7 enkla växelriktarkretsar du kan bygga hemma

Dessa 7 växelriktarkretsar kan se enkla ut med sin design men kan producera en ganska hög effekt och en effektivitet på cirka 75%. Lär dig hur man bygger den här billiga mini-inverteraren och power small 220V eller 120V apparater sådana borrmaskiner, LED-lampor, CFL-lampor, hårtork, mobila laddare, etc. via ett 12V 7 Ah batteri.

Vad är en enkel inverterare

En växelriktare som använder minimalt antal komponenter för att konvertera en 12 V DC till 230 V AC kallas en enkel inverter. Ett 12 V blybatteri är den vanligaste typen av batteri som används för att använda sådana omformare.

Låt oss börja med det enklaste i listan som använder ett par 2N3055-transistorer och några motstånd.

1) Enkel växelriktarkrets med tvärkopplade transistorer

Artikeln handlar om konstruktionsdetaljer av en mini-inverter. Läs att veta omarbeta byggproceduren för en grundläggande växelriktare som kan ge rimligt bra effekt och ändå är mycket prisvärd och elegant.

Det kan finnas ett stort antal inverterarkretsar tillgängliga via internet och elektroniska tidskrifter. Men dessa kretsar är ofta mycket komplicerade och avancerade omformare.

Således har vi inget annat val än bara att undra hur man bygger kraftomformare som inte bara kan vara enkla att bygga utan också låga kostnader och mycket effektiva i dess arbete.

12v till 230v inverter kretsschema

Jo din sökning efter en sådan krets slutar här. Kretsen för en inverter som beskrivs här är kanske den minsta så långt dess komponentantal går ännu är tillräckligt kraftfull för att uppfylla de flesta av dina krav.

Byggprocedur

Till att börja med, se först till att ha rätt kylflänsar för de två 2N3055-transistorerna. Den kan tillverkas på följande sätt:

• Klipp två ark aluminium på 6/4 tum vardera.

• Böj ena änden av arket enligt bilden. Borra hål av lämplig storlek på böjarna så att de kan fästas ordentligt i metallskåpet.
• Om du har svårt att göra denna kylfläns kan du helt enkelt köpa från din lokala elektroniska butik som visas nedan:

• Borra också hål för montering av krafttransistorerna. Hålen är 3 mm i diameter, TO-3 typ av förpackningsstorlek.
• Fäst transistorerna tätt på kylflänsarna med hjälp av muttrar och bultar.
• Anslut motstånden på ett tvärkopplat sätt direkt till transistorernas ledningar enligt kretsschemat.
• Anslut nu kylflänsen, transistorn, motståndsenheten till transformatorns sekundärlindning.
• Fixa hela kretsenheten tillsammans med transformatorn inuti ett robust, väl ventilerat metallhölje.
• Montera ut- och ingångsuttagen, säkringshållaren etc. externt i skåpet och anslut dem på rätt sätt till kretsenheten.

När ovanstående kylflänsinstallation är över behöver du helt enkelt koppla ihop några motstånd med högt watt och 2N3055 (på kylflänsen) med den valda transformatorn enligt nedanstående diagram.

Komplett kabeldragning

När ovanstående ledningar är slutförda är det dags att ansluta det med ett 12V 7Ah-batteri, med en 60 watt lampa ansluten vid transformatorns sekundär. När den är påslagen blir resultatet en omedelbar belysning av lasten med en förvånande ljusstyrka.

Här är nyckelelementet transformatorn, se till att transformatorn verkligen är klassad till 5 amp, annars kan du hitta uteffekten mycket mindre än förväntat.

Jag kan berätta detta från min erfarenhet, jag byggde den här enheten två gånger, en gång när jag gick på college, och andra gången nyligen år 2015. Även om jag var mer erfaren under den senaste satsningen kunde jag inte få den fantastiska kraft jag hade förvärvad från min tidigare enhet. Anledningen var enkel, den tidigare transformatorn var en robust specialbyggd 9-0-9V 5 amp transformator, jämfört med den nya där jag antagligen använt en felaktigt klassad 5 amp, som faktiskt bara var 3 amp med sin utgång.

Dellista

Du behöver bara följande komponenter för konstruktionen:

• R1, R2 = 100 OHMS./ 10 WATT WIRE SÅR
• R3, R4 = 15 OHMS / 10 WATT TRÅDSÅR
• T1, T2 = 2N3055 KRAFTTRANSISTORS (MOTOROLA).
• TRANSFORMER = 9- 0- 9 VOLTS / 8 ampere eller 5 ampere.
• AUTOMOBIL BATTERI = 12 VOLT / 10 Ah
• ALUMINIUMVÄRMESINK = SKÄR PÅ NÖDVÄNDT STORLEK.
• VENTILERAD METALKABINET = SOM STORLEK FÖR HELA MONTERINGEN

Bevis för videotest

Hur testar man det?

• Testningen av denna mini-inverter görs enligt följande metod:
• För teständamål, anslut en 60 watt glödlampa till omformarens utgång.
• Anslut sedan en fulladdad 12 V bilbatteri till sina försörjningsterminaler.
• Glödlampan på 60 watt ska omedelbart lysa starkt, vilket indikerar att växelriktaren fungerar korrekt.
• Detta avslutar konstruktionen och testningen av växelriktarkretsen.
• Jag hoppas att från ovanstående diskussioner måste du ha klart förstått hur man bygger en växelriktare som inte bara är enkel att konstruera utan också mycket prisvärd för var och en av er.
• Den kan användas för att driva små elektriska apparater som lödkolv , CFL-lampor, små bärbara fläktar etc. Utgångseffekten ligger i närheten av 70 watt och är belastningsberoende.
• Effektiviteten för denna växelriktare är cirka 75%. Enheten kan vara ansluten till ditt fordons batteri själv när du är utomhus så att besväret med att bära ett extra batteri elimineras.

Kretsdrift

Funktionen för denna mini-inverterkrets är ganska unik och skiljer sig från de normala växelriktarna som involverar diskret oscillatorsteg för att driva transistorerna.

Men här fungerar de två sektionerna eller kretsens två armar på ett regenerativt sätt. Det är väldigt enkelt och kan förstås genom följande punkter:

De två halvorna av kretsen oavsett hur mycket de matchas kommer alltid att bestå av en liten obalans i parametrarna som omger dem, som motstånd, Hfe, transformatorlindningsvarv etc.

På grund av detta kan båda halvorna inte leda tillsammans i ett ögonblick.

Antag att de övre halva transistorerna leder först, uppenbarligen kommer de att få sin förspänning genom transformatorns nedre halvlindning via R2.

Men i det ögonblick de mättas och genomförs helt dras hela batterispänningen genom deras samlare till marken.

Detta suger ut all spänning genom R2 till basen och de slutar omedelbart att leda.

Detta ger en möjlighet för de nedre transistorerna att genomföra och cykeln upprepas.

Hela kretsen börjar alltså svänga.

Basemittermotstånden används för att fixa en viss tröskel för deras ledning att bryta, de hjälper till att fixa en basförspänningsreferensnivå.

Ovanstående krets inspirerades av följande design av Motorola:

UPPDATERING: Du kanske också vill prova det här: 50 watt Mini Inverter Circuit

Output Waveform bättre än kvadratvåg (Rimligt lämplig för alla elektroniska apparater))

PCB-design för ovanstående förklarade enkla 2N3055-inverterarkrets (spårlayout)

2) Använda IC 4047

Som visas ovan en enkel men ändå användbar liten växelriktaren kan byggas med bara en enda IC 4047 . IC 4047 är en mångsidig enda IC-oscillator som ger exakta PÅ / AV-perioder över dess utgångsstift nr 10 och stift nr 11. Frekvensen här kunde bestämmas genom exakt beräkning av motståndet R1 och kondensatorn Cl. Dessa komponenter bestämmer svängningsfrekvensen vid IC-utgången som i sin tur ställer in utgången 220V AC frekvens för denna växelriktarkrets. Den kan ställas in på 50Hz eller 60Hz enligt individuell preferens.

Batteriet, mosfet och transformatorn kan modifieras eller uppgraderas enligt den nödvändiga specifikationen för växelriktaren.

För beräkning av RC-värden och utfrekvensen hänvisas till datablad för IC

Resultat av videotest

3) Använda IC 4049

IC 4049 stiftdetaljer

I denna enkla växelriktarkrets använder vi en enda IC 4049 som innehåller 6 INTE grindar eller 6 växlare inuti . I diagrammet ovan anger N1 ---- N6 de 6 grindarna som är konfigurerade som oscillator- och buffertsteg. NOT-grindarna N1 och N2 används i grunden för oscillatorsteget, C och R kan väljas och fixeras för att bestämma frekvensen 50Hz eller 60 Hz enligt landspecifikationer

De återstående grindarna N3 till N6 justeras och konfigureras som buffertar och växelriktare så att den ultimata utgången resulterar i alstrande omkopplingspulser för effekttransistorerna. Konfigurationen säkerställer också att inga grindar lämnas oanvända och inaktiva, vilket annars kan kräva att deras ingångar avslutas separat över en leveransledning.

Transformatorn och batteriet kan väljas enligt effektbehovet eller specifikationerna för belastningseffekt.

Utgången kommer att vara en fyrkantig våg.

Formel för beräkning av frekvens ges som:

f = 1 /1.2RC,

där R kommer att vara i Ohms och F i Farads

4) Använda IC 4093

IC 4093 stiftdetaljer

Ganska lik den tidigare NOT-grindinveteraren kan den NAND-grindbaserade enkla växelriktaren som visas ovan byggas med en enda 4093 IC. Portarna N1 till N4 betyder 4 grindar inuti IC 4093 .

N1, är ansluten som en oscillatorkrets för att generera de erforderliga 50 eller 60Hz pulserna. Dessa inverteras och buffras på lämpligt sätt med hjälp av de återstående grindarna N2, N3, N4 för att slutligen leverera den växelvis växlingsfrekvensen över baserna på effekt-BJT: erna, som i sin tur byter strömtransformatorn med den medföljande hastigheten för att generera erforderlig 220V eller 120V AC vid utgången.

Även om någon NAND-grind IC skulle fungera här rekommenderas användning av IC 4093 eftersom den har Schmidt-triggerfunktion, vilket säkerställer en liten fördröjning i omkopplingen och hjälper till att skapa en slags dödtid över omkopplingsutgångarna, vilket ser till att kraftenheterna är slog aldrig på PÅ tillsammans ens i en bråkdel av en sekund.

5) Ytterligare en enkel NAND-grindomvandlare som använder MOSFET

En annan enkel men ändå kraftfull inverterarkretsdesign förklaras i följande stycken som kan byggas av alla elektroniska entusiaster och användas för att driva de flesta hushållsapparater (resistiva och SMPS-belastningar).

Användningen av ett par mosfetter påverkar ett kraftfullt svar från kretsen med mycket få komponenter, men fyrkantvågskonfigurationen begränsar dock enheten från en hel del användbara applikationer.

Introduktion

Beräkning av MOSFET-parametrar kan tyckas innebära några svåra steg, men genom att följa standarddesignen är det definitivt enkelt att tvinga dessa underbara enheter till handling.

När vi pratar om växelriktarkretsar som involverar effektutgångar, blir MOSFET absolut nödvändigt en del av konstruktionen och också huvudkomponenten i konfigurationen, särskilt i kretsens utgångsändar.

Omformarkretsar är favoriterna med dessa enheter, vi skulle diskutera en sådan design som innehåller MOSFET för att driva utgångssteget i kretsen.

Med hänvisning till diagrammet ser vi en mycket grundläggande inverterkonstruktion som involverar ett oscillatorsteg med fyrkantvåg, ett buffertsteg och uteffektsteget.

Användningen av en enda IC för att generera de erforderliga fyrkantiga vågorna och för buffring av pulserna gör designen lätt att göra, särskilt för den nya elektroniska entusiasten.

Använda IC 4093 NAND-grindar för Oscillatorkretsen

IC 4093 är en fyr NAND-grind Schmidt Trigger IC, en enda NAND är ansluten som en astabel multivibrator för att generera baskvadratpulser. Värdet på motståndet eller kondensatorn kan justeras för att erhålla antingen en 50 Hz eller 60 Hz pulser. För 220 V-applikationer måste 50 Hz-alternativet väljas och 60 Hz för 120 V-versionerna.

Produktionen från oscillatorsteget ovan är knuten till ett par till NAND-grindar som används som buffertar , vars utgångar slutligen avslutas med porten till respektive MOSFET.

De två NAND-grindarna är seriekopplade så att de två mosfetterna mottar motsatta logiska nivåer omväxlande från oscillatorsteget och växlar MOSFETs omväxlande för att göra önskade induktioner i transformatorns ingångslindning.

Mosfet-omkoppling

Ovanstående omkoppling av MOSFET-enheterna fyller hela batteriströmmen inuti transformatorns relevanta lindningar, vilket inducerar en omedelbar förstärkning av effekten vid motsatt lindning av transformatorn där utgången till lasten slutligen härleds.

MOSFET: erna kan hantera mer än 25 A ström och utbudet är ganska stort och blir därför lämpliga drivtransformatorer med olika effektspecifikationer.

Det handlar bara om att modifiera transformatorn och batteriet för att göra växelriktare av olika intervall med olika utgångar.

Dellista för ovan beskrivna 150 watts kretsschema:

• R1 = 220K potten, måste ställas in för att få önskad frekvensutgång.
• R2, R3, R4, R5 = 1K,
• T1, T2 = IRF540
• N1 — N4 = IC 4093
• C1 = 0,01uF,
• C3 = 0,1 uF

TR1 = 0-12V ingångslindning, ström = 15 Amp, utspänning enligt önskade specifikationer

Formel för beräkning av frekvens kommer att vara identisk med den som beskrivs ovan för IC 4049.

f = 1 /1.2RC. där R = R1 inställt värde och C = C1

6) Använda IC 4060

Om du har en enda 4060 IC i din elektroniska skräpbox, tillsammans med en transformator och några få effekttransistorer, är du förmodligen redo att skapa din enkla kraftomformarkrets med hjälp av dessa komponenter. Den grundläggande utformningen av den föreslagna IC 4060-baserade växelriktarkretsen kan visualiseras i ovanstående diagram. Konceptet är i princip detsamma, vi använder IC 4060 som oscillator , och ställ in dess utgång för att skapa växelvis PÅ-FRÅN-pulser genom en växelriktare BC547-transistorssteg.

Precis som IC 4047 kräver IC 4060 en extern RC-komponent för att ställa in dess utfrekvens, emellertid avslutas utsignalen från IC 4060 i 10 individuella pinouts i en specifik ordning där utgången genererar frekvens med en hastighet som är dubbelt så stor som dess föregående pinout.

Även om du kan hitta 10 separata utgångar med en frekvens på 2X frekvens över IC-utgångarna, har vi valt stift nr 7 eftersom det ger den snabbaste frekvensen bland resten och därför kan uppfylla detta med standardkomponenter för RC-nätverket, som lätt kan vara tillgängliga för dig oavsett i vilken del av världen du befinner dig.

För att beräkna RC-värdena för R2 + P1 och C1 och frekvensen kan du använda formeln enligt beskrivningen nedan:

Eller ett annat sätt är genom följande formel:

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

Rt är i Ohms, Ct i Farads

Mer info kan erhållas från den här artikeln

Här är ännu en cool DIY-inverter-idé som är extremt pålitlig och använder vanliga delar för att åstadkomma en högeffektiv inverterdesign och kan uppgraderas till valfri effektnivå.

Låt oss lära oss mer om denna enkla design

7) Enklaste 100 Watt-inverter för nykomlingar

Kretsen för en enkel 100 watt inverter som diskuteras i den här artikeln kan betraktas som den mest effektiva, pålitliga, lättbyggda och kraftfulla inverterdesignen. Den konverterar alla 12V till 220V effektivt med minimikomponenter

Introduktion

Idén publicerades många år tillbaka i en av elecktor-elektroniktidskrifterna, jag presenterar den här så att ni alla kan skapa och använda denna krets för dina personliga applikationer. Låt oss lära oss mer.

Den föreslagna enkla 100 watt inverterkretsdisignen publicerades för ganska länge sedan i ett av elektor-elektronikmagasinet och enligt mig är denna krets en av de bästa inverterdesignerna du kan få.

Jag anser att det är bäst eftersom designen är välbalanserad, väl beräknad, använder vanliga delar och om det görs skulle allt fungera direkt.

Effektiviteten med denna design ligger i närheten av 85%, vilket är bra med tanke på det enkla formatet och låga kostnader.

Använda en transistor som är stabil som 50Hz-oscillatorn

I grund och botten är hela konstruktionen uppbyggd kring ett otroligt multivibratorsteg, bestående av två lågeffekttransistorer BC547 tillsammans med tillhörande delar som består av två elektrolytkondensatorer och några motstånd.

Detta steg ansvarar för att generera de grundläggande 50 Hz-pulser som krävs för att initiera växelriktaren.

Ovanstående signaler ligger på låga strömnivåer och kräver därför att de lyfts till några högre order. Detta görs av drivtransistorerna BD680, som till sin natur är Darlington.

Dessa transistorer tar emot 50 Hz-signalerna med låg effekt från BC547-transistorstegen och lyfter dem vid högre strömnivåer så att de kan matas till utgångstransistorerna.

Utgångstransistorerna är ett par 2N3055 som tar emot en förstärkt strömdrivning vid sina baser från ovanstående drivsteg.

2N3055 Transistorer som kraftstadium

2N3055-transistorerna drivs alltså också vid hög mättnad och höga strömnivåer som pumpas in i relevanta transformatorlindningar växelvis och omvandlas till de nödvändiga 220V AC-volt vid transformatorns sekundär.

Dellista för ovan beskrivna enkla 100 watt växelriktarkrets

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

Kylfläns för T3 / T4 och T5 / T6

Specifikationer:

1. Effekt: 100 watt om enstaka 2n3055-transistorer används på varje kanal.
2. Frekvens: 50 Hz, Square Wave,
3. Ingångsspänning: 12V vid 5 ampere för 100 watt,
4. Utspänning: 220V eller 120V (med vissa justeringar)

Från ovanstående diskussion kan du känna dig grundligt upplyst om hur du bygger dessa 7 enkla inverterarkretsar, genom att konfigurera en viss grundoscillatorkrets med ett BJT-steg och en transformator, och genom att inkludera mycket vanliga delar som redan kan finnas med dig eller är tillgängliga genom att rädda ett gammalt monterat PC-kort.

Hur man beräknar motstånd och kondensatorer för 50 Hz eller 60 Hz frekvenser

I denna transistorbaserade växelriktarkrets är oscillatorkonstruktionen byggd med hjälp av en transistoriserad astabel krets.

I grund och botten bestämmer motstånden och kondensatorerna associerade med transistorns baser utgångens frekvens. Även om dessa är korrekt beräknade för att producera ungefär 50 Hz-frekvens, kan du enkelt göra det genom att beräkna dem genom detta om du är ytterligare intresserad av att justera utfrekvensen enligt egen preferens. Transistor Astable Multivibrator Calculator.

Universal Push-Pull-modul

Om du är intresserad av att uppnå en mer kompakt och effektiv design med en enkel 2-tråds transformator push pull-konfiguration, kan du prova följande begrepp

Den första nedan använder IC 4047, tillsammans med ett par MOSFET-kanaler och n-kanaler:

Om du vill använda något annat oscillatorsteg enligt dina önskemål kan du i så fall använda följande universella design.

Detta gör det möjligt för dig att integrera alla önskade oscillatorsteg och få den nödvändiga 220 V push pull-utgången.

Dessutom har den ett integrerat batteriladdningssteg för automatisk växling.

Fördelar med enkel Push-Pull-växelriktare

De främsta fördelarna med denna universella push-pull-inverterkonstruktion är:

• Den använder en 2-trådstransformator, vilket gör designen mycket effektiv när det gäller storlek och effekt.
• Den innehåller en övergång med batteriladdare, som laddar batteriet när elnätet är närvarande, och under ett strömavbrott byter till växelriktarläge med samma batteri för att producera den avsedda 220 V från batteriet.
• Den använder vanliga p-kanal och N-kanal MOSFETs utan några komplexa kretsar.
• Det är billigare att bygga och effektivare än mittkranens motsvarighet.

UNIVERSAL PUSH PULL MOSFET-MODUL SOM KOMMER GRÄNSSNITT MED NÅGON ÖNSKAD OSCILLATOR-KRETS

För avancerade användare

Ovanstående förklarade var några enkla inverterarkretsdesigner, men om du tycker att dessa är ganska vanliga för dig kan du alltid utforska mer avancerade mönster som ingår i denna webbplats. Här är några fler länkar för din referens:

Fler inverterprojekt åt dig med fullständig onlinehjälp!

• 7 bäst modifierade inverterarkretsar
• 5 bästa IC 555-baserade växelriktarkretsar
• SG3525 Inverterkretsar