инверторный стабилизатор для дома 220в своими руками, частота 50 гц
Содержание
- 1 Конструкция стабилизатора инверторного
- 2 Характеристики стабилизатора тока
- 3 Свойства электронного стабилизатора
- 4 Достоинства бытового выпрямителя
- 5 Недостатки стабилизирующего устройства
- 6 Условия работы прибора
Для стабилизации силы тока в электросети используется электронное устройство с тиристорными или симисторными ключами. Современные пользователи отдают предпочтение устройству двойного преобразования инверторного типа. Высокоэффективный электронный инвертор подает электроток стабильного напряжения и определенной частоты с допустимым отклонением на 0,5% от заданных параметров.
Конструкция стабилизатора инверторного
Инверторный стабилизатор содержит набор компонентов, каждый из которых выполняет определенную функцию.
В конструкцию прибора входит:
- Блок питания с конденсаторами C 2 и C 5, компаратором DA 1, тепловым электрическим диодом VD 1, трансформатором T 1.
- Узел для задержки нагрузки при включении. В его комплектации содержатся резисторы R1-R5, транзисторы VT1-VT3 и конденсатор С1.
- Выпрямитель для измерения амплитуды колебания силы тока. В конструкцию устройства входит конденсатор С2, диод VD2, стабилитрон VD2 и делитель R14, R13.
- Компаратор с резисторами R15-R39 и компараторами DA3 и DA2.
- Логический контроллер DD1.
- Усилитель с транзистором VT4 и токоограничивающим резистором R40.
- Светодиод индикаторный HL1-HL9.
- Оптронные ключи.
- Автоматический предохранитель QF1.
- Трансформатор T 2.
Характеристики стабилизатора тока
Бытовой выпрямитель электротока, своими руками который можно собрать в частной мастерской, выравнивает ток при условии подачи тока 130−270 V. Аппарат не реагирует на частоту колебания электричества, поступающего из центральной линии электропередачи. К приспособлению можно подключать электроприборы общей мощностью до 6 кВт.
Электронный выравниватель напряжения в автоматическом режиме переключает нагрузки в течение 10 мсек. Принцип работы устройства заключается в осуществлении двух процессов:
- Преобразование переменного сетевого тока в потребительский постоянный.
- Преобразование потребительского постоянного тока в сетевой переменный.
При выполнении первого процесса инверторные стабилизаторы напряжения для дома осуществляют выпрямление и коррекцию коэффициента напряжения. Процессы выравнивания осуществляются в момент входа переменного тока в частотный фильтр стабилизатора. На выходе потребитель получает постоянный ток синусоидальной формы. Положительным фактором выпрямителя является создание тока с высокими коэффициентами мощности и накопление его в конденсаторах.
Инверторный стабилизатор напряжения для дома в конечном результате выдают электрический ток напряжением 220 В с частотой колебания 50 гц. Отличительным свойством инвертора является наличие в конструкции кварцевого генератора, обеспечивающего высокую точность преобразования исходного материала с помощью микроконтроллера. Благодаря двум взаимозаменяемым процессам выравнивания электротока инвертор, или стабилизатор двойного преобразования, имеет более высокие показатели по сравнению с приборами релейного, электромеханического и симисторного типа.
Свойства электронного стабилизатора
Автоматический стабилизатор напряжения с двойным преобразованием обладает высоким потенциалом, эффективность процесса выравнивания тока заключается в отсутствии реле и других подвижных компонентов. Важным элементом конструкции является конденсатор, в задачу которого входит нивелирование перепадов силы входящего тока. Двойной преобразователь не позволяет изменяться выходному электропитанию от перепада в электрической сети.
В процессе сборки стабилизатора напряжения своими руками следует учесть рабочий процесс бытового устройства при входном возбуждении 130 V. Логическая величина фиксируется компенсаторами прибора, открытый транзистор VT 4 включает сигнальный светодиод, свидетельствующий о том, что стабилизатор не выполняет свою задачу из-за отсутствия нагрузки.
Когда сила тока колеблется в пределах 130−150 В, характеристики инверторного стабилизатора напряжения штиль падает, система открывает транзистор VT 5, включает второй сигнальный светодиод, оптосимистор U1.2 и симистор VS2. Рабочая нагрузка передается на обмотку верхнего вывода трансформатора T 2.
Собранный в домашних условиях инверторный стабилизатор штиль способен передавать напряжение 220 В и переключать соединение с обмоткой второго трансформатора при скачке напряжения в сети от 190 до 250 В.
Основным элементом инверторного стабилизатора штиль является печатная плата 115×90 мм из стеклотекстолита с односторонним покрытием фольгой.
Достоинства бытового выпрямителя
По конструкции и принципу действия стабилизатор с двойным преобразованием имеет ряд положительных свойств. Бытовой инвертор обладает следующими качествами, влияющими на производительность прибора:
- Расширенный показатель входного напряжения в пределах 115−300.
- Стабилизация выходного напряжения до 220 V в случае резкого скачка ток.
- Низкий порог шума при работе прибора.
- Компактные габариты корпуса и небольшая масса.
- Фильтрация высокочастотных помех и выбросов.
- КПД > 90%.
- Низкая точность нормализации входного напряжения.
- Оперативное регулирование силы электротока.
- Неприхотливость к обслуживанию и условию эксплуатации.
Недостатки стабилизирующего устройства
Наряду с достоинствами, электронный инверторный стабилизатор напряжения штиль обладает существенными недостатками. Среди комплекса отрицательных свойств наиболее важными считается:
- Высокая стоимость.
- Снижение диапазона входного напряжения.
- Чувствительность к перепадам напряжения в сети.
Условия работы прибора
В процессе преобразования тока необходимо защитить прибор от влаги, пыли, перегрева и механических повреждений. Устройство нельзя включать в работу, если в корпусе возникло образование конденсата от перепада температуры окружающей среды, для защиты стабилизатора от короткого замыкания необходимо дождаться полного испарения влаги с внутренних элементов оборудования.
Сделанный выпрямитель тока, изготовленный своими руками в частной мастерской, может эксплуатироваться только в сухих помещениях, где отсутствуют грызуны, насекомые, взрывоопасные и горючие материалы. Для стабилизации частоты колебания тока прибор должен устанавливаться на открытом пространстве, на расстоянии не менее 50 мм от стены, использоваться нулевой или фазный кабель.
Схема стабилизатора напряжения сети | Мастер Винтик. Всё своими руками!
Стабилизатор представляет собой сетевой автотрансформатор, отводы обмотки которого переключаются автоматически в зависимости от величины напряжения в электросети.
Стабилизатор позволяет поддерживать выходное напряжение на уровне 220V при изменении входного от 180 до 270 V. Точность стабилизации 10V.
Принципиальную схему можно разделить на слаботоковую схему (или схему управления) и сильнотоковую (или схему автотрансформатора).
Схема управления показана на рисунке 1. Роль измерителя напряжения возложена на поликомпараторную микросхему с линейной индикацией напряжения, — А1 (LM3914).
Сетевое напряжение поступает на первичную обмотку маломощного трансформатора Т1. У этого трансформатора есть две вторичные обмотки, по 12V на каждой, имеющие один общий вывод (или одна обмотка на 24V с отводом от середины).
Выпрямитель на диоде VD1 служит для получения питающего напряжения. Напряжение с конденсатора С1 поступает на цепь питания микросхемы А1 и светодиодов оптопар Н1.1-Н9.1. А так же, он служит для получения образцовых стабильных напряжений минимальной и максимальной отметки шкалы. Для их получения используется параметрический стабилизатор на УЗ и Р1. Предельные значения измерения устанавливаются подстроечными резисторами R2 и R3 (резистором R2 — верхнее значение, резистором RЗ -нижнее).
Измеряемое напряжение берется с другой вторичной обмотки трансформатора Т1. Оно выпрямляется диодом VD2 и поступает на резистор R5. Именно по уровню постоянного напряжения на резисторе R5 производится оценка степени отклонения сетевого напряжения от номинального значения. В процессе налаживания резистор R5 предварительно устанавливают в среднее положение, а резистор RЗ в нижнее по схеме.
Затем, на первичную обмотку Т1 от автотрансформатора типа ЛАТР подают повышенное напряжение (около 270V) и резистором R2 выводят шкалу микросхемы на значение, при котором горит светодиод, подключенный к выводу 11 (временно вместо светодиодов оптопар можно подключить обычные свето-диоды). Затем входное переменное напряжение уменьшают до 190V и резистором RЗ выводят шкалу на значение когда горит светодиод, подключенный к выводу 18 А1.
Если вышеуказанные настройки сделать не удается, нужно подстроить немного R5 и повторить их снова. Так, путем последовательных приближений добиваются результата, когда изменению входного напряжения на 10V соответствует переключение выходов микросхемы А1.
Всего получается девять пороговых значений, — 270V, 260V, 250V, 240V, 230V, 220V, 210V, 200V, 190V.
Принципиальная схема автотрансформатора показана на рисунке 2. В его основе лежит переделанный трансформатор типа ЛАТР. Корпус трансформатора разбирают и удаляют ползунковый контакт, который служит для переключения отводов. Затем по результатам предварительных измерений напряжений от отводов делают выводы (от 180 до 260V с шагом в 10V), которые, в дальнейшем переключают при помощи симисторных ключей VS1-VS9, управляемых системой управления посредством оптопар Н1-Н9. Оптопары подключены так, что при снижении показания микросхемы А1 на одно деление (на 10V) происходит переключение на повышающий (на очередные 10V) отвод автотрансформатора. И наоборот, — увеличение показаний микросхемы А1 приводит к переключению на понижающий отвод автотрансформатора. Подбором сопротивления резистора R4 (рис. 1) устанавливают ток через светодиоды оптопар, при котором симис-торные ключи переключаются уверенно. Схема на транзисторах VТ1 и VT2 (рис. 1) служит для задержки включения нагрузки автотрансформатора на время, необходимое на завершение переходных процессов в схеме после включения. Эта схема задерживает подключение светодиодов оптопар к питанию.
Вместо микросхемы LM3914 нельзя использовать аналогичные микросхемы LM3915 или LM3916, из-за того, что они работают по логарифмическому закону, а здесь нужен линейный, как у LM3914.
Трансформатор Т2 можно сделать из ЛАТРа, как описано выше, или намотать его самостоятельно.
Симисторы можно использовать другие, — все зависит от мощности нагрузки. Можно даже использовать в качестве элементов коммутации элекромагнитные реле.
Сделав другие настройки резисторами R2, RЗ, R5 (рис. 1) и, соответственно, другие отводы Т2 (рис. 2) можно изменить шаг переключения напряжения.
Кривошеим Н. Радиоконструктор. 2006г. №6.
Литература:
- Андреев С. Универсальный логический пробник, ж. Радиоконструктор 09-2005.
- Годин А. Стабилизатор переменного напряжения, ж. Радио, №8, 2005
P.S. В нашем «Магазине Мастера» вы можете приобрести готовые модули стабилизаторов, усилителей, индикаторов напряжения и тока, а также различные радиолюбительские наборы для самостоятельной сборки.
Наш «Магазин Мастера «
Метки: [ источники питания ]
ПОДЕЛИТЕСЬ СО СВОИМИ ДРУЗЬЯМИ:
П О П У Л Я Р Н О Е:
- Стабилизаторы напряжения на L78xx, L79xx
- Стабилизаторы на мс L78XX: U=7-20V; J=3A
- Стабилизаторы на мс L7905: U=5;5,2;8;12;15;18;20;22;V; J=4A; U=24V; J=1,5A
- Ремонтируем бесперебойник (UPS).
- Блок питания светодиодов
Стабилизаторы на мс L78XX; L7905
Характеристики:
Восстановление гелевого аккумулятора
У Вас бесперебойник (UPS) быстро выключается или перестал включаться совсем? Это скорее всего из-за аккумулятора, находящегося внутри блока.
Внутри бесперебойника всегда есть аккумулятор. От его емкости и зависит продолжительность работы компьютера без сети.
Подробнее…
Как подключить светодиоды?
Светодиод, как обычную лампочку напрямую подключать к источнику питания нельзя. Чтобы светодиод не вышел из строя для него нужен ограничитель тока. Самый простой способ подключить светодиод через сопротивление, но бывают случаи когда это сделать не возможно. Подробнее о драйверах и способах подключения светодиодов в статье, ниже.
Подробнее…
Популярность: 48 400 просм.
Сделать схему инвертора 1,5 В на 220 В
In В этом посте мы собираемся построить простейший силовой инвертор, Размер не больше спичечного коробка. Эта миниатюрная инверторная схема может работать от 1,5 В до 9 В постоянного тока и может использоваться для питания небольших нагрузок, например, от 0,5 до 6 Вт (120/220 В) светодиодные лампы. Этот инвертор состоит всего из 3 компонентов, и даже новичок может выполнить этот проект с легкостью. Это может быть хорошим проектом для школьной науки ярмарка или как аварийный свет для вашей комнаты.
Мы увидим:
- Принципиальная схема инвертора 1,5 В на 220 В.
- Описание схемы.
- Где приобрести трансформатор с ферритовым сердечником и его пин-схема.
- Изображения рабочего прототипа.
- Проверка схемы инвертора при различных напряжения.
- Как работает эта схема?
ПРИМЕЧАНИЕ. В Интернете есть много поддельных инверторных проектов, в которых утверждается, что они преобразуют 1,5 В от батареи АА в 220 В переменного тока, и есть настоящие инверторные проекты, в которых они зажигают светодиодную лампу на 220 В, используя батарею на 1,5 В, но, к сожалению, нет четких объяснений о ее практичности и надежности в реальных жизненных обстоятельствах и нет объяснений, как работает схема. Итак, мы здесь, чтобы объяснить все аспекты одного такого инвертора, так что продолжайте читать….
Схема цепи: ПРОВЕРЕНО
Описание цепи:
предлагаемая схема инвертора очень проста и нужно собрать всего 3 компонента
чтобы построить один: резистор 470 Ом, средний
силовой NPN-транзистор (BD139/BD137/BD135/D882) и трансформатор с ферритовым сердечником,
можно спасти от адаптера постоянного тока . Два других компонента являются источником
и нагрузка, то есть батарея и светодиодная лампа (от 0,5 Вт до 6 Вт).
Приведенная выше схема представляет собой инвертор на основе трансформатора с ферритовым сердечником . Если вы не знаете, что такое инвертор на базе трансформатора с ферритовым сердечником, объясните, пожалуйста……..
Как название предполагает, что он использует трансформатор с ферритовым сердечником вместо железа. трансформатор с сердечником, традиционно повышающие трансформаторы инвертора изготавливаются с использованием железный сердечник, где он работает на частоте 50/60 Гц. Трансформаторы с железным сердечником громоздки, дорого и приводят к большим потерям энергии.
Феррит С другой стороны, инверторы на основе сердечникового трансформатора очень легкие, когда по сравнению с железным сердечником, компактный по размеру, обеспечивает превосходную эффективность и стоимость меньше производить.
трансформаторы с ферритовым сердечником работают на высоких частотах, таких как десятки кГц
диапазон, который не может напрямую использоваться всеми устройствами переменного тока, поэтому высокое напряжение
частотный выход трансформатора с ферритовым сердечником выпрямляется и преобразуется в стандартный
Выход переменного тока 50/60 Гц.
Мы разработали инвертор с ферритовым сердечником на 12 В, который может обеспечивать мощность 500 Вт; Вы можете найти схему и подробное описание этого инвертора здесь.
По теперь вы должны иметь представление, что мы принципиально строим сырой феррит Инвертор на базе трансформатора с сердечником, работающий при более низком входном напряжении.
Где найти ферритовый сердечник трансформатор?
Трансформаторы с ферритовым сердечником НЕ доступны в розничных магазинах или на сайтах электронной коммерции, но вместо этого мы можем спасти один из адаптера постоянного тока , и, что удивительно, мы можем легко найти трансформатор с ферритовым сердечником в большинстве доступных адаптеров постоянного тока.
Здесь
представляет собой трансформатор с ферритовым сердечником, который мы спасли от адаптера USB 5V / 0.5A. Этот
это понижающий трансформатор, но мы
собираюсь использовать его в качестве повышающего трансформатора, используя его первичную обмотку как высоковольтную
выход и он вторичен как вход низкого напряжения .
Вы можно также спасти трансформатор с ферритовым сердечником от любого адаптера постоянного тока, который лежит на ваш мусорный ящик, и он вам больше не нужен. Мы рекомендуем вам спасти его от адаптера, выходное напряжение постоянного тока которого менее 15 В, а его ток рейтинги не имеют значения.
Схема контактов трансформатора с ферритовым сердечником:
В большинстве адаптеров постоянного тока его ферритовый сердечник клеммы трансформатора, скорее всего, такие же, как показано выше .
Вы может определить его правильные клеммы, удерживая четыре клеммы трансформатора по направлению вы и два терминала на противоположной стороне от вас, как показано на изображение выше.
Большинство
вероятно, пара клемм с правой стороны — это первичная обмотка.
состоящие из большого количества витков. Подтвердить это можно , измерив сопротивление его обмотки с помощью мультиметра ,
оно будет порядка нескольких ом, мы измерили его сопротивление и оно оказалось
примерно 8 Ом, что было самым высоким из трех обмоток.
пара клемм с левой стороны — это вспомогательная обмотка, и она будет использоваться в качестве обратной связи.
два вывода с другой стороны — это вторичная обмотка, через которую мы будет подавать низкое напряжение.
Примечание. На некоторых трансформаторах первичная и вспомогательная клеммы могут быть перепутаны. Вы всегда можете найти правильные клеммы, измерив сопротивление его обмотки. Всегда первичная обмотка будет иметь наибольшее сопротивление из трех, а вторичная обмотка находится на противоположной стороне.
Схема контактов транзистора:
Какую светодиодную лампу выбрать для этого инвертор?
Это инвертор имеет очень ограниченное применение из-за его ограниченной выходной мощности и богат ВЧ-шумом, единственное жизнеспособное применение — зажечь светодиод на 120/220 В. лампы мощностью менее 6 Вт.
Очень важно отметить, что фирменные светодиодные лампы не будут работать с этим инвертором.
Фирменный Светодиодные лампы имеют хорошо спроектированный светодиодный драйвер, который отфильтровывает шумы на входе. Мы приобрел известный надежный бренд для целей тестирования, и он не смог загораться. Позже мы приобрели бренд, который не был так известен (он был также намного дешевле, чем известный бренд) и он сразу загорелся.
Итак, дорогие читатели, если вы собираете этот инвертор, приобретите дешевую светодиодную лампу мощностью менее 6 Вт; также не подключайте светодиодную лампу с регулируемой яркостью.
Прототип:
Здесь является нашим прототипом, мы протестировали эту схему на BD139 и D882, которые транзисторы средней мощности, также можно использовать BD137 или BD135, должно работать просто хорошо.
Мы у меня не было резистора на 470 Ом во время тестирования этой схемы, поэтому вместо мы подключили два резистора по 1 кОм параллельно, что дало нам эффективное сопротивление 500 Ом, что близко к 470 Ом.
транзистор прикручен с подходящим по размеру теплоотводом; это потому что
транзистор нагревается, и этот инвертор потребляет около 500 мА, когда 3-ваттная светодиодная лампа
подключается как нагрузка.
Тестирование при различных уровнях напряжения:
- Вход 1,5 В: При 1,5В наш инвертор не загорелся лампочка; это может быть связано с тем, что наш трансформатор не подходит для работы 1,5В или нагрузка 3Вт слишком много для входа 1,5В . Но это может сработать для трансформатора, который вы спасли.
- Вход 2,5 В: При 2,5В мы могли видеть тусклое свечение светодиодной лампочки.
- Вход от 3,5 В до 4 В: При входе от 3,5 В до 4 В с использованием литий-ионного аккумулятора 18650 камере лампочка была достаточно яркой, чтобы осветить небольшой участок в темной комнате.
Вход 8 В / 9 В: При входном напряжении около 8 В (при использовании двух литий-ионных аккумуляторов последовательно) светодиодная лампа мощностью 3 Вт была достаточно яркой, чтобы читать книгу в темной комнате, если повесить лампу над головой.
Мы даже можем зажечь пару 3-ваттных светодиодных ламп параллельно при ~8 В постоянного тока:
- Выше 9 В: интенсивность освещения не превышала 9В.
Мы рекомендуем не увеличивать входное напряжение выше 9В . мы пытались повышая входное напряжение, но транзистор был поврежден после 10–12 В и это может быть из-за того, что клемма базы была перенапряжена / транзистор очень жарко, слишком жарко.
Сейчас вы знаете, как сделать этот инвертор и заставить его работать правильно, теперь давайте посмотрим, как этот инвертор работает.
Совет: используйте перезаряжаемые батареи для питания инвертора, неперезаряжаемые батареи разряжаются за несколько минут. С двумя литий-ионными аккумуляторами мы смогли зажечь 3-ваттную лампочку более чем на 90 минут.
Как работает этот инвертор?
Вы можете сослаться на принципиальную схему вместе с приведенным ниже пояснением к понять его работу лучше.
- При подключении
аккумулятор, питание +Ve проходит через резистор 470 Ом и через
вспомогательной обмотки и доходит до базы транзистора.
Резистор предотвращает перенапряжение транзистора.
- Теперь транзистор частично включается, что слабо возбуждает вторичную обмотку и вызывает небольшое магнитное поле на вспомогательной обмотке.
- Магнитный поле, наведенное на вспомогательной обмотке, генерирует ток (более сильный, чем начальный ток), который снова пройдет через базу транзистора, который Включите транзистор больше и подайте напряжение на вторичную обмотку еще больше.
- Это высшее интенсивное магнитное поле от вторичной обмотки будет индуцировать еще больший ток на вспомогательная обмотка, которая еще больше включит транзистор.
- Пока магнитное поле усиливается в сердечнике, а не только во вспомогательной обмотке получает магнитное поле вторичной обмотки, но и первичная обмотка прием магнитного поля.
- В какой-то момент магнитное поле становится настолько сильным, что первичная обмотка может генерировать достаточное напряжение, чтобы включить 3-ваттную светодиодную лампу.
- Сила
магнитное поле не может возрастать вечно, как только транзистор полностью открыт
и дальнейшего изменения (возрастания) магнитного поля не происходит.
В этот момент магнитный поле схлопывается и транзистор выключается, и цикл повторяется с начало объяснения.
- Восход и схлопывание магнитного поля происходит на частоте в десятки кГц.
Если у вас есть какие-либо вопросы относительно этого проекта, не стесняйтесь спрашивать нас в разделе комментариев, вы получите гарантированный ответ от нас.
Лучшие комментарии реальных людей:
Вау, это работает очень хорошо, большое спасибо
samuel (Читатель)
Добрый день, сэр. Спасибо за ответ. Я сделал инвертор. Это потрясающе, работает как шарм…….
Камиль (Читатель)
Blogthor
Меня зовут блогтор, я профессиональный инженер-электронщик, специализирующийся на встроенных системах. Я опытный программист и разработчик электронного оборудования. Я являюсь основателем этого веб-сайта, а также являюсь любителем, мастером-сделай сам и постоянно учусь. Я люблю решать ваши технические вопросы через раздел комментариев.
mosfet — Как я могу регулировать выходное напряжение в этой схеме инвертора
\$\начало группы\$
Новичок здесь! Я только что смоделировал эту схему в proteus 8, я видел это из видео на YouTube. (https://www.youtube.com/watch?v=5QaKiXRa-n0&feature=youtu.be) Я хочу сделать этот инвертор, но я не могу понять это достаточно хорошо . каково ваше мнение о схеме и что мне делать, чтобы регулировать выходное напряжение? хочу починить на 220В Помоги пожалуйста ! спасибо
- напряжение
- MOSFET
- схема-анализ
- регулятор напряжения
- инвертор
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Используйте понижающий регулятор для управления напряжением средней точки трансформатора. Я использовал этот метод, и он работает.
Совет: вам, вероятно, потребуются демпферы на каждой половине обмотки первичной обмотки в дополнение к тому, что вы показали на своей схеме. Это предотвращает разрушение МОП-транзисторов чрезмерной обратной ЭДС. Я бы также подумал о выходном LC-фильтре, чтобы избавиться от большого количества выходных гармоник, которые могут вызывать радиопомехи на другом локальном оборудовании.
\$\конечная группа\$
6
\$\начало группы\$
Найдите двойной двухтактный полумостовой драйвер BJT для параллельного Nch только одного полумостового инвертора MOSFET с повышающим трансформатором постоянного тока с центральным отводом.
Ошибка регулирования нагрузки В переменного тока зависит от В переменного тока/Рон * n² * Rнагрузки
для Рон МОП-транзисторов и для ступенчатого коэффициента n
Плохая регулировка нагрузки без обратной связи, ШИМ идет от высокого RdsOn.