Μετατροπέας τάσης DIY 12 έως 220 και 220 έως 12 volt

Το περιεχόμενο του άρθρου



Ο μετατροπέας τάσης αυτοκινήτου είναι μερικές φορές απίστευτα χρήσιμος, αλλά τα περισσότερα από τα προϊόντα στα καταστήματα αμαρτώνουν στην ποιότητα ή δεν ταιριάζουν από την άποψη της ισχύος και δεν είναι ταυτόχρονα φθηνά. Αλλά τελικά, το κύκλωμα μετατροπέα αποτελείται από τα πιο απλά μέρη, επομένως προσφέρουμε οδηγίες για τη συναρμολόγηση ενός μετατροπέα τάσης με τα χέρια μας.

Μετατροπέας τάσης DIY 12 έως 220 και 220 έως 12 volt

Περίβλημα μετατροπέα

Το πρώτο πράγμα που πρέπει να λάβετε υπόψη είναι η απώλεια μετατροπής ηλεκτρικής ενέργειας, που απελευθερώνεται με τη μορφή θερμότητας στα πλήκτρα του κυκλώματος. Κατά μέσο όρο, αυτή η τιμή είναι 2–5% της ονομαστικής ισχύος της συσκευής, αλλά αυτός ο δείκτης τείνει να αυξάνεται λόγω ακατάλληλης επιλογής ή γήρανσης των εξαρτημάτων.

Η απομάκρυνση της θερμότητας από στοιχεία ημιαγωγών είναι βασικής σημασίας: τα τρανζίστορ είναι πολύ ευαίσθητα στην υπερθέρμανση και αυτό εκφράζεται στην ταχεία αποικοδόμηση του τελευταίου και, πιθανώς, στην πλήρη αποτυχία τους. Για το λόγο αυτό, η βάση της θήκης πρέπει να είναι μια ψύκτρα – ένα καλοριφέρ αλουμινίου.

Ψυγείο για τρανζίστορ

Από τα προφίλ του ψυγείου, ταιριάζει μια κοινή «βούρτσα μαλλιών» με πλάτος 80–120 mm και μήκος περίπου 300–400 mm. Οι ασπίδες των τρανζίστορ εφέ πεδίου στερεώνονται στο επίπεδο τμήμα του προφίλ με βίδες – μεταλλικές κηλίδες στην πίσω επιφάνεια τους. Αλλά ακόμη και με αυτό, δεν είναι όλα απλά: δεν πρέπει να υπάρχει ηλεκτρική επαφή μεταξύ των οθονών όλων των τρανζίστορ του κυκλώματος, επομένως το ψυγείο και οι συνδετήρες είναι μονωμένοι με φιλμ μαρμαρυγίας και ροδέλες από χαρτόνι, ενώ εφαρμόζεται θερμική διεπαφή και στις δύο πλευρές του διηλεκτρικού παρεμβύσματος με μια πάστα που περιέχει μέταλλο .

Συναρμολόγηση του τρανζίστορ στο ψυγείο

Προσδιορισμός του φορτίου και των εξαρτημάτων αγοράς

Είναι εξαιρετικά σημαντικό να κατανοήσουμε γιατί ένας μετατροπέας δεν είναι απλώς ένας μετασχηματιστής τάσης και επίσης γιατί υπάρχει μια τόσο διαφορετική λίστα τέτοιων συσκευών. Πρώτα απ ‘όλα, να θυμάστε ότι συνδέοντας τον μετασχηματιστή σε πηγή συνεχούς ρεύματος, δεν θα λάβετε τίποτα στην έξοδο: το ρεύμα της μπαταρίας δεν αλλάζει πολικότητα, αντίστοιχα, το φαινόμενο της ηλεκτρομαγνητικής επαγωγής στον μετασχηματιστή απουσιάζει ως τέτοιο.

Το πρώτο μέρος του κυκλώματος μετατροπέα είναι ένας πολυβιβαστής εισόδου που προσομοιώνει τις ταλαντώσεις του δικτύου για την πραγματοποίηση μετασχηματισμού. Συνήθως συναρμολογείται σε δύο διπολικά τρανζίστορ ικανά να οδηγούν διακόπτες ισχύος (για παράδειγμα, IRFZ44, IRF1010NPBF ή πιο ισχυρό – IRF1404ZPBF), για το οποίο η πιο σημαντική παράμετρος είναι το μέγιστο επιτρεπόμενο ρεύμα. Μπορεί να φτάσει αρκετές εκατοντάδες αμπέρ, αλλά γενικά, απλά πρέπει να πολλαπλασιάσετε την τρέχουσα τιμή με την τάση της μπαταρίας για να λάβετε κατά προσέγγιση αριθμό βατ ισχύος εξόδου χωρίς να λάβετε υπόψη τις απώλειες..

Μετατροπέας τάσης με βάση διακόπτες πολλαπλών δονητών και πεδίου ισχύος IRFZ44 Απλός μετατροπέας που βασίζεται σε διακόπτες πολλαπλών δονητών και πεδίων ισχύος IRFZ44

Η συχνότητα λειτουργίας του πολλαπλού δονητή δεν είναι σταθερή, είναι χάσιμο χρόνου για τον υπολογισμό και τη σταθεροποίησή του. Αντ ‘αυτού, το ρεύμα στην έξοδο του μετασχηματιστή μετατρέπεται σε σταθερό ρεύμα μέσω γέφυρας διόδων. Ένας τέτοιος μετατροπέας μπορεί να είναι κατάλληλος για την τροφοδοσία καθαρά ενεργών φορτίων – λαμπτήρων πυρακτώσεως ή ηλεκτρικών θερμαντήρων, σόμπες.

Με βάση την προκύπτουσα βάση, μπορείτε να συλλέξετε άλλα κυκλώματα που διαφέρουν ως προς τη συχνότητα και την καθαρότητα του σήματος εξόδου. Η επιλογή εξαρτημάτων για το τμήμα υψηλής τάσης του κυκλώματος είναι ευκολότερη: τα ρεύματα εδώ δεν είναι τόσο υψηλά, σε ορισμένες περιπτώσεις η συναρμολόγηση του πολυβιβαστή εξόδου και του φίλτρου μπορεί να αντικατασταθεί με ένα ζευγάρι μικροκυκλωμάτων με το κατάλληλο λουράκι. Οι πυκνωτές για το δίκτυο φορτίου πρέπει να είναι ηλεκτρολυτικοί και για κυκλώματα με χαμηλό επίπεδο σήματος – mica.

Μετατροπέας τάσης στο μικροκύκλωμα K561TM2 Μια παραλλαγή του μετατροπέα με γεννήτρια συχνότητας σε μικροκυκλώματα K561TM2 στο πρωτεύον κύκλωμα

Θα πρέπει επίσης να σημειωθεί ότι για να αυξηθεί η τελική ισχύς, δεν είναι καθόλου απαραίτητο να αγοράσετε πιο ισχυρά και ανθεκτικά στη θερμότητα εξαρτήματα του πρωτεύοντος πολυ-δονητή. Το πρόβλημα μπορεί να λυθεί αυξάνοντας τον αριθμό των κυκλωμάτων μετατροπέα που συνδέονται παράλληλα, αλλά καθένα από αυτά θα χρειαστεί τον δικό του μετασχηματιστή.

Διάγραμμα παράλληλης σύνδεσης των κυκλωμάτων μετατροπέα Επιλογή με παράλληλη σύνδεση κυκλωμάτων

Καταπολέμηση ημιτονοειδούς – ανάλυση τυπικών κυκλωμάτων

Οι μετατροπείς τάσης χρησιμοποιούνται σήμερα παντού, τόσο από αυτοκινητιστές που θέλουν να χρησιμοποιούν οικιακές συσκευές μακριά από το σπίτι, όσο και από κατοίκους αυτόνομων σπιτιών που τροφοδοτούνται από ηλιακή ενέργεια. Και γενικά, μπορούμε να πούμε ότι το πλάτος του φάσματος των τρέχοντων συλλεκτών που μπορούν να συνδεθούν σε αυτό εξαρτάται άμεσα από την πολυπλοκότητα της συσκευής μετατροπέα.

Δυστυχώς, ένα καθαρό «ημιτονοειδές» υπάρχει μόνο στο κύριο δίκτυο ισχύος, είναι πολύ, πολύ δύσκολο να επιτευχθεί η μετατροπή του συνεχούς ρεύματος σε αυτό. Αλλά στις περισσότερες περιπτώσεις αυτό δεν απαιτείται. Για τη σύνδεση ηλεκτρικών κινητήρων (από τρυπάνι σε μύλο καφέ), αρκεί παλμικό ρεύμα με συχνότητα 50 έως 100 hertz χωρίς εξομάλυνση.

Σήμα ημιτονοειδούς κύματος σε παλμογράφο

Οι λαμπτήρες ESL, LED και όλα τα είδη γεννητριών ρεύματος (τροφοδοτικά, φορτιστές) είναι πιο κρίσιμα για την επιλογή της συχνότητας, δεδομένου ότι βασίζεται στο σχήμα λειτουργίας τους στα 50 Hz. Σε τέτοιες περιπτώσεις, τα μικροκυκλώματα, που ονομάζονται παλμική γεννήτρια, πρέπει να περιλαμβάνονται στο δευτερεύον δονητή. Μπορούν να αλλάξουν άμεσα ένα μικρό φορτίο ή να ενεργήσουν ως “αγωγός” για μια σειρά διακοπτών ισχύος του κυκλώματος εξόδου μετατροπέα.

Αλλά ακόμη και ένα τέτοιο πονηρό σχέδιο δεν θα λειτουργήσει εάν σκοπεύετε να χρησιμοποιήσετε τον μετατροπέα για να παρέχετε σταθερή τροφοδοσία σε δίκτυα με μάζα ανόμοιων καταναλωτών, συμπεριλαμβανομένων ασύγχρονων ηλεκτρικών μηχανών. Εδώ το καθαρό «ημιτονοειδές» είναι πολύ σημαντικό και μόνο ψηφιακοί ελεγχόμενοι μετατροπείς συχνότητας μπορούν να το κάνουν αυτό..

Μετασχηματιστής: παραλάβετε ή εσείς

Για τη συναρμολόγηση του μετατροπέα, μας λείπει μόνο ένα στοιχείο κυκλώματος που εκτελεί τη μετατροπή χαμηλής τάσης σε υψηλή τάση. Μπορείτε να χρησιμοποιήσετε μετασχηματιστές από τροφοδοτικά προσωπικών υπολογιστών και παλιών UPS, οι περιελίξεις τους έχουν σχεδιαστεί μόνο για τον μετασχηματισμό 12 / 24-250 V και αντίστροφα, παραμένει μόνο ο σωστός προσδιορισμός των συμπερασμάτων.

Μετασχηματιστής από τροφοδοτικό υπολογιστή

Ωστόσο, είναι καλύτερο να τυλίξετε τον μετασχηματιστή με τα χέρια σας, καθώς οι φερρίτες επιτρέπουν να το κάνετε μόνοι σας και με οποιεσδήποτε παραμέτρους. Η Ferrite έχει εξαιρετική ηλεκτρομαγνητική αγωγιμότητα, πράγμα που σημαίνει ότι οι απώλειες μετατροπής θα είναι ελάχιστες ακόμη και αν το σύρμα τυλίγεται στο χέρι και δεν είναι σφιχτό. Επιπλέον, μπορείτε εύκολα να υπολογίσετε τον απαιτούμενο αριθμό στροφών και πάχους καλωδίων χρησιμοποιώντας αριθμομηχανές που είναι διαθέσιμες στο δίκτυο..

Φερρίτης για μετασχηματιστή

Πριν τυλίξετε τον δακτύλιο του πυρήνα, πρέπει να προετοιμάσετε – αφαιρέστε τις αιχμηρές άκρες με ένα αρχείο και τυλίξτε σφιχτά με έναν μονωτή – υαλοβάμβακα εμποτισμένο με εποξειδική κόλλα. Αυτό ακολουθείται από την περιέλιξη της πρωτεύουσας περιέλιξης από ένα χοντρό σύρμα χαλκού της υπολογιζόμενης διατομής. Αφού καλέσετε τον απαιτούμενο αριθμό στροφών, πρέπει να κατανέμονται ομοιόμορφα στην επιφάνεια του δακτυλίου σε ίσα διαστήματα. Οι ακροδέκτες περιέλιξης συνδέονται σύμφωνα με το διάγραμμα και μονώνονται με συρρίκνωση θερμότητας.

Περιτύλιγμα της πρωτεύουσας περιέλιξης γύρω από τον δακτύλιο

Η κύρια περιέλιξη καλύπτεται με δύο στρώσεις ταινίας Mylar, στη συνέχεια τυλίγονται η δευτερεύουσα περιέλιξη υψηλής τάσης και ένα άλλο στρώμα μόνωσης. Ένα σημαντικό σημείο – πρέπει να τυλίξετε το “δευτερεύον” στην αντίθετη κατεύθυνση, διαφορετικά ο μετασχηματιστής δεν θα λειτουργήσει. Τέλος, μια θερμική ασφάλεια ημιαγωγού πρέπει να συγκολληθεί σε μία από τις βρύσες, η τρέχουσα και η θερμοκρασία λειτουργίας της οποίας καθορίζονται από τις παραμέτρους του δευτερεύοντος καλωδίου περιέλιξης (η θήκη ασφαλειών πρέπει να είναι στενά συνδεδεμένη στον μετασχηματιστή). Από ψηλά, ο μετασχηματιστής τυλίγεται με δύο στρώσεις μόνωσης βινυλίου χωρίς αυτοκόλλητη υποστήριξη, το άκρο στερεώνεται με γραβάτα ή κόλλα κυανοακρυλικού.

Έτοιμος σπιτικός μετασχηματιστής για τον μετατροπέα

Εγκατάσταση ραδιοηλεκτρικών στοιχείων

Απομένει να συναρμολογηθεί η συσκευή. Δεδομένου ότι δεν υπάρχουν τόσα πολλά εξαρτήματα στο κύκλωμα, δεν μπορούν να τοποθετηθούν όχι στην πλακέτα τυπωμένου κυκλώματος, αλλά με επιφανειακή τοποθέτηση με προσάρτηση στην ψύκτρα, δηλαδή στο σώμα της συσκευής. Συγκολλώνουμε στα πόδια του πείρου με ένα μονοπυρηνικό χάλκινο σύρμα με αρκετά μεγάλη διατομή, και στη συνέχεια η διασταύρωση ενισχύεται με 5-7 στροφές λεπτού σύρματος μετασχηματιστή και μια μικρή ποσότητα συγκολλητικού POS-61. Αφού κρυώσει η σύνδεση, μονώνεται με ένα λεπτό σωλήνα συρρίκνωσης θερμότητας..

Συγκόλληση και συγκολλητικό POS-61

Τα κυκλώματα υψηλής ισχύος με σύνθετα δευτερεύοντα κυκλώματα ενδέχεται να απαιτούν μια τυπωμένη πλακέτα κυκλώματος με τρανζίστορ στη σειρά στην άκρη για δωρεάν σύνδεση στο ψύκτρα. Το έλασμα από ίνες γυαλιού με πάχος φύλλου τουλάχιστον 50 μικρά είναι κατάλληλο για την κατασκευή στεγανοποίησης, αλλά εάν η επίστρωση είναι λεπτότερη, ενισχύστε τα κυκλώματα χαμηλής τάσης με χάλκινα σύρματα.

Χάραξη

Η κατασκευή μιας τυπωμένης πλακέτας κυκλώματος στο σπίτι είναι εύκολη σήμερα – Το Sprint-Layout σάς επιτρέπει να σχεδιάζετε διάτρητα αποκοπής για κυκλώματα οποιασδήποτε πολυπλοκότητας, συμπεριλαμβανομένης της πλακέτας διπλής όψης. Η εικόνα που προκύπτει εκτυπώνεται από έναν εκτυπωτή λέιζερ σε φωτογραφικό χαρτί υψηλής ποιότητας. Στη συνέχεια, το στένσιλ εφαρμόζεται στον καθαρισμένο και απολιπανθέντα χαλκό, σιδερωμένο με σίδερο, το χαρτί πλένεται με νερό. Η τεχνολογία ονομάστηκε “λέιζερ-σιδέρωμα” (LUT) και περιγράφεται στο δίκτυο με επαρκείς λεπτομέρειες.

Κονσέρβες σανίδων

Μπορείτε να χαράξετε τα υπολείμματα χαλκού με χλωριούχο σίδηρο, ηλεκτρολύτη ή ακόμα και επιτραπέζιο αλάτι, υπάρχουν πολλοί τρόποι. Μετά τη χάραξη, το κολλημένο τόνερ πρέπει να ξεπλυθεί, να τρυπηθούν οι οπές στερέωσης με τρυπάνι 1 mm και να περπατήσει σε όλα τα κομμάτια με ένα κολλητήρι (βυθισμένο τόξο) για να κονσερβοποιήσει το χαλκό των ταψιών επαφής και να βελτιώσει την αγωγιμότητα των καναλιών.

Βαθμολογήστε το άρθρο
( No ratings yet )
Κοινοποίηση σε φίλους
Συμβουλές για οποιοδήποτε θέμα από ειδικούς
Πρόσθεσε ένα σχόλιο

Κάνοντας κλικ στο κουμπί "Υποβολή σχολίου", αποδέχομαι την επεξεργασία προσωπικών δεδομένων και αποδέχομαι την πολιτική απορρήτου