Потужний інвертор 12 220 50гц. Вибираємо якісний автомобільний інвертор. Боротьба за синусоїду - розбираємо типові схеми

Перетворювач напруги (інвертор) 12/220 50 Гц 500 Вт схема своїми руками

Рекомендується перший запуск перетворювача (інвертора) проводити через побутову лампу розжарювання 220 вольт і потужністю 100 - 150 ват, включивши послідовно в одну з проводів живлення, цим ви убезпечите від псування радіодеталей у разі допущеної помилки.

Працюючи з підвищуючими перетворювачами або інверторами дотримуйтесь правил електричної безпеки, оскільки робота проводиться з небезпечною для організму напругою! Вихідну вторинну обмотку в процесі налагодження та складання обов'язково ізолювати кембриками з гумових трубочок, щоб уникнути випадкового контакту.

Можна буквально із підручних матеріалів. За основу можна взяти навіть блоки від простого джерела безперебійного живлення - це, по суті, подвійний перетворювач - спочатку знижується напруга до 12 В, щоб забезпечити заряд акумулятора.

А після проводиться підвищення напруги до 220 В, перетворення струму з постійного в змінний. Використовуватися подібні пристрої можуть для живлення побутової апаратури поза домом - дрилі, болгарки, телевізори і т. д. Виготовити самостійно такий пристрій нескладно, та й вийде собівартість його менше, ніж у аналогічних приладів, що продаються в магазинах.

Принцип роботи інвертора

Друга назва перетворювача – інвертор. По суті це з модуляцією широтно-імпульсного типу. Живлення виробляється від джерела постійної напруги 12 вольт (у разі - від акумулятора). На виході пристрою з'являються імпульси, які змінюють шпаруватість. Залежить від співвідношення часу, протягом якого є чи відсутня напруга. При шпаруватості, що дорівнює одиниці, на виході максимальне значення струму. При зменшенні шпару струм знижується.

Напруга в будь-який момент часу на виході становить 220 В. Навіть найпростіший перетворювач 12В 220В може працювати в широкому діапазоні частот - 50 кГц ... 5 МГц. Все залежить від конкретної схеми та застосовуваних у ній елементів. Частота напруги дуже висока, для живлення побутової апаратури вона виявиться згубною. Щоб зменшити її до стандартних 50 Гц, необхідно використовувати спеціальні конструкції трансформатори. ШИМ-модулятор дозволяє створити з постійної напруги змінну з необхідною частотою.

Система зворотного зв'язку

За відсутності навантаження у ШІМ-модулятора шпаруватість імпульсів на мінімальному рівні, значення напруги 220 В. Як тільки до пристрою буде підключено навантаження, то різко збільшиться струм і напруга впаде, воно виявиться менше 220 В. Якщо ви вирішили зробити перетворювач напруги з 12 на 220 вольт своїми руками, обов'язково враховуйте наявність зворотного зв'язку. Вона дозволяє порівнювати напругу на виході із еталонним значенням.

Якщо є різниця у напругах, то на генератор подається сигнал, який дозволяє збільшити шпаруватість імпульсів. За допомогою цієї системи виходить досягти максимальної потужності на виході і більш стабільної напруги. Як тільки навантаження буде відключено, напруга знову підстрибує вище 220 В - система зворотного зв'язку фіксує і зменшує значення шпаруватості імпульсів. І так доти, поки не вирівняється напруга.

Робота з сівшим АКБ

При зміні шпаруватості та значення вихідного струму відбувається збільшення навантаження на джерело живлення. Це призводить до його розряду та зниження напруги. І якщо застосовується система зворотного зв'язку, вона якнайсильніше збільшує шпаруватість сигналів, часом до максимуму - одиниці. Виготовлені своїми руками перетворювачі напруги 12/220 вольт без зворотного зв'язку дуже сильно реагують на акумулятори, що сів. Під час роботи обов'язково знижується значення вихідної напруги.

Якщо планується підключати таку техніку, як болгарки, електролампи, кип'ятильники чи чайники, то їх роботу зниження напруги не вплине. Але в тому випадку, якщо перетворювач потрібний для підключення телевізійної техніки, ноутбуків, комп'ютерів, серверів, підсилювачів, Зворотній зв'язокпросто необхідна. Вона дозволяє компенсувати всі стрибки напруги, що забезпечить стабільну роботу пристроїв.

Вибір схеми

Щоб виготовити своїми руками перетворювач напруги 12/220, потрібно вибрати конкретну схему. Причому обов'язково зважайте на потужність приладів, які плануєте підключати до нього. Прикиньте приблизно, яке навантаження живитиметься від інвертора. Обов'язково додайте до отриманої потужності ще 25% запас, зайвої не буде. З отриманих даних, можна вибирати конкретну схему. І, звичайно, один з важливих моментів- це

Оцініть свої фінансові можливості, якщо плануєте придбати всі компоненти. А вам знадобиться чимало дорогих елементів. На щастя, вони майже всі зустрічаються в сучасної техніки- у джерелах безперебійного живлення, БП комп'ютерів та ноутбуків. До речі, стандартний ДБЖ цілком можна використовувати як перетворювач напруги, навіть переробок не потрібно. Підключаєте потужніший акумулятор до нього і все. Але доведеться АКБ заряджати від додаткового джерела живлення – стандартний не зможе виробити потрібне значення струму.

Елементи схеми перетворювача

Стандартна конструкція інвертора для перетворення постійного струмунапругою 12 В змінний 220 складається з таких елементів, які можна знайти в будь-якій сучасній техніці:

1. ШИМ-модулятор – спеціальної конструкції мікроконтролер.
2. Феритові кільця для виготовлення ВЧ-трансформаторів.
3. Силові польові транзистори IGBT.
4. Електролітичні конденсатори.
5. Постійні опори різної потужності.
6. Дроселі для фільтрації струму.

У тому випадку, якщо ви не впевнені у власних силахможна самостійно зібрати перетворювач за схемою мультивібратора. Трансформатор для пристрою підійде від ДБЖ або блоку живлення транзисторних телевізорів. У такого пристрою один недолік - значні габарити. Але налаштувати його виявляється набагато простіше, ніж складні конструкції, що працюють із високочастотним струмом.

Експлуатація інверторів

Якщо ви зробити вирішили своїми руками перетворювач напруги 12/220 за простою схемою, то потужність у нього може бути невисокою. Але її цілком вистачить для живлення побутової апаратури. Але якщо потужність вища за 120 Вт, то струм споживання зростає до 10 ампер як мінімум. Отже, при використанні в автомобілі його включати в гніздо прикурювача не можна - всі дроти розплавляться і вийдуть із ладу запобіжники.

Тому автомобільні інвертори, потужність яких понад 120 Вт, обов'язково потрібно підключати до акумуляторної батареї за допомогою додаткового запобіжника та реле. Обов'язково прокладіть провід від АКБ до місця встановлення автомобільного інвертора. Для увімкнення перетворювача можна використовувати клавішний вимикач або кнопку в парі з електромагнітним реле - воно дозволяє прибрати високий струм від органів управління.

З півроку тому придбав собі автомобіль. Не описуватиму всі зроблені для його покращення модернізації, зупинюся тільки на одному. Це інвертор 12-220В для живлення побутової електроніки від бортової мережі автомобіля.
Звичайно, можна було б придбати його в магазині за 25-30 $, але бентежила їх потужність. Для живлення навіть ноутбука струму з 0,5-1 ампера, який видає більшість автомобільних інверторів, явно обмаль.

Вибір принципової схеми.
За своєю природою я людина лінива, тому вирішила не «винаходити велосипед», а пошукати в інтернеті схожі конструкції, і пристосувати схему однієї з них для своєї. Час дуже тиснув, тому в пріоритеті були простота і відсутність дорогих запчастин.

На одному з форумів була обрана проста схема на поширеному ШІМ контролері TL494. Недоліком цієї схеми є отримання на виході прямокутної напруги 220, але для імпульсних схем живлення це не критично.

Вибір деталей.
Схему було обрано тому, що практично всі деталі можна було взяти з комп'ютерного блоку живлення. Для мене це було дуже критично, бо до найближчого спеціалізованого магазину понад 150 км.

З пари несправних блоків живлення на 250 і 350 Вт були випаяні вихідні конденсатори, резистори та сама мікросхема.
Складність виникла тільки з високочастотними діодами для перетворення напруги на виході трансформатора, що підвищує, але тут мене врятували старі запаси. Характеристики КД2999В мене цілком влаштували.

Складання готового пристрою.

Зібрати пристрій довелося за пару годин після роботи, тому що була запланована далека поїздка.
Оскільки час був дуже обмежений, шукати додаткові матеріалита інструменти я просто не став. Користувався лише тим, що було під рукою. Знову ж таки, через швидкість не став використовувати наведені на форумах зразки друкованих плат. За 30 хвилин на аркуші паперу було розроблено власну друковану плату, і її малюнок перенесено на текстоліт.
За допомогою скальпеля було видалено один із фольгованих шарів. На шарі, по нанесених лініях були прокреслені глибокі канавки. За допомогою вигнутого пінцету, він виявився найбільш зручним, канавки були поглиблені до шару, що не проводить струм. По місцях встановлення деталей за допомогою шила, воно на фото не потрапило, було зроблено отвори.

Складання я почав з установки трансформатора, використовувався понижуючий одного з блоків, його просто перевернув і замість зниження напруги з 400 до 12 В, він його підвищував з 12 до 268В. Заміною резисторів R3 і конденсатора C1 можна було знизити вихідну напругу до 220 В, але подальші експерименти показали, що цього робити не варто.
Після трансформатора, в порядку зменшення розміру я встановив запчастини, що залишилися.

Польові транзистори було вирішено ставити на подовжених вводах, щоб вони легше кріпилися до радіатора охолодження.

У результаті вийшов такий пристрій:

Залишився лише завершальний штрих – кріплення радіатора. На платі видно 4 отвори, хоча шурупа тільки 3, це просто в процесі складання було вирішено трохи змінити положення радіатора для кращого зовнішнього вигляду. Після остаточного складання вийшло ось що:

Випробування.
Спеціально випробовувати пристрій, не було часу, він був просто підключений до акумулятора від блоку безперебійного живлення. На вихід було підключено навантаження у вигляді лампочки на 30 Вт. Після того як вона спалахнула, пристрій було просто закинуто в рюкзак, і я поїхав на 2 тижні у відрядження.
За 2 тижні пристрій жодного разу не підвело. Від нього запитували різні пристрої. При вимірюванні мультиметром, максимальний отриманий струм досягав 2,7 А.

Про те, щоб брати із собою у поїздки електрику буквально кілька десятків років тому ніхто й думати не міг. Однак, з появою області сучасної електроніки цей різновид комфорту став доступним. Завдяки такому пристрої, як автомобільний інвертор, можна в будь-яких умовах погладити речі, зварити каву або пропилососити салон.

Наявність автомобільного інвертора дозволяє водієві повною мірою насолоджуватися всіма благами цивілізації. Принцип роботи цих пристроїв полягає в перетворенні напруги бортової мережі авто 12 вольт змінний струм 220v.

У вантажних автомобіляхживлення бортової мережі вище, воно становить 24 вольт, тому щоб підключити стандартні прилади в автомобіль, які працюють від мережі 12v, також знадобиться 12-вольтний перетворювач.

Призначення інверторів

Щоб підключений пристрій працював надійно справно та безпечно, в інверторі 12-220 вольт обов'язково має бути присутня система захищеності від перегріву або великих навантажень. Підключається автомобільний перетворювач напруги за допомогою спеціальних затискних аксесуарів. Інвертор дає можливість перетворювати напругу та забезпечується живлення різних пристроїву невеликому діапазоні близько 220 Ст.

Як підключається автомобільний інвертор? Тут все легко і просто: за допомогою клем пристрій під'єднується до акумулятора напругою 12 В. Якщо модель споживає мало енергії, тобто до 12 В, можна підключити в гніздо прикурювача. Цей варіант відмінно підходить, наприклад, для ноутбука чи електронних гаджетів у салоні авто.

Встановлення та підключення

Правильне встановлення, підключення та подальша експлуатація - це запорука тривалої та успішної роботи перетворювача. Для того, щоб ви не розчарувалися у своїй покупці, дотримуйтесь кількох правил:

• Встановлювати слід лише у сухому місці.
• Вимкніть потрапляння на інвертор прямого сонячного світла.
• Не можна встановлювати перетворювач біля обігрівальних установок.
• Забороняється включати у легкозаймисті речі.

Як і будь-яке сучасний пристрій, автомобільний перетворювач оснащений спеціальною захисною системою, яка оберігає від виходу з ладу або пошкоджень, стрибків напруги вище 12 ст.

Від перевантажень захищає система автоматичного вимкнення, яка моментально спрацьовує під час падіння напруги. При короткому замиканні пристрій також вимкнеться.

Різновиди перетворювачів напруги

Автомобільні інвертори поділяють на два види:

• З модифікованою синусоїдою. Тобто в цих моделях до 12 є невеликі відхилення в плані напруги. Це не впливає на живлення простих приладів напругою 220 В, крім вимірювальної та медичної техніки.
• З постійною чи нормальною синусоїдою. Не мають відхилень, усі показники роботи здійснюються з точністю. Підходять для будь-якої техніки напругою до 220 Ст.

По потужності перетворювачі поділяють такі:

• Моделі до 100 Ватт. Працюють від прикурювача та витримують невеликі навантаження. Підходять як зарядка побутових приладів.
• Від 100 до 1500 Ватт. мають широкий спектрзастосування. Живлення від акумулятора. У комплектацію обов'язково повинні входити додаткові аксесуари, наприклад шнури, кабелі та інші.
• Від 1500 Ватт та вище. Підходять для роботи мікрохвильової печі далеко від цивілізації та інших подібних ситуацій з напругою близько 220 В.

Вибирати слід такий автомобільний інвертор 12-220 В, щоб був із запасом потужності. Наприклад, деякі пристрої можуть споживати більше енергії, ніж заявлено виробником.

Вибираємо якісний інвертор

Для більшої наочності розберемо кілька моделей інверторів. Беремо три пристрої різної потужності:

1. Потужність 220 – 300 Вт вартістю 1600 рублів.
2. Потужність 600 Вт ціною 1540 рублів.
3. Потужність 2000 Вт вартістю 8280 рублів.

Перший вид приєднується до прикурювача, але при невеликих навантаженнях. Безпосередньо під'єднувати до акумулятора буде набагато надійніше, перед цим слід запустити мотор. Під час запуску двигуна перетворювач повинен бути обов'язково вимкнений, інакше може згоріти.

При перевірці другого варіанта виявляється, що замість зазначених 220v або 220 на виході становить 196 Вольт. 600 Ватний інвертор 200v, а ось 2 кВт інвертор показав рівно 220v. Таким чином, потужні автомобільні інвертори до 2 кВт скорочують термін служби акумулятора та генератора, а також дорого коштують. Дешеві інвертори дуже слабкі, тому варто зупинити свій вибір на оптимальних моделях з напругою не нижче 220 В.

При виборі якісного та надійного перетворювача напруги 12-220 В, необхідно враховувати наступні рекомендації:

Найпопулярніші моделі

У сучасному світііснує величезна кількість різних моделейавтомобільних інверторів, які відрізняються типом, способом живлення та потужністю. До малопотужних відносяться перетворювачі потужністю до 300 Вт. Їх використовують для заряджання смартфонів чи ноутбуків. Автомобільний інвертор такого типу підключається до гнізда прикурювача.

Автомобільний інвертор середньої потужності розрахований на напругу від 300 до 1000 Вт. Ці пристрої підключаються до акумулятора за допомогою клем. Нижче представимо кілька популярних моделей цього класу, серед яких можна вибрати найбільш підходящу.

Даний автомобільний інвертор найкращий із усіх моделей. Він є оптимальним поєднанням вартості, якості, розмірів корпусу та можливостей. Рекомендуємо вибрати саме його. Зовні цей пристрій суворе та елегантне. Залежно від переваг, можна вибрати модель з напругою від 900 Вт до 1200 Вт. Напруга може становити 12, 24, 48 В. Переваги:

• Наявність високоякісного дисплея.
• Можна самостійно налаштовувати.
• Декілька режимів роботи.
• Можна вибрати безперебійне живлення та зарядний пристрій.

Єдиний мінус - це великі габарити, але в порівнянні з функціональністю це стає не важливо.

AcmePower

Автомобільний інвертор Acme Power має привабливий. зовнішній виглядта красивий корпус. Тут дизайнери постаралися на славу. Прилад настільки зручний та компактний, що користуватися ним хочеться знову і знову. Підключається модель до акумулятора автомобіля.

Головним перевагам пристрою є невисока вартість, краса, надійність та компактність. Єдиний недолік це низька потужність на виході.

Автомобільні інвертори цього виробника комплектуються проводами, які потрібні для підключення до акумулятора та прикурювача. Крім того, при підключенні до прикурювача не включайте перетворювач на повну потужність. Дані моделі мають компактні розміри і підходять для різних цілей.

Дефорт

Автомобільний інвертор «Дефорт» оснащений звуковим сигналом, який повідомляє про зниження зарядки батареї або високій напрузі. Це недорога, бюджетна модель, але з багатьма функціями. Є вбудований захист від перегріву, коротких замикань. Є USB порт.

Прилад на вищому рівнівпорається з будь-якими поставленими йому завданнями, але до нього не можна підключити потужніші апарати, наприклад, телевізор або мікрохвильову піч.

Таким чином, автомобільний інвертор потрібно вибирати так, щоб врахувати споживану потужність пристрою, що підключається. Навантаження не повинно бути вищим за потужність перетворювача.

Різноманітність цих пристроїв дозволяє вибрати прилад за своїми перевагами. Усі моделі забезпечують максимальний комфорт під час подорожей автомобілем. Головне пам'ятати, що важливими параметрами є характеристики, компактність, надійність та якість перетворювача.