Сборка самого простого сварочного инвертора своими руками, схемы и рекомендации

Сделать сварочный инвертор своими руками – задача вполне посильная даже для человека, поверхностно знакомого с электроникой.

Главное, понимать, как работает устройство, и чётко следовать инструкциям. Многие думают, что самодельные приборы не позволят им проводить эффективные сварочные работы.

Однако правильно сделанный инвертор не только будет работать не хуже серийного, но и поможет вам сэкономить кругленькую сумму.

• Что понадобится для сборки инвертора
• Создание блока питания
• Сборка силового блока
• Инверторный блок
• Охлаждение
• Сборка конструкции
• Проверка инвертора на работоспособность

Что понадобится для сборки инвертора

Для того чтобы создать самый простой сварочный инвертор самостоятельно, вам понадобятся:

• паяльник;
• слюда;
• термобумага;
• тонкий лист бумаги;
• запчасти для создания электросхемы;
• отвёртки;
• нож;
• крепёжные элементы с резьбой;
• ножовка по металлу;
• текстолит.

Всё это вам стоит подготовить, чтобы собрать сварочный инвертор, схема такого устройства будет включать:

• драйверы силовых ключей;
• блок питания;
• силовой блок.

При такой сборке инвертор будет иметь следующие характеристики:

• потребляемое напряжение — 220 В;
• сила тока на входе — 32 А;
• сила тока на выходе 250 А.

Создание блока питания

Очень важно правильно сделать трансформатор для блока питания. Он будет обеспечивать подачу стабильного напряжения. Трансформатор мотается на феррите шириной 7х7, всего формируется 4 обмотки:

• первичная (100 витков провода диаметром 0,3 мм)
• первая вторичной (15; 1 мм)
• вторая вторичной (15; 0,2 мм)
• третья вторичной (20; 0,3 мм)

Для начала нужно выполнить первую обмотку и изолировать её стеклотканью. На нее нужно намотать слой экранирующего провода, его витки следует располагать в том же направлении, что и витки самой обмотки.

Таким же образом выполняйте и остальные обмотки, не забывая изолировать их друг от друга.

Главная задача инвертора — преобразовывать переменный ток в постоянный. Для этого используются диоды, установленные по схеме «косого моста» . Также необходимо подобрать подходящие резисторы для электроцепи .

По этой схеме стоит собирать этот блок:

В такой схеме диоды сильно нагреваются, поэтому их просто необходимо монтировать на радиаторах. Как радиаторы можно использовать охлаждающие элементы от различных устройств. Крепите диоды на два радиатора, верхнюю часть через слюдяную прокладку к одному, нижнюю через термопасту ко второму.

Выводы диодов следует направить в ту же сторону, что и выводы транзисторов. Соединяющие их провода должны быть не длиннее пятнадцати сантиметров. С помощью сварки прикрепите на корпус лист металла между блоком питания и инверторным блоком.

Сборка силового блока

Силовой блок снижает напряжение тока, но увеличивает его силу. Его основой тоже является трансформатор. Для него нужны 2 сердечника шириной 20х208 2000 нм. Обматывать такой трансформатор нужно медной полосой шириной в 40 мм и толщиной в четверть миллиметра. Для обеспечения термоизоляции каждый слой обматывайте износоустойчивой термобумагой. Вторичную обмотку формируйте из трёх медный полос, изолируемых с помощью фторопластовой ленты.

Распространённой ошибкой является создание обмотки понижающего трансформатора из толстой проволки. Этот трансформатор работает с высокочастотным током, поэтому оптимально будет использовать широкие проводники.

Инверторный блок

Любой инвертор должен преобразовывать постоянный ток. Для выполнения этой функции используются открывающие и закрывающие трансформаторы с высокой частотой.

Вот схема этого блока:

Схема этого блока не так проста, как предыдущая. А всё из-за того, что эту часть стоит собирать на основе нескольких мощных трансформаторов. Это позволит сбалансировать частоту, а также значительно снизит уровень шума при сварочных работах.

Чтобы свести к минимуму резонансные выбросы трансформатора и снизить потери в транзисторном блоке, в эту схему добавлены соединённые последовательно конденсаторы.

Охлаждение

Аппарат сильно нагревается при инверторной сварке, поэтому вам нужно сделать систему охлаждения. Перенагревание может привести даже к выходу всего устройства из строя, поэтому, кроме радиаторов, используются вентиляторы. Мощный вентилятор сможет охладить всю систему, его следует устанавливать напротив понижающего трансформатора. Если вы используете вентиляторы малой мощности, то вам понадобится около 6 штук.

Не забудьте установить на самый нагревающийся радиатор термодатчик, который сработает в случае перегрева и выключит всю систему. Также установите заборщики воздуха, это позволит вентиляции работать лучше.

Сборка конструкции

Для финальной сборки вам нужен будет качественный корпус. Вы можете либо купить его, либо самостоятельно собрать, используя тонкие листы металла. Транзисторные блоки закрепляйте с помощью скоб.

Используя текстолит, создайте электронные платы. Во время монтажа магнитопроводов сделайте между ними зазоры для циркуляции воздуха.

Вам нужно будет приобрести и установить на ваш инвертор ШИМ-контроллер, который будет стабилизировать силу и напряжение тока. Также на лицевой части инвертора закрепите элементы управления: тумблер для включения/выключения устройства, сигнальные светодиоды, зажимы для кабелей и ручку переменного транзистора.

Проверка инвертора на работоспособность

Сделать инвертор своими руками, конечно, важно, но также важно правильно провести его диагностику. Для начала подайте небольшой ток в 15 В на ШИМ-контроллер и вентилятор. Таким образом вы проверите работоспособность контроллера и не допустите перегрева при тестах.

После заряда конденсаторов подавайте ток на реле, отвечающее за замыкание резистора. Ни в коем случае не подавайте ток напрямую — может произойти взрыв. Проверьте, замкнулся ли резистор, после того как реле сработает. Также при его срабатывании на плате ШИМ сформируются прямоугольные импульсы, поступающие к оптронам. Точно так же проверьте правильность сборки диодного моста.

Для проверки правильности подключения фаз трансформатора используйте двухлучевой осциллограф. Один луч присоедините к первичной обмотке, второй — ко вторичной. Фазы импульсов должны получиться одинаковыми. Ориентируйтесь по шумам осциллографа, это поможет вам определиться, как вам нужно доработать схему агрегата.

Не забудьте проверить время беспрерывной работы инвертора. Начните с 10 секунд и постепенно повышайте время до 20 секунд и одной минуты.

Проводите диагностику сварочного инвертора время от времени и не забывайте о его обслуживании. Ведь только при должном уходе он прослужит вам долго.

Сварочный инвертор своими руками: схема, видео — Asutpp

Конструктор и знаменитый ученый Юрий Негуляев в свое время изобрел практически незаменимое устройство – сварочный инвертор. Предлагаем рассмотреть, как своими руками сделать сварочный инвертор с применением импульсного трансформатора и мощных MOSFET транзисторов.

Самая важное при конструировании или ремонте покупного или самодельного инвертора – его принципиальная электрическая схема. Её мы для изготовления своего инвертора взяли именно из проекта Негуляева.

Принципиальная электрическая схема сварочного инвертора

Изготовление трансформатора и дросселя

Для работы нам понадобится следующее оборудование:

1. Ферритовый сердечник.
2. Каркас для трансформатора.
3. Медная шина или провод.
4. Скоба для фиксации двух половинок сердечника.
5. Термостойкая изоляционная лента.

Для начала нужно запомнить простое правило: обмотки наматываются только на полную ширину каркаса, при такой конструкции трансформатор становится более устойчив к перепадам напряжения и внешним воздействиям.

Качественный импульсный трансформатор наматывается медной шиной или пучком проводов.

Алюминиевые провода такого же сечения не способны выдержать достаточно большую плотность тока в инверторе.

В этом варианте исполнения трансформатора, вторичную обмотку нужно наматывать в несколько слоев, по принципу бутерброда. Пучок проводов сечением 2 мм, скрученных вместе, будет служить вторичной обмоткой. Они должны быть изолированы друг от друга, например, лаковым покрытием.

Кольца обмоток

Между первичной и вторичной обмоткой изоляции должно быть в два или три раза больше, чтобы на вторичную обмотку не попало сетевое напряжение, которое в выпрямленном виде составляет 310 вольт. Для этого лучше всего подходит фторопластовая термостойкая изоляция.

Трансформатор можно выполнить и не на стандартном сердечнике, применив для этих целей 5 трансформаторов от строчной развертки неисправных телевизоров, объединенных в один общий сердечник. Так же необходимо помнить и про воздушный зазор между обмотками и сердечником трансформатора, это облегчает его охлаждение.

Важное замечание, бесперебойная работа устройства напрямую зависит не только от величины постоянного тока, но и от толщины провода вторичной обмотки трансформатора. То есть, если намотать обмотку толще, чем 0,5 мм, мы получим скин-эффект, который не очень хорошо сказывается на режиме работы и тепловых характеристиках трансформатора.

Так же на ферритовом сердечнике изготавливается и трансформатор тока, который после будет закреплен на положительном силовом проводе, выводы с этого трансформатора приходят на плату управления для отслеживания и стабилизации выходного тока.

Для уменьшения пульсации на выходе аппарата и меньшему количеству выбросов помех в сеть питания используется дроссель. Его так же наматывают на ферритовом каркасе произвольного исполнения, проводом или шиной, толщина которого соответствует толщине провода вторичной обмотки.

Конструкция сварочного аппарата

Рассмотрим, как в домашних условиях сконструировать достаточно мощный импульсный сварочный инвертор.

Если повторять конструкцию по системе Негуляева, то транзисторы прикручиваются к радиатору специально вырезанной для этого пластиной, таким образом улучшается передача тепла от транзистора к радиатору. Между радиатором и транзисторами необходимо проложить термопроводящую, не пропускающую ток прокладку. Это обеспечивает защиту от короткого замыкания между двух транзисторов.

Выпрямительные диоды крепятся к алюминиевой пластине толщиной 6 мм, крепление осуществляется таким же способом, как и крепление транзисторов. Их выходы соединяться между собой неизолированным проводом сечением 4 мм. Следует соблюдать осторожность, провода не должны соприкасаться.

Дроссель к основанию сварочного аппарата крепится железной пластиной, размеры которой повторяют форму самого дросселя. Для уменьшения вибрации, между дросселем и корпусом прокладывают резиновый уплотнитель.

Видео: сварочный инвертор своими руками

Все силовые проводники внутри корпуса инвертора нужно развести в разные стороны, иначе существует возможность короткого замыкания. Вентилятор охлаждает несколько радиаторов одновременно, каждый из которых предназначен для своей части схемы. Такая конструкция позволяет обойтись всего одним вентилятором, установленным на задней стенке корпуса, что значительно экономит место.

Для охлаждения самодельного сварочного инвертора можно использовать вентилятор от компьютерного корпуса, он оптимально подходит как по габаритам, так и по мощности. Так как вентиляция вторичной обмотки играет большую роль, это следует учитывать при его расположении.

Схема: разобранный сварочный инвертор

Вес такого инвертора будет колебаться от 5 до 10 кг, при этом его сварочный ток может быть в пределах от 30 до 160 ампер.

Инвертор из компьютера

Как настраивать работу инвертора

Сделать самодельный сварочный инвертор, это не так уж и сложно, тем более что это почти полностью бесплатное изделие, если не считать расходы на некоторые детали и материалы. Но для настройки собранного устройства может понадобиться помощь специалистов. Как это можно сделать самому?

Инструкция облегчающая самостоятельную настройку сварочного инвертора:

1. Для начала нужно подать сетевое напряжение на плату инвертора, после чего блок начнет издавать характерный писк импульсного трансформатора. Также напряжение подается на охлаждающий вентилятор, это не даст перегреваться конструкции и работа аппарата будет намного стабильнее.
2. После того, как силовые конденсаторы полностью зарядились от сети, нам нужно замкнуть токоограничивающий резистор в их цепи. Для этого нужно проверить работу реле, убедившись, что напряжение на резисторе равно нулю. Помните, если провести подключение инвертора без токоограничивающего резистора, то может случиться взрыв!
3. Применение такого резистора значительно уменьшает скачки тока во время включения сварочного аппарата в сеть 220 вольт.
4. Наш инвертор способен вырабатывать ток свыше 100 ампер, это значение зависит от конкретной схемы, примененной в разработке. Узнать данное значение не сложно при помощи осциллографа. Нужно замерить периодичность поступающих импульсов на трансформатор, они должны составлять соотношения 44 и 66 процентов.
5. Режим сварки, проверяется непосредственно на блоке управления, подключив вольтметр к выходу усилителя оптрона. Если инвертор маломощный, среднее амплитудное напряжение должно составлять около 15 вольт.
6. Затем проверяется правильность сборки выходного моста, для этого на вход инвертора подается напряжение 16 вольт от любого подходящего блока питания. На холостом ходу блок потребляет ток около 100 мА, это необходимо учитывать при проведении контрольных замеров.
7. Для сравнения можно проверить работу промышленного инвертора. При помощи осциллографа измеряют импульсы на обоих обмотках, они должны соответствовать друг другу.
8. Теперь необходимо проконтролировать работу сварочного инвертора с подключенными силовыми конденсаторами. Меняем напряжение питания с 16 вольт на 220 вольт, подключая аппарат непосредственно к электрической сети. При помощи осциллографа, подключенного к выходным MOSFET транзисторам, контролируем форму сигнала, она должна соответствовать испытаниям на пониженном напряжении.

Видео: сварочный инвертор на ремонте.

Сварочный инвертор – это очень популярный и необходимый аппарат, в любой деятельности, как на промышленных предприятиях, так и в домашнем хозяйстве. Кроме того, за счет применения встроенного выпрямителя и регулятора тока, с помощью такого сварочного инвертора можно добиться лучших результатов сварки по сравнению с результатами, которых можно достичь при пользовании традиционными аппаратами, трансформаторы которых выполнены из электротехнической стали.

Сварочный инвертор своими руками из подручных материалов: Инструкция +Видео схема

Сварочные работы очень востребованы в любых сборочных и ремонтных работах. Качественная варка металла высоко ценится и оплачивается. Для того, чтобы выполнять самому все сварочные работы необходим личный аппарат. И совсем необязательно его покупать. Можно собрать установку для инверторной сварки своими руками. Который ни на грамм не будет уступать конвейерным представителям.

[contents]

Содержание:

• 1 Общие сведения о сварочном инверторе
  • 1.1 Технические показатели
  • 1.2 Элементы собираемой конструкции
  • 1.3 Инструменты необходимые для выполнения сборки
• 2 Изготовление инверторной сварки своими руками
  • 2.1 Сбор блока питания
  • 2.2 Сбор силового блока
  • 2.3 Состав инверторного блока
  • 2.4 Приблизительная схема самодельного сварочного инвертора
• 3 Описание основных неисправностей сварочного инвертора и его ремонт

Общие сведения о сварочном инверторе

Каждый настоящий хозяин должен иметь в своем хозяйстве аппарат для сварки.

Это устройство незаменимо и в сельхоз подсобьях, и в строительстве и обустройстве дома, и в обслуживании автомобиля и ещё много где.

К тому же выполнить инверторную сварку своими руками вполне возможно, даже если вы не профессиональный электрик.

Технические показатели

Показатели сварочного инвертора собранного самостоятельно, будут следующими:

1. Напряжение 220В.
2. Сила тока на входе в устройство – 32 А, а на выходе -250А.
3. Подобная установка сможет выполнять сварочную работу электродом 5-ой с длинной дуги до 1см.
4. КПД его будет не ниже покупных.

Элементы собираемой конструкции

1. блок для питания,
2. драйверы силовых ключей,
3. силовой блок.

Инструменты необходимые для выполнения сборки

1. нож, комплект отверток, ножовка по металлу,
2. паяльник для работы с электросхемой,
3. резьбовые крепежные элементы,
4. тонкий лист металла,
5. элементы для микросхемы, медные провода и полосы,
6. кассовая термобумага, стеклоткань, текстолит, слюда.

Изготовление инверторной сварки своими руками

Сбор блока питания

Самым важным узлом для этого блока инвертора будет трансформатор. С помощью него обеспечивается подача стабильного напряжения.

Его делают из четырех обмоток:

1. первичная – 100 витков  выполненных из провода ПЭВ 0,3 мм в диаметре;
2. первая вторичная – 15 витков выполненных  из провода ПЭВ 1мм в диаметре;
3. вторая вторичная – 15 витков выполненных из провода ПЭВ 0,2мм в диаметре;
4. третья вторичная – 20 витков выполненных из провода ПЭВ 0,3 мм в диаметре.

Завершив намотку первичной обмотки, следует провести изоляцию полученной поверхности стеклотканью. А затем наматывать слой экранирующего провода. Причем его витки должны закрывать весь первый слой.

Важно! Обмотку трансформатора лучше делать равномерно по всей ширине каркаса. Так влияние перепадов напряжения будет минимально.

Провод для экранирования нужно брать одного диаметра с первичной обмоткой и наматывать в одинаково направлении. Это условие относиться ко всем остальным обмоткам. Каждый слой обмотки изолируется друг от друга стеклотканью или малярным скотчем.

Правильно подобранные резисторы к электронной схеме обеспечат силу напряжения передающегося от блока питания на реле в диапазоне 20-25В. Диоды в схеме должны быть собраны согласно методу «косого моста».

В процессе работы устройства, диоды будут значительно нагреваться, поэтому к ним обязательно нужно прикрепить радиаторы. Иногда с этой целью заимствуют у старого компьютера охлаждающие элементы. Установка диодного моста должна иметь два радиатора. Верх моста крепится через слюдяную прокладку к одному радиатору, низ — через термопасты ко второму.

Выводы диодов необходимо направить в одну сторону с выводами транзисторов, обеспечивающих трансформацию постоянного тока в переменный.

Длинна проводов, для соединения выводов, должна быть меньше 15 см. Блоком питания и блок инверторный разделяются листом металла, приваренным к корпусу установки.

Сбор силового блока

Основной узел силового блока – трансформатор. Он понижает напряжение высокочастотного тока, а силу увеличивает.

Дня такого трансформатора необходимы два сердечника Ш20х208 2000 нм. Зазор между ними лучше обеспечить с помощью газетной бумаги.

Обмотка трансформатора должна быть сделана из медной полосы шириной в 40мм и толщиной 0,25 мм.

Все слои должны быть дополнительно обмотаны кассовой лентой с целью термоизоляции.

Вторичная обмотка выполняется тремя слоями медных полос с фторопластовой лентой между каждым из них.

Итого трансформаторная обмотка должна состоять из 12 витков х 4 витка, 10 кв.мм х 30 кв.мм.

Термоизоляцию можно выполнить обычной бумагой, но лентой от кассового аппарата будет более долговечно.

Необходимо учитывать, что в процессе эксплуатации устройства сделанный трансформатор будет значительно перегреваться, поэтому необходимо предусмотреть охлаждающий кулер. Например, от старого компьютера.

Состав инверторного блока

Данный блок устройства постоянный ток преобразует в переменный высокочастотный. Наилучшим вариантом будет сбор такого блока из двух транзисторов средней и ниже мощностей. Тогда и частота тока будет стабилизирована, и шум, в процессе эксплуатации, минимальным.

В самодельном сварочном инверторе необходимо закладывать минимум шесть охлаждающих маломощных вентилятора от компьютера, или же один мощный, направив его на обдувание понижающего силового трансформатора. В случае использования нескольких вентиляторов, как минимум, три из них следует расположить у силового трансформатора.

Для большей защиты от перегрева устройства устанавливается термодатчик к наиболее греющемуся радиатору. Его функция при достижении максимально допустимой температуры отключать питание на весь аппарат.

Приблизительная схема самодельного сварочного инвертора

Выполненная обмотка трансформатора крепится на основу агрегата с помощью нескольких скоб.

Платы делаются с помощью фольгированного текстолита толщиной в 1мм. Для понижения нагрузки в платах формируют несколько небольших прорезей.

В качестве основы агрегата используют пластину гетинакса толщиной в 0,5 см с круглой прорезью в центре для вентилятора.

Важно! Все провода должны располагаться так, что бы между ними было е пространство.

На поверхность основы выводятся ручки для резистора и переключатели тумблера, зажимы и светодиоды. Сверху устройство покрывается кожухом из винипласта или текстолита толщиной минимум 4 мм.

Описание основных неисправностей сварочного инвертора и его ремонт

Определения причин поломки следует начать с внешнего осмотра. Если обнаружены места с плохим контактом, их отсоединяют, зачищают и соединяют их снова.

Достаточно часто встречаются следующие неисправности:

1. Излишнее потребление тока при полном отсутствии нагрузки.
   В этом случае, скорее всего, замкнулись витки. Нужно просто выполнить перемотку и улучшить изоляцию слоя.
2. Частое падение сварочной дуги.
   Наиболее вероятен пробой обмотки, вследствие чего, в цепь поступает завышенное напряжение.
3. Неверная регулировка сварочного тока.
   Возможны замыкания в зажимах или дроссельной катушке, отказ регулирующего ток винта.
4. Ток недостаточен.
   Это говорит о том, что в сети упало напряжение. В этом случае  проверяют исправность регулятора.
5. Повышенная шумность трансформатора.
   Часто повышение шума сопровождается перегревом аппарата. В подобных случаях необходимо проверить крепления стягивающие части магнитопровода, крепления механизмов перемещения, сердечника катушки. Скорее всего, возникло замыкание в сварочных проводах.
6. Самостоятельное отключение аппарата.
   Следует предположить замыкание в электро цепи, которое вызвало автоотключение.

Кроме того, самым слабым местом инвертора всегда будет колодка клеммы для подключения сварочного кабеля.

 

Самодельный инвертор Схема таймера Arduino 555 своими руками

0.0 Базовое введение

Что случилось, друзья, с возвращением. Сегодня мы рассмотрим очень простую схему, но также довольно интересную. Если вы увлекаетесь электроникой, держу пари, вы слышали об инверторах. У нас есть выпрямители, которые преобразуют переменное напряжение в постоянное, а затем инверторы, которые преобразуют постоянное напряжение в переменное. Инвертор мощности или инвертор — это электронное устройство или схема, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC). Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая потребляемая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой мощности; питание обеспечивается источником постоянного тока. Инвертор мощности может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающегося устройства) и электронных схем. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.

Итак, сегодня мы увидим, как работает инвертор и как получить выходное переменное напряжение от 12-вольтовой батареи. Так, например, если вы находитесь в машине и вам нужно 220 В для зарядки ноутбука, это будет очень полезная схема, поскольку она даст вам 220 В переменного тока из 12 В постоянного тока. Итак, давайте начнем.

1.0 Что нам нужно?

Расскажу немного обо всех компонентах. У вас есть фото ниже с некоторыми компонентами. Для более подробной информации перейдите на страницу полного списка деталей. Там вы найдете все компоненты, цены и различные варианты.

Полный список запчастей смотрите здесь:

Как дела, друзья, с возвращением. Несколько месяцев назад я купил приведенный ниже инвертор в местном магазине. Давайте откроем его и посмотрим, что внутри. Как я уже догадался, у нас есть трансформатор и несколько МОП-транзисторов. На вход подаю 12В как напряжение автомобильного аккумулятора и на выход подключаю осциллограф. Как и ожидалось, у меня есть выход переменного тока 220 В и 60 Гц, а также, как и ожидалось, это не идеальная синусоидальная волна, которую дает обычная домашняя розетка. Это означает, что здесь происходит какое-то прямоугольное переключение, поэтому я решил попробовать свой собственный проект инвертора, поэтому я попробовал несколько схем, которые нашел в Интернете. Давайте отложим это в сторону и начнем урок.

1.0 Инвертор Arduino

Сначала я объясню вам, как работает базовый инвертор. Затем мы смоделируем схему с помощью Arduino и, наконец, сделаем ее постоянной с помощью схемы таймера 555.
Прежде чем мы начнем, примите к сведению. Даже эта схема будет маломощной, она все равно будет находиться под высоким напряжением, которое может навредить вам. Поэтому, если вы в чем-то не уверены или не используете подходящие инструменты, не подавайте питание на схему. Дважды проверьте соединения перед подачей питания и никогда, никогда не прикасайтесь к выходу переменного тока. Я уже сделал это за вас, так что вам не нужно этого делать. Боль безумная.

Итак, давайте посмотрим, как работает инвертор. Мы изучим базовую схему инвертора только с двумя переключателями, в данном случае с двумя N-канальными МОП-транзисторами, поэтому выходное напряжение не будет идеальным синусоидальным переменным напряжением, которое дает вам домашняя розетка, а больше похоже на прямоугольную волну. Так что не используйте этот инвертор с высокотехнологичной электроникой, которой нужна идеальная синусоида. Эта схема полезна для зарядных устройств мобильных телефонов и ноутбуков, маломощных лампочек и так далее, как из-за малой мощности, так и из-за отсутствия идеального синусоидального выхода.

Итак, у нас есть постоянное напряжение 12 В на одной стороне, и мы хотим, чтобы на выходе были 220 вольт и 60 герц. Для этого мы будем использовать трансформатор, подобный приведенному выше, с одной катушкой на выходе и другой на входе, но катушка на входе разделена пополам таким образом, что средний контакт будет основным входом, и тогда мы иметь два выхода.
Итак, давайте теперь представим, что на каждом выходе мы добавляем переключатель, так как кнопка подключена к земле, а средний контакт подключен к 12В. Если мы замкнем верхний ключ, ток будет проходить только через первую первичную обмотку. Итак, магнитный поток индуцируется в одном направлении. Сердечник трансформатора будет передавать этот магнитный поток на вторичную катушку, и, как мы все знаем, выходное напряжение трансформатора будет определяться следующей формулой, где N — количество витков каждой катушки.

Но мы также знаем, что трансформаторы не будут работать с постоянным напряжением, поэтому ток на выходе будет индуцироваться только при изменении магнитного потока.
Статический магнитный поток, подобный этому, который мы применяем прямо сейчас, не будет индуцировать ток в катушке. Только вначале при нажатии на кнопку в катушке будет индуцироваться ток в течение короткого промежутка времени. Таким образом, мы обязательно должны будем замыкать и размыкать ключ, чтобы получить переменное напряжение на выходе. Таким образом, включение и выключение этих двух переключателей, перевернутых друг относительно друга, создаст хороший колеблющийся магнитный поток внутри сердечника трансформатора. Этот магнитный поток индуцирует ток во вторичной обмотке, как гласит закон Фарадея. Итак, если у нас есть ток, у нас есть падение напряжения.
Используя приведенную выше формулу, мы можем узнать количество витков для каждой катушки. Мы знаем, что на входе будет 12 В от батареи, и давайте сделаем первичную катушку 100 витков. Если мы хотим 220 на выходе, нам понадобится вторичка на 1833 витка.

1.1 Схема

Вот и все. Все, что нам нужно сделать, это быстро переключить эти два переключателя, чтобы получить напряжение переменного тока с помощью трансформатора. Как быстро вы говорите? Обычно напряжение в домашней розетке составляет от 50 до 60 герц. Это означает, что мы должны включать и выключать каждый переключатель около 120 раз в секунду и получать частоту 60 герц.
Хорошо, конечно, в схеме не будет таких переключателей. Вместо этого мы будем использовать МОП-транзисторы. Подайте напряжение на его затвор, и он будет активирован как переключатель, позволяющий току проходить от стока к истоку, в случае этого IRFZ44 N-канального МОП-транзистора.

Для первого теста мы будем использовать Arduino для подачи прямоугольного сигнала на затвор каждого полевого МОП-транзистора. Мы знаем, что два сигнала должны быть инвертированы друг относительно друга, поэтому, когда один высокий, другой низкий, и наоборот.
Мы также знаем, что МОП-транзисторы будут работать при напряжении 12 В, а Arduino работает при напряжении 5 В. Итак, если мы хотим также подать 12 В на затвор MOSFET, нам придется использовать драйвер MOSFET. В этом случае самым простым драйвером MOSFET будет BJT NPN-транзистор, подобный тому, что на схеме у затвора каждого MOSFET. Подтягивающий резистор подключен к 12 В, поэтому, когда транзистор NPN (BC547) закрыт, напряжение на затворе будет 12 В. Но когда мы активируем транзистор NPN, напряжение упадет до земли. Таким образом, мы могли легко получить прямоугольную волну со значениями от 0 до 12 вольт и подать ее на затвор MOSFET.

1.2 Тест

Я смонтирую следующую схему на одну из моих макетных плат для тестов. Подсоедините базу двух NPN-транзисторов к контактам 3 и 5 Arduino с резистором 100 Ом к каждому. Не забудьте разделить землю между Arduino и схемой.

Вот оно. Два N-канальных полевых МОП-транзистора IRFz44, драйверы BJT с подтяжкой до 12 вольт, трансформатор, большая входная емкость, чтобы убедиться, что у нас есть стабильный вход, здесь Arduino и конденсатор на 400 В на выходе для сглаживания прямоугольного сигнала. Я загружаю следующий небольшой код в Arduino. Как мы видим, у нас есть два контакта, цифровые контакты 3 и 5, определенные как выходы. Я устанавливаю высокий уровень для одного вывода и низкий уровень для другого, а через 8 мс делаю обратное и добавляю еще одну задержку 8 мс. Это даст мне квадратный сигнал 62 Гц на этих контактах, как мы можем видеть здесь на моем осциллографе.

См. пример кода здесь:

У меня есть трансформатор от старых зарядных устройств на 12 В, которые были у меня в мастерской. Вы можете намотать свой собственный трансформатор, если хотите. Поскольку вы, вероятно, захотите возить эту схему в своей машине, вы захотите использовать небольшие трансформаторы, но в моем случае, для этого примера, у меня есть большой и также с металлическим сердечником. Для большей эффективности попробуйте использовать ферритовый сердечник.

Так или иначе, я сделал все подключения, загрузил код и подключил на выходе люминесцентную лампочку на 15 Вт. Для этой лампочки требуется напряжение 220 В и 60 Гц, поэтому давайте посмотрим, работает ли наша схема. Подаю на вход 12В и все. Свет включается без проблем. Я подключу осциллограф к выходу, и мы увидим размах 220 В на выходе. Итак, инвертор работает.

Кстати, это очень маломощный инвертор. Пробовал лампочки большей мощности, не помогло. Я измерил сопротивление первичной обмотки трансформатора, и оно составляет около 6 Ом, поэтому при подаче на эту обмотку 12 В будет протекать ток около 2 ампер. Таким образом, 12 В, умноженные на 2 ампера, дают входную мощность около 24 Вт. Конечно, это идеальная мощность. Реальную мощность для этой схемы я не рассчитывал.

Una publicación compartida de ELECTRONOOBS🔵 (@electronoobs) el Ene 30, 2018 в 11:31 PST

Итак, использование Arduino не будет таким эффективным. В этом примере я запитал Arduino с помощью USB-кабеля, но в реальном инверторе я также должен питать его от батареи. И это приведет к еще более быстрой разрядке батареи, так как Arduino использует линейный регулятор напряжения на 5 и 3,3 вольта, который вообще не эффективен. Так как же создать наш прямоугольный сигнал без Arduino?

См. схему 555:

Установка инвертора: руководство «Сделай сам»

Концепция проста: инвертор позволяет вам пользоваться удобствами наземных электрических устройств, таких как микроволновые печи, кофеварки, блендеры и телевизоры, без необходимости запуска генератора или подключения к береговой сети. В духе проектов «сделай сам» мы объясним, как выбрать и установить новый инвертор на вашу лодку. Для тех, у кого уже есть инвертор, мы рассмотрим некоторые распространенные ошибки при неправильной установке.

Как работают инверторы и как выбрать правильный?

Инверторы преобразуют мощность постоянного тока в переменный, обычно 12 В постоянного тока в 120 В переменного тока, что позволяет питать небольшие электрические устройства. При выборе инвертора важно тщательно продумать несколько факторов.

1. Размер Инверторы различаются по размеру и мощности. Чем больше инвертор, тем больше устройств вы можете использовать одновременно. По нашему опыту, самая популярная модель – 2000 Вт.
2. Тип Существует два типа инверторов: модифицированная синусоида и истинная синусоида. Мы рекомендуем приобрести настоящую синусоиду для лучшей производительности — в долгосрочной перспективе более высокая стоимость того стоит. Недостатки, связанные с модифицированным синусоидальным инвертором, часто перевешивают его более низкую стоимость.
3. Экономичность Большинство больших инверторов поставляются с зарядными устройствами. Покупка инвертора/зарядного устройства более рентабельна, чем покупка двух отдельных устройств.

Распространенные ошибки при работе с существующими инверторными установками

При проведении аудита электрооборудования мы видим много некачественных инверторных установок. Их можно легко избежать
, зная о наиболее распространенных ловушках.

1. Отсутствие переключателя включения/выключения на положительной проводке инвертора постоянного тока. Коды ABYC требуют включения/выключения . При обслуживании цепей переменного тока на лодке необходимо отключить инвертор. Переключатель включения/выключения на стороне постоянного тока имеет решающее значение для обеспечения отключения инвертора.
2. Проблемы с фьюзером . Инверторы требуют очень точного предохранителя, и важно следовать стандартам ABYC, а также рекомендациям производителя. Вот наиболее распространенные проблемы:
   • Нет предохранителя.
   • Предохранитель находится в конце цепи. Это неправильно; предохранитель должен быть ближе к батареям, а не инвертору.
   • Установлен неправильный тип предохранителя. Для инверторов требуется предохранитель класса T, а не предохранитель ANL.
   • Предохранитель не того размера. Вы должны установить предохранитель в точном соответствии с рекомендацией производителя.
3. Инвертор находится не в том месте на лодке . Инверторы не защищены от воспламенения и не могут устанавливаться в потенциально взрывоопасной среде, например, в машинном отделении бензинового двигателя.
4. Большие нагрузки переменного тока подключены к инвертору . Такие приборы, как водонагреватели и плиты, имеют большие нагрузки переменного тока. Следует избегать таких больших нагрузок на любом инверторе, потому что они разряжают батареи. Как правило, тепло никогда не должно выделяться из энергии батареи, потому что она потребляет слишком много энергии. Для больших нагрузок переменного тока лучше использовать генератор или подключиться к береговой сети.
5. Для заземления шасси используется провод калибра 10 или 12 . Поскольку инвертор имеет подключения как для переменного, так и для постоянного тока, заземление корпуса должно защищать до самого большого провода. Поэтому заземляющие соединения шасси всегда должны быть равны или на один размер меньше, чем самый большой провод постоянного тока, питающий инвертор.

Пошаговый процесс установки инвертора

1. Найдите подходящее место для инвертора . Ориентация инвертора должна соответствовать рекомендациям производителя. Идеально располагать его рядом с батареями, но не прямо над ними, чтобы свести к минимуму длину провода и, следовательно, размер провода. Чем длиннее провод, тем дороже установка, что часто увеличивает затраты на сотни долларов. Также помните, что свинцово-кислотные аккумуляторы выделяют едкие газы. Если на вашей лодке установлены свинцово-кислотные батареи, особенно важно не располагать инвертор прямо над ними.
2. Проложите провод переменного тока от панели переменного тока к инвертору. Это самая сложная часть установки инвертора. Убедитесь, что вы подробно прочитали различные конфигурации проводки в инструкции производителя. Есть много способов интегрировать инвертор переменного тока в панель переменного тока. По нашему опыту, наиболее популярный подход заключается в том, чтобы главный ввод переменного тока инвертора шел после главного выключателя переменного тока на вашей лодке. В основном основной вход переменного тока разбивается на два пути. Один ведет непосредственно к инвертору через соответствующий провод переменного тока (например, 10/3 на модели мощностью 2000 Вт), а другой идет непосредственно к неинверторным нагрузкам переменного тока на существующей панели переменного тока.
3. Разделить существующие нагрузки переменного тока на две подпанели переменного тока . На этом этапе убедитесь, что береговое питание отключено, а батарея генератора изолирована. Важно захватывать только те нагрузки переменного тока, которые вы действительно хотите разряжать от своих батарей. Ваша существующая панель переменного тока должна быть разделена на основную подпанель переменного тока и подпанель инвертора переменного тока. Эта субпанель переменного тока инвертора может включать в себя розетки переменного тока, микроволновую печь и телевизоры. Важно разделить не только незаземленные провода переменного тока (горячие и черного цвета), но и заземленные провода переменного тока (нейтральный и белый цвет) на отдельной заземленной шине переменного тока инвертора. К сожалению, заземленные провода редко маркируются, и это делает процесс проверки незаземленных и заземленных пар очень трудоемким.
4. Направьте выход инвертора переменного тока на подпанель инвертора переменного тока . На этом этапе подключите выход переменного тока инвертора к субпанели инвертора переменного тока, как указано выше. Эта подпанель переменного тока инвертора должна питаться только через выход переменного тока инвертора, а не через основной источник переменного тока.
5. Проложите положительные и отрицательные соединения постоянного тока от аккумуляторной батареи к инвертору . Чтобы предотвратить перетирание проводов и связанную с этим опасность возгорания, убедитесь, что провода постоянного тока должным образом поддерживаются на протяжении всего пути через каждые 10 дюймов, и по возможности используйте защитные приспособления от истирания. Нашим техникам нравится использовать гофрированные трубки для дополнительной защиты от натирания.
6. Подключите выключатель постоянного тока и предохранитель класса T для питания постоянного тока к инвертору . Выключатель постоянного тока должен быть рассчитан на максимальную непрерывную рабочую силу тока инвертора. Установка разъединителя меньшего размера может привести к пожару. Правильное расположение предохранителя класса T имеет решающее значение, особенно если вы используете предохранитель класса T для защиты как самого инвертора, так и провода. В этих обстоятельствах вы хотите, чтобы предохранитель класса T был расположен как можно ближе к аккумуляторной батарее. Обязательно точно следуйте инструкциям производителя при выборе размера предохранителя класса T.
7. Подсоедините заземление корпуса инвертора к отрицательной точке распределения . Заземление корпуса защищает провода переменного и постоянного тока (а зеленый провод заземления защищает заземление переменного тока). Следовательно, проводное соединение должно быть равно или на один размер меньше, чем самый большой провод, подключенный к инвертору. Например, инвертор мощностью 2000 Вт с проводным соединением 2/0 требует заземления шасси 2/0 или 1/0.
8. Установите датчик температуры аккумуляторной батареи в правильном месте внутри аккумуляторной батареи . Если ваш инвертор оснащен функцией зарядки, очень важно располагать датчик температуры на батареях, а не на инверторе/зарядном устройстве. В частности, он должен быть размещен на самой теплой батарее в группе батарей, как правило, на той, что находится посередине. Если это сделать неправильно, произойдет тепловой разгон (см. нашу статью Tech Talk за октябрь 2012 г., чтобы узнать больше о тепловом разгоне).
9. Установите выносную панель для управления и контроля инвертора/зарядного устройства . Выносной дисплей должен быть установлен в месте, где можно легко наблюдать за состоянием инвертора, а также отслеживать любые проблемы или неисправности. Удаленные панели не являются атмосферостойкими или водонепроницаемыми, поэтому размещайте панель в месте, где она не может быть повреждена.

Установка инвертора на лодку — отличный проект своими руками. Если у вас возникли проблемы с шагами, обратитесь за помощью к квалифицированному морскому электрику. Хотя вам нужно уделять особое внимание мелким деталям, правильное выполнение этого может сэкономить время и деньги в будущем. В конце концов, у вас будет инвертор, который поможет вам наслаждаться домашним комфортом на лодке.

---

Об авторе: Джефф Кот (Jeff Cote) — системный инженер и владелец Pacific Yacht Systems, магазина полного обслуживания, поставляющего морские электрические и навигационные решения для прогулочных лодок. Посетите их веб-сайт и блог для получения информации и статей о морских электрических системах, проектах и ​​многом другом: www.pysystems.ca.

Четыре различных самодельных метода выхода из сети

Надеюсь, вы читали мой предыдущий пост « Как выбрать лучший инвертор для автодомов », а это значит, что вы провели исследование, оценили требования к мощности и, наконец, пришли к решению. .

Вы заказали инвертор, и сегодня он прибыл!  Теперь вы готовы приступить к установке инвертора DoItYourselfRV.

Если вы использовали небольшой инвертор (около 75 Вт), то его можно подключить к розетке прикуривателя.

Все, что крупнее, нужно подключать напрямую к батареям.

Чтобы уменьшить потери напряжения, вам необходимо установить инвертор как можно ближе к вашим батареям.

В руководстве к инвертору, вероятно, будет указан размер провода. Используйте рекомендуемый размер или больше . Помните, что чем больше проволока, тем меньше номер калибра.

Что бы вы ни делали, вам нужно максимально ограничить падение напряжения.

Вы должны приложить все усилия, чтобы потери не превышали 0,075 вольт. В таблице ниже указано падение напряжения на фут провода для инверторов различных размеров. Это важно учитывать при установке инвертора RV. Для инверторов других размеров падение будет пропорциональным.

Длина проводов может снизить напряжение вашего инвертора

В качестве примера, используя приведенную ниже таблицу, предположим, что вы будете устанавливать инвертор мощностью 2000 Вт (прокрутите сверху вниз и найдите 2000 Вт).

Он будет подключен к батареям с помощью 5-футового кабеля #4 AWG (прокрутите справа налево от нагрузки 2000 Вт, пока не найдете 4-й столбец).

Потеря напряжения составит 0,0420 x 5 (длина провода между аккумулятором и инвертором RV) = 0,210 вольт.

Это означает, что если ваши аккумуляторы заряжены до 13 вольт, инвертор будет видеть только 12,79 вольт (13 вольт – 0,210 потери). Может показаться, что это работает, но результаты вам не понравятся.

Было бы гораздо лучше использовать кабель #00 AWG, который будет иметь общие потери 0,066 В, что значительно ниже рекомендуемого порога потерь 0,075 В.

Наилучший подход — просто использовать самый большой размер, который подходит для клемм инвертора.

Установка инвертора RV: Потеря напряжения на фут проволоки

918681818 0,0261999.9

. #6	#8
Для нагрузки 100 Вт	0,0004	0,0005	0,0007	0,0008	0,0013	0,0021	0,0033	0,0052
For 500 Watt Load	0.0021	0.0056	0.0033	0.0041	0.0065	0.011	0.0165	0.026
для 1000 -ваттной нагрузки	0,0041	0,0051	0,0065	0,0081	0,013	9 211026119 29	.0268 0,033	0,052
For 1500 Watt Load	0.0062	0.0083	0.0098	0.0122	0.0195	0. 0315	0.0495	0.078
For 2000 Watt Load	0.0082	0.0102	0.0132	0.0162	0.026	0.042	0.066	0.104
Для нагрузки 3000 Вт	0.0123	0.0153	0.0195	0.0243	0.039	0.063	0.066	0.156

[asa]B000GASX9O[/asa]

Если у вас возникли проблемы с поиском подходящего провода для вашего инвертора RV, автомобильный аккумуляторный кабель или соединительные кабели легко доступны в размерах 4, 6 и 8 AWG (американский калибр проводов).

Сварочный кабель бывает больших размеров, но стоит столько раз, что приходится покупать целую катушку. Если рядом с вами есть поставщик, посмотрите, не продаст ли он нужные вам короткие отрезки. Возможно, вам повезет в местной сварочной мастерской.

Подключение инвертора

Установка инвертора на стороне переменного тока (подключение инвертора к электрической системе RV) может быть более сложной. Но в любом случае нужно убедиться, что к выходу инвертора не подключено ни береговое питание, ни питание генератора.

Существует несколько возможных способов подключения инвертора. Какой бы вариант вы ни выбрали, вы можете выполнить проводку стандартным неметаллическим кабелем бытового типа 14 AWG.

Как бы вы это ни делали, вы абсолютно должен гарантировать, что ваш преобразователь не включен, когда инвертор включен. Проблема с тем, чтобы включить оба сразу, заключается в том, что вы вытягиваете ток из своих батарей с помощью инвертора, в то же время возвращая ток обратно в них с помощью преобразователя.

Поскольку ни инвертор, ни преобразователь не обладают КПД на 100 %, каждое прохождение тока по петле приводит к потере некоторой мощности в виде тепла. Вы очень быстро разрядите батареи, пока инвертор не отключится из-за низкого напряжения. Это произойдет, даже если к инвертору не подключена нагрузка.

Способ установки инвертора RV 1.

Самое элегантное (и, конечно, самое дорогое) решение – подключить инвертор RV напрямую к распределительной коробке переменного тока через переключатель (не забывайте о типе используемого переключателя зависит от мощности инвертора RV и наличия генератора). Переключатель автоматически выберет питание от берега, если оно доступно, и питание от инвертора, если оно недоступно. Если вы пойдете по этому пути, вам все равно придется избегать питания преобразователя от инвертора. Наиболее распространенным методом достижения этого является использование разделенной распределительной панели с преобразователем на той части панели, которая не подключена к инвертору. Если это кажется более сложной установкой инвертора RV, чем вы хотите попробовать, читайте дальше о том, как использовать реле.

Способ установки инвертора RV 2.

С другой стороны, вы можете протянуть удлинитель от инвертора к любому устройству, которое вы хотите запитать в данный момент. Моя первая инверторная установка работала именно так. Он выполняет свою работу, но очень скоро нам надоело подключать и отключать разные устройства от расширения. Несмотря на простую установку инвертора RV, я регулярно спотыкался о шнур.

Способ установки инвертора RV 3.

Чуть менее грубым способом является подключение одной или нескольких выделенных розеток к инвертору. Вы можете либо установить новые розетки, либо отключить существующие розетки от распределительной коробки. Сложность выполнения этого типа установки будет зависеть от того, где расположены розетки и насколько сложно провести к ним провод. Этот метод установки инвертора RV означает, что некоторые розетки не работают, когда вы подключены к береговому источнику питания, что может привести к некоторым разочарованиям.

Способ установки инвертора RV 4.

Хорошим компромиссом является установка 30-амперной розетки снаружи вашего дома на колесах, а затем подключение ее к выходу инвертора дома на колесах. Если вам нужно инверторное питание, вы просто отключаете дом на колесах от береговой сети и подключаете его к новой розетке на 30 ампер. С одной модификацией, вот как настроен мой текущий RV.

Вы помните, что преобразователь и инвертор никогда не должны быть включены одновременно? Без проблем. Я только что щелкнул автоматическим выключателем преобразователя перед включением инвертора. То есть до того момента, как я забыл его перевернуть и лег спать. Я встал в спешке, когда сигнализация о низком заряде батареи детектора дыма начала пищать.

Реальность такова, что он должен был защищать от идиотов. Решение состоит в том, чтобы получить реле (переключатель с электрическим приводом) с катушкой на 120 В переменного тока и нормально замкнутыми (н.з.) контактами, рассчитанными не менее чем на 10 ампер постоянного тока. На рисунке ниже показано, как его подключить. Подключите катушку реле к выходу инвертора. Затем отсоедините линию горячего питания от преобразователя и снова подключите ее через n. c. контакты реле. Теперь, когда инвертор включается или выключается, реле автоматически включает или выключает преобразователь.

Наиболее удобно установить реле на преобразователе или рядом с ним. Поскольку катушка реле потребляет очень небольшой ток, вы можете использовать 18 AWG (шнур для лампы) или удлинитель для наружного применения, если он нуждается в физической защите. Если у вашего реле есть дополнительные контакты, просто игнорируйте их.

Установка инвертора RV – Дистанционный переключатель

Если вы купили дистанционный переключатель для своего инвертора, вам нужно будет его подключить. Обычно они подключаются стандартным телефонным кабелем. Если вам нужен кабель длиннее, чем тот, который был в комплекте с переключателем, он может иметь слишком большое сопротивление для работы. Если ваш более длинный кабель не работает, вам придется заменить кабель проводом большего сечения. Купи 4-жильный кабель 18 AWG . Отрежьте около 1 фута с каждого конца прилагаемого телефонного кабеля и соедините новый провод.

Для справки вы можете посмотреть видео об установке инвертора для автодомов в прицеп Keystone Cougar 276RLSWE с пятым колесом.

Теперь, если повезет, вы должны завершить установку инвертора RV:

1. Вы убедились, что не разрушите его, подав в него питание от берега.

2. Вы уверены, что ваш преобразователь никогда не будет питаться от вашего инвертора.

3. Поздравляю. Включай, отправляйся в путь и отключайся от сети!

Изучите кемпинги, спланируйте безопасные маршруты для автодомов и превратите свой телефон в GPS-навигатор для автодомов.
Попробуйте комплект RV LIFE Pro БЕСПЛАТНО на 7 дней

Любите RVing? Вам понравится RV LIFE Pro

Это страсть к путешествиям, свобода на открытой дороге. Это не пункт назначения, а путь. Это исследование мира. Вам не нужен дом, потому что, когда вы путешествуете, вы дома. Это RV LIFE.

Проблема в том, что спланировать эпическое путешествие на фургоне довольно сложно.