7 eenvoudige omvormercircuits die u thuis kunt bouwen

Deze 7 invertercircuits zien er door hun ontwerp misschien eenvoudig uit, maar zijn in staat om een ​​redelijk hoog vermogen en een rendement van rond de 75% te produceren. Leer hoe u deze goedkope mini-omvormer bouwt en klein stroomt 220V of 120V apparaten zoals boormachines, LED-lampen, CFL-lampen, haardroger, mobiele opladers, etc door middel van een 12V 7 Ah accu.

Wat is een eenvoudige omvormer

Een omvormer die een minimaal aantal componenten gebruikt voor het omzetten van een 12 V DC naar 230 V AC, wordt een eenvoudige omvormer genoemd. Een loodzwavelzuuraccu van 12 V is de meest standaard accu die wordt gebruikt voor het gebruik van dergelijke omvormers.

Laten we beginnen met de meest eenvoudige in de lijst die een paar 2N3055-transistors en enkele weerstanden gebruikt.

1) Eenvoudig omvormercircuit met behulp van kruiselings gekoppelde transistors

Het artikel behandelt het constructiedetails van een mini-omvormer. Lees om te weten hoe u de constructieprocedure van een basisomvormer kunt herhalen die een redelijk goed uitgangsvermogen kan leveren en toch zeer betaalbaar en strak is.

Er is mogelijk een groot aantal invertercircuits beschikbaar via internet en elektronische tijdschriften. Maar deze circuits zijn vaak erg gecompliceerde en hoogwaardige omvormers.

We hebben dus geen andere keus dan ons af te vragen hoe we omvormers kunnen bouwen die niet alleen gemakkelijk te bouwen zijn, maar ook goedkoop en zeer efficiënt in hun werking.

12v naar 230v omvormer schakelschema

Nou, je zoektocht naar zo'n circuit eindigt hier. De schakeling van een omvormer die hier wordt beschreven, is misschien wel de kleinste wat betreft het aantal componenten, maar is krachtig genoeg om aan de meeste van uw vereisten te voldoen.

Bouwprocedure

Zorg er om te beginnen voor dat u de juiste heatsinks heeft voor de twee 2N3055-transistors. Het kan op de volgende manier worden vervaardigd:

• Snijd twee vellen aluminium van 6/4 inch elk.

• Buig een uiteinde van het vel zoals aangegeven in de afbeelding. Boor gaten van de juiste maat in de bochten, zodat deze stevig op de metalen kast kan worden geklemd.
• Als u het moeilijk vindt om dit koellichaam te maken, kunt u het eenvoudig kopen bij uw plaatselijke elektronicawinkel, zoals hieronder weergegeven:

• Boor ook gaten voor het plaatsen van de vermogenstransistors. De gaten zijn 3 mm in diameter, TO-3 type pakketgrootte.
• Bevestig de transistors stevig op de heatsinks met behulp van moeren en bouten.
• Verbind de weerstanden kruiselings rechtstreeks met de draden van de transistoren volgens het schakelschema.
• Verbind nu het koellichaam, de transistor en de weerstand met de secundaire wikkeling van de transformator.
• Bevestig het hele circuit samen met de transformator in een stevige, goed geventileerde metalen behuizing.
• Monteer de uitgangs- en ingangsbussen, de zekeringhouder enz. Uitwendig op de kast en sluit ze op de juiste manier aan op het circuit.

Zodra de bovenstaande koellichaaminstallatie is voltooid, hoeft u alleen maar een paar hoge watt-weerstanden en de 2N3055 (op het koellichaam) met de geselecteerde transformator te verbinden, zoals weergegeven in het volgende diagram.

Volledige bedradingslay-out

Nadat de bovenstaande bedrading is voltooid, is het tijd om hem aan te sluiten op een 12V 7Ah-batterij, met een 60 watt-lamp bevestigd aan de secundaire transformator. Wanneer ingeschakeld, zou het resultaat een onmiddellijke verlichting van de belasting zijn met een verbazingwekkende helderheid.

Hier is het belangrijkste element de transformator, zorg ervoor dat de transformator echt een vermogen van 5 ampère heeft, anders vindt u het uitgangsvermogen misschien een stuk minder dan verwacht.

Ik kan dit uit mijn ervaring vertellen, ik heb deze eenheid twee keer gebouwd, één keer toen ik op de universiteit zat, en de tweede keer onlangs in het jaar 2015. Hoewel ik meer ervaring had tijdens de recente onderneming, kon ik niet de ontzagwekkende kracht krijgen die ik had verworven van mijn vorige eenheid. De reden was simpel, de vorige transformator was een robuuste op maat gemaakte 9-0-9V 5 ampère transformator, vergeleken met de nieuwe waarin ik waarschijnlijk een foutief beoordeelde 5 ampère had gebruikt, wat eigenlijk maar 3 ampère was met zijn output.

Onderdelen lijst

Voor de constructie heeft u slechts de volgende componenten nodig:

• R1, R2 = 100 OHM. / 10 WATT DRAADWOND
• R3, R4 = 15 OHM / 10 WATT DRAADWOND
• T1, T2 = 2N3055 KRACHTTRANSISTOREN (MOTOROLA).
• TRANSFORMATOR = 9-0-9 VOLTS / 8 ampère of 5 ampère.
• AUTOMOBIELE ACCU = 12 VOLTS / 10Ah
• ALUMINIUM HEATSINK = GESNEDEN VOLGENS DE VEREISTE MAAT.
• GEVENTILEERDE METALEN KAST = VOLGENS DE GROOTTE VAN DE GEHELE MONTAGE

Videotestbewijs

Hoe te testen?

• Het testen van deze mini-omvormer gebeurt op de volgende manier:
• Sluit voor testdoeleinden een gloeilamp van 60 watt aan op de uitgang van de omvormer.
• Sluit vervolgens een volledig opgeladen 12 V auto-accu naar de voedingsklemmen.
• De lamp van 60 watt moet onmiddellijk helder gaan branden, wat aangeeft dat de omvormer goed werkt.
• Hiermee is de constructie en het testen van het invertercircuit afgerond.
• Ik hoop dat u uit de bovenstaande discussies duidelijk hebt begrepen hoe u een omvormer moet bouwen die niet alleen eenvoudig te bouwen is, maar ook zeer betaalbaar voor ieder van u.
• Het kan worden gebruikt om kleine elektrische apparaten zoals soldeerbout , CFL-lampen, kleine draagbare ventilatoren etc. Het uitgangsvermogen ligt in de buurt van 70 watt en is afhankelijk van de belasting.
• Het rendement van deze omvormer ligt rond de 75%. Het apparaat kan buitenshuis worden aangesloten op de accu van uw auto, zodat u geen extra accu hoeft mee te nemen.

Circuitwerking

De werking van dit mini-invertercircuit is vrij uniek en verschilt van de normale inverters die een discrete oscillatortrap gebruiken om de transistors van stroom te voorzien.

Hier werken de twee secties of de twee armen van de schakeling echter regeneratief. Het is heel eenvoudig en kan worden begrepen door de volgende punten:

De twee helften van het circuit, ongeacht hoeveel ze overeenkomen, zullen altijd een kleine onbalans bevatten in de parameters eromheen, zoals de weerstanden, Hfe, transformatorwikkelingen enz.

Hierdoor kunnen beide helften niet op één moment samen geleiden.

Stel dat de transistors van de bovenste helft eerst geleiden, dan krijgen ze uiteraard hun voorspanning via de onderste halve wikkeling van de transformator via R2.

Maar op het moment dat ze verzadigd raken en volledig geleiden, wordt de volledige accuspanning door hun collectoren naar de grond getrokken.

Dit zuigt droge spanning via R2 naar hun basis en ze stoppen onmiddellijk met geleiden.

Dit geeft de mogelijkheid voor de onderste transistors om te geleiden en de cyclus herhaalt zich.

Het hele circuit begint dus te oscilleren.

De basis-emitterweerstanden worden gebruikt om een ​​bepaalde drempelwaarde vast te stellen voor hun geleiding om te breken, ze helpen om een ​​basisreferentieniveau vast te stellen.

Het bovenstaande circuit is geïnspireerd op het volgende ontwerp van Motorola:

BIJWERKEN: Misschien wilt u dit ook proberen: 50 watt mini-omvormercircuit

Uitgangsgolfvorm beter dan blokgolf (redelijk geschikt voor alle elektronische apparaten))

PCB-ontwerp voor het hierboven beschreven eenvoudige 2N3055-omvormercircuit (baanzijde layout)

2) Met behulp van IC 4047

Zoals hierboven een eenvoudige maar nuttige kleine omvormer kan worden gebouwd met slechts een enkele IC 4047 ​De IC 4047 is een veelzijdige enkele IC-oscillator, die nauwkeurige AAN / UIT-perioden produceert over zijn outputpen # 10 en pin # 11. De frequentie kon hier worden bepaald door de weerstand R1 en condensator C1 nauwkeurig te berekenen. Deze componenten bepalen de oscillatiefrequentie aan de uitgang van het IC, die op zijn beurt de uitgangsfrequentie van 220V AC van dit invertercircuit instelt. Het kan worden ingesteld op 50Hz of 60Hz volgens individuele voorkeur.

De batterij, mosfet en de transformator kunnen worden aangepast of geüpgraded volgens de vereiste uitgangsvermogensspecificatie van de omvormer.

Voor het berekenen van de RC-waarden en de uitgangsfrequentie raadpleegt u de datasheet van de IC

Video testresultaten

3) Met behulp van IC 4049

IC 4049 pin details

In dit eenvoudige invertercircuit gebruiken we een enkele IC 4049 die 6 bevat GEEN poorten of 6 omvormers binnen ​In het bovenstaande diagram duiden N1 ---- N6 de 6 poorten aan die zijn geconfigureerd als oscillator- en buffertrappen. De NOT-poorten N1 en N2 worden in principe gebruikt voor de oscillatortrap, de C en R kunnen worden geselecteerd en vastgezet voor het bepalen van de frequentie van 50 Hz of 60 Hz volgens de specificaties van het land

De overige poorten N3 t / m N6 zijn ingesteld en geconfigureerd als buffers en inverters zodat de uiteindelijke output resulteert in het produceren van wisselende schakelpulsen voor de vermogenstransistoren. De configuratie zorgt er ook voor dat er geen poorten ongebruikt en inactief blijven, waarvoor anders mogelijk hun ingangen afzonderlijk moeten worden afgesloten via een toevoerleiding.

De transformator en batterij kunnen worden geselecteerd volgens de stroomvereisten of de specificaties van het belastingsvermogen.

De uitvoer is puur een blokgolfuitvoer.

De formule voor het berekenen van de frequentie wordt gegeven als:

f = 1 /1.2RC,

waar R in Ohms en F in Farads zal zijn

4) IC 4093 gebruiken

IC 4093 pin details

Vrij gelijkaardig aan de vorige NOT-poortinzetter, kan de hierboven getoonde NAND-poortgebaseerde eenvoudige omvormer worden gebouwd met behulp van een enkele 4093 IC. De poorten N1 tot N4 betekenen de 4 poorten in de IC 4093 ​

N1, is bedraad als een oscillatorcircuit, voor het genereren van de vereiste 50 of 60 Hz pulsen. Deze worden op de juiste manier omgekeerd en gebufferd met behulp van de resterende poorten N2, N3, N4 om uiteindelijk de afwisselende schakelfrequentie te leveren over de bases van de stroom BJT's, die op hun beurt de stroomtransformator schakelen met de geleverde snelheid voor het genereren van de vereiste 220V of 120V AC aan de uitgang.

Hoewel elke NAND-poort-IC hier zou werken, wordt het gebruik van de IC 4093 aanbevolen omdat deze een Schmidt-triggerfunctie heeft, die zorgt voor een kleine vertraging bij het schakelen en helpt bij het creëren van een soort dode tijd over de schakeluitgangen, zodat de stroomtoestellen zijn nooit samen ingeschakeld, zelfs niet voor een fractie van een seconde.

5) Nog een eenvoudige NAND-poortomvormer die MOSFET's gebruikt

Een ander eenvoudig maar krachtig ontwerp van het invertercircuit wordt uitgelegd in de volgende paragrafen, die kunnen worden gebouwd door elke elektronische liefhebber en gebruikt voor het voeden van de meeste elektrische huishoudelijke apparaten (resistieve en SMPS-belastingen).

Het gebruik van een paar mosfets beïnvloedt een krachtige respons van het circuit met zeer weinig componenten, maar de blokgolfconfiguratie beperkt het apparaat tot een flink aantal nuttige toepassingen.

Invoering

Het berekenen van MOSFET-parameters lijkt misschien een paar moeilijke stappen te vergen, maar door het standaardontwerp te volgen, is het dwingen van deze prachtige apparaten zeker eenvoudig.

Als we het hebben over invertercircuits met vermogensuitgangen, worden MOSFET's absoluut een onderdeel van het ontwerp en ook het belangrijkste onderdeel van de configuratie, vooral aan de aandrijfuitgangseinden van het circuit.

Invertercircuits zijn de favorieten bij deze apparaten, we zouden een dergelijk ontwerp bespreken met MOSFET's voor het voeden van de eindtrap van het circuit.

Verwijzend naar het diagram zien we een zeer eenvoudig omvormerontwerp met een blokgolfoscillatortrap, een buffertrap en de vermogenseindtrap.

Vooral het gebruik van een enkele IC voor het genereren van de benodigde blokgolven en het bufferen van de pulsen maakt het ontwerp eenvoudig te maken, zeker voor de nieuwe elektronische liefhebber.

IC 4093 NAND-poorten gebruiken voor het oscillatorcircuit

De IC 4093 is een Schmidt Trigger IC met vier NAND-poort, een enkele NAND is bedraad als een stabiele multivibrator voor het genereren van de vierkante basispulsen. De waarde van de weerstand of de condensator kan worden aangepast voor het verkrijgen van pulsen van 50 Hz of 60 Hz. Voor 220 V-toepassingen moet de optie 50 Hz worden geselecteerd en 60 Hz voor de 120 V-versies.

De output van de bovenstaande oscillatortrap is gekoppeld aan een paar meer NAND-poorten gebruikt als buffers , waarvan de uitgangen uiteindelijk worden beëindigd met de poort van de respectieve MOSFET's.

De twee NAND-poorten zijn in serie geschakeld zodat de twee mosfets afwisselend tegengestelde logische niveaus ontvangen van de oscillatortrap en de MOSFET's afwisselend schakelen om de gewenste inducties in de ingangswikkeling van de transformator te maken.

Mosfet-omschakeling

Het bovenstaande schakelen van de MOSFET's stopt de volledige batterijstroom in de relevante wikkelingen van de transformator, waardoor het vermogen onmiddellijk wordt verhoogd bij de tegenovergestelde wikkeling van de transformator, waar de uitvoer naar de belasting uiteindelijk wordt afgeleid.

De MOSFET's kunnen meer dan 25 Ampère stroom aan en het bereik is behoorlijk groot en worden daarom geschikte aandrijftransformatoren met verschillende vermogensspecificaties.

Het is gewoon een kwestie van de transformator en de batterij aanpassen om omvormers van verschillende bereiken met verschillende vermogensoutputs te maken.

Onderdelenlijst voor het hierboven toegelichte circuitschema van de 150 watt omvormer:

• R1 = 220K pot, moet worden ingesteld voor het verkrijgen van de gewenste frequentie-uitgang.
• R2, R3, R4, R5 = 1K,
• T1, T2 = IRF540
• N1-N4 = IC 4093
• C1 = 0,01 uF,
• C3 = 0,1 uF

TR1 = 0-12V ingangswikkeling, stroom = 15 Amp, uitgangsspanning volgens de vereiste specificaties

De formule voor het berekenen van de frequentie zal identiek zijn aan die hierboven beschreven voor IC 4049.

f = 1 /1.2RC. waarbij R = R1 ingestelde waarde, en C = C1

6) IC 4060 gebruiken

Als u een enkele 4060 IC in uw elektronische junkbox heeft, samen met een transformator en een paar vermogenstransistors, bent u waarschijnlijk helemaal klaar om uw eenvoudige omvormercircuit te creëren met behulp van deze componenten. Het basisontwerp van het voorgestelde IC 4060-gebaseerde invertercircuit kan worden gevisualiseerd in het bovenstaande diagram. Het concept is in principe hetzelfde, we gebruiken de IC 4060 als oscillator , en stel zijn uitgang in om afwisselend AAN / UIT-pulsen te creëren via een inverter BC547 transistortrap.

Net als IC 4047 heeft de IC 4060 een externe RC-component nodig voor het instellen van de uitgangsfrequentie, maar de uitgang van de IC 4060 wordt beëindigd in 10 individuele pinouts in een specifieke volgorde, waarbij de uitgang een frequentie genereert met een snelheid die tweemaal zo hoog is als die van zijn voorgaande pinout.

Hoewel u 10 afzonderlijke uitgangen kunt vinden met een frequentie van 2x frequentie over de IC-uitgangspennen, hebben we pin # 7 geselecteerd omdat deze de hoogste frequentiesnelheid van de rest levert en daarom mogelijk hieraan kan voldoen met behulp van standaardcomponenten voor het RC-netwerk, die gemakkelijk voor u beschikbaar kunnen zijn, ongeacht in welk deel van de wereld u zich bevindt.

Voor het berekenen van de RC-waarden voor R2 + P1 en C1 en de frequentie kun je de formule gebruiken zoals hieronder beschreven:

Of een andere manier is via de volgende formule:

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

Rt is in Ohms, Ct in Farads

Meer info kan worden verkregen uit dit artikel

Hier is nog een ander cool doe-het-zelf-omvormer-idee dat extreem betrouwbaar is en gewone onderdelen gebruikt voor het bereiken van een hoogvermogen-omvormerontwerp, en kan worden opgewaardeerd tot elk gewenst vermogensniveau.

Laten we meer leren over dit eenvoudige ontwerp

7) Eenvoudigste 100 Watt-omvormer voor de nieuwkomers

Het circuit van een eenvoudige 100 watt-omvormer die in dit artikel wordt besproken, kan worden beschouwd als het meest efficiënte, betrouwbare, eenvoudig te bouwen en krachtige omvormerontwerp. Het converteert elke 12V effectief naar 220V met minimale componenten

Invoering

Het idee werd vele jaren geleden gepubliceerd in een van de elecktor elektronica tijdschriften, ik presenteer het hier zodat jullie allemaal dit circuit kunnen maken en gebruiken voor je persoonlijke toepassingen. Laten we meer leren.

Het voorgestelde simpele 100 watt inverter circuit ontwerp is al een hele tijd geleden gepubliceerd in een van de elektor electronics magazines en volgens mij is dit circuit een van de beste inverter ontwerpen die er te krijgen zijn.

Ik beschouw het als het beste omdat het ontwerp goed uitgebalanceerd is, goed berekend, gebruik maakt van gewone onderdelen en als alles correct wordt gedaan, begint het meteen te werken.

De efficiëntie van dit ontwerp ligt in de buurt van 85%, wat goed is gezien het eenvoudige formaat en de lage kosten.

Met behulp van een transistor Astable als de 50Hz-oscillator

In wezen is het hele ontwerp opgebouwd rond een stabiele multivibratortrap, bestaande uit twee laagvermogen transistors BC547 voor algemeen gebruik, samen met de bijbehorende onderdelen bestaande uit twee elektrolytische condensatoren en enkele weerstanden.

Deze fase is verantwoordelijk voor het genereren van de basispulsen van 50 Hz die nodig zijn voor het starten van de omvormerbewerkingen.

De bovenstaande signalen hebben een laag stroomniveau en moeten daarom naar een hoger niveau worden getild. Dit wordt gedaan door de driver transistors BD680, die van nature Darlington zijn.

Deze transistors ontvangen de signalen van 50 Hz met laag vermogen van de BC547-transistortrappen en heffen ze op naar hogere stroomniveaus, zodat ze naar de uitgangstransistors kunnen worden gevoerd.

De uitgangstransistors zijn een paar 2N3055 die een versterkte stroomsturing aan hun basis ontvangen van de bovenstaande driver-trap.

2N3055 Transistors als de Power Stage

De 2N3055 transistors worden dus ook aangedreven met hoge verzadiging en hoge stroomniveaus die afwisselend in de relevante transformatorwikkelingen worden gepompt en aan de secundaire zijde van de transformator worden omgezet in de vereiste 220 V AC volt.

Onderdelenlijst voor het hierboven uitgelegd eenvoudige 100 watt inverter circuit

• R1, R2 = 27K, 1/4 watt 5%
• R3, R4, R5, R6 = 330 OHM, 1/4 watt 5%
• R7, R8 = 22 OHM, 5 WATT DRAADWONDTYPE
• C1, C2 = 470 nF
• T1, T2 = BC547,
• T3, T4 = BD680, OF TIP127
• T5, T6 = 2N3055,
• D1, D2 = 1N5402
• TRANSFORMATOR = 9-0-9V, 5 AMP
• BATTERIJ = 12V, 26AH,

Heatsink voor de T3 / T4 en T5 / T6

Specificaties:

1. Uitgangsvermogen: 100 watt als op elk kanaal enkele 2n3055-transistors worden gebruikt.
2. Frequentie: 50 Hz, blokgolf,
3. Ingangsspanning: 12V @ 5 Amp voor 100 watt,
4. Uitgangsspanning: 220V of 120V (met enkele aanpassingen)

Door de bovenstaande discussie voel je je misschien grondig geïnformeerd over het bouwen van deze 7 eenvoudige invertercircuits, door een bepaald basisoscillatorcircuit te configureren met een BJT-trap en een transformator, en door heel gewone onderdelen op te nemen die mogelijk al bij je bestaan ​​of toegankelijk zijn door een oude geassembleerde printplaat te redden.

Hoe de weerstanden en condensatoren voor frequenties van 50 Hz of 60 Hz te berekenen

In dit op transistor gebaseerde invertercircuit is het oscillatorontwerp gebouwd met behulp van een getransistoriseerd astabiel circuit.

In wezen bepalen de weerstanden en condensatoren die zijn gekoppeld aan de bases van de transistors de frequentie van de uitvoer. Hoewel deze correct zijn berekend om een ​​frequentie van ongeveer 50 Hz te produceren, kunt u, als u verder geïnteresseerd bent om de uitgangsfrequentie naar eigen voorkeur aan te passen, dit eenvoudig doen door ze hiermee te berekenen Transistor Astable Multivibrator Calculator.

Universele push-pull-module

Als u geïnteresseerd bent om een ​​compacter en efficiënter ontwerp te krijgen met behulp van een eenvoudige 2-draads transformator push-pull configuratie, dan kunt u de volgende concepten proberen

De eerste hieronder gebruikt de IC 4047, samen met een paar p-kanaal en n-kanaal MOSFET's:

Als u een andere oscillatortrap wilt gebruiken volgens uw voorkeur, kunt u in dat geval het volgende universele ontwerp toepassen.

Hiermee kunt u elke gewenste oscillatortrap integreren en de vereiste 220 V push-pull-output krijgen.

Bovendien heeft het ook een geïntegreerde auto-wisselende acculader.

Voordelen van een eenvoudige push-pull-omvormer

De belangrijkste voordelen van dit universele push-pull-omvormerontwerp zijn:

• Het maakt gebruik van een 2-draads transformator, wat het ontwerp zeer efficiënt maakt, in termen van grootte en vermogen.
• Het bevat een omschakeling met acculader, die de accu oplaadt wanneer de netspanning aanwezig is, en tijdens een netstoring schakelt over naar de omvormermodus met dezelfde accu om de beoogde 220 V uit de accu te produceren.
• Het maakt gebruik van gewone p-kanaals en N-kanaals MOSFET's zonder ingewikkelde schakelingen.
• Het is goedkoper om te bouwen en efficiënter dan de middenkraan-tegenhanger.

UNIVERSELE PUSH PULL MOSFET-MODULE DIE MET ELK GEWENSTE OSCILLATOR-CIRCUIT KAN WORDEN INTERFACE

Voor de gevorderde gebruikers

De bovenstaande uitleg waren een paar eenvoudige ontwerpen van invertercircuits, maar als u denkt dat deze vrij gewoon voor u zijn, kunt u altijd meer geavanceerde ontwerpen bekijken die op deze website zijn opgenomen. Hier zijn nog een paar links voor uw referentie:

Meer omvormerprojecten voor u met volledige online hulp!

• 7 best gemodificeerde omvormercircuits
• 5 beste op IC 555 gebaseerde omvormercircuits
• SG3525 Invertercircuits