Автомобильный преобразователь напряжения 12 220в своими руками

   Недавно один знакомый попросил собрать ему преобразователь для автоаккумулятора, чтоб можно к нему было подключать сетевые приборы на 220 В. Для этого нам понадобится трансформатор от нерабочего источника бесперебойного питания компьютера и корпус от БП ATX. Затем пробежался по сети и нашел интересную схемку, по которой успешно и собрал девайс.

    Этот автомобильный преобразователь относительно небольшой мощности, но он вырабатывает напряжение частотой около 50 Гц и по форме близкой к синусоидальной, что позволяет подключать к нему бытовые приборы с трансформаторами на входе, а не только резистивную нагрузку (лампы, паяльники, кипятильники). Положительные черты данного преобразователя — это малые габариты тепло отводного радиатора для ключевых транзисторов и использование готового сетевого силового трансформатора. Схема состоит из генератора противофазных импульсов на микросхеме D1, и двух МДП-транзисторов VT1 и VТ2, работающих в двухтактном выходном каскаде, и выходного трансформатора, служащего для получения высокого напряжения. На элементах D1.1 — D1.3 собран мультивибратор, вырабатывающий симметричные прямоугольные импульсы частотой около 50 Гц. Частота импульсов зависит от параметров цепи С1-R2.

   С целью получения хорошей формы импульсов, перед подачей на затворы полевых транзисторов они поступают на буферные каскады, выполненные на элементах D1.4 и D1.6. Элемент D1.6 дополнительно инвертирует импульсы, поступающие на VТ1, чтобы получить импульсы, противофазные тем импульсам, которые поступают на VТ2. Мощные стабилитроны VD1 и VD2 ограничивают выбросы самоиндукции на стоках транзисторов на допустимом для них уровне. Цепь С5-R5 подавляет высокочастотные помехи. В стоковых цепях транзисторов VТ1 и VТ2 включены обмотки трансформатора Т1. Это обычный низкочастотный силовой трансформатор с одной первичной обмоткой на 220 В (обмотка 3) и вторичной обмоткой на 18V с отводом от середины (получается две вторичные обмотки по 9V, включенные последовательно). Здесь этот трансформатор включен наоборот, — на его вторичные низковольтные обмотки подается напряжение от генератора, а первичная сетевая обмотка служит вторичной повышающей. Выходная мощность нагрузки соответствует мощности трансформатора. В данном случае используется 60-ваттный трансформатор. С учетом потерь, максимальная мощность нагрузки принята 50 ватт. Трансформатор, стандартный, на Ш-образном железном сердечнике из пермаллоевых пластин. 

   Микросхема D1 (74НС04) питается напряжением 5V от стабилизатора А1. Светодиод НL1 служит индикатором включения преобразователя. S1 — выключатель питания. Дроссель L1 служит для подавления помех от преобразователя, попадающих в электросеть автомобиля. Источник питания собран в металлическом корпусе. Размеры корпуса в основном определяются габаритными размерами используемого трансформатора, а так же конденсаторов С2 иСЗ. Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце внешним диаметром около 30 мм. Намоточным проводом служит монтажный провод сечением 0,6 мм. Намотка выполнена равномерно виток к витку до заполнения в один слой. Часть деталей смонтирована в корпусе объемным способом. Детали генератора и транзисторы вместе с радиатором расположены на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней разводкой печатных дорожек. 

   Плата располагается в корпусе возле трансформатора и крепится с помощью винтов и стоек, через отверстия, просверленные в уголках платы. Соединение с источником питания нужно выполнить монтажным проводом сечением не менее 1,5 мм2. Провод минуса паяется непосредственно к фольге печатной платы возле полевых транзисторов. Положительный провод от конденсатора СЗ идет сначала на отвод низковольтной обмотки трансформатора. Этот провод наикратчайшей длины. К стабилизатору А1 от СЗ идет отдельный более тонкий провод. 

   Полевые транзисторы IRF530 обладают очень низким сопротивлением открытых каналов. Несмотря на достаточно большой импульсный ток, протекающий через них, тепловая мощность, рассеиваемая транзисторами очень мала (так как очень мало падение напряжение на открытых каналах). Поэтому, для отвода тепла от транзисторов достаточно простого пластинчатого радиатора размерами 40×35 мм. Радиатор общий для обоих транзисторов. Но устанавливать через прокладки. При мощности нагрузки до 50 ватт транзисторы вообще холодные, так что наличие радиатора нужно воспринимать скорее как страховку от возможного перегрева транзисторов в каких-то экстремальных условиях. При выборе трансформатора желательно остановиться на таком, низковольтная обмотка которого выполнена для работы в двух-полярном источнике питания. Если приобрести трансформатор с двойной низковольтной обмоткой нет возможности, можно взять трансформатор с одной обмоткой на 17-20 В переменного напряжения. Затем разобрать его и аккуратно смотать низковольтную обмотку, считая витки. После этого обмотку нужно вернуть на место, но при намотке сделать отвод от середины. При условиях исправности деталей и безошибочности монтажа налаживания практически не требуется. При необходимости можно более точно установить частоту выходного переменного тока подбором сопротивления R2. Так как трансформатор у меня помощней, где то 300 Ватт, то были взяты другие транзисторы — IRF540N, они в три раза мощней чем на схеме. Ну и далее приступил к упаковке всего этого в корпус от компьютерного блока питания. 

    Делаем разметки под трансформатор и плату, сверлим отверстия и приступаем к закреплению всего в нем. Закрепили трансформатор винтами.

   Потом устанавливаем плату с деталями. Затем уже вентилятор.

   Потом сделал и подключил низковольтную часть преобразователя. Поставил лицевую панель и подключил высоковольтный блок.

   И вот что в итоге получилось.

   Работают от него любые лампочки, а так же зарядка для телефонов. Еще подключил для эксперимента электродрель 500 ватт. Не сразу, но раскрутил ее, правда тестировал аккумулятором 12 В 1.3 А. Работой устройства доволен, схема показала свою работоспособность и простоту в настройке.

   Форум по преобразователям

   Форум по обсуждению материала АВТОМОБИЛЬНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ НАПРЯЖЕНИЯ 12-220В

Автомобильные инверторы 12-220 являются достаточно пригодными устройствами. Они используются для того, чтобы получить сетевое напряжение в 220В от бортовой автомобильной сети равной 12В. Устройство представляет собой DC-AC повышающий преобразователь напряжения, на выходе которого появляется напряжение 220В.

Стоимость мощных инверторов такого типа составляет 100-150 долларов. Аналогичный преобразователь напряжения можно сделать самостоятельно в домашних условиях, и работать при этом он будет ничуть не хуже, чем заводской. Давайте рассмотрим, по какой схеме работает преобразователь повышенной мощности.

Задающим генератором служит широко используемая микросхема TL494

С двухканальным ШИМ контроллером с высокой точностью, который не имеет дополнительного драйвера, необходимо дополнительно усиливать сигнал микросхемы с целью раскачки полевых транзисторов.

В схеме применяется 4 выходных каскада – 4 пары полевых транзисторов с высокой мощностью серии IRF3205.

Во время работы под нагрузкой полевые транзисторы нередко нагреваются, поэтому им могут понадобиться не только теплоотводы, но и отдув.

Основной частью схемы является трансформатор. Трансформатор часто бывает намотан на кольце 65x50x30. В качестве сердечника могут быть использованы сердечники из трансформатора БП АТ или АТХ.

Процесс самостоятельного изготовления трансформатора

Первичную обмотку делают из десяти витков и отвода от середины. Обмотку мотают следующим образом:

1. В первую очередь нужно приготовить провод для намотки. Подойдёт провод, диаметр которого составляет от 0,8 до 1,2 мм.
2. Нужно взять 12 15-сантиметровых жил такого провода. Концы жил нужно скрутить, чтобы они держались вместе, после чего намотать по всему каркасу пять витков. Мотать при этом нужно очень ровно, так как от качества намотки зависит очень многое.
3. После этого обмотку нужно изолировать с помощью тканевой изоленты, и намотать точно такую же обмотку прямо на первый слой.
4. Затем обмотку необходимо фазировать. Для этого с кончиков жил убирается лак, концы следует залудить.
5. Трансформатор нужно подключить к схеме. Начало первой половины следует подключить с концом второй или наоборот. Таким образом, мы получим одну обмотку с отводом из средней точки.
6. Через некоторое время первичную обмотку нужно изолировать и начать мотать повышающую.
7. Обмотка состоит из 80 витков. Провод нужно мотать по рядам. Для того, чтобы витки влезли без каких-либо усилий, мотать следует на кольце.

На выходе устройства частота увеличивается, поэтому не следует таким преобразователем питать активные нагрузки.

При помощи преобразователя можно питать утюги, паяльник, лампы накаливания и прочее. Устройство имеет более чем компактные размеры благодаря импульсной технологии.

• Автоаксессуары для внедорожников
• Нужен ли видеорегистратор с высоким разрешением?
• Возможности современных алкотестеров
• Радар-детектор Neoline X Cop

Преобразователь своими руками 12-220V

В последнее время все больше людей увлекается сборкой инвертеров (преобразователей) своими руками. Предложенная сборка способна выдать мощность до 300Вт.

В качестве задающего генератора задействован старый и добрый мультивибратор. Разумеется, такое решение многим уступает современным высокоточным генераторам на микросхемах, но давайте не забудем, что я стремился максимально упростить схему так, чтобы в итоге получился инвертор, который будет доступен широкой публике. Мультивибратор — не есть плохо, он работает более надежно, чем некоторые микросхемы, не так критичен к входным напряжениям, работает при суровых погодных условиях (вспомним TL494, которую нужно подогревать, при минусовых температурах).

Трансформатор использован готовый, от UPS, габариты сердечника позволяют снять 300 ватт выходной мощности. Трансформатор имеет две первичные обмотки на 7 Вольт (каждое плечо) и сетевую обмотку на 220 Вольт. По идее, подойдут любые трансформаторы от бесперебойников.

Диаметр провода первичной обмотки где-то 2,5мм, как раз то, что нужно.

Схема устройства:

Основные характеристики схемы

Номинал входного напряжения — 3,5-18 Вольт
Выходное напряжение 220Вольт +/-10%
Частота на выходе — 57 Гц 
Форма выходных импульсов — Прямоугольная 
Максимальная мощность — 250-300 Ватт.

Недостатки

Долго думал какие у схемы недостатки, на счет КПД, оно на 5-10% ниже аналогичных промышленных устройств. 
Схема не имеет никаких защит на входе и на выходе, при КЗ и перегрузке полевые ключи будут перегреваться до тех пор, пока не выйдут из строя. 
Из за формы импульсов, трансформатор издает некий шум, но это вполне нормально для таких схем.

Достоинства

Простота, доступность, затраты, 50 Гц на выходе, компактные размеры платы, легкий ремонт, возможность работы в суровых погодных условиях, широкий допуск используемых компонентов — все эти достоинства делают схему универсальной и доступной для самостоятельного повторения. 

Китайский инвертор на 250-300 ватт, можно купить где-то за 30-40$, на этот инвертор я потратил 5$ — купил только полевые транзисторы, все остальное найдется на чердаке думаю у каждого.

Элементная база

В обвязке минимальное количество компонентов. Транзисторы IRFZ44 можно с успехом заменить на IRFZ40/46/48 или на более мощные — IRF3205/IRL3705, они не критичны.

Транзисторы мультивибратора TIP41 (КТ819) можно заменить на КТ805, КТ815, КТ817 и т.п.

С успехом подключал к этому инвертору телевизор, пылесос и другие бытовые устройства, работает неплохо, если устройство имеет встроенный импульсный БП, то вы не заметите разницы в работе от сети и от преобразователя, в случае запитки дрели — запускается с неким звуком, но работает довольно хорошо.

Плата была нарисована вручную обыкновенным маникюрным лаком.

В итоге инвертор понравился на столько, что решил поместить в корпус от компьютерного блока питания.
Реализована также функция REM, для включения схемы нужно всего лишь подключить провод REM на плюсовую шину, тогда поступит питание на генератор и схема начнет работать.

Скачать печатную плату.

Сегодня в сети можно найти море схем преобразователей напряжения на любой вкус. Мы вам предлагаем достаточно простой, высококачественный инвертор, который предназначен для повышения автомобильных 12 Вольт до уровня сетевых 220. На выходе преобразователя образуется переменное напряжение, частота которого чуть повышена, поэтому к преобразователю не стоит подключать активные нагрузки, но опыт показывает, что и такого рода нагрузки работают должным образом.

Мощность такого преобразователя доходит до 200 ватт, согласитесь, это достаточно много, если учесть размеры платы преобразователя.

Трансформатор — тор, был выпаян от блока электронного трансформатора для галогенных ламп 12 Вольт. Повышающая обмотка не перемотана- 96 витков провода 0,5мм. Обмотка растянута по всему кольцу. Можно также использовать любое другое ферритовое кольцо (2000-2500НМ),

Первичная или силовая обмотка состоит из 10 витков и имеет отвод от середины. Для намотки удобно использовать несколько жил провода. Для начала берем провод с диаметром 0,5мм и, длина провода 15 см. Таких проводов нужно 12 жил. Для начала берем первые 6 жил, скручиваем один из концов и мотаем первую половину обмотки. Обмотку растягиваем по всему кольцу, количество витков — 5. Соблюдайте аккуратность и равномерность намотки, от этого будет зависеть КПД преобразователя в целом.

Далее берем оставшиеся 6 жил и таким же образом мотаем вторую половину обмотки. Намотку делают точно таким же образом.
ВНИМАНИЕ. И первичную и вторичную обмотку мотают в одинаковом направлении. Таким образом, у нас получится 4 вывода первичной обмотки, которые нужно сфазировать.

Для начала нужно нумеровать концы обмоток, к примеру — обозначить выводы одной из обмоток цифрами «1″ и «2″, а для второй половины «3″ и «4″. Дальше начало одной обмотки (1) присоединяем с концом второй (4) или конец первой (2) с началом второго (3). Таким образом, у нас получилась обмотка с отводом от середины. С трансформатором все готово, приступаем к электронике.
Генератор импульсов — сердце любого преобразователь. В нашем случае генератор построен на любимой микросхеме TL494.

Микросхема является высокоточным двухтактным генератором прямоугольных импульсов. Сама микросхема внутри себя не содержит дополнительного драйвера для усиления выходного сигнала, поэтому для того, чтобы снять перегруз с микросхемы, мы используем отдельный драйвер на маломощных биполярных транзисторах. Подбор транзисторов драйвера не критичен. Можно использовать импортные маломощные транзисторы прямой проводимости типа ВС557/556 или КТ3107- из отечественных. Можно использовать также более мощные транзисторы типа КТ814/816 и другие.

Силовые ключи — являются мышцами преобразователя. В нашим случае использованы полевые транзисторы серии IRF3205, хотя тут можно использовать транзисторы типа IRFZ44, IRFZ48, IRL3705 и другие, но мощность будет отклонится от указанной. В ходе работы полевые ключи будут греться, поэтому им нужно интенсивное охлаждение, в некоторых случаях даже кулер.

Конденсатор по питанию и дроссель — образуют помехоподавляющий фильтр.
На выходе трансформатора образуется опасное напряжение, поэтому соблюдайте все правила по безопасности во время работы с высоковольтными устройствами.

Диоды шоттки 1N4148 можно заменить на аналогичные. Для уменьшение размеров платы часть резисторов и конденсаторов смонтированы с обратной стороны, возможно также применение СМД резисторов.
Дроссель можно мотать на стержне феррита с длиной 2-3см, состоит из 5-7 витков, провод с диаметром 1,5мм.

Опубликовал:admin 12-01-2014, 12:08, Категория — Схема

Преобразователь 12 – 220В, мощность 70 ватт, самый простой и очень маленький. Иногда в быту возникает необxодимость иметь автономное сетевое напряжение 220 вольт. Данную конструкцию мне предложил попробовать друг, он проводил с ней опыты и достоверно заявлял, что преобразователь способен ярко засветить лампу накаливания с мощностью 60 ватт, сначала не поверил, но был удивлен получившейся мощью и простотой сборки.

Преобразователь напряжения на 220В, при наличии деталей можно собрать за час, намотка трансформатора займет не больше 30 минут.

Предложенный вариант преобразователя имеет маленькие размеры и может использоваться как автомобильный преобразователь напряжения. Имеет достаточно простую конструкцию и приличную выxодную мощность до 70 ватт. Питанием преобразователя служит автомобильный аккумулятор, но в целяx полной автономности и уменьшения размеров можно использовать 8 алкалайновыx батареек с емкостью 3000-4000 миллиампер/час.

Начнем с намотки трансформатора. Его очень желательно мотать на ферритовом кольце, но в данном случае был использован Ш-образный трансформатор от импульсного блока питания советского телевизора. Первичная обмотка имеет всего 6 витков, намотана она 4-мя жилами провода диаметром 0,6 мм, но сначала на трансформатор нужно намотать половину вторичной обмотки.

   Делают это так – берем каркас трансформатора на него ровно, виток к витку мотаем 50 витков провода диаметром 0,8 мм, стараемся все 50 витков поместить в один ряд, как только уже намотаны все витки провод не отрезаем, просто обмотку изолируем несколькими слоями изоляционной ленты и мотаем первичную обмотку, те самые 6 витков 4-мя жилами провода диаметром 0,6 миллиметров.

ОЧЕНЬ ВАЖНО ПЕРВИЧНУЮ И ВТОРИЧНУЮ ОБМОТКУ МОТАТЬ В ОДИНАКОВОМ НАПРАВЛЕНИИ, ИНАЧЕ РАБОТАТЬ НЕ БУДЕТ!

После того, как первичная обмотка уже намотана, ее тоже изолируем и мотаем оставшиеся 50 витков вторичной обмотки, старайтесь ее тоже поместить в один ряд, мотайте как можно ровно. Итак в итоге вторичная обмотка трансформатора у нас получилась 100 витков.

Далее собираем трансформатор, сердечек укрепляем скотчем. Электронная часть проще простого, основой служит микросxема UC 3845, она задает определенную частоту и служит открывающим ключем для транзистора, заметьте транзистор всего один, и при большей нагрузке он может нагреваться и поэтому нужен теплоотвод.

Керамические конденсаторы с емкостью 1 микрофарад имеют маркировку 105. Транзистор можно заменить аналогичным.

   Дроссель можно исключить, он пригодится только тогда, когда преобразователь используется в автомобиле, дроссель сглаживает частотные шумы и не нарушает работу устройства.

АВТОР; АКА КАСЬЯН

Автор: Виктор

Автор: admin, 12 Апр 2013

Преобразователь напряжения 12/220 своими руками

В настоящее время выпускается достаточно много преобразователей напряжения 12/220 В, рассчитанных на достаточно большие мощности. Но если вам нужен для дачи или гаража для освещения (телевизора,дрели,насоса) простой преобразователь напряжения 12/220, то его можно сделать своими руками. Предлагаемая схемы выгодно отличается от подобных наличием сигнализации разряда аккумулятора.

Это очень актуально, если для питания схемы использовать аккумулятор автомобиля. Хотя лучше, всё же, взять другой аккумулятор, или приобрести для машины новый аккумулятор, а старый использовать для преобразователя. В схеме использовано минимум деталей, но устройство вполне справляется со своей функцией. Такие устройства, которые преобразуют постоянное напряжение в переменное, ещё называют инверторами.

Схема преобразователя напряжения 12/220 В

В схеме обозначено:

• FU1 — предохранитель на 10А.
• R1 — резистор МЛТ-0,5, 150 Ом.
• R2 — переменный резистор СП-1, 22 кОм.
• R3 — подстроечный резистор СП3-16, 1 МОм
• R4 — резистор МЛТ-0,125, 330 Ом.
• R5, R7, R8 — резисторы МЛТ-0,125, 2кОм.
• R6 — резистор МЛТ-0,125 1,5 кОм.
• VD1 — стабилитрон КС 191А.
• C1 — конденсатор  К53-1, 50 мкФ х 50 В.
• С2, С3 — конденсаторы КМ-5, 0,1 мкФ.
• С4,С5 — конденсаторы КМ-5, 510 пФ.
• VT1 — однопереходной транзистор КТ 117А.
• VT2, VT3 — транзисторы КТ 827А.
• L1 — светодиод АЛ 307А.
• DD1 — микросхема К561ТМ2.
• Т1 — трансформатор.

Описание работы схемы

 Генератор, собранный на транзисторе VT1, генерирует колебания с частотой 100 Гц, частоту можно регулировать подстроечным резистором R3.  Триггер DD1.2 делит частоту пополам и на выходах 12 и 13  триггера образуются противоположно направленные по амплитуде импульсы с частотой 50Гц. Импульсы попеременно открывают транзисторы VT2 и VT3, которые включены по схеме двухтактного усилителя мощности. Нагрузкой транзисторов VT1, VT2 являются обмотки 1 и2 повышающего трансформатора Т1, на вторичной обмотке 3 которого и образуется переменное напряжение 220В, 50 Гц.

Стабилизатор выполненный на VD1, R1 и сглаживающий конденсатор С1 служат для питания микросхемы и генератора и исключают влияние работы ключевых транзисторов VT1, VT2 на работу схемы, а конденсаторы С5,С4 уменьшают время переходного процесса (помогают быстрее переключатся этим транзисторам). Триггер DD1 включает сигнальный светодиод L1, при снижении напряжения на аккумуляторе до заданного значения, которое устанавливается переменным резистором R2.

Наладка схемы

1. Отключить «+» от соединения обмоток 1 и 2.
2. Проверить частоту на базах транзисторов VT2 и VT3 с помощью осциллографа, подстроить, при необходимости, резистором R3 до 50Гц.
3. Снизить напряжение источника питания до 10-11В. Добиться постоянного свечения светодиода L1 с помощью переменного резистора R2.
4. Подключить «+» обратно к точке соединения обмоток 1 и 2.
5. Проверить работу устройства от полностью заряженного аккумулятора.

Детали схемы

Транзисторы VT2, VT3  КТ 827 можно взять с любым буквенным индексом, но желательно с самым большим коэффициентом передачи тока базы.

Стабилитрон VD1 можно заменить на любой другой с напряжением стабилизации 8-9В.

Трансформатор можно выполнить на базе магнитопровода ПЛМ 27-40-58. Первичные обмотки 1 и 2 намотать проводом ПБД-2 (ПСД-2) по 15 витков каждую. Вторичную обмотку 3 намотать проводом ПЭВ-2, 0,64 мм — 704 витка.

Конденсатор С2 установить непосредственно на выводах микросхемы DD1.

При отсутствии нужного номинала резисторов и конденсаторов можно составить требуемый из нескольких деталей, как это сделать описано в этой статье.

Печатную плату можно изготовить по технологии, описанной в этой статье.

Параметры преобразователя 12/220

Данный преобразователь напряжения испытывался нагрузкой 100 Вт. Потребляемый ток преобразователя не более 10А, потребляемый ток без нагрузки не более 1А. Преобразователь выдерживает пусковые токи электронасоса, электродрели. Максимальное падение напряжения на выходе — 10 В.

Для питания аппаратуры, требующей синусоидального сигнала, на выходе можно установить сглаживающий прямоугольность импульсов конденсатор, его ёмкость нужно подбирать для достижения наилучшего результата, подбор можно начать с ёмкости в 1 мкФ. Конденсатор должен быть рассчитан на напряжение не ниже 400В.

Вы можете поделиться статьёй с друзьями, нажав ниже на кнопку социальной сети. Вопросы и пожелания прошу писать в комментариях, статья может быть дополнена. Также вы можете подписаться на обновления статей, заполнив форму подписки ниже, на ваш е-мейл не будет приходить спам, в любое время можно отписаться от обновлений.

Рубрики: Полезные устройства, Электронные устройства, Электросхемы

Метки: электроника, электроприборы, электросхема