7 circuits d'inversors senzills que podeu construir a casa

Aquests 7 circuits inversors poden semblar senzills amb els seus dissenys, però són capaços de produir una potència de producció raonablement alta i una eficiència al voltant del 75%. Apreneu a construir aquest mini inversor econòmic i com podeu fer servir una petita energia Electrodomèstics de 220V o 120V tals màquines de trepant, làmpades LED, làmpades CFL, assecador de cabell, carregadors mòbils, etc. mitjançant una bateria de 12V 7 Ah.

Què és un inversor simple

Un inversor que utilitza un nombre mínim de components per convertir un corrent continu de 12 V a 230 V CA s’anomena inversor simple. Una bateria de plom àcid de 12 V és la forma de bateria més estàndard que s’utilitza per fer funcionar aquests inversors.

Comencem pel més senzill de la llista que utilitza un parell de transistors 2N3055 i algunes resistències.

1) Circuit d'inversor simple amb transistors acoblats

L 'article tracta sobre el detalls constructius d’un mini inversor. Llegiu per saber com es procedix a la reconstrucció del procés de construcció d’un inversor bàsic que pot proporcionar una potència de producció raonablement bona, però que és molt assequible i elegant.

És possible que hi hagi un gran nombre de circuits d’inversors disponibles a Internet i a revistes electròniques. Però aquests circuits solen ser un tipus d’inversors molt complicats i de gamma alta.

Per tant, no ens queda més remei que preguntar-nos com construir inversors de potència que siguin fàcils de construir, sinó també de baix cost i altament eficients en el seu funcionament.

Esquema del circuit inversor de 12v a 230v

Doncs bé, la vostra cerca d’aquest circuit acaba aquí. El circuit d'un inversor que es descriu aquí és potser el més petit en la mesura del seu recompte de components, però és prou potent per satisfer la majoria dels vostres requisits.

Procediment constructiu

Per començar, primer assegureu-vos de tenir dissipadors de calor adequats per als dos transistors 2N3055. Es pot fabricar de la manera següent:

• Talleu dues làmines d'alumini de 6/4 polzades cadascuna.

• Doblegueu un extrem del full tal com es mostra al diagrama. Traieu els forats de la mida adequada als revolts perquè es pugui fixar fermament a l’armari metàl·lic.
• Si teniu dificultat per fer aquest dissipador de calor, podeu comprar a la vostra botiga electrònica local que es mostra a continuació:

• Feu també forats per a l’encaix dels transistors de potència. Els forats tenen un diàmetre de 3 mm, tipus TO-3 de mida de paquet.
• Fixeu bé els transistors als dissipadors de calor amb l'ajuda de cargols i femelles.
• Connecteu les resistències d'acoblament creuat directament als cables dels transistors segons el diagrama del circuit.
• Ara uniu el dissipador de calor, el transistor i el conjunt de la resistència al bobinatge secundari del transformador.
• Fixeu tot el conjunt del circuit junt amb el transformador dins d’un recinte metàl·lic robust i ben ventilat.
• Introduïu els endolls de sortida i entrada, el portafusibles, etc. externament a l'armari i connecteu-los adequadament al conjunt del circuit.

Un cop finalitzada la instal·lació del dissipador de calor anterior, simplement haureu d’interconectar unes quantes resistències d’alt watt i el 2N3055 (al dissipador de calor) amb el transformador seleccionat tal com es mostra al diagrama següent.

Disseny de cablejat complet

Un cop finalitzat el cablejat anterior, és hora de connectar-lo amb una bateria de 12V 7Ah, amb una làmpada de 60 watts connectada al transformador secundari. En activar-lo, el resultat seria una il·luminació instantània de la càrrega amb una brillantor sorprenent.

Aquí l'element clau és el transformador. Assegureu-vos que el transformador tingui una valoració real de 5 amperes; en cas contrari, podreu trobar una potència de sortida molt inferior a l'esperada.

Ho puc explicar per la meva experiència, vaig construir aquesta unitat dues vegades, una vegada quan estava a la universitat, i la segona vegada recentment l'any 2015. Tot i que tenia més experiència durant la recent empresa, no vaig poder obtenir el poder impressionant que tenia adquirit de la meva unitat anterior. La raó era senzilla, el transformador anterior era un robust transformador de 9 amperis de 9 a 9 am de 5 amples, en comparació amb el nou en què havia utilitzat probablement un ampli de 5 amples de valoració falsa, que en realitat només tenia 3 amperes amb la seva sortida.

Llista de peces

Només necessitareu els components següents per a la construcció:

• R1, R2 = 100 OHMS./ 10 WATTS WIRE WOUND
• R3, R4 = 15 OHMS / 10 WATTS WIRE WOUND
• T1, T2 = 2N3055 TRANSISTORS DE POTÈNCIA (MOTOROLA).
• TRANSFORMADOR = 9- 0- 9 VOLTS / 8 AMPS o 5 A
• BATERIA AUTOMOBBIL = 12 VOLTS / 10Ah
• DISPONENT D'ALUMINI = TALLAT SEGONS LA MIDA NECESSÀRIA.
• ARMARI DE METALL VENTILAT = SEGONS LA MIDA DE TOT EL MUNTATGE

Prova de vídeo

Com provar-ho?

• La prova d'aquest mini inversor es realitza amb el mètode següent:
• Per fer proves, connecteu una bombeta incandescent de 60 watts a la presa de sortida del convertidor.
• A continuació, connecteu un dispositiu completament carregat Bateria d'automòbil de 12 V als seus terminals de subministrament.
• La bombeta de 60 watts hauria d’il·luminar-se immediatament amb força, cosa que indica que el convertidor funciona correctament.
• Això conclou la construcció i la prova del circuit inversor.
• Espero que per les discussions anteriors hagueu entès clarament com construir un inversor que no només sigui senzill de construir, sinó que també sigui molt assequible per a cadascun de vosaltres.
• Es pot utilitzar per alimentar petits electrodomèstics com soldador , Llums CFL, petits ventiladors portàtils, etc. La potència de sortida serà de prop de 70 watts i depèn de la càrrega.
• L’eficiència d’aquest inversor ronda el 75%. És possible que la unitat estigui connectada a la bateria dels vehicles quan estigui a l'exterior, de manera que s'eliminin els problemes de transportar una bateria addicional.

Funcionament del circuit

El funcionament d'aquest mini circuit inverter és bastant únic i diferent dels inversors normals que impliquen una etapa d'oscil·lador discret per alimentar els transistors.

Tanmateix, aquí les dues seccions o els dos braços del circuit funcionen de manera regenerativa. És molt senzill i es pot entendre a través dels punts següents:

Les dues meitats del circuit, per molt que coincideixin, sempre consistiran en un lleuger desequilibri en els paràmetres que els envolten, com ara les resistències, Hfe, girs de bobinatge del transformador, etc.

A causa d'això, les dues meitats no són capaces de conduir juntes en un instant.

Suposem que els transistors de la meitat superior condueixen primer, òbviament, obtindran la seva tensió de polarització a través de la meitat de bobinatge inferior del transformador mitjançant R2.

Tanmateix, en el moment que es saturen i es condueixen completament, tota la tensió de la bateria s’estira a través dels seus col·lectors.

Això aspira qualsevol tensió a través de R2 fins a la seva base i deixen de conduir immediatament.

Això dóna una oportunitat als conductors de transistors inferiors i es repeteix el cicle.

Així, tot el circuit comença a oscil·lar.

Les resistències de l’emissor base s’utilitzen per fixar un llindar concret perquè es trenqui la seva conducció, ajuden a fixar un nivell de referència de polarització de la base.

El circuit anterior es va inspirar en el següent disseny de Motorola:

ACTUALITZACIÓ: També és possible que vulgueu provar això: Circuit de mini inversor de 50 watts

Forma d'ona de sortida millor que l'ona quadrada (raonablement adequat per a tots els aparells electrònics)

Disseny de PCB per al circuit inversor simple 2N3055 explicat anteriorment (disposició lateral de la pista)

2) Utilitzant IC 4047

Com es mostra anteriorment, un simple però útil l’inversor es pot construir utilitzant només un IC 4047 . L'IC 4047 és un oscil·lador IC versàtil, que produirà períodes d'encès / apagat precisos a través del pin de sortida # 10 i el pin # 11. La freqüència aquí es podria determinar calculant amb precisió la resistència R1 i el condensador C1. Aquests components determinen la freqüència d'oscil·lació a la sortida de l'IC que al seu torn estableix la freqüència de sortida de 220 V CA d'aquest circuit inversor. Es pot establir a 50Hz o 60Hz segons les preferències individuals.

La bateria, el mosfet i el transformador es poden modificar o actualitzar segons l’especificació de potència de sortida requerida del convertidor.

Per calcular els valors de RC i la freqüència de sortida, consulteu full de dades de l'IC

Resultats de les proves de vídeo

3) Utilitzant IC 4049

Detalls del pin IC 4049

En aquest senzill circuit inversor fem servir un únic IC 4049 que inclou 6 NO portes ni 6 inversors a l'interior . Al diagrama anterior, N1 ---- N6 significa les 6 portes que es configuren com a fases oscil·ladores i de memòria intermèdia. Les portes NOT N1 i N2 s’utilitzen bàsicament per a l’etapa de l’oscil·lador, les C i R es poden seleccionar i fixar per determinar la freqüència de 50Hz o 60Hz segons les especificacions del país.

La resta de portes N3 a N6 s’ajusten i es configuren com a memòries intermèdies i amortidors de manera que la sortida final produeixi polsos de commutació alternatius per als transistors de potència. La configuració també garanteix que no quedi cap porta inutilitzada i inactiva, cosa que pot requerir que les seves entrades finalitzin per separat a través d'una línia de subministrament.

El transformador i la bateria es poden seleccionar segons el requisit de potència o les especificacions de potència de càrrega.

La sortida serà purament una sortida d’ona quadrada.

La fórmula per calcular la freqüència es dóna com:

f = 1 / 1,2 RC,

on R serà a Ohms i F a Farads

4) Utilitzant IC 4093

Detalls del pin IC 4093

Bastant similar a l’anterior inversor de portes NOT, el convertidor simple basat en porta NAND que es mostra a dalt es pot construir mitjançant un únic IC 4093. Les portes N1 a N4 signifiquen el 4 portes a l’interior de l’IC 4093 .

N1, es connecta com un circuit oscil·lador, per generar els polsos de 50 o 60Hz necessaris. Aquests s’inverteixen i es tamponen adequadament mitjançant les portes restants N2, N3, N4 per tal de lliurar finalment la freqüència de commutació alternativa a través de les bases dels BJT de potència, que al seu torn canvien el transformador de potència a la velocitat subministrada per generar els 220V o 120V necessaris CA a la sortida.

Tot i que qualsevol IC de porta NAND funcionaria aquí, es recomana utilitzar l'IC 4093 ja que disposa de la funció de desencadenament Schmidt, que garanteix un lleuger retard en la commutació i ajuda a crear una mena de temps mort entre les sortides de commutació, assegurant-se que els mai heu engegat junts fins i tot durant una fracció de segon.

5) Un altre inversor de portes NAND senzill que utilitza MOSFET

Un altre senzill però potent disseny de circuits d’inversors s’explica als següents paràgrafs, que qualsevol entusiasta de l’electrònica pot crear i utilitzar per alimentar la majoria d’aparells elèctrics domèstics (càrregues resistives i SMPS).

L'ús d'un parell de mosquetes influeix en una potent resposta del circuit que implica molt pocs components, però la configuració d'ona quadrada limita la unitat de poques aplicacions útils.

Introducció

El càlcul de paràmetres MOSFET pot semblar que comporti uns quants passos difícils, tot i que seguir el disseny estàndard aplicar aquests meravellosos dispositius és senzill.

Quan parlem de circuits inversors que impliquen sortides de potència, els MOSFET esdevenen imperativament una part del disseny i també el component principal de la configuració, especialment als extrems de sortida de conducció del circuit.

Com que els circuits inversors són els preferits amb aquests dispositius, estaríem parlant d’un disseny d’aquest tipus que incorpori MOSFET per alimentar l’etapa de sortida del circuit.

En referència al diagrama, veiem un disseny d’inversors molt bàsic que inclou una etapa d’oscil·lador d’ona quadrada, una etapa de memòria intermèdia i una etapa de potència.

L'ús d'un únic CI per generar les ones quadrades necessàries i per emmagatzemar els impulsos fa que el disseny sigui fàcil de fer, especialment per als nous entusiastes de l'electrònica.

Ús de les portes IC 4093 NAND per al circuit de l’oscil·lador

L'IC 4093 és una porta de control NAND quad Schmidt Trigger IC, un únic NAND està connectat com un multivibrador astable per generar els polsos quadrats base. El valor de la resistència o del condensador es pot ajustar per adquirir polsos de 50 Hz o 60 Hz. Per a aplicacions de 220 V cal seleccionar l'opció de 50 Hz i un 60 Hz per a les versions de 120 V.

La sortida de l’etapa de l’oscil·lador anterior es relaciona amb un parell més Les portes NAND s’utilitzen com a amortidors , les sortides de les quals finalitzen en última instància amb la porta dels respectius MOSFET.

Les dues portes NAND estan connectades en sèrie de manera que els dos mosquetes reben nivells lògics oposats alternativament des de l’etapa de l’oscil·lador i canvien els MOSFET alternativament per fer les induccions desitjades en el bobinatge d’entrada del transformador.

Canvi de Mosfet

El canvi anterior dels MOSFET omple tota la intensitat de la bateria dins dels bobinatges rellevants del transformador, induint un augment instantani de la potència en el bobinat oposat del transformador on finalment es deriva la sortida a la càrrega.

Els MOSFET són capaços de manejar més de 25 amperes de corrent i el rang és força gran i, per tant, es converteixen en transformadors de conducció adequats de diferents especificacions de potència.

Només es tracta de modificar el transformador i la bateria per fer inversors de diferents gammes amb diferents potències.

Llista de peces per al diagrama del circuit inversor de 150 watts explicat anteriorment:

• R1 = 220K pot, cal configurar-lo per adquirir la sortida de freqüència desitjada.
• R2, R3, R4, R5 = 1K,
• T1, T2 = IRF540
• N1 — N4 = IC 4093
• C1 = 0,01uF,
• C3 = 0,1uF

TR1 = bobinatge d'entrada 0-12V, corrent = 15 Amp, tensió de sortida segons les especificacions requerides

La fórmula per calcular la freqüència serà idèntica a la descrita anteriorment per IC 4049.

f = 1 / 1,2 RC. on R = R1 estableix el valor i C = C1

6) Utilitzant IC 4060

Si teniu un sol IC 4060 a la vostra brossa electrònica, juntament amb un transformador i uns quants transistors de potència, probablement estigueu a punt per crear el vostre senzill circuit d’inversors de potència mitjançant aquests components. El disseny bàsic del circuit inversor basat en IC 4060 proposat es pot visualitzar al diagrama anterior. El concepte és bàsicament el mateix, fem servir el IC 4060 com a oscil·lador , i configureu la seva sortida per crear polsos d'encesa alternatius mitjançant una etapa de transistors BC547 d'inversor.

Igual que IC 4047, l'IC 4060 requereix components RC externs per configurar la seva freqüència de sortida, però, la sortida de l'IC 4060 es finalitza en 10 pinouts individuals en un ordre específic en què la sortida genera freqüència a una velocitat doble que la seva pinout anterior.

Tot i que podeu trobar 10 sortides separades amb una freqüència de freqüència de 2X a través dels pinouts de sortida IC, hem seleccionat el pin # 7, ja que proporciona la freqüència de freqüència més ràpida entre la resta i, per tant, pot complir-ho mitjançant components estàndard per a la xarxa RC, que pot estar a la vostra disposició fàcilment, independentment de la part del món en què us trobeu.

Per calcular els valors RC de R2 + P1 i C1 i la freqüència, podeu utilitzar la fórmula que es descriu a continuació:

O una altra manera és mitjançant la següent fórmula:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

Rt és a Ohms, Ct a Farads

Es pot obtenir més informació d’aquest article

Aquí teniu una altra idea divertida d’inversors de bricolatge que és extremadament fiable i que utilitza peces normals per aconseguir un disseny d’inversors d’alta potència i que es pot actualitzar a qualsevol nivell de potència desitjat.

Aprenem més sobre aquest disseny senzill

7) Inversor de 100 watts més senzill per als nouvinguts

El circuit d’un inversor simple de 100 watts que es parla en aquest article es pot considerar com el disseny d’inversors més eficient, fiable, fàcil de construir i potent. Convertirà qualsevol 12V a 220V de manera efectiva mitjançant components mínims

Introducció

La idea es va publicar fa molts anys en una de les revistes d’electrònica elecktor, la presento aquí perquè tots pogueu fer i utilitzar aquest circuit per a les vostres aplicacions personals. Aprenem més.

El disseny senzill del circuit d’inversors de 100 watts proposat es va publicar fa molt de temps en una de les revistes d’electrònica elektor i, segons jo, aquest circuit és un dels millors dissenys d’inversors que podeu obtenir.

Considero que és el millor perquè el disseny està ben equilibrat, està ben calculat, utilitza peces normals i, si es fa tot correctament, començaria a funcionar a l’instant.

L’eficiència d’aquest disseny s’acosta al 85%, cosa bona tenint en compte el format senzill i els baixos costos.

Utilitzant un transistor Astable com a oscil·lador de 50Hz

Bàsicament, tot el disseny es construeix al voltant d’un escenari multivibrador astable, format per dos transistors d’ús general de baixa potència BC547 juntament amb les parts associades que consten de dos condensadors electrolítics i algunes resistències.

Aquesta etapa és responsable de generar els polsos bàsics de 50 Hz necessaris per iniciar les operacions de l’inversor.

Els senyals anteriors es troben a nivells de corrent baixos i, per tant, cal elevar-los a alguns ordres superiors. Ho fan els transistors controladors BD680, que per naturalesa són Darlington.

Aquests transistors reben els senyals de baixa potència de 50 Hz de les etapes del transistor BC547 i els eleven a nivells de corrent més alts perquè es pugui alimentar als transistors de sortida.

Els transistors de sortida són un parell de 2N3055 que reben una unitat de corrent amplificada a les seves bases des de l’etapa de control anterior.

2N3055 transistors com a etapa elèctrica

Els transistors 2N3055, per tant, també s’accionen a nivells de corrent i saturació elevats que es bomben alternativament als bobinatges del transformador corresponents i es converteixen en els voltatges de corrent altern de 220V necessaris a la secundària del transformador.

Llista de peces per al circuit inversor simple de 100 watts explicat anteriorment

• R1, R2 = 27K, 1/4 watts al 5%
• R3, R4, R5, R6 = 330 OHMS, 1/4 watt 5%
• R7, R8 = 22 OHMS, TIPUS DE FERIDA DE 5 FILS WATT
• C1, C2 = 470nF
• T1, T2 = BC547,
• T3, T4 = BD680, O TIP127
• T5, T6 = 2N3055,
• D1, D2 = 1N5402
• TRANSFORMADOR = 9-0-9V, 5 AMP
• BATERIA = 12V, 26AH,

Dissipador de calor per a T3 / T4 i T5 / T6

Especificacions:

1. Potència de sortida: 100 watts si s’utilitzen transistors 2n3055 simples a cada canal.
2. Freqüència: 50 Hz, ona quadrada,
3. Voltatge d'entrada: 12V @ 5 amperes per a 100 watts,
4. Volts de sortida: 220V o 120V (amb alguns ajustos)

A partir de la discussió anterior, potser us sentireu completament il·lustrat sobre com construir aquests 7 circuits d’inversors simples, configurant un determinat circuit oscil·lador bàsic amb una etapa BJT i ​​un transformador i incorporant peces molt normals que poden ser ja existents o accessibles recuperant una antiga placa de PC muntada.

Com es calculen les resistències i els condensadors per a freqüències de 50 Hz o 60 Hz

En aquest circuit inversor basat en transistors, el disseny de l’oscil·lador es construeix mitjançant un circuit astable transistoritzat.

Bàsicament, les resistències i condensadors associats a les bases dels transistors determinen la freqüència de la sortida. Tot i que es calculen correctament per produir una freqüència aproximada de 50 Hz, si esteu més interessats en modificar la freqüència de sortida segons les vostres preferències, podeu fer-ho fàcilment calculant-los a través d’aquest Calculadora multivibrador de transistors estables.

Mòdul universal push-pull

Si esteu interessats en aconseguir un disseny més compacte i eficaç mitjançant una configuració simple push pull de transformador de 2 fils, podeu provar el següent parell de conceptes

El primer següent utilitza l'IC 4047, juntament amb un parell de MOSFET de canal p i canal n:

Si voleu utilitzar algun altre escenari d'oscil·lador segons les vostres preferències, en aquest cas podeu aplicar el següent disseny universal.

Això us permetrà integrar qualsevol etapa de l’oscil·lador desitjat i obtenir la sortida d’extracció de 220 V necessària.

A més, també compta amb una etapa integrada de carregador de bateria de canvi automàtic.

Avantatges del simple inversor push-pull

Els principals avantatges d’aquest disseny inversor universal push-pull són:

• Utilitza un transformador de 2 fils, cosa que fa que el disseny sigui molt eficient en termes de mida i potència.
• Incorpora un canvi amb carregador de bateria, que carrega la bateria quan hi ha xarxa elèctrica i, durant una fallada de xarxa, passa al mode inversor mitjançant la mateixa bateria per produir els 220 V previstos a partir de la bateria.
• Utilitza MOSFET de canal p i canal N normals sense cap circuit complex.
• És més barat de construir i és més eficaç que la contrapart central.

M MODDUL UNIVERSAL PUSH PULL MOSFET QUE INTERFACCIONARÀ AMB QUALSEVOL CIRCUIT OSCILADOR DESITJAT

Per als usuaris avançats

Els anteriors explicats eren alguns dissenys senzills de circuits d’inversors, però si creieu que són bastant habituals per a vosaltres, sempre podeu explorar dissenys més avançats que s’inclouen en aquest lloc web. Aquí hi ha alguns enllaços més per a la vostra referència:

Més projectes d'inversors per a vosaltres amb ajuda en línia completa.

• 7 millors circuits inversors modificats
• 5 millors circuits d'inversors basats en IC 555
• Circuits inversors SG3525