Spanningsomvormer op basis van veldeffecttransistors 12v 220v. Kiezen voor een kwalitatieve auto-omvormer

Omvormer 12 - 220 V, omvormer 24 - 220 V

Wat is een omvormer?

Een omvormer is een apparaat dat wordt aangesloten op een gelijkstroombron, deze omzet en wisselstroom produceert, en de spanning kan veranderen - verhogen of verlagen.

Waarom heb je een omvormer (spanningsomvormer) nodig?

Meestal worden omvormers (spanningsomzetters) aangesloten op autoaccu's of op stationaire accu's, benzinegeneratoren, gasgeneratoren, enz., om wisselstroom te produceren voor het aandrijven van huishoudelijke apparaten, elektrisch gereedschap, radioapparatuur, enz.

Omvormers 12-220 Volt (omvormerspanning).

Er zijn elektrische apparaten die zonder gebruik van een omvormer op een 12 Volt gelijkstroombron (autoaccu of sigarettenaansteker) kunnen worden aangesloten.

Dergelijke apparaten zijn onder meer laptops, opladers, tablets, netbooks, dat wil zeggen apparaten die worden aangedreven door gelijkstroom en waarvan de spanning niet hoger is dan 24 volt. Ze kunnen rechtstreeks op een 12 Volt of 24 Volt DC-bron worden aangesloten. Bijvoorbeeld naar een sigarettenaansteker in de auto. Maar in dit geval is het noodzakelijk om een speciaal adaptersnoer (of spanningsomvormer) te gebruiken met een sigarettenaanstekerstekker of een USB-stekker. Zorg er bovendien voor dat de kenmerken van deze adapter (Volt, Ampère, Watt) overeenkomen met de kenmerken van uw elektrische apparaat. Op je laptop staat bijvoorbeeld:

19 V --- 2,7 A (19 Volt --- 2,7 Ampere), dan moet er 19 V op de adapter (voeding) staan - (en minimaal) 2,7 A. In dit geval is het niet nodig om een omvormer. Sommige adapters (voedingen) hebben de mogelijkheid om elektrische apparaten met verschillende spanningen en vermogen aan te sluiten. Dergelijke adapters (voedingen) hebben spanningsschakelaars en adapters voor aansluiting op verschillende soorten elektrische apparaten.

Soorten omvormers.

Omvormers van 12 Volt naar 220 Volt (spanningsomvormers) worden geleverd met een gemodificeerde sinusgolf en een zuivere (normale) sinusgolf.

Gemodificeerde sinus- in eenvoudige bewoordingen: wanneer het magnetische veld enige vervorming vertoont, *klopt*, barst het.

Schematisch diagram van een gemodificeerde sinusoïde.

Hoewel de meeste elektrische apparaten werken met een gemodificeerde sinusgolf (behalve plasma-tv's).

Het is niet raadzaam om verbinding te maken met gemodificeerde sinusomvormers: automatische gasketels, audioapparatuur (hoge klasse), medische uiterst nauwkeurige meetapparatuur.

Laptops, radio's, digitale tv's (behalve plasma), enz. werken met een aangepaste sinusomvormer.

Dit type omvormer omvat modellen zoals HP-600 (12-220 V), SP 600 (12-220 V), PI-2000 (12-220 V)

Zuivere sinus (sinusvormig, normale sinus)- wanneer het magnetische veld geen vervormingen vertoont.

Dat wil zeggen dat spanningsschommelingen in het AC-elektrische netwerk soepel en soepel plaatsvinden, zonder plotselinge pieken en dalen.

Het diagram is een grafiek van een zuivere sinusgolf.

Alle elektrische apparaten werken met zuivere sinusomvormers (spanningsomzetters), waaronder: elektromotoren, precisiemeetapparatuur, medische apparatuur, pompen, enz.

Dergelijke omvormers omvatten de volgende modellen: UPS CPS 600E (12 -220 V), IS 12-3000 DC-AC (12-220 V)

Er zijn stationaire omvormers (geen auto's), dat wil zeggen die verbinding kunnen maken met een 220 Volt thuisnetwerk en kunnen werken als een UPS (uninterruptible power supply). Wanneer er geen elektriciteit meer een huis of appartement binnenstroomt, schakelt zo'n omvormer zichzelf uit en haalt stroom uit 12 of 24 volt batterijen die ingebouwd of naast de omvormer zijn geïnstalleerd, zet deze om in wisselstroom en produceert 220 volt aan de uitgang. Als uw apparaten eerder op deze omvormer waren aangesloten, is een stroomstoring in het thuisnetwerk onzichtbaar voor u en uw apparaten. In deze modus kan de omvormer enkele minuten tot enkele uren werken, dit is afhankelijk van de capaciteit en het aantal aangesloten batterijen. Zodra er stroom wordt geleverd aan het thuisnetwerk, schakelt de omvormer in een fractie van een seconde automatisch over naar de batterijlaadmodus en laat de thuisnetwerkstroom eenvoudigweg door zichzelf stromen. Je kunt uiteraard een auto-omvormer en accu gebruiken, maar deze moeten krachtig zijn.

Eerst moet u het vermogen van uw elektrische apparaat in Watt (W) weten. Meestal geeft de fabrikant het nominale (bedrijfs-, constante) en piekvermogen (maximaal, korte termijn) aan in het paspoort van het apparaat zelf. Dan is alles eenvoudig. Is het piekvermogen van het apparaat 1500 Watt, dan heb je een omvormer nodig met een piekvermogen van 1500 Watt + 15-20 procent reserve = 1800 Watt. Je hebt ook een omvormer nodig met een piekvermogen van 1800 -2000 watt. (Omvormers van 1800 Watt zijn zelden verkrijgbaar op onze markt). Hoe meer gangreserve in watt, hoe beter!

Spanning voor automobilisten, omdat het in een auto vaak nodig kan zijn om netspanning te verkrijgen. Met deze omvormer kunnen soldeerbouten, gloeilampen, koffiezetapparaten en andere apparaten die gevoed worden vanuit een 220 Volt netwerk van stroom worden voorzien. De converter kan ook actieve belastingen voeden - een tv of dvd-speler, maar het is de moeite waard om op te merken dat dit behoorlijk gevaarlijk is, omdat de werkfrequentie van de converter behoorlijk verschilt van die van het netwerk van 50 Hertz. Maar zoals u weet, zijn deze apparaten uitgerust met schakelende voedingen, waarbij de netspanning wordt gelijkgericht door diodes. Deze diodes kunnen hoogfrequente stroom gelijkrichten, maar ik moet er rekening mee houden dat niet alle pulseenheden dergelijke diodes kunnen hebben, dus het is beter om dit niet te riskeren. Zo'n DC-AC-spanningsomvormer kan in een paar uur worden gemonteerd als je de benodigde componenten bij de hand hebt. Een verkleind diagram wordt weergegeven in de figuur:

Transformator is de vermogenscomponent van een dergelijke converter. Het is gewikkeld op een ring van ferriet, die is verwijderd uit een Chinese voedingseenheid voor halogeenlampen (vermogen 60 watt).

De primaire wikkeling van de transformator was gewikkeld met 7 draden. Om beide wikkelingen te wikkelen werd een draad met een diameter van 0,5-0,6 mm gebruikt. De primaire wikkeling bestaat uit 10 windingen die vanuit het midden worden getapt, d.w.z. twee gelijke helften van elk 5 windingen. De wikkelingen zijn over de gehele ring gespannen. Na het wikkelen is het raadzaam de wikkelingen te isoleren en met een step-up wikkeling op te wikkelen.

De secundaire wikkeling bestaat uit 80 windingen (dezelfde draad werd gebruikt als voor het wikkelen van de primaire wikkeling). De transistors zijn op koellichamen geïnstalleerd, maar vergeet niet ze te isoleren met speciale pakkingen en ringen. Dit gebeurt alleen als beide transistors een gemeenschappelijk koellichaam hebben.

De choke kan worden verwijderd en de stroom kan direct worden aangesloten. Het bestaat uit 7-10 windingen van 1 mm draad. De inductor kan op een ring van ijzerpoeder worden gewikkeld (dergelijke ringen zijn gemakkelijk te vinden in computervoedingen). Het invertercircuit vereist geen voorafgaande aanpassing en werkt onmiddellijk.

De werking is redelijk stabiel, dankzij de extra driver warmt de chip niet op. De transistors worden binnen normale grenzen warm, maar ik raad je aan er een groter koellichaam voor te kiezen.

De installatie wordt uitgevoerd in een behuizing uit , die de rol speelt van koellichaam voor veldtoetsen.

Ik heb nog nooit een invertercircuit gezien dat eenvoudiger is dan dit. Nogmaals, je hebt een minimum aan onderdelen nodig - niet meer dan 10 stuks. Om een uitgangsspanning van 220 volt te verkrijgen, hebben we één AA-batterij van 1,5 volt nodig.

Omvormers zijn nodig waar het niet mogelijk is om verbinding te maken met een 220 volt netwerk. Omvormers zijn onderverdeeld in twee typen: sommige hebben een sinusvormige uitgangsspanning met een frequentie van 50 Hz en zijn geschikt voor het voeden van vrijwel elke belasting. Andere gemodificeerde exemplaren hebben een hoge uitgangsfrequentie, ongeveer 500-10.000 Hz, en hebben niet altijd een sinusoïdale golfvorm.
Omvormers met een sinusfrequentie van 50 Hz zijn duur, omdat er een grote transformator of simulatie-elektronica nodig is om een sinusoïdale puls van 50 Hz te genereren.
De eenvoudigste omvormer die we zullen maken behoort tot de tweede groep. En hij is geschikt voor het voeden van verschillende schakelende voedingen, zoals een telefoonoplader, een spaarlamp - TL of LED.

Vereiste componenten

Transformator 220V – 6V. Je kunt het uit een oude bandrecorder, ontvanger, enz. scheuren. of koop hier -
AA-batterijhouder - 1 -
Schakelaar - 1 -
Printplaat - 1 -
BC547-transistor (binnenlands analoog van KT3102, KT315) - 1 -
BD140 Transistor met radiator (binnenlands analoog van KT814, KT816) – 1 -
Condensator 0,1 µF – 1-
30 kOhm weerstand - 1 -
Hulpmiddelen:
Soldeerbout, als je die niet hebt, neem hem dan hier mee -

Schema

Laten we beginnen met het leren kennen van de omvormer met een diagram. Dit is een gewone multivibrator op basis van een composiettransistor. Het resultaat is een generator aan de uitgang waarvan een opvoertransformator staat.
Laten we een diagram samenstellen. Het bord is een prototype, met een groot aantal gaten. We plaatsen de onderdelen en solderen ze met jumpers volgens het diagram.

Werk controleren

Als alle componenten van het circuit in goede staat verkeren en het circuit zonder fouten is gemonteerd, begint de omvormer onmiddellijk te werken en hoeft deze niet te worden aangepast.

Op de uitgang van de omvormer sluiten we een spaarlamp aan. Plaats de batterij en sluit de schakelaar. Het licht ging aan.

Uiteraard is de helderheid lager dan wanneer hij via het lichtnet wordt gevoed, maar het feit dat hij werkt op een 1,5 volt-element is een doorbraak!
Uiteraard geldt hier, net als overal, de wet van behoud van energie. Op basis hiervan volgt hieruit dat de stroom in het batterijcircuit meerdere malen hoger zal zijn dan in het gloeilampcircuit. Over het algemeen moet de batterij alkalisch zijn, dan bestaat de kans dat deze iets langer meegaat.

Wees bij het installeren en werken met de omvormer bijzonder voorzichtig, de spanning van 220 volt is levensgevaarlijk. En geloof me, een batterij van 1,5 volt is genoeg om iemand een verwoestende elektrische schok te geven en zelfs een hartstilstand te veroorzaken. Zoals u weet, is het hiervoor voldoende om ongeveer 100 mA door een persoon te laten gaan, waar deze omvormer heel goed toe in staat is.

Bij het gebruik van huishoudelijke apparaten met een laag vermogen is er vaak behoefte aan een spanningsomvormer van 12 naar 220 volt. Dit kan een laptop zijn, een oplader voor een mobiele telefoon of tablet, of zelfs een tv met LED-elementen.

In welke gevallen is een spanningsomvormer nodig?

Langdurig falen van de gecentraliseerde stroomvoorziening.
Noodstroomvoorziening voor elektronica van de gasboiler.
Gebrek aan 220 volt huishoudelijk netwerk (afgelegen tuinperceel, garagecoöperatie).
Auto.
Toeristische parkeerplaats (neem indien mogelijk een 12 volt batterij mee).

In al deze gevallen is het voldoende om een opgeladen batterij te hebben en kunt u de elektrische netwerkapparatuur volledig gebruiken.

Let op

Belangrijk! Het stroomverbruik van het apparaat mag niet hoger zijn dan enkele honderden watt. Krachtigere apparaten zullen de batterij die als donor wordt gebruikt, snel leegmaken.

Eerlijk gezegd merken we wel op dat er voor gebruik in de auto voedingen en laders zijn die op het 12 volt boordnet worden aangesloten. Ze zijn gemaakt in de vorm van een connector die is aangesloten op de sigarettenaansteker.

Als u echter meerdere gadgets heeft, moet u geld uitgeven aan het kopen van hetzelfde aantal opladers. En met één converter van 12 naar 220 bent u verzekerd van een volledige veelzijdigheid aan verbindingen.

Er is een breed scala aan kant-en-klare omvormers te koop. Het vermogen varieert van 150 W tot enkele kilowatt. Uiteraard is het voor elke consumentenstroom noodzakelijk om de juiste batterij te selecteren.

Het is ook noodzakelijk om de technische specificaties zorgvuldig te lezen - vaak geven fabrikanten voor reclamedoeleinden op de verpakking het piekvermogen aan dat de omvormer slechts een paar seconden kan weerstaan. Het bedrijfsvermogen is doorgaans 25% – 30% lager.

Soorten omvormers 12 tot 220 volt

Om de juiste keuze te maken, moet u vertrouwd raken met de belangrijkste typen spanningsomvormers die op de markt voor elektrische goederen worden gepresenteerd:

Volgens de golfvorm van de uitgangsspanning

De apparaten zijn onderverdeeld in zuivere sinus en gemodificeerde sinus. Het verschil in signaalvorm is te zien in de afbeelding.

Vaak is het in het leven nodig om een spanning van 220 V te verkrijgen uit een lagere spanning, bijvoorbeeld 12 volt. Zo moet je bijvoorbeeld een laptoplader aansluiten op een autoaccu, dit is geen probleem. Bovendien hebben omvormers een brede toepassing gevonden in alternatieve energie. Ze worden meestal geïnstalleerd op windturbines, waterkrachtcentrales enz., die in de meeste gevallen laagspanning genereren.

Vandaag zullen we bekijken hoe u met uw eigen handen een omvormer kunt maken. Er is hier geen complexe elektronica, de set componenten is erg klein en het circuit is begrijpelijk voor elke beginner. Het enige wat je nodig hebt is het aansluiten van meerdere weerstanden, transistors en een transformator. Gefascineerd? Laten we dan verder gaan met het bestuderen van de instructies!

Gebruikte materialen en gereedschappen

Lijst met materialen:
- transformator 12-0-12V bij 5A;
- 12V batterij;
- twee aluminium radiatoren;
- twee TIP3055-transistors;
- twee weerstanden van 100 Ohm/10 Watt;
- twee weerstanden van 15 Ohm/10 Watt;
- draden;
- multiplex, laminaat (of ander materiaal voor het maken van de carrosserie);
- stopcontact;
- koelpasta;
- plastic banden;
- schroeven en moeren, enz.

Lijst met hulpmiddelen:
- soldeerbout;
-
- ;
- draadscharen;
- schroevendraaier.

Productieproces van de omvormer:

Stap één. Bekijk het diagram
Bekijk het aansluitschema voor alle elementen. Er is zowel een gedetailleerd elektronisch schema als een eenvoudig, intuïtief diagram van waar en welke draden moeten worden aangesloten.

Stap twee. We assembleren twee circuits van weerstanden en transistors
We nemen de transistor en bevestigen deze aan een weerstand van 15 Ohm, zoals te zien op de foto. We bevestigen de tweede transistor op dezelfde manier.

Stap drie. Radiator
Tijdens bedrijf worden transistors warm en als deze warmte niet wordt verwijderd, kunnen ze defect raken. Hier heb je twee radiatoren nodig. We boren gaten, brengen koelpasta aan en draaien de transistors stevig vast aan de radiatoren met zelftappende schroeven.

Stap vier. We verbinden twee circuits met behulp van weerstanden van 100 Ohm
We nemen twee weerstanden van 100 Ohm en verbinden de twee circuits diagonaal. Dat wil zeggen, je moet de contacten aan de twee meest linkse poten van de transistors solderen, als je naar hun voorste gedeelte kijkt.

Stap vijf. Het verbinden van de centrale poten
We nemen een tweedraadskabel en solderen draad voor draad aan de centrale contacten van de transistors. Deze draden worden vervolgens aan de meest linkse en meest rechtse pinnen van de transformator gesoldeerd, zoals op de foto te zien is.

Stap zes. Trui
Volgens het diagram moet je een jumper installeren tussen de buitenste en meest rechtse contacten van de transistors. We hebben een stuk draad afgesneden en aan de poten gesoldeerd.

Stap zeven. Verdere verbinding
We nemen nog een stuk draad, de auteur heeft het roze. Soldeer het aan het centrale contact van de transformator, hierdoor wordt de plus van de batterij aan de transformator geleverd.

Je hebt ook een stuk witte draad nodig, dit is de minpool van de batterij, deze moet aan de gele draad worden gesoldeerd, dat wil zeggen de eerder geïnstalleerde jumper.

Stap acht. Laten we testen!
Voor je het weet is het elektronische gedeelte van de omvormer gemonteerd en kun je het testen! We sluiten de accu aan en meten de spanning met een multimeter. Het springt in het bereik van 200-500V.
Eerst besloot de auteur een zeer zwakke gloeilamp van 5 watt op de omvormer aan te sluiten; deze brandde zonder problemen.

Vervolgens werd er een serieuzere gloeilamp van 40 watt aangesloten, die oplicht alsof hij thuis op een stopcontact is aangesloten, maar in werkelijkheid wordt hij gevoed door een kleine 12V-batterij.

Uiteindelijk besloot de auteur een fluorescentielamp van 15 W aan te sluiten, deze brandde ook zonder problemen.

We hebben ook besloten om te proberen een oplader voor mobiele telefoons aan te sluiten. De telefoon laadt zonder klachten op.

Stap negen. Het lichaam in elkaar zetten
Om alles veilig te maken en er esthetisch aantrekkelijk uit te zien, maken wij een behuizing voor de omvormer! Hiervoor heeft u een stopcontact, een stuk kabel en multiplex, laminaat of iets dergelijks nodig. We snijden het materiaal in de benodigde stukken om een doos te maken. We schroeven de transformator op de basis; de auteur besloot hem met schroeven en moeren vast te zetten. Wat het elektronische gedeelte met transistors betreft, werd besloten om het met plastic banden vast te zetten. We boren gaten en bevestigen de onderste 100 ohm-weerstanden aan de basis.

Het lichaam kan worden gemonteerd; hiervoor gebruikte de auteur hete lijm. Wat de bovenklep betreft, moet u een zitting voor de aansluiting erin uitsnijden. Het materiaal van de auteur is zacht; hij snijdt het raam uit met een briefpapiermes. Als het venster de juiste maat heeft, moet de socket veilig vergrendelen. Aan de achterkant kan het verder worden verstevigd met hete lijm of epoxy.

Het is tijd om de kap te installeren; we bevestigen deze met zelftappende schroeven om toegang te krijgen tot de binnenkant van de omvormer.