каждом канале используются одиночные транзисторы 2n3055.
- Частота: 50 Гц, прямоугольная волна,
- Входное напряжение: 12 В при 5 А для 100 Вт,
- Выходное напряжение: 220 В или 120 В (с некоторыми настройками)
Из приведенного выше обсуждения вы можете почувствовать себя полностью осведомленным относительно как построить эти 7 простых инверторных схем, сконфигурировав данную базовую схему генератора с BJT-каскадом и трансформатором, и включив очень обычные детали, которые могут уже существовать у вас или быть доступными при утилизации старой собранной печатной платы.
Как рассчитать резисторы и конденсаторы для частот 50 или 60 Гц
В этой транзисторной схеме инвертора конструкция генератора построена с использованием транзисторной нестабильной схемы.
В основном резисторы и конденсаторы, связанные с базами транзисторов, определяют частоту выхода. Несмотря на то, что они правильно рассчитаны для получения частоты приблизительно 50 Гц, если вы хотите дополнительно настроить выходную частоту в соответствии с собственными предпочтениями, вы можете легко сделать это, рассчитав их с помощью этого калькулятора транзисторного нестабильного мультивибратора .
Другая простая схема преобразователя постоянного тока в переменный ток
Q1 и Q2 могут быть любым малосигнальным PNP-транзистором, например BC557.
Универсальный двухтактный модуль
Если вас интересует более компактная и эффективная конструкция с использованием простой двухтактной конфигурации с двухпроводным трансформатором, вы можете попробовать следующую пару концепций
В первом из нижеприведенных используется ИС 4047, вместе с парой полевых МОП-транзисторов с каналом p и n:
Если вы хотите использовать какой-либо другой каскад генератора в соответствии с вашими предпочтениями, в этом случае вы можете применить следующую универсальную конструкцию.
Это позволит вам интегрировать любой желаемый каскад генератора и получить требуемый двухтактный выход 220 В.
Кроме того, он также имеет встроенное зарядное устройство с автоматическим переключением.
Преимущества простого двухтактного инвертора
Основными преимуществами этой универсальной конструкции двухтактного инвертора являются:
- В нем используется 2-проводный трансформатор, что делает конструкцию высокоэффективной с точки зрения размера и выходной мощности.
- Он включает в себя переключение с зарядным устройством, которое заряжает батарею при наличии сети, а во время сбоя сети переключается в инверторный режим, используя ту же батарею для выработки намеченных 220 В от батареи.
- В нем используются обычные полевые МОП-транзисторы с p-каналом и N-каналом без каких-либо сложных схем.
- Он дешевле в сборке и более эффективен, чем аналог центрального смесителя.
Инвертор SCR
В следующей схеме инвертора используются тиристоры вместо транзисторов, что позволяет получить еще более высокую выходную мощность при простой конфигурации.
Колебание запускается парой UJT, которые обеспечивают точный контроль частоты, а также облегчают регулировку частоты на двух SCR.
Трансформатор может быть любым обычным железным сердечником от 9-0-9 В до 220 В или понижающий трансформатор на 120 В, подключаемый в обратном порядке.
Для опытных пользователей
Выше было объяснено несколько простых схем инвертора, однако, если вы думаете, что они довольно обычные для вас, вы всегда можете изучить более продвинутые конструкции, представленные на этом веб-сайте. Вот еще несколько ссылок для справки:
Другие проекты инверторов для вас с полной онлайн-справкой!
Инвертор 12 В 1000 Вт, преобразователь мощности от 12 В до 120 В / 220 В
Инвертор постоянной мощности 1000 Вт и пиковой мощности 2000 Вт для автомобильного и домашнего использования, модифицированная синусоидальная волна, от 12 В постоянного тока до 110 В / 120 В переменного тока или 220 В / 230 В переменного тока для дополнительных устройств, стабильная выходная мощность, прочный корпус, бесшумный вентилятор охлаждения с регулируемой температурой, полная безопасность защита, лучший инвертор постоянного тока в переменный для питания вашего устройства на ходу.
Бесплатная доставка
Дата доставки: 6-12 дней
- Выходное напряжение (В переменного тока) *
- 110 В 60 Гц (L, N, G) 120 В 60 Гц (L, N, G) 220 В 50 Гц (L, N, G) 230 В 50 Гц (L, N, G) 240 В 50 Гц (L, N, G) 240 В 60 Гц (L, N, G)
- Форма выходного сигнала *
- Модифицированная синусоида Чистая синусоида [+ $ 59.54]
- Выходное гнездо *
- УниверсалСША Австралия Великобритания Южная Африка Франция Германия
- ЖК дисплей *
- — Да [+ $ 6.80]
- Дистанционное управление
- — Проводное управление [+ 15,38 долл.] Беспроводное управление [+ 18,69 долл.]
ПРЕРЫВАНИЕ ЦЕН — Чем больше вы покупаете, тем больше экономите
5+ | 10+ | 50+ |
3% СКИДКА | 4% СКИДКА | 5% СКИДКА |
Этот инвертор питания от 12 В постоянного тока до 110 В / 220 В переменного тока генерирует постоянную мощность 1000 Вт и импульсную мощность 2000 Вт, которая может быть применима для бытовых электроприборов переменного тока или электрических устройств во время рабочих поездок, поездок, кемпинга и т. Д.Этот силовой инвертор имеет полную защиту, встроенные предохранители и охлаждающий вентилятор с регулируемой температурой, чтобы защитить ваши устройства от повреждений.
Технические характеристики инвертора 1000 Вт, 12 В
Модель | ATO-M1000W-12 |
Входное напряжение | 12 В постоянного тока |
Выходное напряжение * | 1-фазный (L, N, G) 110 В / 120 В переменного тока ± 5% или 220 В / 230 В / 240 В переменного тока ± 5% — НЕ обеспечивает конфигурацию с разделением фаз (L1, L2 + N, G) |
Ток разгрузки (менее) | 0.8A |
Постоянная мощность | 1000 Вт |
Пиковая мощность | 2000 Вт |
Выходная частота | 50 Гц ± 0,5 Гц или 60 Гц ± 0,5 Гц |
Форма выходного сигнала * | Модифицированная синусоида или Чистая синусоида |
Макс. КПД | 90% |
Порт USB | 5В 1А |
Тип выхода * | Универсальная розетка * 1 |
Диапазон входного напряжения | 10В-15.5В |
Сигнализация низкого напряжения | 10,5 В ± 0,5 В |
Защита от низкого напряжения | 10 В ± 0,5 В |
Защита от высокого напряжения | 15,5 В ± 0,5 В |
Защита от перегрузки | Есть |
Защита от перегрева | Есть |
Защита от короткого замыкания | Есть |
Защита от обратного подключения | Есть |
Метод охлаждения | Интеллектуальный вентилятор охлаждения |
Рабочая температура | -10 ℃ ~ + 50 ℃ |
Температура хранения | -30 ℃ ~ + 70 ℃ |
Размер продукта | 308x135x78 мм |
Нетто.Вес | 2,3 кг |
Гарантия | 1 год |
Пульт дистанционного управления * | Проводное управление (3 м) или беспроводное управление (20 м) -Проводное управление применимо ТОЛЬКО к синусоидальному инвертору |
Примечание: * Выход переменного тока 1-фазный (L, N, G), НЕ разделенный, как в стандарте США (L1, L2 + N, G).
Выходные разъемы (дополнительно)
Инверторный пульт дистанционного управления с чистой синусоидой и ЖК-дисплей (дополнительно)
- Инвертор мощности с синусоидальной волной доступен с дистанционным управлением: проводным и беспроводным. ЖК-дисплей
- показывает входное напряжение, выходное напряжение, выходную частоту, емкость аккумулятора и мощность.
Функция защиты
- Низкое напряжение
Первая тревога; напряжение постоянно снижается, светодиодный красный свет горит и выключается. - Перенапряжение
Светодиод горит красным светом - Перегрузка
Светодиод горит красным светом - Перегрев
Первоначальный сигнал тревоги; температура постоянно повышается, светодиодный красный свет горит и выключается. - Короткое замыкание
Светодиод Красный горит - Обратная полярность входа
Перегорел предохранитель
Применения инвертора мощности
Советы: Основная схема силового инвертора
Инвертор полностью состоит из главной цепи, цепи управления, цепи привода и вспомогательного источника питания.
- Основная схема
Основная схема включает в себя различные переключающие схемы для завершения инверсии, которые в основном состоят из источника питания постоянного тока (конденсатор), буфера, переключающей мостовой схемы, фильтра и трансформатора, чтобы завершить обработку уровня энергии. - Схема управления
Управляйте и обеспечивайте надежное включение / выключение полевых транзисторов и других переключающих устройств в соответствии с сигналом переключения платы управления. - Цепь управления
Сбор данных обратной связи от главной цепи, реализация алгоритма управления и стратегии защиты и получение сигнала переключения. - Вспомогательная цепь
Вспомогательный источник питания и цепь микросхемы управления и микросхемы драйвера.
Короче говоря, инвертор — это устройство, которое преобразует мощность постоянного тока в мощность переменного тока.
Квадратный синусоидальный инвертор 150 Вт от 12 В до 220 В
Квадратный синусоидальный инвертор 150 Вт от 12 В до 220 В
Источник: Википедия
Силовой инвертор или инвертор — это электронное устройство или схема, которые изменяют постоянный ток (DC) на переменный ток (AC). [1]
Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой энергии; питание обеспечивается источником постоянного тока.
Силовой инвертор может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающееся устройство) и электронной схемы. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.
Входное напряжение
Для типичного устройства или схемы силового инвертора требуется относительно стабильный источник постоянного тока , способный подавать ток, достаточный для предполагаемых требований к мощности системы. Входное напряжение зависит от конструкции и назначения инвертора.Примеры включают:
- 12 В постоянного тока для небольших бытовых и коммерческих инверторов, которые обычно работают от перезаряжаемой свинцово-кислотной батареи на 12 В. [2]
- 24 и 48 В постоянного тока, которые являются общими стандартами для домашних энергетических систем.
- От 200 до 400 В постоянного тока при питании от фотоэлектрических солнечных панелей.
- От 300 до 450 В постоянного тока, когда питание осуществляется от аккумуляторных батарей электромобиля в межсетевых системах.
- Сотни тысяч вольт, если инвертор является частью системы передачи электроэнергии постоянного тока высокого напряжения.
Форма выходного сигнала
Инвертор может генерировать прямоугольную волну, модифицированную синусоидальную волну, импульсную синусоидальную волну, широтно-импульсную модуляцию (ШИМ) или синусоидальную волну в зависимости от конструкции схемы. По состоянию на 2007 год двумя доминирующими коммерческими типами инверторов являются модифицированная синусоида и синусоида.
Существуют две основные конструкции для производства бытового подключаемого напряжения от источника постоянного тока с более низким напряжением, первая из которых использует импульсный повышающий преобразователь для создания постоянного напряжения более высокого напряжения, а затем преобразуется в переменный ток.Второй метод преобразует постоянный ток в переменный на уровне батареи и использует трансформатор линейной частоты для создания выходного напряжения. [3]
Прямоугольная волна
Это одна из простейших форм волны, которую может создать инвертор, и она лучше всего подходит для применений с низкой чувствительностью, таких как освещение и отопление. При подключении к звуковому оборудованию выходной сигнал прямоугольной формы может вызывать «гудение» и обычно не подходит для чувствительной электроники.
Синусоидальная волна
Устройство инвертора мощности, которое формирует многоступенчатую синусоидальную форму волны переменного тока, называется синусоидальным инвертором .Чтобы более четко различать инверторы с выходными сигналами с гораздо меньшими искажениями, чем конструкции инверторов с «модифицированной синусоидальной волной» (трехступенчатые), производители часто используют фразу «чистый синусоидальный инвертор ». Почти все инверторы потребительского класса, которые продаются как «инверторы чистой синусоидальной волны», вообще не производят гладкую синусоидальную волну, [ цитируется ] просто менее изменчивый выход, чем прямоугольная волна (один шаг) и модифицированный синусоидальные (трехступенчатые) инверторы. В этом смысле фразы «Чистая синусоида» или «синусоидальный инвертор» вводят потребителя в заблуждение. [требуется ссылка ] Однако это не критично для большинства электронных устройств, поскольку они достаточно хорошо справляются с выходом.
Там, где силовые инверторы заменяют стандартное сетевое питание, желателен синусоидальный выходной сигнал, потому что многие электрические изделия спроектированы так, чтобы лучше всего работать с синусоидальным источником питания переменного тока. Стандартное электроснабжение пытается обеспечить источник питания, который хорошо приближается к синусоиде.
Инверторы синусоидальной волны с более чем тремя ступенями выходного сигнала являются более сложными и имеют значительно более высокую стоимость, чем модифицированная синусоидальная волна, имеющая всего три ступени, или прямоугольные (одна ступень) типы с той же мощностью.Устройства импульсного источника питания (SMPS), такие как персональные компьютеры или DVD-плееры, работают на качественно измененной мощности синусоидальной волны. Двигатели переменного тока, напрямую работающие от несинусоидальной мощности, могут выделять дополнительное тепло, могут иметь другие характеристики скорости-момента или могут производить больше слышимого шума, чем при работе от синусоидальной мощности.
Модифицированная синусоида
Инвертор модифицированной синусоидальной волны имеет неквадратную форму волны, которая является полезным приближением синусоиды для целей преобразования мощности.
Большинство недорогих бытовых инверторов мощности генерируют модифицированную синусоидальную волну, а не чистую синусоидальную волну.
Форма волны в имеющихся в продаже инверторах модифицированной синусоидальной волны представляет собой прямоугольную волну с паузой перед изменением полярности, для которой требуется только циклическое переключение назад и вперед с помощью трехпозиционного переключателя, который выводит прямой, выключенный и обратный выход на предопределенная частота. [3] Состояния переключения разработаны для положительного, отрицательного и нулевого напряжения в соответствии со схемами, приведенными в таблице 2 переключения.Отношение пикового напряжения к среднеквадратичному напряжению не соответствует соотношению для синусоидальной волны. Напряжение на шине постоянного тока может активно регулироваться, или время «включения» и «выключения» может быть изменено для поддержания одного и того же выходного среднеквадратичного значения вплоть до напряжения шины постоянного тока, чтобы компенсировать колебания напряжения шины постоянного тока.
Отношение времени включения и выключения можно регулировать для изменения среднеквадратичного напряжения при поддержании постоянной частоты с помощью метода, называемого широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Сгенерированные импульсы затвора подаются на каждый переключатель в соответствии с разработанным шаблоном для получения желаемого выходного сигнала.Спектр гармоник на выходе зависит от ширины импульсов и частоты модуляции. При работе асинхронных двигателей гармоники напряжения обычно не вызывают беспокойства; однако гармонические искажения в форме волны тока приводят к дополнительному нагреву и могут вызывать пульсации крутящего момента. [4]
Многочисленные элементы электрического оборудования будут достаточно хорошо работать с модифицированными устройствами синусоидального инвертора, особенно с резистивными нагрузками, такими как традиционные лампы накаливания.
Однако нагрузка может работать менее эффективно из-за гармоник, связанных с измененной синусоидальной волной, и создавать гудящий шум во время работы. Это также влияет на эффективность системы в целом, поскольку номинальная эффективность преобразования производителя не учитывает гармоники. Следовательно, чисто синусоидальные инверторы могут обеспечить значительно более высокий КПД, чем модифицированные синусоидальные инверторы.
Большинство двигателей переменного тока будут работать на инверторах MSW со снижением эффективности примерно на 20% из-за содержания гармоник.Однако они могут быть довольно шумными. Может помочь последовательный LC-фильтр, настроенный на основную частоту. [5]
Общая модифицированная топология синусоидального инвертора, встречающаяся в потребительских инверторах питания, выглядит следующим образом:
Встроенный микроконтроллер быстро включает и выключает силовые полевые МОП-транзисторы на высокой частоте, например ~ 50 кГц. Полевые МОП-транзисторы напрямую питаются от источника постоянного тока низкого напряжения (например, аккумулятора). Затем этот сигнал проходит через повышающие трансформаторы (как правило, многие трансформаторы меньшего размера размещаются параллельно, чтобы уменьшить общий размер инвертора), чтобы произвести сигнал более высокого напряжения.Затем выходной сигнал повышающих трансформаторов фильтруется конденсаторами для создания источника постоянного тока высокого напряжения. Наконец, этот источник постоянного тока подается микроконтроллером с дополнительными силовыми полевыми МОП-транзисторами для получения окончательного модифицированного синусоидального сигнала.
Другие формы сигнала
По определению нет ограничений на тип сигнала переменного тока, который может генерировать инвертор, который может найти применение в конкретном или специальном приложении.
Выходная частота
Выходная частота переменного тока устройства силового инвертора обычно такая же, как стандартная частота сети питания, 50 или 60 Гц
Если выходной сигнал устройства или схемы должен быть дополнительно согласован (например, повышен) тогда частота может быть намного выше для хорошего КПД трансформатора.
Выходное напряжение
Выходное напряжение переменного тока силового инвертора часто регулируется таким образом, чтобы оно было таким же, как напряжение в сети, обычно 120 или 240 В переменного тока, даже когда есть изменения в нагрузке, управляемой инвертором. Это позволяет инвертору питать множество устройств, рассчитанных на стандартное сетевое питание.
Некоторые инверторы также позволяют выбирать или плавно изменять выходное напряжение.
Выходная мощность
Мощность инвертора часто выражается в ваттах или киловаттах.Он описывает мощность, которая будет доступна устройству, управляемому инвертором, и, косвенно, мощность, которая потребуется от источника постоянного тока. Меньшие по размеру популярные потребительские и коммерческие устройства, предназначенные для имитации мощности сети, обычно находятся в диапазоне от 150 до 3000 Вт.
Не все применения инверторов связаны исключительно или в первую очередь с подачей энергии; в некоторых случаях характеристики частоты и / или формы волны используются последующей схемой или устройством.
Батареи
Время работы инвертора зависит от мощности батареи и количества энергии, потребляемой от инвертора в данный момент времени.По мере увеличения количества оборудования, использующего инвертор, время работы сокращается. Чтобы продлить время работы инвертора, к инвертору можно добавить дополнительные батареи. [6]
При попытке добавить дополнительные батареи к инвертору есть два основных варианта установки: , последовательная конфигурация, и , параллельная конфигурация, .
Конфигурация серииЕсли целью является увеличение общего напряжения инвертора, можно последовательно подключить батареи в конфигурации серии .В последовательной конфигурации, если одна батарея разрядится, другие батареи не смогут питать нагрузку.
Параллельная конфигурация
Если целью является увеличение емкости и продление времени работы инвертора, батареи можно подключать параллельно. Это увеличивает общий номинал батареи в ампер-часах (Ач).
Если хотя бы одна батарея разряжена, остальные батареи будут разряжаться через нее. Это может привести к быстрой разрядке всей батареи или даже к перегрузке по току и возможному возгоранию.Чтобы избежать этого, большие параллельные батареи могут быть подключены через диоды или интеллектуальный мониторинг с автоматическим переключением, чтобы изолировать батарею с пониженным напряжением от других.
Приложения
Использование источника постоянного тока
Инвертор, предназначенный для обеспечения 115 В переменного тока от источника 12 В постоянного тока, установленного в автомобиле. Показанный блок обеспечивает до 1,2 ампера переменного тока, чего достаточно для питания двух шестидесяти ваттных лампочек.Инвертор преобразует электричество постоянного тока от таких источников, как батареи или топливные элементы, в электричество переменного тока.Электричество может быть любого необходимого напряжения; в частности, он может управлять оборудованием переменного тока, предназначенным для работы от сети, или выпрямителем, чтобы производить постоянный ток при любом желаемом напряжении.
Источники бесперебойного питания
Источник бесперебойного питания (ИБП) использует батареи и инвертор для подачи питания переменного тока, когда сетевое питание недоступно. Когда сетевое питание восстанавливается, выпрямитель подает питание постоянного тока для подзарядки батарей.
Управление скоростью электродвигателя
Инверторные схемы, предназначенные для создания переменного диапазона выходного напряжения, часто используются в контроллерах скорости электродвигателя.Электропитание постоянного тока для инверторной секции может поступать от обычной настенной розетки переменного тока или другого источника. Схема управления и обратной связи используется для регулировки конечной мощности инверторной секции, которая в конечном итоге определяет скорость двигателя, работающего под его механической нагрузкой. Потребности в управлении скоростью двигателя многочисленны и включают в себя такие вещи, как промышленное оборудование с приводом от двигателя, электромобили, системы железнодорожного транспорта и электроинструменты. (См. Также: частотно-регулируемый привод). Состояния переключения разработаны для положительного, отрицательного и нулевого напряжения в соответствии со схемами, приведенными в таблице переключения 1.Сгенерированные импульсы затвора подаются на каждый переключатель в соответствии с разработанным шаблоном, и, таким образом, получается выходной сигнал.
Электросеть
Сетевые инверторы предназначены для подачи в систему распределения электроэнергии. Они передаются синхронно с линией и имеют как можно меньше гармоничного содержания. Им также необходимы средства обнаружения наличия электросети по соображениям безопасности, чтобы не продолжать опасно подавать электроэнергию в сеть во время отключения электроэнергии.
Solar
Внутренний вид солнечного инвертора. Обратите внимание на множество больших конденсаторов (синие цилиндры), которые используются для кратковременного накопления энергии и улучшения формы выходного сигнала.Солнечный инвертор представляет собой компонент баланса системы (BOS) фотоэлектрической системы и может использоваться как для подключенных к сети, так и для автономных систем. Солнечные инверторы имеют специальные функции, адаптированные для использования с фотоэлектрическими батареями, включая отслеживание точки максимальной мощности и защиту от изолирования. Солнечные микро-инверторы отличаются от обычных преобразователей тем, что к каждой солнечной панели прикреплен индивидуальный микроконвертер.Это может повысить общую эффективность системы. Затем выходной сигнал нескольких микроинверторов объединяется и часто подается в электрическую сеть.
Индукционный нагрев
Инверторы преобразуют низкочастотную основную мощность переменного тока в более высокую частоту для использования в индукционном нагреве. Для этого сначала выпрямляется напряжение переменного тока, чтобы обеспечить питание постоянного тока. Затем инвертор изменяет мощность постоянного тока на мощность переменного тока высокой частоты. Из-за уменьшения количества используемых источников постоянного тока структура становится более надежной, а выходное напряжение имеет более высокое разрешение из-за увеличения количества шагов, так что опорное синусоидальное напряжение может быть лучше достигнуто.Эта конфигурация в последнее время стала очень популярной в источниках питания переменного тока и приводах с регулируемой скоростью. Этот новый инвертор позволяет избежать использования дополнительных ограничивающих диодов или конденсаторов для выравнивания напряжения.
Существует три вида методов модуляции со смещением уровня, а именно:
- Расположение оппозиции фаз (POD)
- Расположение противоположной фазы (APOD)
- Расположение фаз (PD)
Передача мощности HVDC
С питанием HVDC Передача, мощность переменного тока выпрямляется, и мощность постоянного тока высокого напряжения передается в другое место.В месте приема инвертор в статической инверторной установке преобразует мощность обратно в переменный ток. Инвертор должен быть синхронизирован с частотой и фазой сети и минимизировать генерацию гармоник.
Метод высоковольтной передачи постоянного тока может быть полезен для таких вещей, как солнечная энергия, поскольку солнечная энергия изначально является постоянным током.
Электрошоковое оружие
Электрошоковое оружие и тазеры имеют инвертор постоянного / переменного тока, который генерирует несколько десятков тысяч В переменного тока из небольшой батареи 9 В постоянного тока.Сначала 9 В постоянного тока преобразуются в 400–2000 В переменного тока с помощью компактного высокочастотного трансформатора, который затем выпрямляется и временно сохраняется в высоковольтном конденсаторе до тех пор, пока не будет достигнуто предварительно установленное пороговое напряжение. Когда достигается порог (установленный с помощью воздушного зазора или TRIAC), конденсатор сбрасывает всю свою нагрузку в импульсный трансформатор, который затем повышает его до конечного выходного напряжения 20–60 кВ. Вариант этого принципа также используется в электронных вспышках и зарядных устройствах от насекомых, хотя они полагаются на конденсаторный умножитель напряжения для достижения высокого напряжения.
Разное
Типичные области применения инверторов мощности включают:
- Портативные потребительские устройства, которые позволяют пользователю подключать аккумулятор или набор аккумуляторов к устройству для выработки переменного тока для работы различных электрических устройств, таких как фонари, телевизоры и т. Д. кухонная техника и электроинструменты.
- Используется в системах производства электроэнергии, таких как электроэнергетические компании или солнечные генерирующие системы, для преобразования энергии постоянного тока в мощность переменного тока.
- Используется в любой крупной электронной системе, где существует техническая необходимость для получения источника переменного тока из источника постоянного тока.
Описание схемы
Вверху: Схема простого инвертора, показанная с электромеханическим переключателеми автоматическим эквивалентом
, устройство автоматического переключения, реализованное с двумя транзисторами и автотрансформатором с разделенной обмоткой вместо механического переключателя. Прямоугольная форма сигнала с основной синусоидальной составляющей, 3-й и 5-й гармониками
Базовая конструкция
В одной простой инверторной схеме питание постоянного тока подключается к трансформатору через центральный отвод первичной обмотки.Переключатель быстро переключается вперед и назад, чтобы позволить току течь обратно к источнику постоянного тока по двум альтернативным путям через один конец первичной обмотки, а затем через другой. Изменение направления тока в первичной обмотке трансформатора создает переменный ток (AC) во вторичной цепи.
Электромеханический вариант переключающего устройства включает два неподвижных контакта и подвижный контакт с подпружиненной опорой. Пружина прижимает подвижный контакт к одному из неподвижных контактов, а электромагнит притягивает подвижный контакт к противоположному неподвижному контакту.Ток в электромагните прерывается действием переключателя, так что переключатель постоянно быстро переключается вперед и назад. Этот тип электромеханического инверторного переключателя, называемый вибратором или зуммером, когда-то использовался в автомобильных радиоприемниках с вакуумной трубкой. Похожий механизм использовался в дверных звонках, зуммерах и тату-машинах.
Когда они стали доступны с соответствующими номинальными мощностями, в схемы инверторов были включены транзисторы и различные другие типы полупроводниковых переключателей.Определенные номиналы, особенно для больших систем (много киловатт), используют тиристоры (SCR). SCR обеспечивают большие возможности управления мощностью в полупроводниковом устройстве и могут легко управляться в переменном диапазоне срабатывания.
Переключатель в простом инверторе, описанном выше, когда он не подключен к выходному трансформатору, выдает прямоугольный сигнал напряжения из-за его простого выключения и включения, в отличие от синусоидального сигнала, который является обычной формой сигнала источника питания переменного тока. Используя анализ Фурье, периодические сигналы представляются как сумма бесконечной серии синусоидальных волн.Синусоидальная волна, имеющая ту же частоту, что и исходная форма волны, называется основной составляющей. Другие синусоидальные волны, называемые гармониками , которые включены в серию, имеют частоты, целые кратные основной частоте.
Анализ Фурье можно использовать для расчета полного гармонического искажения (THD). Общее гармоническое искажение (THD) — это квадратный корень из суммы квадратов гармонических напряжений, деленной на основное напряжение: {displaystyle {mbox {THD}} = {{sqrt {V_ {2} ^ {2} + V_ {3} ^ {2} + V_ {4} ^ {2} + cdots + V_ {n} ^ {2}}} over V_ {1}}}
Усовершенствованная схема мостового инвертора
H с транзисторными переключателями и антипараллельным диодыСуществует множество различных топологий силовых цепей и стратегий управления, используемых в конструкциях инверторов.Различные подходы к проектированию решают различные проблемы, которые могут быть более или менее важными в зависимости от того, как предполагается использовать инвертор.
Проблема качества сигнала может быть решена разными способами. Конденсаторы и катушки индуктивности могут использоваться для фильтрации формы волны. Если конструкция включает трансформатор, фильтрация может применяться к первичной или вторичной стороне трансформатора или к обеим сторонам. Применяются фильтры нижних частот, чтобы позволить основной составляющей сигнала пройти на выход, ограничивая прохождение гармонических составляющих.Если инвертор предназначен для подачи питания на фиксированной частоте, можно использовать резонансный фильтр. Для регулируемого преобразователя частоты фильтр должен быть настроен на частоту выше максимальной основной частоты.
Поскольку большинство нагрузок содержат индуктивность, выпрямители с обратной связью или встречно-параллельные диоды часто подключаются к каждому полупроводниковому переключателю, чтобы обеспечить путь для пикового индуктивного тока нагрузки, когда переключатель выключен. Антипараллельные диоды в чем-то похожи на диоды свободного хода , используемые в схемах преобразователя переменного / постоянного тока
Схема инвертора с 12 В постоянного тока на 220 В переменного тока
Обзор
Пост представляет собой схему инвертора переменного тока от 12 В до 220 В, разработанную с использованием нескольких легко доступных компонентов.Инверторы часто необходимы в местах, где невозможно получить питание переменного тока от сети. Схема инвертора используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Цепь инвертора очень полезна для получения высокого напряжения с использованием низковольтного источника постоянного тока или батареи. Схема преобразователя постоянного тока также может быть использована, но она имеет определенные ограничения по напряжению.
Схема инвертора от 12 В постоянного тока до 220 В переменного тока разработана с использованием микросхемы CD4047. Микросхема CD4047 действует как устройство генерации импульсов переключения. N-канальный силовой полевой МОП-транзистор IRFZ44n действует как переключатель.Вторичный трансформатор 12-0-12 В обратно используется как повышающий трансформатор для преобразования низкого переменного тока в высокий.
Необходимые компоненты
Для реализации этого проекта инвертора требуются следующие компоненты.
1. IC CD4047
2. IRFZ44 Power MOSFET — 2
3. Вторичный трансформатор 12-0-12 / 1A
4. Переменный резистор 22 кОм
5. Резисторы 100 Ом / 10 Вт — 2
6. Конденсаторы 0,22 мкФ
7. 12 В Герметичный свинцово-кислотный аккумулятор
Принципиальная схема и конструкция
Принципиальная схема, показанная выше, представляет собой испытанную схему инвертора от 12 В постоянного тока до 220 В переменного тока.Он использует 2 силовых полевых МОП-транзистора IRFZ44 для управления выходной мощностью и микросхему 4047 IC в качестве нестабильного мультивибратора, работающего на частоте около 50 Гц.
10- и 11-контактные выходы ИС напрямую управляют силовыми полевыми МОП-транзисторами, которые используются в двухтактной конфигурации. Используйте подходящие радиаторы для полевых МОП-транзисторов, так как они будут выделять огромное количество тепла. Выходной трансформатор имеет напряжение 12 В-0-12 В, 1 А на вторичной обмотке и 220 В на первичной обмотке.
Работа контура
Микросхема CD4047 сконфигурирована в режиме нестабильного мультивибратора с помощью переменного резистора RV1 и конденсатора C1.Изменяя значение RV1, мы можем получить другой диапазон выходного импульса на выводах Q и Q ’CD4047. Следовательно, существует изменение выходного напряжения на трансформаторе.
n-канальные силовые полевые МОП-транзисторы IRFZ44 Дренажные контакты соединены с выводами вторичной обмотки трансформатора, а общий вывод вторичной обмотки соединен с плюсом батареи. Оба вывода истока MOSFET подключены к отрицательной клемме батареи.