Как сделать простой инвертор 12-220 В мощностью 2500 Вт частотой 50 Гц
Инвертор предназначен для получения 220-вольтового переменного напряжения из невысокого постоянного. Подключается к любому 12-вольтовому источнику, в т.ч. к автомобильному аккумулятору через гнездо прикуривателя. Мощность нагрузки может достигать 2500 Вт и лимитируется преимущественно мощностью выходного трансформатора и нагрузочной способностью гнезда прикуривателя.
Электрическая схема инвертора
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
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.
Смотрите видео
Источник
12 В портативная аккумуляторная батарея для инвертора
Шаг первый: общие сведения
Сначала нужно рассчитать, какой мощности батарея нужна.
Ватт-час — это единица измерения мощности за определенный период времени (час). Один ватт-час равен одному ватту среднего расхода энергии за час. Один ватт за четыре часа — это четыре ватт-часа энергии.
Пример: мощность оборудования x количество времени, которое предполагается использовать в течение среднего периода времени на лодке.
Зарядное устройство для инструментов _ 60 Вт x 3 часа = 180 Вт · ч
Зарядное устройство для ноутбука _ 60 Вт x 3 часа = 180 Вт-ч
Зарядное устройство для телефона _ 20 Вт x 6 часов = 120 Вт-ч
Зарядное устройство для динамика _ 10 Вт x 2 часа = 20 Вт-ч
Освещение _ 30Вт x 5 часов = 150 Вт.ч
Суммарно = 650 Вт.ч
Значит нужно сделать аккумулятор емкостью 650 Вт·ч.
Это время основано на расчетном потреблении энергии для работы устройств на лодке в течение дня с последующей подзарядкой аккумулятора на следующий день.
При выборе аккумуляторов мастер учитывал следующие параметры:
1. Удельная энергия: Гравиметрическая плотность накопления энергии в батарее, выраженная в ватт-часах на килограмм (Вт.ч / кг).
2. Удельная мощность: Удельная мощность для аккумулятора — это гравиметрическая плотность мощности, выраженная в ваттах на килограмм (Вт / кг).
3. Стоимость.
4. Производительность.
5. Безопасность.
6. Срок службы.
Мастер выбрал аккумуляторы Panasonic NRC18650PF. NMC в корпусе 18650 обеспечивают лучшее сочетание всех этих параметров. Конечно новые АКБ довольно дороги, но элементы 18650 широко доступны на вторичном рынке.
Правда здесь есть риск, что один или несколько аккумуляторов могут быть повреждены, поэтому мастер будет проводить их тестирование.
Шаг второй: аккумуляторы
Среднее напряжение аккумулятора, приблизительно равное 50% уровню заряда называется номинальным.
Свинцово-кислотный элемент выдает 2 В. Литий-ионный элемент выдает 3,6 В.
Ключевым словом здесь является «номинальное», фактически измеренное напряжение на батарее будет уменьшаться по мере ее разряда. Полностью заряженный литий-ионный аккумулятор NMC вырабатывает около 4,1 В, а в разряженном состоянии его напряжение может быть ближе к 3,0 В.
Если вы откроете PDF-файл со спецификацией батареи, вы увидите график, показывающий, как падает напряжение элемента при уменьшении его емкости.
NCR18650PF-Panasonic.pdf
Еще один важный параметр — емкость батареи.
Емкость батареи обычно составляет 1 С, что означает, что полностью заряженная батарея номиналом 1 А.ч должна обеспечивать 1 А в течение одного часа.
Теперь нужно рассчитать, как отдельные элементы соединить в одну батарею.
Сначала рассмотрим подключение ячеек последовательно:
Мы знаем, что ток одинаков во всех точках последовательной цепи, поэтому, какая бы величина тока ни была в одной из последовательно соединенных батарей, она должна быть одинаковой и во всех остальных. По этой причине каждая батарея должна иметь одинаковую емкость в ампер-часах, иначе некоторые батареи разрядятся раньше, чем другие, что поставит под угрозу емкость всей банки.
Далее рассмотрим параллельное соединение ячеек:
Известно, что напряжение на всех ветвях параллельной цепи одинаково, поэтому нужно быть уверенным, что все батареи имеют одинаковое напряжение.
Ячейки 18650 имеют максимальное напряжение 4,2 В, номинальное напряжение 3,6 В и минимальное напряжение 3,0 В.
Для последующего преобразования напряжения в 220 В нужно 12 В. Последовательное соединение 3 ячеек даст номинальное напряжение 10,8.
Последовательное соединение 4 ячеек даст нам номинальное напряжение 14,4. Это выше или ниже требуемого, но можно использовать повышающий или понижающий модуль.
Нужно высчитать, сколько элементов нужно.
Емкость ячейки Panasonic NMC18650PF новой 2900 мАч, 90% = 2610мАч.
650 Вт / 12 В = 54000 А.ч
54000 / 2610 = 20.5
Значит потребуется 20 или 21 ячейка, подключенная параллельно, чтобы получить банк с необходимой емкостью.
Шаг пятый: упаковка
На этом этапе батареи нужно упаковать в ячейки и подготовить к последующей сварке.
Используя электронную таблицу Excel, можно легко найти место каждого аккумулятора в ячейки. Вводим емкость ячейки, которую ищем, в надстройке нажимаем «Найти», и получаем ссылку на местоположение в сетке.
После сортировки 80 АКБ по 20 нужно выполнить следующие действия.
Осторожно отшлифуйте все контактные площадки, + и -, батарей.
Установить аккумуляторы в ячейки и зафиксировать термоклеем. При сборке нужно правильно ориентировать аккумуляторы.
Шаг шестой: точечная сварка
Дальше нужно соединить аккумуляторы с помощь никелевой полосы и точечной сварки. Сначала проверяет настройки сварки, делая пробное сваривание. Нужно сделать сварное соединение прочное, но при этом не прожечь отверстие. Пробное сваривание необходимо, потому что качество никелевых полос разных производителей, разное.
Дальше отрезает ленту нужной длины и приваривает.
Каждую ячейку после сварки закрывает каптоновой лентой.
После сборки батареи замеряет напряжение. Вольтметр должен показывать 3,3 x 4 = 13,2 В.
Источник
Ну очень простой инвертор 12В/220В
Сегодня мы рассмотрим, как сделать инвертор своими руками. Здесь нет никакой сложной электроники, набор компонентов очень маленький, а схема понятная любому новичку. Всего-то вам понадобится соединить несколько резисторов, транзисторов и трансформатор. Заинтриговал? Тогда переходим к изучению инструкции!
Материалы и инструменты, которые использовал автор:
Список материалов:
— трансформатор 12-0-12В на 5А;
— аккумулятор на 12В;
— два алюминиевых радиатора;
— два транзистора TIP3055;
— два резистора 100 Ом/10 Ватт;
— два резистора 15 Ом/10 Ватт;
— провода;
— фанера, ламинат (или прочее для изготовления корпуса);
— розетка;
— термопаста;
— пластиковые стяжки;
— винтики с гайками и пр.
Процесс изготовления инвертора:
Шаг первый. Ознакомьтесь со схемой
Ознакомьтесь со схемой подключения всех элементов. Есть как электронная подробная схема, так и простая, интуитивно понятная, куда и какие провода подключать.
Шаг седьмой. Дальнейшее подключение
Берем еще один кусок провода, у автора он розового цвета. Припаяйте его к центральному контакту трансформатора, через него на трансформатор будет подаваться плюс от аккумулятора.
Еще вам понадобится кусок белого провода, это будет минус от аккумулятора, его нужно припаять желтому проводу, то есть перемычке, установленной ранее.
Корпус можно собирать, для этих целей автор использовал горячий клей. Что касается верхней крышки, то в ней нужно вырезать посадочное место под розетку. У автора материал мягкий, он вырезает окно с помощью канцелярского ножа. Если окно подходящего размера, розетка должна зафиксироваться надежно. С обратной стороны ее можно дополнительно укрепить горячим клеем или эпоксидкой.
Пришло время установить крышку, ее крепим на саморезах, чтобы иметь доступ к внутренностям инвертора.
Инвертор готов, можно проверять! Лампочки горят без труда, а что будет с более серьезной электроникой? Автор пробует запитать от своего детища сетевой маршрутизатор и он работает без проблем! Теперь вы не останетесь без WI-FI, даже если выключат свет.
На этом все, удачи и берегите себя! Не забывайте при сборке, что генерируется напряжение 220В, а это опасно для жизни!
Источник