Как сделать преобразователь. Как сделать простой преобразователь напряжения своими руками: пошаговая инструкция

alexxlabПреобразовател
Как собрать преобразователь напряжения 12В в 220В своими руками. Какие детали нужны для создания инвертора. Какую схему использовать для преобразователя напряжения. Как подключить и настроить самодельный инвертор.

Содержание

Принцип работы преобразователя напряжения

Преобразователь напряжения (инвертор) позволяет получить переменное напряжение 220В от источника постоянного тока, например, автомобильного аккумулятора 12В. Принцип работы основан на преобразовании постоянного тока в переменный с помощью электронной схемы.

Основные компоненты преобразователя напряжения:

  • Задающий генератор — формирует управляющие импульсы
  • Силовые ключи — коммутируют ток от источника питания
  • Трансформатор — повышает напряжение до требуемого уровня
  • Фильтр — сглаживает выходное напряжение

При подаче постоянного напряжения 12В генератор вырабатывает прямоугольные импульсы, которые открывают и закрывают силовые ключи. Через первичную обмотку трансформатора начинает протекать пульсирующий ток. На вторичной обмотке формируется переменное напряжение, которое после фильтрации приобретает синусоидальную форму 220В.


Необходимые компоненты для сборки

Для создания простого преобразователя напряжения 12В в 220В потребуются следующие компоненты:

  • Микросхема задающего генератора (например, КР1211ЕУ1)
  • Силовые полевые транзисторы (например, IRL2505)
  • Импульсный трансформатор
  • Конденсаторы и резисторы
  • Диоды и стабилитрон
  • Печатная плата
  • Радиатор охлаждения
  • Корпус

Большинство компонентов можно приобрести в магазинах радиодеталей. Трансформатор можно использовать готовый или намотать самостоятельно. Мощность компонентов подбирается исходя из требуемой выходной мощности преобразователя.

Схема преобразователя напряжения

Рассмотрим простую схему преобразователя напряжения 12В в 220В мощностью до 400Вт:

[Здесь должна быть принципиальная электрическая схема преобразователя]

Основные элементы схемы:

  • DA1 — микросхема КР1211ЕУ1 (задающий генератор)
  • VT1, VT2 — силовые транзисторы IRL2505
  • T1 — импульсный трансформатор
  • C4, C5 — выходные конденсаторы фильтра
  • VD1 — стабилитрон для питания микросхемы

Микросхема DA1 генерирует управляющие импульсы, которые поочередно открывают силовые транзисторы VT1 и VT2. Через первичную обмотку трансформатора T1 протекает импульсный ток. На вторичной обмотке формируется переменное напряжение, которое выпрямляется и фильтруется.


Пошаговая сборка преобразователя

Процесс сборки преобразователя напряжения включает следующие этапы:

  1. Изготовление или приобретение печатной платы согласно принципиальной схеме
  2. Монтаж радиоэлементов на плату (начиная с мелких деталей)
  3. Намотка трансформатора (если используется самодельный)
  4. Установка силовых транзисторов на радиатор охлаждения
  5. Монтаж платы и трансформатора в корпус
  6. Подключение входных и выходных проводов
  7. Настройка и проверка работоспособности

При монтаже важно соблюдать полярность компонентов и использовать качественный припой. Силовые цепи следует выполнять проводами достаточного сечения.

Настройка и проверка преобразователя

После сборки необходимо настроить и проверить работу преобразователя напряжения:

  1. Подключить на вход источник постоянного тока 12В
  2. Измерить выходное напряжение — оно должно составлять 220В ±10%
  3. Проверить форму выходного сигнала осциллографом
  4. Подключить нагрузку и замерить выходную мощность
  5. Проконтролировать нагрев силовых элементов

При отклонении параметров от нормы может потребоваться подстройка частоты генератора или коррекция обмоток трансформатора. Важно не превышать максимальную мощность преобразователя во избежание выхода из строя.


Меры безопасности при использовании

При работе с самодельным преобразователем напряжения необходимо соблюдать следующие меры безопасности:

  • Использовать качественную изоляцию всех токоведущих частей
  • Обеспечить надежное заземление корпуса
  • Не допускать попадания влаги внутрь устройства
  • Не превышать максимальную мощность нагрузки
  • Не вскрывать корпус при включенном питании
  • При появлении дыма или запаха немедленно отключить питание

Следует помнить, что на выходе преобразователя формируется опасное для жизни напряжение 220В. Соблюдение правил электробезопасности обязательно.

Области применения самодельных преобразователей

Преобразователи напряжения, собранные своими руками, могут использоваться в различных сферах:

  • Питание бытовых приборов от автомобильного аккумулятора
  • Создание автономных источников питания для дачи или загородного дома
  • Резервное электроснабжение при отключениях сети
  • Питание маломощного электроинструмента в полевых условиях
  • Запуск люминесцентных и светодиодных ламп от низковольтных источников

При правильном изготовлении самодельный преобразователь может стать надежным источником питания 220В в условиях отсутствия централизованного электроснабжения. Однако для ответственных применений рекомендуется использовать сертифицированные промышленные образцы.



Преобразователь напряжения с 3.7 на 220 вольт

С помощью данного преобразователя напряжения можно получить 220 вольт от аккумуляторной батареи, напряжением 3.7 вольт. Схема не сложная и все детали доступы, этим преобразователям можно запитать энергосберегающую или светодиодную лампу. К сожалению более мощные приборы подключить не получится, так как преобразователь маломощный и больших нагрузок не выдержит.

Итак, для сборки преобразователя нам понадобится:
  • Трансформатор от старого зарядного устройства для телефона.
  • Транзистор 882P или его отечественные аналоги КТ815, КТ817.
  • Диод IN5398, аналог КД226 или вообще любой другой рассчитанный на обратный ток до 10 вольт средней или большой мощности.
  • Резистор (сопротивление) на 1 кОм.
  • Макетная плата.

[ads1]

Еще естественно понадобится паяльник с припоем и флюсом, кусачки, провода и мульти метр (тестер). Можно конечно изготовить и печатную плату, но для схемы из нескольких деталей не стоит тратить время на разработку разводки дорожек их прорисовку и травление фольгированного текстолита или гетинакса. Проверяем трансформатор. Плата старого зарядного устройства.

Аккуратно выпаиваем трансформатор.

Дальше нам надо проверить трансформатор и найти выводы его обмоток. Берем мультиметр, переключаем его в режим омметра. По очереди проверяем все выводы, находим те которые парой «звонятся» и записываем их сопротивления.
1. Первая 0,7 Ом.

2. Вторая 1,3 Ом.

3. Третья 6,2 Ом.

Та обмотка, у которой наибольшее сопротивление была первичной, на нее подавалось 220 В. В нашем устройстве она будет вторичной, то есть выходом. С остальных снималось пониженное напряжение. У нас они будут служить как первичная (та, которая с сопротивлением 0,7 ом) и часть генератора (с сопротивлением 1,3). Результаты замеров у разных трансформаторов могут отличаться, нужно ориентироваться на их соотношение между собой.

Схема устройства

Как видите она простейшая. Для удобства мы пометили сопротивления обмоток. Трансформатор не может преобразовывать постоянный ток. Поэтому на транзисторе и одной из его обмоток собран генератор. Он подает пульсирующее напряжение от входа (батареи) на первичную обмотку, напряжение около 220 вольт снимается с вторичной.

Собираем преобразователь

Берем макетную плату.

Устанавливаем трансформатор на нее. Выбираем резистор в 1 килоом. Вставляем его в отверстия платы, рядом с трансформатором. Загибаем выводы резистора так чтобы соединить их с соответствующими контактами трансформатора. Припаиваем его. Удобно при этом закрепить плату в каком ни будь зажиме, как на фото, чтобы не возникала проблема недостающей «третьей руки». Припаянный резистор. Лишнюю длину вывода обкусываем. Плата с обкусанными выводами резистора. Дальше берем транзистор. Устанавливаем его на плату с другой стороны трансформатора, так как на скриншоте (расположения деталей я подобрал так, чтобы было удобнее их соединять согласно принципиальной схеме). Изгибаем выводы транзистора. Припаиваем их. Установленный транзистор. Берем диод. Устанавливаем его на плату параллельно транзистору. Припаиваем. Наша схема готова.

Припаиваем провода для подключения постоянного напряжения (DC input). И провода для съема пульсирующего высокого напряжения (AC output).

Для удобства провода на 220 вольт берем с «крокодилами».

Наше устройство готово.

Тестируем преобразователь

Для того чтобы подать напряжение выбираем аккумулятор на 3-4 вольта. Хотя можно использовать и любой другой источник питания.

Припаиваем провода входа низкого напряжения к нему, соблюдая полярность. Замеряем напряжение на выходе нашего устройства. Получается 215 вольт.

Внимание. Не желательно прикасаться к деталям при подключенном питании. Это не столь опасно, если у вас нет проблем со здоровьем, особенно с сердцем (хотя две сотни вольт, но ток слабый), но неприятно «пощипать» может.
Завершаем тестирование, подключив люминесцентную энергосберегающую лампу на 220 вольт. Благодаря «крокодилам» это несложно сделать без паяльника. Как видите, лампа горит.

Наше устройство готово.
Совет.Увеличить мощность преобразователя можно установив транзистор на радиатор.
Правда емкости аккумулятора хватит не на долго. Если вы собираетесь постоянно использовать преобразователь, то выберите более емкую батарею и сделайте для него корпус.

Смотрите видео

Простой преобразователь 12В в 220В 50Гц

В статье дается описание схемы преобразователя выполненного на современной элементной базе, содержащего минимальное количество деталей и позволяющего получить в нагрузке значительную мощность.

Вот уже много лет на страницах радиотехнических изданий публикуются схемы, позволяющие от автомобильного аккумулятора получить переменное напряжение 220В для питания различной аппаратуры в «полевых» условиях. Конечно, можно всегда купить преобразователь напряжения 12 220, но на много интереснее сделать преобразователь напряжения своими руками.

Схемотехника таких преобразователей достаточно проста: задающий генератор управляет работой мощных выходных транзисторов, «раскачивающих» выходной трансформатор. Генератор, как правило, выполнялся на микросхемах малой степени интеграции К155, К561 и им подобных и содержал от двух до четырех корпусов.

Для согласования мощных выходных транзисторов с этими микросхемами приходилось вводить дополнительные каскады на транзисторах малой и средней мощности. Выходные транзисторы, в качестве которых использовались чаще всего КТ819ГМ, приходилось ставить на достаточно большой радиатор.

Современная элементная база позволяет существенно упростить подобные схемы. Предлагаемая схема, по сравнению с только что описанными, содержит минимальное количество деталей.

В качестве задающего генератора используется специализированная микросхема КР1211ЕУ1. Кстати, микросхема отечественная и импортных аналогов у нее нет.

В качестве выходных ключей используются мощные полевые транзисторы IRL2505, которые часто применяются в различных автомобильных устройствах.

КР1211ЕУ1 имеет два выхода – прямой и инверсный. Это выводы 4 и соответственно 6. Уровень сигнала на этих выходах достаточен для непосредственного управления выходными транзисторами: транзисторы открываются импульсами высокого уровня. Причем между ними самой микросхемой формируется пауза (низкий уровень), которая на некоторый промежуток времени, иногда его называют «мертвым временем», удерживает оба транзистора в закрытом состоянии. Это сделано для того, чтобы исключить появление сквозного тока при открытии обоих ключей сразу.

Электрическая принципиальная схема преобразователя 12В в 220В 50Гц

Необходимая частота генератора задается цепочкой R1 – C1, цепь R2 – C2 используется в качестве пусковой.

Вывод 1 микросхемы позволяет отключить генерацию импульсов, для чего на него следует подать высокий уровень. Это свойство можно использовать для дистанционного управления или для защиты. В данной схеме эти функции не используются, поэтому вывод 1 просто соединен с общим проводом.

Выходной двухтактный каскад выполнен на трансформаторе Т1 и ключевых транзисторах VT1, VT2, в качестве которых используются IRL2505. Сопротивление открытого канала этих транзисторов 0,008 Ом. Это соизмеримо с сопротивлением механических контактов, поэтому мощность, рассеиваемая транзистором в открытом состоянии невелика, даже при больших токах, что позволяет в ряде случаев отказаться от применения радиаторов.

Постоянный ток IRL2505 до 104А, импульсный 360А. такие параметры позволяют применить выходной трансформатор мощностью до 1000Вт, при котором можно снять в нагрузку до 400Вт при напряжении 220В.

Достоинством данного преобразователя является то, что можно применить любой готовый трансформатор, у которого есть две выходные обмотки на 12В. Мощность трансформатора зависит от нагрузки и должна быть в 2,5 раза выше: предположим, что мощность нагрузки 30Вт. Тогда мощность трансформатора должна быть не менее 30*2,5 = 75Вт.

При выходной мощности не более 200Вт транзисторы можно на радиаторы не ставить.

О деталях. Микросхема А1 получает питание от параметрического стабилизатора R3, VD1, C3. В качестве стабилитрона VD1 подойдет любой с напряжением стабилизации 8…10В.

Электролитические конденсаторы импортные. Если нет конденсаторов на 10000мкф, (С4, С5) их можно заменить конденсаторами емкостью 4700мкф, включив их параллельно.

Конденсатор С6 служит для подавления на выходе высокочастотных импульсов. Он может быть типа К-73-17 или подобный ему импортный.

При монтаже не следует забывать о том, что уже при мощности в 400Вт ток, потребляемый от аккумулятора по цепи 12В, может достигать 40А, поэтому провода для присоединения к аккумулятору должны быть достаточного сечения и минимально возможной длины.

Борис Аладышкин

Практическая электротехника и электроника

Как сделать простой конвертер единиц измерения в Vue

Эта статья является результатом сотрудничества с UPDIVISION, аутсорсинговой компанией, разрабатывающей сложное программное обеспечение для компаний по всему миру.

Прочтите оригинальную статью в их блоге

В этой статье вы узнаете, как создать конвертер единиц энергии SPA (одностраничное приложение) в Vue!

Чему вы научитесь

Это простой, интуитивно понятный проект, который идеально подходит для начинающих. Создав это как новичок в Vue, вы узнаете, как:

  1. Обработка пользовательского ввода через Vue
  2. Выполнять математические операции над пользовательским вводом и сохранять результат как переменную
  3. Управление DOM (объектной моделью документа)
  4. Использование функций в Vue
  5. Использование кнопок в Vue

Конечный результат

Вот как будет работать приложение, которое вы будете создавать в этом руководстве:

Настраивать

Прежде всего, установите Vue CLI через npm или yarn, если вы еще этого не сделали. 

npm установить -g @vue/cli
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Или 

глобальная пряжа добавить @vue/cli
Войдите в полноэкранный режимВыйдите из полноэкранного режима

Затем создайте новый проект Vue, выполнив следующее. 

npm инициализация vue@latest
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Вам будут представлены следующие подсказки: 

✔ Название проекта: … ваше-имя-проекта>
✔ Добавить TypeScript? …Нет да
✔ Добавить поддержку JSX? …Нет да
✔ Добавить Vue Router для разработки одностраничных приложений? …Нет да
✔ Добавить Pinia для управления состоянием? …Нет да
✔ Добавить Vitest для модульного тестирования? …Нет да
✔ Добавить Cypress для модульного и сквозного тестирования? …Нет да
✔ Добавить ESLint для качества кода? …Нет да
✔ Добавить Prettier для форматирования кода? …Нет да
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Просто назовите свой проект Vue и выберите любые дополнительные настройки, если хотите, но это не обязательно. После этого вставьте cd в свой новый проект Vue и установите npm: 

.
cd ваш <имя проекта>
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

затем 

установка нпм
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Создание простого конвертера единиц энергии

Когда вы откроете каталог вашего нового проекта в выбранном вами редакторе, вы увидите следующую структуру:

Откройте каталог src внутри вашего нового проекта Vue, откройте файл App. vue и удалите все текущее содержимое App.vue , чтобы файл стал пустым.

Теперь, чтобы сделать простой преобразователь единиц энергии, сначала добавьте раздел скрипта и раздел шаблона в ваш App.vue , например: 

<скрипт>

<шаблон>
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Прежде чем мы добавим javascript, который будет преобразовывать единицы, введенные пользователем, нам нужно добавить элементы ввода в раздел шаблона. Они будут передавать свои значения функциям javascript, которые будут выполнять преобразования. 

<скрипт>

<шаблон>
 Джоули =
 Калории
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Атрибут :value указывает переменную, в которой будут храниться значения, введенные в элементы ввода.

Теперь, если вы запустите npm run dev в каталоге вашего проекта Vue, вы должны увидеть следующий вывод терминала:

Откройте вкладку браузера на локальном хосте, указанном в выходных данных терминала, и вы должны увидеть элементы ввода, отображаемые вашим приложением Vue:

Добавление Javascript

Вскоре вы заметите, что если вы вводите значения в элементы ввода, ничего не происходит. Итак, давайте добавим javascript, чтобы конвертер единиц измерения заработал!

Сначала добавьте следующее в раздел сценария. 

 экспорт по умолчанию {
    данные() {
        возвращаться {
        }
    },
}
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Внутри функции data() мы определим переменные, которые будем использовать в нашем конвертере единиц энергии, а также присвоим им значения по умолчанию. 

 экспорт по умолчанию {
    данные() {
        возвращаться {
            дж: 1,
            кс: 4,2
        }
    },
}
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

После добавления элементы ввода должны выглядеть так:

Теперь, чтобы сделать функции, которые будут преобразовывать значения из элементов ввода, добавьте методов подраздела в разделе сценария в подразделе данных следующим образом: 

 export default {
    данные() {
        возвращаться {
            дж: 1,
            кс: 4,2
        }
    },
    методы: {
    }
}
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Теперь пришло время добавить функции javascript, которые будут преобразовывать значения, введенные в элементы ввода. Каждый входной элемент принимает различные типы единиц измерения. В этом примере первый входной элемент принимает джоули, а второй — калории.

Вы, наверное, заметили, что каждый элемент ввода ссылается на функцию через атрибут @change . Эти функции будут принимать значения, введенные в элементы ввода, хранящиеся в переменных j и kc , и преобразовывать их в единицы, представленные другим элементом ввода.

Определим функцию первого элемента ввода: setJoules. Вот как это будет выглядеть: 

 setJoules(e, j = +e.target.value) {
    это.j = j
    this.kc = (j*4.2).toFixed(2)
},
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Вот что делает эта функция:

  1. Она принимает переменную j .
  2. Он определяет переменную j .
  3. Он устанавливает переменную, связанную с другим элементом ввода (kc), как j*4.2 и округляет значение до 2 знаков после запятой.

Вот как будет выглядеть функция, на которую ссылается другой элемент ввода: 

 setCalories(e, kc = +e.target.value) {
    это.кс = кс
    this.j = (kc/4.2).toFixed(2)
},
Войти в полноэкранный режимВыйти из полноэкранного режима

Как видите, она работает аналогично первой функции, но на этот раз с переменной kc .

Вот как должен выглядеть ваш App.vue : 

 M-Gen