Инвертор 12 в 220 из нескольких трансформаторов

Автомобильные инверторы 12-220 достаточно пригодные аппараты. С их помощью можно получить сетевое напряжение 220 Вольт от бортовой сети автомобиля 12 Вольт. Устройство из себя представляет DC-AC повышающий преобразователь напряжения, на выходе которого образуется напряжение 220 Вольт (+/-20 Вольт).

Далее изолируем эту обмотку (желательно тканевой изолентой) и мотаем точно такую же обмотку поверх первой. Намотка делается таким же образом, провод опять состоит из 12 жил миллиметровых проводов, количество витков тоже 5.

Далее нужно фазировать обмотку. В начале нужно снять лак с кончиков жил и залудить концы.
Подключаем трансформатор в схему. Начало первой половины подключаем с концом второй или наоборот - конец первой с началом второго плеча. Таким образом у нас будет одна обмотка с отводом из средней точки.
Позже, первичную обмотку изолируем и мотаем повышающую.

Обмотка содержит 80 витков. Провод мотается по рядам, в моем случае мотал 5-ю жилами провода 0,75мм, но можно взять провод по тоньше. Для того, чтобы витки влезли без особых усилий, желательно мотать на кольце.

На выходе устройства частота повышена, поэтому питать таким преобразователем активные нагрузки не советую, хотя у меня вполне нормально работает телевизор и проигрыватели с импульсным источником питания, а вот музыкальный центр отказался работать, причина - внутри стоит сетевой трансформатор на 50Гц, который не может работать на такой частоте.

Преобразователь может питать утюги, лампы накаливания, обогреватели, паяльник и многое другое. Благодаря импульсной технологии, размеры устройства вполне компактные. Такой преобразователь раньше питал автомобильный усилитель, стоит лишь перемотать повышающую обмотку и у вас будет вполне приличный преобразователь с 12 на 220 Вольт с высокой выходной мощностью.; Полевые ключи можно заменить на аналогичные, выбор большой IRF2505,и IRL3205 , IRFZ44, IRFZ48 (с последними двумя, мощность уменьшится до 700-800 ватт)

Уже планирую собрать преобразователь с выходной мощностью 1800-2000 ватт и мотал трансформатор, ниже приведены фотографии используемого кольца (размеры - 65х50х30). Для наших целей нужно использовать кольца марки 2000 НМ.

Инвертор (преобразователь) используют для подключения к бортовой сети автомобиля различных устройств, работающих от напряжения 220 вольт, например, мощного усилителя или ноутбука. Преобразователи, которые продают в магазинах, не всегда могут выдать необходимую мощность, поэтому многие водители, разбирающиеся в электронике, делают автомобильный инвертор 12 220v своими руками. Устройства, которые делают своими руками, лучше подходят для питания конкретных устройств, а также обходятся дешевле, чем серьезные агрегаты, продающиеся в магазинах.

Как работает инвертор

Основа автомобильного инвертора – генератор с широтно-импульсной модуляцией (ШИМ). Это устройство работает от аккумулятора 12 вольт и выдает прямоугольные импульсы (меандр) с изменяемой скважностью (соотношением времени наличия/отсутствия напряжения). Когда скважность равна единице, инвертор обеспечивает максимальный ток. Чем меньше скважность, тем соответственно, меньше ток. При этом напряжение на выходе всегда соответствует значению 220 вольт. Частота работы генератора от 50 килогерц до 5 мегагерц, в зависимости от схемы и деталей. Превращение высокочастотного напряжения в низкочастотное (50 герц) происходит с помощью сглаживания меандра в колебательном контуре, образованном трансформатором и конденсатором, а также фильтрации гармоник. Ведь генератор ШИМ не только создает переменное напряжение 220 вольт с высокой частотой, но благодаря меняющемуся изменению скважности, модулирует выходное напряжение синусоидальным сигналом с частотой 50 герц.

Когда инвертор работает без нагрузки, скважность сигналов ШИМ-генератора минимальна, а напряжение на выходе составляет 220в. Подключение нагрузки приводит к увеличению тока и падению напряжения на выходе устройства ниже 220v. Система обратной связи сравнивает выходное напряжение с заданным стандартом, после чего подает на генератор сигнал, увеличивающий скважность импульсов. Благодаря этому возрастает выходная мощность, поднимается напряжение. При отключении нагрузки выходное напряжение поднимается выше 220 вольт, после чего система обратной связи снижает скважность импульсов до тех пор, пока напряжение не придет в норму. Изменение скважности и выходного тока приводит к увеличению нагрузки на аккумулятор, поэтому его напряжение нередко опускается ниже 12 вольт. В этом случае схема с обратной связью еще больше увеличивает скважность, вплоть до единицы.

Нередко преобразователь, сделанный своими руками, в котором не предусмотрена обратная связь, реагирует на подключение к разряженному аккумулятору снижением выходного напряжения. Поэтому они не очень подходят для питания усилителя или ноутбука, но вполне смогут обеспечить функционирование устройств с реактивной нагрузкой – ручной электроинструмент, лампы, кипятильники.

Если преобразователь необходим для питания усилителя, приемника, телевизора или ноутбука, то без обратной связи не обойтись. Некоторое усложнение схемы компенсируется тем, что обратная связь компенсирует перепады напряжения, благодаря чему обеспечит нормальную работу усилителя или других устройств.

Выбор схемы

В интернете выложено огромное количество схем устройств, преобразующих энергию автомобильного аккумулятора (12 вольт) в переменное напряжение 220 вольт и пригодных для изготовления своими руками. Поэтому выбирать схему необходимо, ориентируясь на доступ к элементной базе и опыт работы с такими устройствами. Если неподалеку от вас есть магазин радиодеталей, то вы можете узнать у них, какие контроллеры и силовые транзисторы наиболее доступны и уже под них подобрать наиболее подходящую схему. Также можно воспользоваться теми деталями, которые есть в любом блоке питания компьютера. Оттуда вы сможете взять:

• контроллер (ШИМ-генератор);
• ферритовое кольцо для трансформатора;
• силовые транзисторы;
• конденсаторы;
• резисторы;
• фильтрующие дроссели.

Если вы не уверены в том, что сможете своими руками сделать сложное устройство с обратной связью, собирайте инвертор 12 → 220 вольт на основе мультивибратора на 50 герц. Трансформатор для него можно снять со старого транзисторного телевизора или источника бесперебойного питания (UPS). Такой инвертор занимает гораздо больше места, чем высокочастотное устройство, однако он проще в настройке, да и детали для него найти легче.

Пример схемы

Подключение и эксплуатация инвертора

Автомобильный инвертор с 12 в 220 вольт мощностью больше 120 ватт потребляет ток свыше 10 ампер, поэтому его нежелательно подключать к штатному прикуривателю или замку зажигания. Это особенно актуально для современных автомобилей. Ведь более сильный ток приведет к перегоранию предохранителя, а установка вместо него «жучка» может закончиться возгоранием проводки. Поэтому инвертор мощностью свыше 120 ватт необходимо подключать к аккумулятору через предохранитель и выключатель с реле. Для этого придется своими руками проложить отдельный провод и установить где-то розетку на 220 вольт. Ее можно поставить как под передней панелью со стороны пассажира, так и в багажнике. Ведь очень неудобно каждый раз открывать капот, подключать инвертор к аккумулятору и тащить провод в салон машины. Проще нажать на кнопку, которая включает реле и преобразователь с 12 на 220 вольт начнет работать.

Любой инвертор, работающий от аккумулятора 12 вольт, помимо напряжения с частотой 50 герц, производит и огромное количество гармоник, большая часть которых кратны частоте работы ШИМ-генератора. Эти гармоники появляются из-за влияния меандра на колебательный контур, образованный трансформатором и конденсатором. Если уровень гармоник высок, то они будут влиять на работу усилителя, CD-проигрывателя или приемника, подключенных к бортовой сети автомобиля (12 вольт) наполняя их сигнал шумами, треском, рычанием и другими посторонними звуками. Однако гармоники никак не скажутся на работе ноутбука, лампы или ручного электрического инструмента.

Преобразователи напряжения 12-200 В в наше время довольно сильно востребованы. С их помощью водители имеют возможность пользоваться бытовыми приборами прямо в автомобиле. Однако следует отметить, что стоят указанные устройства довольно дорого. Чтобы решить эту проблему, многие пытаются самостоятельно собрать простой преобразователь 12-220 В.

Комплектующие использовать можно различные. Чтобы не спалить проводку в автомобиле, следует четко придерживаться инструкции по сборке устройства. Однако в первую очередь следует ознакомиться со схемой простого преобразователя.

Схема преобразователя

Простая схема преобразователя 12-220 В включает в себя электрическую катушку, трансформатор, тетрод и резисторы. В данном случае выпрямители применяются различной частотности. В некоторых случаях для стабилизации напряжения используются фильтры. Регуляторами тока оснащены далеко не все модели. Часто применяются усилители инерционного типа. Однако в данном случае многое зависит от производителя. Если говорить про 12-220 преобразователь на 50 А, то в нем дополнительно устанавливаются резонаторы, которые необходимы для генерации импульсов.

Преобразователи с операционными выпрямителями

Собрать данного типа преобразователь 12-220 своими руками довольно просто. В первую очередь подбирается катушка с первичной обмоткой. Сопротивление она обязана выдерживать на уровне 30 Ом. Для смены фазы используется трансформатор. Непосредственно выпрямитель устанавливается рядом с тетродом.

Резисторы многие специалисты в 12-220 преобразователь советуют подбирать открытого типа. Усилители в данном случае можно не устанавливать. Однако если складывать модель на 60 А, то их следует припаивать возле индуктивной катушки. В конце работы нужно только закрепить клеммники.

Модель с фазовыми выпрямителями

Преобразователь 12-220 для дома с фазовым выпрямителем складывается только с участием на 40 Ом. В данном случае тиристоры следует подбирать хроматические. Также важно уделить внимание трансформатору. Некоторые специалисты советуют использовать понижающие модели, однако найти их на рынке довольно сложно. Таким образом, многие все-таки используют стандартные силовые модификации. Усилитель в данном случае потребуется только один. Для соединения трансформатора с тетродом используется дроссель.

Чтобы повысить проводимость тока, многие рекомендуют устанавливать резонаторы. Предельное напряжение на трансформаторе следует проверять при помощи тестера. Для того, чтобы тетрод быстро не перегорал, рекомендуется использовать стабилитрон. В данном случае его можно выбирать в магазине на два контакта. В конце работы важно в 12-220 преобразователь закрепить клеммники.

Применение усилителей

Усилители на рынке представлены в основном двухканальные. По своим параметрам они могут довольно сильно отличаться. В данном случае целесообразнее подбирать модификации с высокой проводимостью. Также следует учитывать, что предельное напряжение они обязаны выдерживать в 220 В. Начинать сборку преобразователя следует с установки индукционной катушки. Для этого делают специальную платформу, которая не пропускает ток. В данной ситуации можно использовать обычную дощечку.

После закрепления катушки важно сразу установить трансформатор. Усилитель в 12-220 преобразователь припаивается за тетродом. Для стабилизации напряжения потребуются два фильтра. Однако в данном случае многое зависит от выбранного усилителя.

Устройства на двойном резисторе

На двойном резисторе преобразователь 12-220 (схема показана ниже) встречается довольно редко. Проблема в данном случае кроется в резких скачках частоты. Тиристоры для сборки следует использовать понижающего типа. Чтобы уменьшить амплитуду помех, рекомендуется катушку устанавливать после выпрямителя.

Фильтры для преобразователя можно смело подбирать сеточного типа. В некоторых случаях для контроля частотности применяются регуляторы. Дополнительно для преобразователя следует установить систему индикации. Клеммники в этой ситуации обязаны стандартно крепиться у выхода трансформатора.

Использование трансивера

Сделать с трансивером преобразователь 12-220 своими руками проще всего, если использовать В данном случае выпрямитель подойдет операционного типа. Всего усилителей для системы необходимо три. Один из них устанавливается сразу за катушкой индуктивности. При этом два других усилителя нужно использовать за трансформатором. Фильтр для модели потребуется один. Трансивер к преобразователю подсоединяется через дроссель.

Для увеличения проводимости тока многие эксперты рекомендуют использовать стабилитроны. В этой ситуации регулятор частоты нужно устанавливать, если катушка имеется на 50 А. В противном случае нет необходимости распределять нагрузку. Обезопасить работу трансформатора в полной мере сможет фильтр.

Преобразователи с двухразрядными динисторами

Данного типа преобразователь 12-220 (схема показана ниже) необходимо собирать на базе только Для того, чтобы предельное напряжение не понижалось резко, важно подобрать качественную катушку индуктивности на 30 А. Далее для сборки следует установить усилитель.

Если рассматривать катушку индуктивности на 30 А, ее можно использовать инерционного типа. Выпрямитель в этой ситуации обязан располагаться за усилителем. Чтобы катушка сильно не перегревалась, многие эксперты рекомендуют использовать стабилитроны. Регуляторы для такой модели не нужны.

Устройство на трехразрядных динисторах

Трехразрядные динисторы можно сложить только с конвекционным трансформатором. При этом катушек индуктивности следует использовать две. Подбирать их следует на 20 А. Чтобы минимизировать резкие скачки в системе, важно установить рядом с трансформатором фильтр. Некоторые в данной ситуации также используют предохранители. Тиристоры нужно устанавливать за катушкой индуктивности. Регуляторы для этих моделей необходимы.

Хорошо подойдут для преобразователя поворотные модификации. Непосредственно подсоединение их должно осуществляться через дроссель. В некоторых случаях данные устройства характеризуются плохой проводимостью. Происходит это из-за сбоев в работе трансформатора. Решить задачу можно, заменив тиристор.

Использование выпрямителей 1N4148

Выпрямители данного типа способны работать только с понижающими трансформаторами. В этой ситуации сборку преобразователя следует начинать с установки индукционной катушки. Целесообразнее ее подбирать на 50 А. В таком случае фильтров в устройстве потребуется только два. Один их них обязан располагаться за тиристором.

Второй фильтр потребуется установить рядом с трансформатором. Частоту модели можно подстраивать благодаря регулятору. Биполярные усилители для преобразователей используются очень редко. Непосредственно клеммники следует устанавливать в последнюю очередь. Стабилитроны в данном случае не потребуются. Для того, чтобы резистор не перегорал, необходимо устанавливать предохранитель. Предельное напряжение он обязан выдерживать на уровне 220 В.

Модель на выпрямителях SF16

Данные выпрямители очень ценятся за свое качество. С проводимостью тока у них все хорошо. Однако следует учитывать, что в этот преобразователь напряжения 12-220 В устанавливается Все это говорит о том, что без триггера система не будет работать. Чтобы минимизировать резкие скачки тока в сети, стандартно используются фильтры. Регулятор необходимо устанавливать только при условии, что катушка подобрана для модели на 60 А. В противном случае она только будет расходовать электроэнергию.

Припаивается выпрямитель в цепи за триггером. В некоторых случаях в преобразователь напряжения 12-220 В дополнительно устанавливаются В данной ситуации поглощающие фильтры значительно увеличат нагрузку на трансформатор. Клеммники у преобразователя следует размещать на выходе цепи.

Когда в автомобиле нужно создать сетевое напряжение, то обычно используют специальные преобразователи 12-220. В продаже есть недорогие штатные инверторы со стоимость около 20-30 долларов. Однако максимальная мощность таких устройства составляет в лучшем случае около 300 Ватт. В некоторых случаях такой мощности бывает недостаточно.

Получить питание для мощного усилителя можно путем небольших преобразований. Достаточно всего лишь заменить вторичную обмотку на стандартном инверторе. После этого можно получить любое значение входного напряжения. К примеру, мощность инвертора в 400 Ватт возрастет до 600 Ватт.

Для повышения мощности в домашних условиях специалисты рекомендую воспользоваться простым способом. Потребуется заменить мощные биполярные ключи на IRF 3205.

Для работы взят инвертор, к которому допустимо подключить 4 пары выходных транзисторов. Поэтому устройство, после проведения необходимых работ, сможет выдать мощность около 1300 Ватт. Если покупать готовый инвертор с такими параметрами, то стоимость его возрастет до 100-130 долларов.

Стоит обратить внимание, что традиционная двухтактная схема устройства не содержит в себе защиту от перегрева, КЗ и перегрузок на выходе.

Основу генератора составляет микрочип ТЛ 494, у которого есть дополнительный драйвер. Необходимо провести замену маломощных биполярных транзисторов на отечественные аналоги (КТ 3107).

Для того чтобы не использовать в работе мощные переключатели для подачи питания, инвертор оснащается схемой ремоут контроля.

В задающей части устройства использованы диоды специальные ШОТТКИ типа 4148 (подойдет и отечественный КД 522). Транзистор в схеме ремоут контроля заменяют на КТ 3102.

После этого можно переходить к самой ответственной части проекта – трансформатору. Этот элемент намотан на пару склеенных колец 3000 НМ. При этом размер каждого из них: 45х28х8. Для более плотной фиксации кольца можно обмотать скотчем.

Затем кольца обматывают сверху стекловолокном (стоимость его в магазине не более 1 доллара). Вполне допустимо заменить этот материала тканевой изолентой.

Стекловолокно нарезают на небольшие полоски шириной около 2 см и длинной не более 50 см. Материал для работы имеет высокую термостойкость, а благодаря тонкому основанию изоляция выглядит аккуратно.

Для первичной обмотки нужно 2х5 витков проволоки, то есть 10 витков с отводом от середины. Работы выполняются проводом диаметром 0,7-0,8 мм, и на каждое плечо уходит 12 жил. Более наглядно процесс представлен на следующих фотографиях.

Жгут растягивают, и на оба плеча равномерно наматывают 5 витков, растягивая их по всему кольцу. Обмотки должны быть одинаковые.

Получившиеся элементы имеют четыре вывода. Начало первой обмотки нужно припаять концу второй. Место припоя будет случить отводом для силового напряжения в 12 В.

На следующем этапе работ кольцо необходимо изолировать с помощью стекловолокна и покрыть вторичной обмоткой.

Вторичная обмотка повышает выходное напряжение. Поэтому при проведении работ нужно быть максимально аккуратным и соблюдать все меры предосторожности. Стоит помнить, что высокое напряжение опасно. Монтаж устройства осуществляется только с отключенным питанием.

Обмотку колец проводят с помощью пары параллельных жил провода 0,7-0,8 мм. Количество витков составляет порядка 80 штук. Провод равномерно распределяют по всему кольцу. На финальном этапе проводят дополнительную изоляцию изделия стекловолокном.

Автомобильные инверторы 12-220 являются достаточно пригодными устройствами. Они используются для того, чтобы получить сетевое напряжение в 220В от бортовой автомобильной сети равной 12В. Устройство представляет собой DC-AC повышающий преобразователь напряжения , на выходе которого появляется напряжение 220В.

Стоимость мощных инверторов такого типа составляет 100-150 долларов. Аналогичный преобразователь напряжения можно сделать самостоятельно в домашних условиях, и работать при этом он будет ничуть не хуже, чем заводской. Давайте рассмотрим, по какой схеме работает преобразователь повышенной мощности.

Задающим генератором служит широко используемая микросхема TL494

С двухканальным ШИМ контроллером с высокой точностью, который не имеет дополнительного драйвера, необходимо дополнительно усиливать сигнал микросхемы с целью раскачки полевых транзисторов.

В схеме применяется 4 выходных каскада - 4 пары полевых транзисторов с высокой мощностью серии IRF3205.

Во время работы под нагрузкой полевые транзисторы нередко нагреваются, поэтому им могут понадобиться не только теплоотводы, но и отдув.

Основной частью схемы является трансформатор. Трансформатор часто бывает намотан на кольце 65x50x30. В качестве сердечника могут быть использованы сердечники из трансформатора БП АТ или АТХ.

Процесс самостоятельного изготовления трансформатора

Первичную обмотку делают из десяти витков и отвода от середины. Обмотку мотают следующим образом:

1. В первую очередь нужно приготовить провод для намотки. Подойдёт провод, диаметр которого составляет от 0,8 до 1,2 мм.
2. Нужно взять 12 15-сантиметровых жил такого провода. Концы жил нужно скрутить, чтобы они держались вместе, после чего намотать по всему каркасу пять витков. Мотать при этом нужно очень ровно, так как от качества намотки зависит очень многое.
3. После этого обмотку нужно изолировать с помощью тканевой изоленты, и намотать точно такую же обмотку прямо на первый слой.
4. Затем обмотку необходимо фазировать. Для этого с кончиков жил убирается лак, концы следует залудить.
5. Трансформатор нужно подключить к схеме. Начало первой половины следует подключить с концом второй или наоборот. Таким образом, мы получим одну обмотку с отводом из средней точки.
6. Через некоторое время первичную обмотку нужно изолировать и начать мотать повышающую.
7. Обмотка состоит из 80 витков. Провод нужно мотать по рядам. Для того, чтобы витки влезли без каких-либо усилий, мотать следует на кольце.

На выходе устройства частота увеличивается, поэтому не следует таким преобразователем питать активные нагрузки.

При помощи преобразователя можно питать утюги, паяльник, лампы накаливания и прочее. Устройство имеет более чем компактные размеры благодаря импульсной технологии.