Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Чтобы подключить к бортовой электросистеме автомобиля бытовые устройства требуется инвертор, который сможет повысить напряжение с 12 В до 220 В. На полках магазинов они имеются в достаточном количестве, но не радует их цена. Для тех, кто немного знаком с электротехникой есть возможность собрать преобразователь напряжения 12 220 вольт своими руками. Две простые схемы мы разберем. Содержание статьи Есть три типа преобразователей 12-220 В. Первый — из 12 В получают 220 В. Такие инверторы популярный у автомобилистов: через них можно подключать стандартные устройства — телевизоры, пылесосы и т.д. Обратное преобразование — из 220 В в 12 — требуется нечасто, обычно в помещениях с тяжелыми условиями эксплуатации (повышенная влажность) для обеспечения электробезопасности. Например, в парилках, бассейнах или ванных. Чтобы не рисковать, стандартное напряжение в 220 В понижают до 12, используя соответствующее оборудование. Преобразователи напряжения есть в достаточном количестве в магазинах Третий вариант — это, скорее, стабилизатор на базе двух преобразователей. Сначала стандартные 220 В преобразуются в 12 В, затем обратно в 220 В. Такое двойное преобразование позволяет иметь на выходе идеальную синусоиду. Такие устройства необходимы для нормальной работы большинства бытовой техники с электронным управлением. Во всяком случае, при установке газового котла настоятельно советуют запитать его именно через такой преобразователь — его электроника очень чувствительная к качеству питания, а замена платы управления стоит примерно как половина котла. Эта схема проста, детали доступны, большинство из них можно извлечь из блока питания для компьютера или купить в любом радиотехническом магазине. Достоинство схемы — простота реализации, недостаток — неидеальная синусоида на выходе и частота выше стандартных 50 Гц. То есть, к данному преобразователю нельзя подключать устройства, требовательные к электропитанию. К выходу напрямую можно подключать не особ чувствительные приборы — лампы накаливания, утюг, паяльник, зарядку от телефона и т.п. Представленная схема в нормальном режиме выдает 1,5 А или тянет нагрузку 300 Вт, по максимуму — 2,5 А, но в таком режиме будут ощутимо греться транзисторы. Преобразователь напряжения 12 220 В: схема преобразователя на основе ШИМ-контролллера Построена схема на популярном ШИМ-контроллере TLT494. Полевые транзисторы Q1 Q2 надо размещать на радиаторах, желательно — раздельных. При установке на одном радиаторе, под транзисторы уложить изолирующую прокладку. Вместо указанных на схеме IRFZ244 можно использовать близкие по характеристикам IRFZ46 или RFZ48. Частота в данном преобразователе 12 В в 220 В задается резистором R1 и конденсатором C2. Номиналы могут немного отличаться от указанных на схеме. Если у вас есть старый нерабочий беспербойник для компьютера, а в нем — рабочий выходной трансформатор, в схему можно поставить его. Если трансформатор нерабочий, из него извлечь ферритовое кольцо и намотать обмотки медным проводом диаметром 0,6 мм. Сначала мотается первичная обмотка — 10 витков с выводом от середины, затем, поверх — 80 витков вторичной. Как уже говорили, такой преобразователь напряжения 12-220 В может работать только с нагрузкой, нечувствительной к качеству питания. Чтобы была возможность подключать более требовательные устройства, на выходе устанавливают выпрямитель, на выходе которого напряжение близко к нормальному (схема ниже). Для улучшения выходных характеристик добавляют выпрямитель В схеме указаны высокочастотные диоды типа HER307, но их можно заменить на серии FR207 или FR107. Емкости желательно подобрать указанной величины. Этот преобразователь напряжения 12 220 В собирается на основе специализированной микросхемы КР1211ЕУ1. Это генератор импульсов, которые снимаются с выходов 6 и 4. Импульсы противофазные, между ними небольшой временной промежуток — для исключения одновременного открытия обоих ключей. Питается микросхема напряжением 9,5 В, который задается параметрическим стабилизатором на стабилитроне Д814В. Также в схеме присутствуют два полевых транзистора повышенной мощности — IRL2505 (VT1 и VT2). Они имеют очень низкое сопротивление открытого выходного канала — около 0,008 Ом, что сравнимо с сопротивлением механического ключа. Допустимый постоянный ток — до 104 А, импульсный — до 360 А. Подобные характеристики реально позволяют получить 220 В при нагрузке до 400 Вт. Устанавливать транзисторы необходимо на радиаторы (при мощности до 200 Вт можно и без них). Схема повышающего преобразователя напряжения 12-220 В Частота импульсов зависит от параметров резистора R1 и конденсатора C1, на выходе установлен конденсатор C6 для подавления высокочастотных выбросов. Трансформатор лучше брать готовый. В схеме он включается наоборот — низковольтная вторичная обмотка служит как первичная, а напряжение снимается с высоковольтной вторичной. Возможные замены в элементной базе: При монтаже цепей подключения трансформатора, транзисторов и подключения к источнику 12 В надо использовать провода большого сечения — ток тут может достигать высоких значений (при мощности в 400 Вт до 40 А). Схемы денных преобразователей сложны даже для опытных радиолюбителей, так что сделать их своими руками совсем непросто. Пример самой простой схемы ниже. Схема инвертора 12 200 с чистым синусом на выходе В данном случае проще собрать подобный преобразователь из готовых плат. Как — смотрите в видео.В следующем ролике рассказано как собирать преобразователь на 220 вольт с чистым синусом. Только входное напряжение не 12 В, а 24 В.Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт — просто и легко сделать своими руками. Как получить из 12 вольт 220
Преобразователь напряжения 12 220 В своими руками
Преобразователи и их типы
Импульсный преобразователь 12-220В на 300 Вт
Инвертор на микросхеме
Инвертор с чистым синусом а выходе
stroychik.ru
Как из 12 вольт сделать 220 при помощи трансформатора. Как от аккумулятора получить 220 вольт
Как получить 220 Вольт в вашем автомобиле?
Существенная часть мобильных электронных устройств имеют возможность питания или зарядки аккумуляторов от автомобильного прикуривателя. Всем известны и автомобильные кабели для зарядки сотовых телефонов, и блоки питания для ноутбуков и различные аксессуары, питающиеся от автомобильной сети. Но в автомобиле имеется только одно напряжение - 12 Вольт постоянного тока, а это значит, что далеко не все устройства способны питаться от автомобильной сети. К примеру, телевизор, электродрель или даже обычный домашний настольный компьютер потребуют нормальное питание с евро-розеткой с напряжением 220 Вольт и частотой 50 Гц. Когда захочется вам выехать на природу и посмотреть там телевизор, поработать за компьютером и включить электрическую лампу, вы непременно начнёте искать и автомобильный телевизор, и ноутбук и 12-вольтовые светильники. А автомобильные аксессуары стоят намного дороже обычных. Взять хотя бы телевизоры: 15-дюймовый домашний ТВ-приёмник вам обойдётся в несколько раз дешевле автомобильного телевизора с меньшей диагональю экрана и намного худшим звуком. Задача ясна - желательно получить из автомобиля 220 Вольт переменного тока. Вот только как это сделать?
С недавнего времени в продаже начали появляться соответствующие устройства, инверторы. Говоря обычным языком, это преобразователи постоянного тока в переменный с повышением напряжения с 12 В до 220 В. Сегодня мы рассмотрим такое устройство от компании Neodrive, новой компании на Российском рынке, предлагающей покупателям полный ассортимент электронных аксессуаров как для компьютеров, так и для домашнего использования. Так сказать, устройства класса "Home Entertainment".
Принцип работы инвертора
В основе принципа инвертора лежит способность тиристора замыкать и размыкать цепь произвольной по времени подачей импульсов на его управляющий электрод. Теоретически, инвертор может выдать любую частоту на выходе: 50 Гц для России и Европы, 60 Гц для США или даже 400 Гц для промышленных приборов специального назначения. Для нас более интересно получить частоту 50 Гц, на которой работают современные бытовые приборы для рынка России, Азии и Европы. В инверторах имеется возможность повышать напряжение и регулировать его с некоторой точностью. Например, инверторы, применяемые в неоновых подсветках для моддинга, преобразуют постоянный ток напряжением 12 В в переменный ток напряжением несколько тысяч вольт. Обычно КПД инвертора составляет 90-95%, так что эти устройства имеют не очень большие потери на нагрев.
Инвертор на выходе не может дать чистую синусоиду напряжения. Как правило, получается аппроксимированная синусоида, составляемая из множества ступенек. Но этого не стоит опасаться, поскольку практически все бытовые приборы не требуют идеального качества напряжения.
Потребляемые мощности типичных бытовых приборов
Автомобильный инвертор - предмет если не первой необходимости, как аптечка или запаска, то очень полезный. Вполне возможно, в скором времени автомобили будут оснащаться розеткой 220 В по умолчанию, но пока мы имеем возможность самим выбирать, какое устройство нам потребуется подключить в походных условиях. Исходя из того, какую мощность вам потребуется запитать, и надо выбирать инвертор. Ведь совершенно понятно, что к устройству, рассчитанному на 50 Ватт, уже не подключишь киловаттный обогреватель - оно просто сгорит. Но так же и нет смысла покупать слишком мощное устройство, чтобы сэкономить место в автомобиле и даже более того - возможно мощный инвертор будет слишком неудобным для вас. Так что давайте сначала определимся с мощностью, которая вам потребуется.
| Типичное энергопотребление современных устройств | |
| Устройство | Потребляемая мощность, Вт |
| Диктофон / CD - Проигрыватель / Walkman / Бритва | 7 |
| Энергосберегающая лампа (эквивалент 100 Вт) | 15 |
| Магнитола, кассетный магнитофон | 15 |
| Портативный DVD плеер с 7" цветным экраном | 22 |
| Зарядное устройство для видеокамеры | 23 |
| Зарядное устройство для мобильного телефона | 25 |
| Зарядное устройство для аккумуляторной дрели | 35 |
| Видеомагнитофон | 38-40 |
| Настольный вентилятор | 30-40 |
| Цветной телевизор с диагональю 37 см | 50 |
| Цветной телевизор с диагональю 51 см | 72 |
| Переносной компьютер | 60-80 |
| Галогенная рабочая лампа | 100 |
| Паяльник | 120 |
| DVD-плеер + 6-канальная акустика | 130 |
| Ручной миксер | 180 |
| Полировочная машина | 230 |
| Водяной насос | 250 |
| Настольный персональный компьютер | 280 |
| Шлифовальная машина | 300 |
| Домашний пылесос | от 600 |
| Тепловентилятор | 1400 |
Как видно из таблицы, даже несколько устройств, способных помочь вам на отдыхе, не будут потреблять в сумме более 100 Вт. Как правило, маломощные устройства - это те, которые вы можете использовать постоянно, даже на ходу в машине. К примеру, ваши пассажиры могут работать на ноутбуке, слушать плеер или смотреть переносной DVD плеер, не опасаясь, что аккумуляторы разрядятся. Естественно, электрическая розетка потребуется вам именно в салоне, то есть инвертор должен подключаться в гнездо автомобильного прикуривателя. Но автомобильная проводка, особенно в отечественных машинах, не рассчитана на долговременные большие нагрузки, поэтому чтобы не вывести из строя гнездо прикуривателя, более мощные инверторы подключаются напрямую к клеммам аккумулятора.
Автомобильные инверторы Neodrive
Компания Neodrive предлагает для пользователей широкий модельный ряд автомобильных инверторов разной мощности от 75 Вт и выше. Инверторы мощностью до 100 Вт включительно подключаются в автомобильный прикуриватель, чтобы было удобно пользоваться простыми бытовыми приборами вроде ноутбука, телевизора, магнитофона или электробритвы.
Более мощные инверторы, которые вы можете использовать уже и для обогревателей и для ручного инструмента, подключаются только к клеммам аккумулятора, чтобы не нагружать автомобильную проводку.
Соответственно, и реализации этих устройств разные: более серьёзный и более мощный выглядит как промышленный прибор и более простой как игрушка инвертор мощностью до 100 Вт. Все автомобильные инверторы Neodrive имеют аппаратную защиту от перегрузок и перегрева, а так же защиту от разряда автомобильного аккумулятора. Инвертор сам сообщит вам о падении напряжения на аккумуляторе (около 10.5 Вольт) и при снижении напряжения на кле
szemp.ru
Как из 12 вольт сделать 220
Чтоб получить от 12 В напряжение стандартного значения 220 В (как в розетке) требуется специальная схема-преобразователь. Ещё она называется инвертор. Как нагрузка инвертора может выступать любой бытовой прибор определённой мощности - лампа, телевизор, пылесос и так далее. Инвертор значительно дешевле мини-электростанции, миниатюрный и легкий. Совместно с одним, или несколькими аккумуляторами он может работать как автономный источник бесперебойного питания для дома, котельной, пожарных и охранных систем. Время автономной работы зависит от мощности нагрузки и емкости аккумуляторов. Так, например, четырех аккумуляторов по 100 А/ч хватит на 8 часов автономной работы при постоянной нагрузке 500 Вт.
Схема инвертора 12-220 вольт
На элементах DD1.1, DD1.2 собран задающий генератор с частотой 500 Гц. Делитель на DD2 формирует две импульсные последовательности частотой 50 Гц со сдвинутыми на 180 градусов фазами для управления силовыми ключами VT1 и VT2 двухтактного преобразователя. Чтобы избежать сквозных токов переключения, между выключением одного ключа и включением второго существует "мертвая зона" - 10% длительности периода.
При подаче высокого уровня (логической "1") на вход "Блокировка" оба выходных ключа запираются. Выходная мощность преобразователя ограничена мощностью силового трансформатора Т1 и максимальным допустимым током выходных транзисторов. Коэффициент трансформации силового трансформатора Кт=20. В качестве выходных транзисторов подойдут IRFZ034, IRFZ044, IRFZ046 и IRFP064. Для надежности нужно иметь двойной запас по току и напряжению. Силовые цепи должны быть по возможности короче и выполнены проводами соответствующего сечения.
С помощью R2 частота генератора устанавливается 50 Гц. Осциллографом желательно проконтролировать и форму прямоугольных импульсов. Настроен инвертор монтируется в соответствующем корпусе, на переднюю панель которого выводятся амперметр, держатель предохранителя, выключатель задающего генератора, клеммы подключения нагрузки и аккумуляторной батареи питания, а также индикаторы включения аккумулятора и задающего генератора. Инвертор может осуществлять питание потребителя мощностью 100 Вт не менее 2 часов при использовании аккумуляторной батареи емкостью 44 А/ч. Подстройка переменного резистора позволяет добиться частоты колебаний строго 50 Гц.
Электрические приборы с активным характером сопротивления распространены повсеместно. К ним относятся различные виды нагревательных приборов, а также осветительные приборы на основе ламп накаливания. Также распространены комбинированные нагрузки, в которых кроме основного потребителя с активным характером сопротивления присутствуют другие потребители с разным характером сопротивления, однако мощность этих потребителей значительно ниже. Например, нагревательный элемент с схеме контроля температуры. Такие нагрузки также можно считать приближенными к активными, мера приближения определяется отношением мощностей основного активного нагрузки и не дополнительной активной.
Вообще активная нагрузка является наиболее простым видом нагрузки для инвертора, потому что выходной ток инвертора в любой момент времени, то есть при любом мгновенном значении выходного напряжения, ограничен и определяется законом Ома. Поэтому допустима любая форма выходного напряжения инвертора, например модифицированная синусоида. Также весь выходной ток инвертора идет на создание исходной активной мощности, поэтому эффективность работы инверторов любого типа будет максимальная при данном типичные нагрузки. Различие между типами инверторов с различной формой выходного напряжения можно оценить с помощью частотного анализа по гармоническому составу выходного напряжения.
Инверторы с синусоидальной формой выходного напряжения содержат в спектре выходного напряжения лишь основную гармонику 50 Гц. Инверторы же с выходным напряжением в виде модифицированной синусоиды содержат в спектре выходного напряжения также высшие нечетные гармоники значительной амплитуды. Поскольку форма выходного тока при активной нагрузке повторяет форму напряжения.
Как и для емкостного нагрузки, для нагрузки с выпрямителем на входе, высокий уровень токов при источнике напряжения в виде модифицированной синусоиды создает повышенный акустический эффект при работе инвертора. Спектральный состав выходного тока инвертора с формой выходного напряжения в виде модифицированной синусоиды при работе на нагрузку с выпрямителем на входе весьма широкополосный, а амплитуда тока весьма велика, поэтому звуковой эффект производимый этим током весьма громкий и неприятный на слух. При этом производить звуковое впечатление может любой элемент схемы, через который протекает выходной ток инвертора, этот элемент может находиться в инверторе или в электроприборе, что подключается, или в соединительных проводах.
Напряжение попадает на устройство коммутации, который осуществляет обработку полученных импульсов от мультивибратора. С помощью устройства управления регулятором осуществляется регулирование на выходе мультивибратора частоты импульсов, что обеспечивает получение нужной частоты. Необходима переменное напряжение поступает на вход выходного повышающего трансформатора, на выходе которого образуется переменное напряжение. Для защиты устройства от перенапряжения используют предохранители, он срабатывает в случае возникновения аварийной ситуации. Питание устройства осуществляется с помощью автомобильной аккумуляторной батареи на 12 В.
Похожие схемы
aes2.ru
| Из 12 вольт в 220 вольт 50 герц - преобразователь для ветростанции. Наверное все помнят нашу статью ветрогенератора. Конечно установка мощная, но напряжение постоянное и во вторых напряжение маленькое. В связи с этим представляю вашему вниманию преобразователь напряжения при помощи которого мы сможем получить переменное 220 вольт от постоянного 12. На выxоде преобразователя частота ровна 50 герц и поэтому к нему можно подключать бытовые устройства, такие как телевизор, магнитофоны, зарядное устройство для мобильного телефона и тому подобное.
Преобразователь 12 220 имеет маленькие размеры и может использоваться в автомобиле. Подбор деталей сделан очень тщательно и поэтому конструкция (особенно транзисторы) почти не греются. Микросхему в конструкции преобразователя я не стал использовать, сердцем конструкции является мультивибратор он же задает частоту, затем транзисторный каскад который открывает более мощные транзисторы. В качестве трансформатора использован Ш-образный трансформатор из компьютерного блока питания. Трансформатор берем тот, который побольше, забыл сказать мощность преобразователя 250 ватт, и эти данные не только расчетные данные, но и проверены практикой. Нагрузил преобразователь двумя 100 ваттовыми лампами, потом подключил лампу 40 ватт, накал у ламп не падал, когда лампу накаливания с мощностью 40 ватт заменил лампой 60 ватт, накал чуть спал, следовательно реальная мощность преобразователя ровна расчетной мощности.
Вернемся к трансформатору, в крайнем случае можно применить Ш-образный трансформатор от тиристорного телевизоры, если есть возможность, лучше всего использовать ферритовое кольцо. Первичная обмотка содержит 12 витков с отводом от середины, а мотаем ее так - берем 8 жил провода с диаметром 0,5 миллиметра и плотно мотаем на каркас трансформатора, мотаем 6 витков и делаем отвод, затем мотаем еще 6 витков. Потом концы проводов скручиваем и залуживаем. Затем первичную обмотку изолируем тканевой изоляционной лентой. Вторичная обмотка содержит 160-170 витков провода с диаметром 0,5 миллиметр. Транзисторы мультивибратора типа кт315 или импортный аналог С9014. В качестве усилительного каскада использованы мощные транзисторы типа MJE13007 от блока питания атx, можно также использовать отечественные типа кт819 но мощность спадет до 180 ватт, если использовать более мощные советские транзисторы типа кт 9827, то мощность можно повысить до 300 350 ватт.
Радиатор на фотографияx как видите достаточно большой, но потом его заменил на гораздо маленькие. Резисторы 15 ом нужно ставить с мощностью 2 ватта, транзисторы кт805 можно заменить маломощными типа кт817, диоды можно ставить импортные, если нагрузка до 100 ватт, то диоды можно исключить из схемы. Рекомендую использовать аккумуляторы с силой тока не более 60 ампер. Преобразователь 12 220 удобно монтировать в компьютерном блоке питания, кулер для транзисторов желательно конечно поставить, у меня для кулера не было необходимости, поскольку повышение температуры у меня нет. Поделитесь полезными схемами
|
В последнее время большую популярность у людей завоевали сварочные инверторы из Китая. Сварочные аппараты инверторного типа, имеют настолько неоспоримые преимущества перед обычными, что единственным их недостатком являлась высокая цена. Однако ситуация изменилась с массовым приходом на наши рынки дешёвых, китайских инверторов.samodelnie.ru
Как получить 220 вольт в автомобиле
Количество электрических и электронных приборов, потребность в которых возникает у человека ежедневно, постоянно растет. Достаточно вспомнить несколько наиболее распространенных: бритва, смартфон, ноутбук, фотокамера.
Некоторые из них имеют встроенные аккумуляторы небольшой мощности и могут быть заряжены от тока небольшого напряжения. Для них производитель, как правило, предусматривает зарядное устройство, работающее от разъема автомобильного прикуривателя. Однако есть и такие, которые могут работать только от бытовой сети, так как потребляют при зарядке аккумулятора достаточно большой ток. К таким приборам относится, к примеру, большая часть ноутбуков.
Кроме того, многие бытовые приборы, которые могут понадобиться в дальнем путешествии, могут работать только от бытовой сети с переменным стабилизированным напряжением 220 вольт и частотой 50 герц.
Инвертор, подключенный к бортовой сети, по сути, дает возможность иметь в машине обычную бытовую розетку
Жесткие требования к электросети обусловлены, как правило, наличием электрических компонентов, таких как насосы или компрессоры, которые просто не могут работать с электричеством плохого качества и быстро выходят из строя. Поэтому для подключения к бортовой сети автомобиля для них требуется прибор, который не только преобразует 12 вольт в 220, но и выдает на выходе ток, соответствующий ряду параметров.
Что такое инвертор и для чего он используется?
В бортовой сети автомобиля течет постоянный ток, имеющий напряжение 12 вольт. Инвертор, подключенный к бортовой сети, по сути, дает возможность иметь в машине обычную бытовую розетку, в которую можно включать бытовые приборы и инструменты: компьютеры, зарядные устройства для телефонов, микроволновки, холодильники и т.п.
Подбирать инверторы следует в зависимости от того, какие приборы будут с ними использоваться
Ограничений по использованию техники практически нет, но нужно всегда представлять, сколько потребляет тот или иной прибор, чтобы использовать с ним инвертор, рассчитанный на такое потребление, так как в маломощный инвертор, к примеру, включать холодильник нельзя – у него просто сгорят предохранители.
Классификация инверторов по мощности подключаемых потребителей и типу подключения к бортовой сети
От правильного подбора инвертора зависит не только его долгая и бесперебойная работа, но и сохранность автомобильной сети. Подбирать инверторы следует в зависимости от того, какие приборы будут с ними использоваться. Информация о средней и пиковой потребляемой мощности (пиковым потреблением называется максимальная мощность, которую способен потреблять прибор, как правило, снабженный электромотором или другим компонентом, требующим запуска) содержится в руководстве пользователя, в разделе «Основные технические характеристики». В соответствии с этими параметрами и следует подбирать инвертор.
Если в руководстве пользователя к прибору сказано, что пиковая мощность – 500 ватт при средней мощности 300 ватт, значит, нужно покупать инвертор на 1 кВт, с запасом. С одной стороны, прибор будет гарантированно запускаться и работать, с другой, используя инвертор, вы будете действовать в рамках техники безопасности.
Существует два основных направления классификации инверторов – по совокупной мощности подключаемых потребителей (200 В, 1 кВт и так далее), и по типу подключения – к разъему прикуривателя или напрямую к клеммам аккумулятора при помощи специальных силовых проводов, снабженных зажимами. Эти два параметра связаны напрямую – инверторы с мощностью на выходе до 200 ватт подключаются к прикуривателю, более мощные – к клеммам аккумулятора. Это деление связано с тем, что провода, ведущие к розетке прикуривателя, не рассчитаны на большое потребление, и если включить в розетку инвертор большой мощности, начнут греться, а если вовремя не сработает предохранитель, могут и оплавиться.
Как правильно установить и использовать инвертор
К использованию маломощных инверторов, которые подключаются к розетке прикуривателя особых требований не предъявляется. Температурный диапазон, в котором они могут работать - от -15 до +50 градусов в условиях нормальной влажности. Не стоит оставлять работающий прибор под прямыми лучами солнца. Не рекомендуется также прятать его в ящики и под сиденья, так как при работе инвертор греется, и тепло, во избежание отключения прибора, должно беспрепятственно отводиться от корпуса циркулирующим в салоне воздухом.
В принципе, все те же требования относятся и к более мощным инверторам, которые подключаются к клеммам аккумулятора. Есть и специфические важные требования: нельзя включать зажигание автомобиля и заводить мотор, если инвертор подключен к недемонтированному аккумулятору, к которому подключены клеммы проводки автомобиля.
В принципе, инвертор оснащен защитой от большинства нештатных ситуаций. К примеру, при падении тока на входе до напряжения менее 11 вольт на корпусе инвертора загорается сигнализатор, а если падение напряжения становится критичным, может подаваться и звуковой сигнал. Предусмотрена и защита от перегрева, а также от короткого замыкания.
Какие приборы можно подключать к инвертору и какие существуют ограничения
Большинство бытовых приборов, особенно, электронных, нетребовательны к «качеству» электротока в сети и не имеют режимов пиковой нагрузки. Однако аудиоаппаратура, например, хорошо работает от бытовой электросети и может работать плохо, если подключить ее к инвертору.
Дело здесь в одном из параметров тока на выходе из инвертора, который называется синусоидой. Не вдаваясь в технические подробности, можно сказать, что в бытовой электросети эта синусоида эталонная. Однако большинство имеющихся на рынке инверторов конструктивно не могут выдавать ток с идеальной синусоидой. Если же этот параметр все-таки сопоставим с бытовой сетью, прибор будет очень дорогим. Ток большинства инверторов имеет модифицированную синусоиду, а это значит, что в звучании колонок аудиосистемы, например, могут появится посторонние шумы, так называемые наводки.
Не любят модифицированную синусоиду насосы некоторых типов и еще ряд электрокомпонентов. Однако на работу подавляющего большинства приборов форма синусоиды влияния не оказывает. Как правило, в руководстве по эксплуатации инвертора все ограничения описаны.
Таким образом, чтобы подобрать подходящий инвертор, нужно сделать несложные вычисления. Необходимо подсчитать суммарное потребление всех приборов, которые вы в него собираетесь включать. При этом, если у электроприборов есть параметр пиковой нагрузки, нужно покупать инвертор с учетом именно этого параметра. Кроме того, необходимо включать в расчет определенный запас, так как задокументированная пиковая нагрузка, к примеру, холодильника в момент запуска компрессора, может отличаться от заявленной. В случае правильного расчета потребления прибор гарантированно «потянет» все, что вы в него включите.
Остается сказать только о времени работы от аккумулятора без подзарядки. Лучше всего сделать это на примере. Автомобильный инвертор, рассчитанный на 2 кВт, способен питать дачную котельную с примерным расчетным потреблением 800 ватт в течение приблизительно 2 часов от аккумулятора емкостью 60 ампер-часов, при условии, что аккумулятор в нормальном рабочем состоянии. По истечении этого времени необходимо иметь под рукой сменный дополнительный аккумулятор.
blamper.ru
Понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт: способы изготовления
Трансформатор — это устройство, которое представляет собой сердечник с двумя обмотками. На них должно быть одинаковое количество витков, а сам сердечник набирается из электротехнической стали.
На входе устройства подаётся напряжение, в обмотке появляется электродвижущая сила, которая создаёт магнитное поле. Через это поле проходят витки одной из катушек, благодаря чему возникает сила самоиндукции. В другой же возникает напряжение, отличающееся от первичного на столько раз, на сколько отличается число витков обеих обмоток.
Принцип работы, для чего нужен
Действие трансформатора происходит так:
- Ток проходит по первичной катушке, которая создаёт магнитное поле.
- Все силовые линии замыкаются возле проводников катушки. Некоторые из этих силовых линий замыкаются возле проводников другой катушки. Получается, что обе связаны между собой при помощи магнитных линий.
- Чем дальше расположены обмотки друг от друга, тем с меньшей силой возникает между ними магнитная связь, так как меньшее количество силовых линий первой цепляется за силовые линии второй.
- Через первую проходит переменный ток (который меняется во времени и по определённому закону), значит, магнитное поле, которое создаётся, тоже будет переменным, то есть меняться во времени и по закону.
- Из-за изменения тока в первой в обе катушки поступает магнитный поток, который меняет величину и направление.Происходит индукция переменной электродвижущей силы. Об этом говорится в законе электромагнитной индукции.
- Если концы второй соединить с приёмниками электроэнергии, то в цепочке приёмников появится ток. К первой от генератора будет поступать энергия которая равная энергии, отдаваемой в цепочку второй. Энергия передаётся посредством переменного магнитного потока.
Понижающий трансформатор необходим для преобразования электроэнергии, а именно для понижения её показателей, чтобы можно было предотвратить сгорание электротехники.
Порядок сборки и подключение
Несмотря на то, что данный прибор кажется на первый взгляд сложным устройством, его можно собрать самостоятельно. Для этого надо выполнить такие шаги:
- Сначала рассчитываются характеристики и количество витков на обмотках устройства. В данном случае, напряжение первичной сети равно 220 В, а получить при помощи прибора планируется 12 В, при площади сечения в 6 квадратных сантиметров, значит составляется формула с такими расчётами: постоянная величина среднего трансформаторного железа равна 60, её следует разделить на площадь.
Получится 10 — это показатель витков, которые приходятся на один Вольт. Полученное число умножается на 220 — это число витков первичной обмотки. Количество витков второй нужно рассчитывать по такому же принципу: полученные 10 витков умножаются на 12 В.
- Сердечник можно изготовить из жестяных банок, для этого надо нарезать полоски длиной до 30 см, шириной — 2 см.
Эти заготовки обжигаются в печи на огне, после этого они остывают и с поверхности нужно счистить окалину. Покрыть лаком и наклеить с одной стороны полоски бумаги. Также необходимо приготовить провод с бумажной изоляцией, сечение — 0,3 мм. Вторичная обмотка будет выполняться проводом сечением 1 мм.
- Из толстого картона выполнить основу для катушки. На неё намотать пропарафиненную бумагу и после этого можно приступать к намотке проволоки. После каждых двух рядов нужно прокладывать слой этой бумаги.
- Вторичная обмотка наматывается в том же направлении, что и первая. В готовую катушку необходимо вставить железные полоски, они должны войти на половину своей длины. Этими полосками обтягивается основа, и концы соединяются внизу. Возле сердечника и каркаса оставляется небольшое расстояние.
- Основание для понижающего устройства лучше сделать из обычной доски толщиной до 50 мм. Крепить детали лучше при помощи больших металлических скобок. Делать это нужно так, чтобы скобки огибали нижнюю часть сердечника.
- Последним шагом концы обмоток выводятся на каркас и закрепляются с контактами.
Пример схемы подключения понижающего трансформатора 220 на 12 В:
Чтобы было легче наматывать катушки (на заводах для этого используют специальное оборудование), можно использовать две деревянные стойки, закреплённые на доске, и ось из металла, продетую между отверстиями в стойках. На одном конце следует металлический прутик изогнуть в виде рукоятки.
Простые советы о том, как проверить трансформатор мультиметром на работоспособность, читайте в следующем обзоре.В 1891 г Никола Тесла разработал трансформатор (катушку), при помощи которого он ставил эксперименты с электрическими разрядами высоких напряжений. Как сделать трансформатор Тесла своими руками, узнайте здесь.
Полезная и интересная информация о подключении галогенных ламп через трансформатор — тут.
Итоги
- Трансформатором называется прибор с сердечником и двумя катушками-обмотками. На входе прибора подаётся электроэнергия, которая понижается до необходимых показателей.
- Принцип работы понижающего трансформатора заключается в создании электродвижущей силы, которая создаёт магнитное поле. Витки одной из катушек проходят через это поле, и появляется сила самоиндукции. Ток изменяется, меняется его величина и направление. Энергия подаётся при помощи переменного магнитного поля.
- Такой прибор нужен для преобразования энергии, благодаря чему предотвращается сгорание электротехники и выход её из строя.
- Порядок сборки подобного устройства очень простой. Сначала следует сделать некоторые расчёты и можно приступать к работе. Чтобы можно было быстро и просто производить намотку катушек, необходимо сделать простое приспособление из доски, стоек и рукоятки.
В заключение предлагаем вашему вниманию ещё один способ сборки и подключения понижающего трансформатора с 220 на 12 Вольт:
elektrik24.net
Бестрансформаторное электропитание.Конденсатор вместо резистора | Meanders.ru
В радиолюбительской практике, да и в промышленной аппаратуре источником электрического тока обычно являются гальванические элементы, аккумуляторы, или промышленная сеть 220 вольт. Если радиоприбор переносной (мобильный), то использование батарей питания себя оправдывает такой необходимостью. Но если радиоприбор используется стационарно, имеет большой ток потребления, эксплуатируется в условиях наличия бытовой электрической сети, то питание его от батарей практически и экономически не выгодно. Для питания различных устройств низковольтным напряжением от бытовой сети 220 вольт существуют различные виды и типы преобразователей напряжения бытовой сети 220 вольт в пониженное. Как правило, это схемы трансформаторного преобразования.
Схемы трансформаторного питания строятся по двум вариантам
1. «Трансформатор – выпрямитель — стабилизатор» — классическая схема питания, обладающая простотой построения, но большими габаритными размерами;
2. «Выпрямитель — импульсный генератор – трансформатор – выпрямитель – стабилизатор» — схема импульсного источника питания, обладающая малыми габаритными размерами, но имеющая более сложную схему построения.
Самое главное достоинство указанных схем питания – наличие гальванической развязки первичной и вторичной цепи питания. Это снижает опасность поражения человека электрическим током, и предотвращает выход аппаратуры из строя по причине возможного замыкания токоведущих частей устройства на «ноль». Но иногда, возникает потребность в простой, малогабаритной схеме питания, в которой наличие гальванической развязки не важно. И тогда мы можем собрать простую конденсаторную схему питания. Принцип её работы заключается в «поглощении лишнего напряжения» на конденсаторе. Для того, чтобы разобраться в том, как это поглощение происходит, рассмотрим работу простейшего делителя напряжения на резисторах.
Делитель напряжения состоит из двух резисторов R1 и R2. Резистор R1 – ограничительный, или по другому называется добавочный. Резистор R2 – нагрузочный (Rн), он же является внутренним сопротивлением нагрузки.
Предположим, что нам необходимо из напряжения 220 вольт получить напряжение 12 вольт. Указанные U2 = 12 вольт должны падать на сопротивлении нагрузки R2. Это означает, что остальное напряжение U1 = 220 – 12 = 208 вольт должно падать на сопротивлении R1.
Допустим, что в качестве сопротивления нагрузки мы используем обмотку электромагнитного реле, а активное сопротивление обмотки реле R2 = 80 Ом. Тогда по закону Ома, ток, протекающий через обмотку реле, будет равен: Iцепи = U2/R2 = 12/80 = 0,15 ампер. Указанный ток должен течь и через резистор R1. Зная, что на этом резисторе должно падать напряжение U1 = 208 вольт, по закону Ома определяем его сопротивление:
R1 = UR1 / Iцепи = 208/0,15 = 1 387 Ом.
Определим мощность резистора R1: Р = UR1 * Iцепи = 208 * 0,15 = 31,2 Вт.
Для того, чтобы этот резистор не грелся от рассеиваемой на нём мощности, реальное значение его мощности необходимо увеличить в раза два, это приблизительно составит 60 Вт. Размеры такого резистора довольно внушительны. И вот здесь нам пригодится конденсатор!
Мы знаем, что любой конденсатор в цепи переменного тока обладает таким параметром, как «реактивное сопротивление» — сопротивление радиоэлемента изменяющееся в зависимости от частоты переменного тока. Реактивное сопротивление конденсатора определяется по формуле:
где п – число ПИ = 3,14, f – частота (Гц), С – ёмкость конденсатора (фарад).
Заменив резистор R1 на бумажный конденсатор С, мы «забудем» что такое резистор внушительных размеров.
Реактивное сопротивление конденсатора С должно приблизительно равняться ранее рассчитанному значению R1 = Хс = 1 387 Ом.
Преобразовав формулу заменив местами величины С и Хс, мы определим значение ёмкости конденсатора:
С1 = 1 / (2*3,14*50*1387) = 2,3*10-6 Ф = 2,3 мкФЭто может быть несколько конденсаторов с требуемой общей ёмкостью, включенных параллельно, или последовательно.
Схема бестрансформаторного (конденсаторного) питания будет выглядеть следующим образом:
Но изображённая схема работать будет, но не так как мы планировали! Заменив массивный резистор R1 на один, или два малогабаритных конденсатора, мы выиграли в размерах, но не учли одно — конденсатор должен работать в цепи переменного тока, а обмотка реле – в цепи постоянного тока. На выходе нашего делителя переменное напряжение, и его необходимо преобразовать в постоянное. Это достигается вводом в схему диодного выпрямителя разделяющего входную и выходную цепь, а так же элементов сглаживающих пульсацию переменного напряжения в выходной цепи.
Окончательно, схема бестрансформаторного (конденсаторного) питания будет выглядеть следующим образом:
Конденсатор С2 — сглаживающий пульсации. Для исключения опасности поражения электрическим током от накопленного напряжения в конденсаторе С1, в схему введен резистор R1, который шунтирует конденсатор своим сопротивлением. При работе схемы он своим большим сопротивлением не мешает, а после отключения схемы от сети, в течение времени, определяемого секундами, через резистор R1 происходит разряд конденсатора. Время разряда определяется обыкновенной формулой:
Для того, чтобы следующий раз не делать все вышеперечисленные расчёты, выведем окончательную формулу расчёта ёмкости конденсатора схемы бестрансформаторного (конденсаторного) питания. При известных значениях входного и выходного напряжения, а также сопротивления R2 (оно же — сопротивление нагрузки Rн), значение сопротивления R1 находится в соответствии с пунктом 3 статьи «Делитель напряжения«:
Объединив две формулы, находим конечную формулу расчета ёмкости конденсатора схемы бестрансформаторного питания:
где Rн – сопротивление нагрузки, в нашем случае это – сопротивление обмотки реле Р1.
Учитывая, что при работе в переменном напряжении в конденсаторе происходят перезарядные процессы, а также сдвиг фазы тока по отношению к фазе напряжения, необходимо брать конденсатор на напряжение в 1,5…2 раза больше того напряжения, которое подаётся в цепь питания. При сети 220 вольт, конденсатор должен быть рассчитан на рабочее напряжение не менее 400 вольт.
По указанной выше формуле можно рассчитать значение ёмкости схемы бестрансформаторного питания для любого устройства, работающего в режиме постоянной нагрузки. Для работы в условиях переменной нагрузки, меняется также ток и напряжение выходной цепи. Для стабилизации выходного напряжения обычно применяют стабилитроны, или эквивалентные транзисторные схемы, ограничивающие выходное напряжение на необходимом уровне. Одна из таких схем показана на рисунке ниже.
Вся схема включена в сеть 220 вольт постоянно, а реле Р1 включается в цепь и выключается с помощью выключателя S1. В качестве выключателя может быть и полупроводниковый прибор, например транзистор. Транзисторный каскад VT1 включен параллельно нагрузке, он исключает увеличение напряжения во вторичной цепи. Когда нагрузка отключена, ток
meanders.ru
