Самодельный инвертор 12-220 В мощностью 2500 Вт: схема, фото и описание изготовления

Подробное описание изготовления инвертора (преобразователя) с 12 в 220 В.

Этот самодельный инвертор, предназначен для получения 220-вольтового переменного напряжения из невысокого постоянного 12в.

Подключается к любому 12-вольтовому источнику, в т.ч. к автомобильному аккумулятору. Мощность нагрузки может достигать 2500 Вт и лимитируется преимущественно мощностью выходного трансформатора и нагрузочной способностью гнезда прикуривателя.

Инвертор интересен тем, что:

• прост со схемотехнической точки зрения;
• требует минимальной наладки;
• собирается из доступных компонентов.

В качестве ключевого компонента устройства использован интегральный управляемый мультивибратор СD4047BD с элементами подстройки частоты следования генерируемых импульсов, силовая часть собрана на спаренных полевых транзисторах. Для получения выходного напряжения 220 В использован повышающий трансформатор, входы первичных обмоток которого подключены непосредственно к выводам D (стокам) силовых транзисторных сборок.

Силовые оконечные каскады А собраны на спаренных полевых транзисторах. Схема оконечного каскада показана далее.

200-омные резисторы в цепи затвора обеспечивают выравнивание токов по отдельным транзисторам.

Электронные компоненты, используемые в устройстве

• микросхема CD4047BD управляемого мультивибратора.
• три резистора 220 Ом мощность 0,25 Вт.
• электролитический конденсатор на 1000 мкФ.
• керамический конденсатор на 47 нФ.
• переменный резистор на 12 кОм.
• четыре мощных полевых транзистора IRFZ44N.
• четыре резистора 200 Ом мощность 0,25 Вт.
• повышающий трансформатор с коэффициентом трансформации 20.

Особенности сборки и настройки схемы инвертора

Компоненты слаботочной части схемы рекомендуется монтировать на печатной плате-«слепыше». Для установки микросхемы мультивибратора целесообразно применить 14 или 16 контактную монтажную колодку.

Полевые транзисторы силовых модулей «А» устанавливаются в одни или два ряда на медном или алюминиевом радиаторе. В случае рядной установки его функции вполне может выполнять брусок длиной порядка 10 см и сечением 1,5 х 1,5 см, в котором сверлятся и нарезаются отверстия для крепления транзисторов «под винт».

Часть схемы собирается навесным монтажом.

Трансформатор взят от сломанного источника бесперебойного питания.

Припаиваем плату к транзисторам.

При настройке схемы переменным резистором частота генерации импульсов устанавливается на 50 Гц.

Наблюдается некоторое отличие формы выходного напряжения от синусоидального, т.к. мультивибратор CD4047BD генерирует прямоугольные импульсы, фронты которых частично сглаживаются трансформатором. Повышенный коэффициент нелинейных искажений не имеет значения для основной массы нагрузок.

Смотрим видео:

Схема простого самодельного инвертора (преобразователя) напряжения 12В

В настоящее время интернет пестрит всевозможными схемами инверторов 12-220 Вольт, которые построены на микросхемах серии TL и полевых транзисторах и нет ни одной схемы максимально простой, на отечественной элементной базе. Я решил заполнить этот пробел.

Предлагаю для повторения очень простую и надежную схему инвертора (преобразователя) напряжения из 12В в 220 Вольт, для энергосберегающей лампы. Схема до безобразия проста и вместе с тем очень надежна, запускается без каких либо проблем сразу, содержит всего два транзистора и три детальки в обвязке — проще не бывает.

Рис. 1. Принципиальная схема простого инвертора напряжения 12В — 220В на двух транзисторах.

В качестве трансформатора использовал ферритовые чашки с такимим размерами: диаметр — 35 мм, высота — 20мм. Намотка данного трансформатора не имеет никаких особенностей. Фото феррита, катушки и собранного трансформатора для инвертора напряжения прикладываю ниже.

Рис. 2. Ферритовые чашки для изготовления трансформатора к инвертору напряжения.

Сперва мотается первичная обмотка, она содержит 14 витков провода диаметром 0,5 мм, после намотки ее нужно обернуть изолентой в один слой. Вторичная обмотка трансформатора мотается проводом диаметром 0.2мм и содержит 220 витков, поверх ее также обматываем изолентой в один слой. Все, трансформатор готов, осталось только собрать половинки и посадить на болтик.

Рис. 3. Каркас трансформатора с намотанными катушками индуктивности.

Рис. 4. Готовый трансформатор для схемы простого инвертора напряжения 12В — 220В.

Методом проб и ошибок подобрал для схемы транзисторы, ориентируясь на минимальный ток потребления схемы. Получилась пара КТ814 и КТ940, затем были подобраны сопротивления и емкость. В результате моих опытов получилась вот такая схема с указанными номиналами, она приведена выше.

Данная конструкция простого инвертора напряжения отлично подходит для питания энергосберегающей лампы мощностью в 8,9,11 Ватт. Лампы мощностью в 20 ватт не хотят работать, скорее всего вторичка слабовата — переделывать я не стал. Лампа мощностью в 9 ватт светит так же ярко как и при питании напрямую от сети переменного тока 220В. Потребляемый ток схемы преобразователя напряжения колеблется в пределах 0.5 — 0.54 Ампера.

Рис. 5. Внешний вид готового устройства в сборе.

Рис. 6. Размеры конструкции в сравнении.

Если использовать вместо транзистора КТ940 транзистор КТ817 и аналогичные то ток, потребляемый схемой инвертора напряжения и лампой, возрастает до величины 0,86 Ампера. Данная конструкция простого инвертора напряжения доступна к изготовлению всем радиолюбителям и начинающим. Преимущества данной конструкции очевидны: простота изготовления и надежность в работе.

Нужно отметить что очень много радиолюбителей проживает в сельской местности и не имеют возможности приобрести импортные детали, к тому же хоть и недорого но стоят денег те же полевые транзисторы, которые при ошибке тут же могут сгореть или выйти из строя, не говоря уже о микросхемах.

Рис. 7. Подключение инвертора напряжения к батарее и энергосберегающей лампе.

Рис. 8. Самодельный инвертор напряжения в работе — ярко горит энергосберегающая лампа.

А чаще всего у сельского радиолюбителя запасы радиодеталей ограничены старым советским телевизором. Вот так и появился простой инвертор напряжения, собранный из деталей, полученых из советского хлама. Имея в распоряжении аккумулятор емкостью в 7 Ампер-Часов нетрудно подсчитать на сколько времени его хватит — проверял лично.

От гелевого китайского аккумулятора эмкостью в 7 Ампер-Часов лампа горит на полной яркости в течении 6 часов, и горит практически до полного разряда аккумуляторной батареи (падение напряжения до 5.5 вольт). Схема надежно запускается и при питании от 9 Вольт. Применение в быту данной конструкции каждый найдет сам для себя.

Автор статьи и конструкции: Сэм ( dimka.kyznecov[собачка]rambler.ru ).

Как спроектировать собственный инверторный трансформатор

Вы здесь: Главная / Схемы инвертора / Как спроектировать собственный инверторный трансформатор

сложное дело. Однако, используя различные формулы и принимая во внимание один практический пример, показанный здесь, задействованные операции, наконец, становятся очень простыми.

В настоящей статье на практических примерах объясняется процесс применения различных формул для изготовления инверторного трансформатора. Различные формулы, необходимые для проектирования трансформатора, уже обсуждались в одной из моих предыдущих статей.

Обновление: подробное объяснение можно также изучить в этой статье: Как сделать трансформаторы

Проектирование инверторного трансформатора

Инвертор — это ваша личная электростанция, которая способна преобразовать любой сильноточный источник постоянного тока в удобный для использования Мощность переменного тока, очень похожая на мощность, получаемую от розеток переменного тока в вашем доме.

Несмотря на то, что сегодня инверторы широко представлены на рынке, разработка собственного индивидуального инверторного блока может доставить вам огромное удовольствие и, кроме того, доставить большое удовольствие.

В Bright Hub я уже опубликовал множество принципиальных схем инверторов, от простых до сложных синусоидальных и модифицированных синусоидальных конструкций.

Однако люди продолжают спрашивать меня о формулах, которые можно легко использовать для проектирования инверторного трансформатора.

Популярный спрос побудил меня опубликовать одну из таких статей, посвященную всестороннему расчету конструкции трансформатора. Хотя объяснение и содержание были на должном уровне, к большому сожалению, многие из вас просто не смогли понять процедуру.

Это побудило меня написать эту статью, которая включает один пример, подробно иллюстрирующий, как использовать и применять различные шаги и формулы при разработке собственного трансформатора.

Давайте быстро изучим следующий прикрепленный пример: Предположим, вы хотите спроектировать инверторный трансформатор для инвертора мощностью 120 ВА, используя автомобильный аккумулятор на 12 В в качестве входа и 230 В в качестве выхода. Теперь простое деление 120 на 12 дает 10 ампер, это становится требуемым вторичным током.

Хотите узнать, как проектировать основные схемы инвертора?

В следующем объяснении первичная сторона называется стороной трансформатора, которая может быть подключена к стороне батареи постоянного тока, а вторичная сторона означает выходную сторону 220 В переменного тока.

Имеющиеся данные:

• Вторичное напряжение = 230 Вольт,
• Первичный ток (выходной ток) = 10 Ампер.
• Первичное напряжение (выходное напряжение) = 12-0-12 вольт, что равно 24 вольтам.
• Выходная частота = 50 Гц

Расчет напряжения, силы тока и количества витков инверторного трансформатора 18 кв.см, где 1,152 – константа.

Мы выбираем CRGO в качестве основного материала.

Шаг № 2 : Расчет числа оборотов на вольт TPV = 1 / (4,44 × 10 ^–4 × 18 × 1,3 × 50) = 1,96, кроме 18 и 50, все являются константами.

Шаг № 3 : Расчет тока вторичной обмотки = 24 × 10 / 230 × 0,9 (предполагаемый КПД) = 1,15 А,

Сопоставив приведенный выше ток в таблице А, мы получим приблизительно медного провода вторичной обмотки. толщина = 21 SWG.

Следовательно, число витков вторичной обмотки рассчитывается как = 1,96 × 230 = 450

Шаг № 4: Далее, площадь вторичной обмотки становится равной = 450 / 137 (из таблицы 2 A) = 3, кв.см

Теперь требуемый первичный ток составляет 10 ампер, поэтому из таблицы A мы сопоставляем эквивалентную толщину медного провода = 12 SWG.

Шаг № 5 : Расчет основного числа витков = 1,04 (1,96 × 24) = 49, потери в обмотках.

Шаг № 6 : Расчет площади первичной обмотки = 49 / 12,8 (из таблицы А) = 3,8 кв.см.

Следовательно, общая площадь обмотки составляет = (3,27 + 3,8) × 1,3 (площадь изоляции добавлена ​​на 30%) = 9 кв.см.

Шаг № 7 : Вычисляем общую площадь , получаем = 18 / 0,9 = 20 кв. см.

Шаг №8: Затем ширина языка становится равной = √20 = 4,47 см.

Консультируясь с таблицей B еще раз с помощью приведенного выше значения, мы завершаем тип ядра до 6 (E/I) примерно.

Шаг № 9 : Окончательный расчет стопки as = 20 / 4,47 = 4,47 см за кв.см.
10———— 16,6———- 8,7
11———— 13,638——- 10,4
12- ———- 10,961——- 12,8
13———— 8,579——— 16,1
14—— —— 6,487——— 21,5
15———— 5,254——— 26,8
16——- —- 4,151——— 35,2
17———— 3,178——— 45,4
18———— 2,335——— 60,8
19———— 1,622——— 87,4
20 ———— 1.313——— 106
21———— 1.0377——— 137
22— ——— 0,7945——— 176
23———— 0,5838——— 42
24—— —— 0,4906——— 286
25———— 0,4054——— 341
26——— — 0,3284——— 415
27———— 0,2726——— 504
28———- — 0,2219——— 609
29———— 0,1874——— 711
30———— 0,1558 ——— 881
31———— 0,1364——— 997
32———— 0,1182——— 1137
33 ———— 0,1013——— 1308
34———— 0,0858——— 1608
35— ——— 0,0715——— 1902
36———— 0,0586———- 2286
37— ——— 0,0469———- 2800
38———— 0,0365———- 3507
39— ——— 0,0274———- 4838
40———— 0,0233———- 5595
41— ——— 0,0197———- 6543
42———— 0,0162———- 7755
43———— 0,0131———- 9337
44———— 0,0104——— 11457
45 ———— 0,0079——— 14392
46———— 0,0059——— 20223
47— ——— 0,0041——— 27546
48———— 0,0026——— 39706
49—- ——- 0,0015——— 62134
50———— 0,0010——— 81242

Таблица B

Тип- ——————Язык————————Обмотка
№—————— —- Ширина ———— Площадь
17 (E/I) —— 1,270— ——— 1,213
12A(E/12I)—————1,588————1,897
74(E/I)——— ————————— 1,748———— 2,284
23(E/I)—————— —1,905————2,723
30(E/I)———————2,000——- —-3,000
21(E/I)———————1,588————3,329
31(E/I) I)———————2. 223————3.703
10(E/I)——— ———— 1,588———— 4,439
15(E/I)—- —2,540————4,839
33(E/I)———————2,800—— ——5.880
1(E/I)————————2.461———-6.555
14(E/I)———————2,540————6,555
11(E/I)— ——————1.905———7.259
34(U/T)————— ——1/588———7.259
3(E/I)————————3.175 ———7,562
9(U/T)———————-2,223———- 7.865
9A(U/T)———————2.223———-7.865
11A(E/I)— —————-1.905————9.072
4A(E/I)————— ——-3.335————10.284
2(E/I)——— 1.905————10.891
16(E/I)———————3.810——— —10,891
5(E/I)———————-3.810————12.704
4AX(U/T) —————-2.383————13.039
13(E/I)————— ——3,175————14,117
75(U/T)——2,540—- ——-15.324
4(E/I)———————-2. 540———-15.865
7(E/I)———————-5.080————18.969
6(E/I)— ———————3.810———-19.356
35A(U/T)———— ——3.810———-39.316
8(E/I)———————5.080— ——-49.803

О компании Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем/печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными схемами и учебными пособиями.
Если у вас есть какие-либо вопросы, связанные со схемой, вы можете ответить через комментарии, я буду очень рад помочь!

Взаимодействие с читателями

Принципиальная схема инвертора

Инвертор мощности — это очень полезное устройство, которое может преобразовывать низкое напряжение от источника постоянного тока в высокое напряжение переменного тока. Самый распространенный инвертор – это инвертор от 12 В до 240 В. Возможно, это потому, что 12-вольтовые аккумуляторы распространены. Этот тип инвертора мощности обычно потребляет большой ток от батареи постоянного тока, поэтому батарея должна быть в состоянии обеспечивать большой поток электрического тока в течение длительного времени. Обычно свинцово-кислотные аккумуляторы могут очень хорошо служить для этой цели. Затем этот ток преобразуется в прямоугольный альтернативный ток 240 В, чтобы мы могли питать электроприборы от 220 В до 240 В.

Инвертор относится к категории дорогих устройств, поэтому многие люди не покупают его, даже если он им нужен. Что, если я расскажу вам, как собрать инвертор самостоятельно?

Как собрать инвертор 12 В постоянного тока в 220 В 500 Вт?

Помню, когда я собирал свой первый инвертор, я был так счастлив, что пригласил всех своих друзей посмотреть мой самодельный инвертор. Я уверен, что вы будете чувствовать то же самое после его создания.

Предупреждение: Эта цепь включает 240 В и 500 Вт, что может привести к летальному исходу. Вы должны принять все меры предосторожности, прежде чем строить эту схему. Предпочтительно использовать электрические защитные перчатки и стараться не играть со схемой инвертора, когда она работает. Вы должны иметь необходимые знания в области электроники, чтобы построить эту схему.

Давайте построим инвертор!

Хорошо, давайте приступим к работе. Схем инвертора можно найти в сети много. Некоторые из них сложны, а другие малоэффективны. Я исследовал многие из них, но в конце концов мне пришлось разработать схему инвертора. Он сравним с любым профессиональным инвертором, но при этом достаточно прост для сборки.

Вот схема инвертора схема. Лучше распечатать всю эту страницу и держать ее при себе при сборке инвертора.