DIY pretvarač napona od 12 do 220 volti

Izmjenjivači od 220 do 12 volti proizvode se u različitim oblicima i veličinama. Postoje vrste transformatora i impulsa. Transformatorski pretvarač 220 na 12 volti Dizajn se, kao što ime govori, temelji na silazni transformator.

Vrste pretvarača i njihov dizajn

Transformator je proizvod koji se sastoji od dva glavna dijela:

• jezgra sastavljena od električnog čelika;
• namoti izrađeni u obliku zavoja od materijala vodiča.

Njegov rad temelji se na pojavi elektromotorne sile u zatvorenom vodljivom krugu. Kada izmjenična struja teče kroz primarni namot, stvaraju se izmjenične linije magnetskog toka. Ti vodovi prodiru kroz jezgru i sve namote na kojima se javlja elektromotorna sila. Kada je sekundarni namot pod opterećenjem, pod utjecajem te sile počinje teći struja.

Vrijednost potencijalne razlike odredit će se omjerom broja zavoja primarnog namota i sekundara. Dakle, promjenom ovog omjera možete dobiti bilo koju vrijednost.

Da bi se smanjila vrijednost napona, broj zavoja u sekundarnom namotu je manji. Vrijedno je napomenuti da gore navedeno funkcionira samo kada se izmjenična struja primjenjuje na primarni namot. Pri korištenju istosmjerne struje stvara se konstantan magnetski tok koji ne inducira EMF i energija se neće prenositi.

Pretvarač bez transformatora od 220 do 12 volti

Takvi energetski uređaji nazivaju se sklopni energetski uređaji. Glavni dio takvog uređaja obično je specijalizirani mikro krug (modulator širine impulsa).

Pretvaranje 220 na 12 volti događa se na sljedeći način. Mrežni napon dovodi se u krug ispravljača, a zatim se izglađuje kapacitetom nominalne vrijednosti od 300-400 volti. Tada se ispravljeni signal pomoću tranzistora pretvara u visokofrekventne pravokutne impulse sa potrebnim radnim ciklusom. Pretvarač pulsnog tipa, zbog upotrebe invertirajućeg kruga, proizvodi stabilan napon na izlazu. U ovom slučaju, pretvorba se događa i s galvanskim odvajanjem od izlaznih krugova i bez njega.

U prvom slučaju koristi se impulsni transformator koji prima visokofrekventni signal do 110 kHz.

Feromagneti se koriste u proizvodnji jezgre, što dovodi do smanjenja težine i veličine. Drugi koristi niskopropusni filtar umjesto transformatora.

Prednosti pulsirajućih izvora su sljedeće:

1. mala težina;
2. poboljšana učinkovitost;
3. jeftinoća;
4. prisutnost ugrađene zaštite.

Nedostaci uključuju činjenicu da korištenje u radu visokofrekventni impulsi, uređaj sam stvara smetnje. To zahtijeva eliminaciju i dovodi do komplikacija u električnim krugovima.

Kako sami napraviti 12 volti od 220 volti

Najlakši način je napraviti analogni uređaj na temelju torusnog transformatora. Ovaj uređaj je lako napraviti sami. Da biste to učinili, trebat će vam bilo koji transformator s primarnim namotom za 220 volti. Sekundarni namot izračunava se prema jednostavnim formulama ili odabire praktično.

Za odabir će vam možda trebati:

• uređaj za mjerenje napona;
• izolacijska traka;
• čuvarska traka;
• bakrene žice;
• lemilica;
• alat za rastavljanje (klešta, odvijači, kliješta, nož itd.).

Prije svega, potrebno je utvrditi na kojoj se strani transformatora koji se pretvara nalazi sekundarni namot. Pažljivo uklonite zaštitni sloj kako biste dobili pristup. Pomoću ispitivača izmjerite napon na stezaljkama.

U slučaju nižeg napona, zalemite žicu na oba kraja namota, pažljivo izolirajući točku spajanja. Pomoću ove žice napravite deset okreta i ponovno izmjerite napon. Ovisno o tome koliko se napon povećao, izračunajte dodatni broj zavoja.

Ako napon premaši potrebni, poduzimaju se obrnute radnje. Odmota se deset zavoja, izmjeri napon i izračuna koliko ih treba skinuti. Nakon toga, višak žice se odreže i zalemi na terminal.

Treba napomenuti da će se kod korištenja diodnog mosta izlazna potencijalna razlika povećati za iznos jednak umnošku izmjeničnog napona i vrijednosti 1,41.

Glavna prednost pretvorbe transformatora je jednostavnost i visoka pouzdanost. Loša strana je veličina i težina.

Samostalna montaža impulsnih pretvarača moguća je samo uz dobru razinu obuke i poznavanje elektronike. Iako možete kupiti gotove KIT setove. Ovaj komplet sadrži tiskanu pločicu i elektroničke komponente. Set također uključuje električni dijagram I crtanje s detaljnim rasporedom elemenata. Sve što ostaje je pažljivo odlemiti sve.

Pomoću pulsne tehnologije također možete napraviti pretvarač od 12 do 220 volti. Što je vrlo korisno kada se koristi u automobilima. Upečatljiv primjer je neprekinuto napajanje napravljeno od stacionarne opreme.

Napon od 12 volti koristi se za napajanje velikog broja električnih uređaja: prijemnika i radija, pojačala, prijenosnih računala, odvijača, LED traka itd. Često rade na baterije ili izvore napajanja, ali kada jedno ili drugo zakaže, korisnik se suočava s pitanjem: "Kako dobiti 12 V AC"? O tome ćemo dalje govoriti, pružajući pregled najracionalnijih metoda.

Dobivamo 12 volti od 220

Najčešći zadatak je dobiti 12 volti iz kućnog napajanja od 220 V. To se može učiniti na nekoliko načina:

1. Smanjite napon bez transformatora.
2. Koristite mrežni transformator od 50 Hz.
3. Upotrijebite prekidački izvor napajanja, po mogućnosti uparen s impulsnim ili linearnim pretvaračem.

Smanjenje napona bez transformatora

Napon od 220 volti možete pretvoriti u 12 bez transformatora na 3 načina:

1. Smanjite napon pomoću balastnog kondenzatora. Univerzalna metoda koristi se za napajanje elektronike male snage, kao što su LED svjetiljke, i za punjenje malih baterija, kao što su svjetiljke. Nedostatak je nizak kosinus Phi kruga i niska pouzdanost, ali to ga ne sprječava da se široko koristi u jeftinim električnim uređajima.
2. Smanjite napon (ograničite struju) pomoću otpornika. Metoda nije baš dobra, ali ima pravo postojati, pogodna je za napajanje nekog vrlo slabog opterećenja, poput LED-a. Njegov glavni nedostatak je oslobađanje velike količine djelatne snage u obliku topline na otporniku.
3. Koristite autotransformator ili induktor sa sličnom logikom namota.

Kondenzator za gašenje

Prije nego počnete razmatrati ovu shemu, prvo je vrijedno spomenuti uvjete kojih se morate pridržavati:

• Napajanje nije univerzalno, stoga je dizajnirano i koristi se samo za rad s jednim poznatim uređajem.
• Svi vanjski elementi napajanja, poput regulatora, ako koristite dodatne komponente za sklop, moraju biti izolirani, a na metalne gumbe potenciometara moraju se staviti plastične kapice. Ne dirajte ploču napajanja ili izlazne žice osim ako na njih nije priključeno opterećenje ili ako u strujnom krugu nije instalirana Zener dioda ili regulator niskog istosmjernog napona.

Međutim, takva shema vas vjerojatno neće ubiti, ali možete dobiti strujni udar.

Dijagram je prikazan na donjoj slici:

R1 - potreban za pražnjenje kondenzatora za gašenje, C1 - glavni element, kondenzator za gašenje, R2 - ograničava struje kada je krug uključen, VD1 - diodni most, VD2 - zener dioda za potrebni napon, za 12 volti sljedeće prikladni su: D814D, KS207V, 1N4742A. Može se koristiti i linearni pretvarač.

Ili poboljšana verzija prve sheme:

Snaga kondenzatora za gašenje izračunava se pomoću formule:

C(uF) = 3200*I(opterećenje)/√(Uinput²-Uoutput²)

C(uF) = 3200*I(opterećenje)/√Uulaz

Ali također možete koristiti kalkulatore, dostupni su na internetu ili u obliku programa za računalo, na primjer, kao opciju od Vadima Goncharuka, možete pretraživati ​​na Internetu.

Kondenzatori bi trebali biti ovakvi - film:

Ili ove:

Nema smisla razmatrati preostale navedene metode, jer Smanjenje napona s 220 na 12 volti pomoću otpornika nije učinkovito zbog velikog stvaranja topline (dimenzije i snaga otpornika bit će odgovarajuće), a namatanje induktora s slavinom od određenog zavoja za dobivanje 12 volti je nepraktično zbog troškova rada i dimenzija.

Napajanje na mrežnom transformatoru

Klasičan i pouzdan sklop, idealan za napajanje audio pojačala, poput zvučnika i radija. Pod uvjetom da je instaliran normalni filterski kondenzator, koji će osigurati potrebnu razinu valovitosti.

Osim toga, možete instalirati stabilizator od 12 volti, kao što je KREN ili L7812 ili bilo koji drugi za željeni napon. Bez njega, izlazni napon će se mijenjati u skladu s naponskim udarima u mreži i bit će jednak:

Uout=Uin*Ktr

Ktr – koeficijent transformacije.

Ovdje je vrijedno napomenuti da izlazni napon nakon diodnog mosta treba biti 2-3 volta veći od izlaznog napona napajanja - 12V, ali ne više od 30V, ograničen je tehničkim karakteristikama stabilizatora, a učinkovitost ovisi o razlici napona između ulaza i izlaza.

Transformator bi trebao proizvoditi 12-15V AC. Vrijedno je napomenuti da će ispravljeni i izravnani napon biti 1,41 puta veći od ulaznog napona. Bit će blizu vrijednosti amplitude ulazne sinusoide.

Također bih želio dodati podesivi krug napajanja na LM317. S njim možete dobiti bilo koji napon od 1,1 V do ispravljenog napona iz transformatora.

12 volti s 24 volta ili drugog višeg istosmjernog napona

Za smanjenje istosmjernog napona s 24 volta na 12 volta, možete koristiti linearni ili prekidački stabilizator. Takva se potreba može pojaviti ako trebate napajati opterećenje od 12 V iz ugrađene mreže autobusa ili kamiona s naponom od 24 V. Osim toga, dobit ćete stabilizirani napon u mreži vozila, koji se često mijenja. Čak iu automobilima i motociklima s ugrađenom mrežom od 12 V, doseže 14,7 V kada motor radi. Stoga se ovaj krug može koristiti i za napajanje LED traka i LED dioda na vozilima.

Krug s linearnim stabilizatorom spomenut je u prethodnom odlomku.

Na njega možete spojiti opterećenje sa strujom do 1-1,5 A. Da biste pojačali struju, možete koristiti prolazni tranzistor, ali izlazni napon se može malo smanjiti - za 0,5 V.

LDO stabilizatori mogu se koristiti na sličan način; to su isti linearni stabilizatori napona, ali s malim padom napona, kao što je AMS-1117-12v.

Ili pulsni analozi kao što su AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.

Dijagrami povezivanja slični su L7812 i KRENK. Ove opcije su također prikladne za smanjenje napona iz napajanja prijenosnog računala.

Učinkovitije je koristiti impulsne pretvarače napona prema dolje, na primjer, na temelju LM2596 IC. Ploča je označena kontaktnim pločama In (ulaz +) odnosno (- Out izlaz). U prodaji možete pronaći verziju s fiksnim izlaznim naponom i s podesivim, kao na gornjoj fotografiji s desne strane vidite plavi potenciometar s više okretaja.

12 volti od 5 volti ili drugi smanjeni napon

12V iz 5V možete dobiti npr. iz USB porta ili punjača mobitela, a možete ga koristiti i sa sada popularnim litijskim baterijama napona 3,7-4,2V.

Ako govorimo o napajanjima, možete se miješati u unutarnji krug i urediti izvor referentnog napona, ali za to morate imati malo znanja iz elektronike. Ali možete to učiniti jednostavnijim i dobiti 12 V pomoću pretvarača pojačanja, na primjer temeljenog na XL6009 IC. U prodaji postoje opcije s fiksnim izlazom od 12 V ili podesivim s podešavanjem u rasponu od 3,2 do 30 V. Izlazna struja - ​​3A.

Prodaje se kao gotova ploča, a na njoj su oznake namjene pinova - ulaz i izlaz. Druga mogućnost je korištenje MT3608 LM2977, povećava se na 24V i može izdržati izlaznu struju do 2A. Također na fotografiji možete jasno vidjeti potpise za kontaktne pločice.

Kako dobiti 12V iz improviziranih sredstava

Najlakši način za dobivanje napona od 12 V je spajanje 8 AA baterija od 1,5 V u seriju.

Ili upotrijebite gotovu bateriju od 12 V s oznakom 23AE ili 27A, vrstu koja se koristi u daljinskim upravljačima. Unutar njega je izbor malih "tableta" koje vidite na fotografiji.

Pogledali smo skup opcija za dobivanje 12V kod kuće. Svaki od njih ima svoje prednosti i nedostatke, različite stupnjeve učinkovitosti, pouzdanosti i učinkovitosti. Koju opciju je bolje koristiti, morate sami odabrati na temelju svojih mogućnosti i potreba.

Također je vrijedno napomenuti da nismo razmatrali jednu od opcija. Također možete dobiti 12 volti iz ATX napajanja računala. Da biste ga pokrenuli bez računala, trebate kratko spojiti zelenu žicu s bilo kojom od crnih. 12 volti je na žutoj žici. Tipično, snaga linije od 12 V je nekoliko stotina vata, a struja je nekoliko desetaka ampera.

Sada znate kako dobiti 12 volti od 220 ili drugih dostupnih vrijednosti. Na kraju preporučamo da pogledate ovaj korisni video

Ovaj pretvarač je razvijen prije samo mjesec dana i od tog dana je stekao veliku popularnost. Sklop je relativno jednostavan, ne sadrži mikrosklopove niti složena sklopna rješenja - jednostavan glavni oscilator podešen na 57Hz i sklopke za napajanje.

Snaga pretvarača izravno ovisi o broju pari izlaznih sklopki io ​​ukupnim dimenzijama korištenog transformatora. Sam transformator uzet je iz starog neprekidnog napajanja. Izlazni napon 220-260 Volti. Snaga s 3 para prekidača polja je do 400 watta, s dobrom baterijom do 500 watta!

Izlazna frekvencija omogućuje vam spajanje na ovaj pretvarač takvih kućanskih aparata kao što su TV, magnetofon, playeri, punjači za mobilne telefone, prijenosna i netbook računala, računalo, hladnjak, kutna brusilica, bušilica, usisavač i sve što dolazi pod ruku.

Krug se može implementirati za samo par dolara ako je dostupan transformator.Nekoliko riječi o samom krugu. Tipke polja mogu se koristiti IRFZ40/44/48, IRF3205, IRL3705 ili snažniji IRF3808 - sa samo dva para ovih tipki možete ukloniti snagu u području od 800-900 vata! Tranzistori generatora mogu se zamijeniti s KT817/815 /819/805

S jednim parom irfz44 možete povući do 150 vata čiste snage (u nekim slučajevima do 200 vata). Filmski kondenzatori s naponom od 65-400 volti nisu osobito važni. Otpornici vrata ključeva mogu imati vrijednost od 2,2 do 22 Ohma.

>Inverter radi bez dodatnog podešavanja - neposredno nakon uključivanja potrošnja struje praznog hoda je 270-300 mA, dok se tranzistori nikako ne bi smjeli pregrijati u praznom hodu. Tranzistori su pričvršćeni na zajednički hladnjak pomoću odstojnika od tinjca. Sabirnice napajanja moraju imati promjer od najmanje 5 mm, snaga pretvarača još uvijek nije mala.

Cijeli dizajn savršeno se uklapa u kućište od napajanja računala i još uvijek pomaže u nekim situacijama kada nema struje u kući ili trebate napajati kućno opterećenje na terenu, izvrsna opcija za vozača ako trebate obaviti popravak automobila daleko od utičnice (s 3 para irf3205 snaga će biti oko 1000 W, stoga možete bez problema spojiti bušilice, brusilice i druge slične alate).

Svi su navikli na električne uređaje koji rade na 220V. Ali što ako idete na planinarenje ili neko dugo putovanje, a želite sa sobom ponijeti praktične kućanske aparate? Neće moći raditi izravno iz akumulatora automobila, jednostavno nemaju dovoljno snage. Tu u pomoć mogu doći pretvarači napona od 12 do 220V.

Što je pretvarač i njegova suština

Zahvaljujući tehnološkom napretku, ovi uređaji postali su red veličine manji i praktičniji. Lako se prenose i ne zauzimaju puno prostora. Pretvarači mogu podići napon baterije na 220V. Rade čak i iz upaljača za cigarete. Uz pomoć takvih pretvarača možete jednostavno postaviti rasvjetu u šator, kao i napajati tablet, laptop i telefon iz njih.

PWM kontroleri učinili su takve uređaje naprednijima. Učinkovitost se značajno povećala, a oblik struje postao je sličan čistom sinusnom valu. Ali to je samo u skupim uređajima. Postalo je moguće povećati snagu na nekoliko kW.

Trajanje rada ovisi o snazi ​​i kapacitetu baterija. Stoga, kada idete na putovanje, bolje je ograničiti se na električne uređaje s niskom potrošnjom energije.

Danas je moguće kupiti razne vrste pretvarača struje koji mogu proizvesti snagu od nekoliko stotina vata do nekoliko kW. Ali za turistička putovanja vrijedi kupiti pretvarač male snage.

Jedina prepreka njihovoj punoj primjeni je izmijenjeni oblik struje. Od obične sinusoide prelazi u gotovo pravokutni oblik. Nisu svi kućanski aparati sposobni raditi na njemu.

Postoje 3 vrste dizajna pretvarača:

• Automobilizam;
• Kompaktan;
• Stacionarni.

Važno je napomenuti da se povećanjem opterećenja smanjuje učinkovitost pretvarača. Stacionarni pretvarači mogu proizvesti sinusni val. Prikladni su za povećanje napona vjetrogeneratora i solarnih panela.

Karakteristike pretvarača

Prije kupnje morate znati kako odabrati pretvarač napona. Prvo na što treba obratiti pozornost su njegove karakteristike. Prodavači često daju netočne performanse pretvarača. Označite njegovu vršnu snagu, pri kojoj uređaj može raditi nekoliko minuta, nakon čega se isključuje zbog pregrijavanja. Tako se reklamiraju najpovoljniji pretvarači.

Snažni DC-AC pretvarači povećavaju napon od 12V do 220V, oblik struje i frekvencija jednaki su uobičajenim pokazateljima kućne mreže. Stoga su svi uređaji i alati sposobni za rad iz njega.

Svi pretvarači struje imaju sljedeće parametre:

• Radna snaga;
• Vrsta hlađenja;
• Potrošnja energije tijekom rada u mirovanju;
• Maksimalna potrošnja ulazne struje;
• Zaštitni mehanizmi protiv kratkog spoja i pregrijavanja;
• Oblik izlazne struje;
• Razina napona za napajanje.

Visoka učinkovitost modernih pretvarača rezultat je pulsnih regulatora koji se koriste u dizajnu. Gotovo 95% energije odlazi na korisni teret. Ostatak se rasprši u uređaju i zagrijava ga.

U najjednostavnijim i najpristupačnijim pretvaračima mijenja se trenutna sinusoida. Postaje pravokutan, au skupim i moćnim uređajima trenutni oblik ostaje isti glatki sinusoid kao u standardnoj utičnici.

Ponekad snaga pretvarača napona možda neće biti dovoljna za rad građevinskih alata. Na primjer, ako bušilica troši 750W, onda neće raditi na pretvaraču od 1000W. Kako bi se riješio ovaj problem, prodaju se meki starteri.

Pretvarači stacionarnog tipa koriste se za kućni rad. To su snažni uređaji koji mogu isporučiti nekoliko tisuća vata. U poduzećima se koriste ozbiljniji pretvarači, čija snaga doseže desetke tisuća vata.

Za automobile se koriste pretvarači male snage od nekoliko stotina vata. Budući da baterija nije sposobna dugo raditi pod velikim opterećenjem.

Ne preporučuje se korištenje pretvarača pri maksimalnim opterećenjima. Njegov vijek trajanja brzo će se smanjiti. Skupi uređaji imaju rezervu snage, au najpovoljnijim je ta brojka nešto manja od one koja je navedena na kućištu.

Trebate kupiti uređaj koji je 20% jači od očekivane potrošnje. Također morate biti zainteresirani za vrstu snage naznačenu na kućištu. Ona može biti:

• nominalno;
• dugotrajno;
• kratkoročni.

Vrsta hlađenja

Aluminij je metal s visokom toplinskom vodljivošću, a pretvarači (osobito snažni) mogu se pregrijati kada rade pod velikim opterećenjem. Stoga su kućišta izrađena od ovog metala.

Za aktivni sustav hlađenja, ventilator je ugrađen u kućište. Uključuje se kada senzor temperature detektira povećanje temperature. U automobilskim pretvaračima ventilatori se mogu začepiti prašinom, što dovodi do loše ventilacije zraka i pregrijavanja.

Kućište može imati elemente za pasivno hlađenje. Izgledaju kao aluminijska rebra koja pomažu u odvođenju topline.

Domaći pretvarač

Radio amateri imaju priliku napraviti jednostavan pretvarač pomoću kruga. Rezultat je kompaktni uređaj koji može napajati razne džepne gadgete.

U krugu su samo četiri tranzistora. Svatko tko zna koristiti lemilo može ga sastaviti. Dobiveni uređaj prikladan je za korištenje u automobilu. Sposoban je osigurati punu utičnicu od 220 V na brodu.

Fotografije pretvarača od 12 do 220