Преобразователь 220 12 вольт своими руками: Как своими руками получить из 220 — 12 вольт без трансформатора

Содержание

Как своими руками получить из 220 — 12 вольт без трансформатора | Андрей Швадронов

Очень часто пользователей световых электроприборов и СБТ интересует: «Как без трансформатора из 220 вольт получить 12в или другое низкое напряжение?». Обычно этим вопросом задаются владельцы электронной техники и аппаратуры, работающей от источников питания на понижающем сетевом трансформаторе. Это тем более актуально, поскольку весогабаритные показатели блока питания (БП) нередко превосходят аналогичные параметры запитываемого гаджета или стационарного устройства.

1.Основные способы понижения

Например, «ходовой» трансформатор частоты 50 Гц с относительно небольшой мощностью 200 Вт, выполненный на трансформаторном железе, весит более 1 килограмма и стоит от 9–18 $. Это не только делает блок питания громоздким, но и значительно удорожает стоимость девайса.

На трансформаторах реализована классическая схема понижения и последующего преобразования переменного напряжения (АС) в постоянное (DС) по цепи «трансформатор → выпрямитель → стабилизатор».

Существует более сложная схема построения «выпрямитель → импульсный генератор → трансформатор → выпрямитель → стабилизатор» импульсного блока питания, обладающая меньшими габаритами.

Преимуществом приведенных схем является гальваническая развязка. При замыкании цепи нагрузки на «ноль» она предотвращает выход из строя аппаратуры и снижает опасность поражения человека электрическим током.

Однако самыми миниатюрными источниками питания 12 В являются бестрансформаторные блоки питания, в которых производится:

1. С помощью балластного конденсатора понижение напряжения.

2. При помощи балластного резистора гасится избыточное напряжение.

3. Нерегулируемым автотрансформатором снимается требуемое напряжение и сглаживается дросселем.

1.1 Балластный конденсатор

Сегодня весьма популярным среди радиолюбителей средством снижения напряжения стала установка гасящего конденсатора. Этот универсальный способ повсеместно используется для питания светодиодных ламп и в зарядных устройствах маломощных аккумуляторных батарей. Установка радиоэлемента в разрыв сети питания диодного моста позволяет получить требуемый ток в электрической цепи без рассеивания значительной мощности на тепло.

Схема простого конденсаторного (бестрансформаторного) блока питания с минимальным количеством радиоэлементов и напряжением 12 В мощностью 0,18 Вт выглядит следующим образом:

В качестве Р1 используется любое устройство, рассчитанное на постоянное напряжение 12 В с рабочим амперажом ≤ 0,15А. Конденсатор С1 – балластный, зашунтирован резистором R1. Он предназначен для предотвращения поражения электрическим током от накопленного на пластинах конденсатора С1 заряда. Со своим большим сопротивлением в сотни кОм резистор R1 не влияет на прохождение тока через емкость во время рабочей сессии. Однако после завершения работы блока питания в течение времени , измеряемого несколькими секундами, через резистор проходит ток разряда обкладок конденсатора. Электролитический конденсатор С2, включенный параллельно нагрузке после диодного моста, сглаживает пульсации выпрямленного тока.

Заметно снизит зависимость выходного напряжения от сопротивления нагрузки БП симбиоз выпрямителя и параметрического стабилизатора с регулирующим элементом. Осуществляется такая доработка впаиванием параллельно P1 стабилитрона на 12 вольт.

1.2 При помощи резистора

Способ подходит для запитки слаботочной нагрузки, например, светодиода или маломощного LED-светильника. Основной недостаток резистивной схемы – низкий КПД по причине рассеивания большого количества активной мощности, затрачиваемой на нагрев резистора. В самом простом варианте БП представляет собой делитель напряжения на резисторах, установленный после диодного выпрямителя, с нижнего плеча которого снимается напряжение. Стабилизация осуществляется посредством изменения сопротивления одного из плеч делителя: номиналы резисторов подбираются таким образом, чтобы понизить выходное напряжение до приемлемых значений.

1.3 Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

В автотрансформаторе отсутствует вторичная обмотка: выходное напряжение снимается с одной единственной обмотки на тороидальном магнитопроводе, которая одновременно используется для подачи сетевого напряжения 220 В, 50 Гц. Принцип действия аналогичен ЛАТР, только снимаемое с витков напряжение имеет определенную фиксированную величину. Поэтому замена силового трансформатора на автотрансформатор повышает КПД блока питания, заметно снижает размеры и вес девайса (при прочих равных условиях весогабаритные характеристики трансформатора в 1,5 раза больше заменяющего изделия).

Схема автотрансформатора с фиксированным напряжением U2.

Однако нерегулируемый автотрансформатор имеет существенный недостаток: он не защищает от бросков напряжения и наведенных в сети импульсов. Низкочастотные (НЧ) и высокочастотные (ВЧ) пульсации, сетевые помехи и паразитные гармоники значительно снизятся, если в выходную цепь установить дроссель. В тандеме с автотрансформатором используют дроссель с высокой индуктивностью ≤ 0,5–1,0 ГН, устанавливаемый последовательно с нагрузкой.

Индуктивный элемент накапливает в магнитном поле катушки энергию питающей сети, а затем отдает в нагрузку. Дроссель в электрической цепи противодействует изменению тока в электрической цепи. При резком падении катушка поддерживает протекающий ток, а при резком повышении ограничивает, не давая быстро возрасти. Компактные дроссели переменного тока применяются в бустерах энергосберегающих ламп и LED-драйверах, питающих светодиодные светильники.

2. Технические требования к конденсатору

Для бестрансформаторного БП подойдет конденсатор, рассчитанный на амплитудное (или большее) значение переменного напряжения. Если действующее значение напряжения равно 220 В, то амплитудное рассчитывается по формуле 220 * = 311 В (номинальное 400 В). Конденсаторы лучше выбрать плёночные, оптимально подходят емкостные элементы серии К73-17.

3. Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

1. Можно своими руками собрать простой драйвер (источник стабилизированного тока) на недорогой (0,3 $) микросхеме линейного стабилизатора LM317АMDT. На вход преобразователя DС-AC подается напряжение сети 220 В, 50 Гц. Стабилизированное напряжение 12 В получается на ИМС с минимальным набором элементов в обвязке (в самом простом варианте используется только R1 и R2). Подбирая номинал резисторов, можно регулировать ток в нагрузке, при суммарном токе светодиодов до 0,3 А микросхема отлично работает без радиатора. Ниже приведена типовая схема устройства на микросхеме LM317:

2. Самым бюджетным вариантом, безусловно, считается использование зарядного устройства (ЗУ) от сотового телефона. Плата зарядника имеет совсем небольшие габариты и подойдет для питания 12 В гаджета с мощностью ≤ P ном. блока питания. Необходимо только заменить в ней однополупериодный выпрямитель на выпрямитель с удвоенным напряжением (добавляется по одному диоду и конденсатору). После модернизации получаем искомые 12 вольт с током 0.5А и полноценной развязкой от сети. В качестве альтернативы, не требующей вмешательства в конструкцию, можно к выходу ЗУ через переходник подключается повышающий DС-DС преобразователь напряжения (например, 2-х амперный, размером 30мм х 17мм х 14мм, стоимостью 1$) с USB-разъемом. Требуется только выставить подстроечным резистором требуемое напряжение 12 В и подключить преобразователь к гаджету или стационарному электроприемному устройству.

4. Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

В бытовых условиях зачастую используются источники электропитания низкого напряжения. От напряжения 12 или 24В постоянного тока DС запитываются переносные/стационарные электротехнические и электронные устройства, а также некоторые осветительные приборы:

· аккумуляторные электродрели, шуруповерты и электропилы;

· стационарные насосы для полива огородов;

· аудио-видеотехника и радиоэлектронная аппаратура;

· системы видеонаблюдения и сигнализации;

· батареечные радиоприемники и плееры;

· ноутбуки (нетбуки) и планшеты;

· галогенные и LED-лампы, светодиодные ленты;

· портативные ультрафиолетовые облучатели и портативное медицинское оборудование;

· паяльные станции и электропаяльники;

· зарядные устройства мобильных телефонов и повербанков;

· слаботочные сети электропитания в местах с повышенной влажностью и системы ландшафтного освещения;

· детские игрушки, елочные гирлянды, помпы аквариумов;

· различные самодельные радиоэлектронные устройства, в том числе на популярной платформе Arduino.

Большинство устройств работает от батареек и Li-ion аккумуляторов, но использование товарных позиций не всегда оправдано с точки зрения эксплуатационных затрат. Заряжать аккумуляторные батареи можно 300–1500 раз, но гальванические элементы с большой энергоемкостью и низким током саморазряда стоят дорого. Заметно дешевле обойдется приобретение батареек, особенно солевых и щелочных, но такие элементы придётся часто менять. Тем более, что для обеспечения подающего напряжения 12 В понадобится 8 последовательно соединенных пальчиковых батареек (типа АА или ААА) или 1,5-вольтовых «таблеток» в корпусе типа 27А.

Поэтому в местах с доступом к бытовой сети 220 В 50 Гц для питания электроприемников с амперажом больше 0,1 А рациональнее использовать блок питания.

суть работы, как сделать самодельное понижающее устройство на 10 ампер

Для того чтобы понизить напряжение промышленной сети, используются трансформаторы 220 на 12 вольт. Такое значение амплитуды необходимо для питания различной техники, в том числе и осветительных приборов. Понижающий трансформатор может располагаться непосредственно в блоке питания или быть выполнен как отдельное устройство. Этот радиоэлектронный элемент можно приобрести в специализированных магазинах, но при желании несложно изготовить и своими руками.

Суть работы устройства

Трансформатор — это электронное устройство, использующееся для преобразования переменного сигнала одной амплитуды в другую без изменения частоты. Сложно найти электротехническое оборудование, которое бы не содержало в своей схеме такое изделие. Оно является ключевым звеном в передаче энергии от одной части цепи к другой.

Появление трансформатора стало возможным после изобретения индукционной катушки в 1852 году механиком из Германии Румкорфом. Его устройство было похоже на катушку для наматывания ниток, но вместо последних использовалась проволока. Внутри катушки располагалась другая такая же конструкция. При подаче тока на нижнюю катушку фиксировалось напряжение и на верхней. Объяснялось это явлением, названным индуктивностью.

Кто точно изобрёл трансформатор, доподлинно неизвестно. В 1831 году Фарадей, проводя эксперименты, обнаружил, что в замкнутом контуре при изменении магнитного поля возникает электричество. Он также нарисовал примерную схему, как должен выглядеть трансформатор. Используя в 1876 году стальной сердечник и две катушки, русский учёный Яблочков фактически изготовил прообраз современного устройства. При подаче тока на одну из них он наблюдал возникновение магнитной индукции, приводящей к появлению тока на другой. При этом напряжение на катушках было разным из-за отличающегося количества витков.

Появление такой конструкции подтолкнуло других учёных к исследованиям, в результате которых появилась технология изготовления современного трансформатора.

Принцип действия

Современная промышленность выпускает трансформаторы, отличающиеся как по внешнему виду, так и по характеристикам. Но их всех объединяет принцип действия и пять элементов конструкции. Чтобы понять, как работает понижающий трансформатор с 220 на 12 вольт, необходимо знать эти основные части изделия. К ним относятся:

Сердечник. По-другому его называют магнитопровод. Его назначение проводить магнитный поток. По виду исполнения сердечники делятся на три группы: плоскостные, ленточные, формованные. Изготавливают из электротехнической стали, феррита или пермаллоя, то есть материалов, имеющих способность к высокой намагниченности и обладающих проводящими свойствами.
Обмотки. Представляют собой токопроводящую проволоку, намотанную витками. В качестве материала для её изготовления используется медь или алюминий.
Каркас. Служит для намотки на него обмоток, изготавливается из изоляционного материала.
Изоляция. Защищает катушки от межвиткового замыкания, а также их непосредственного контакта с токопроводящими частями конструкции. Чаще всего используется лак, клипперная лента, лакоткань.

Монтажные выводы. Для предотвращения обрыва обмоток во время монтажа в конструкции делаются специальные выводы, позволяющие подключать к трансформатору источник питания и нагрузку.

Основной частью обмотки является виток. Именно из-за него и создаётся магнитная сила, впоследствии приводящая к появлению электродвижущей (ЭДС).

Таким образом, трансформатор представляет собой замкнутый контур (сердечник) на котором располагаются катушки (обмотки). Их количество может составлять от двух и более штук (исключение автотрансформатор). Катушка, подключаемая к источнику питания, называется первичной, а которая соединяется с нагрузкой — вторичной.

При подключении к источнику переменной энергии через первичную обмотку устройства начинает протекать изменяющийся во времени ток (синусоидальный). Он создаёт переменное электромагнитное поле. Линии магнитной индукции начинают пронизывать сердечник, в котором происходит их замыкание. В результате на намотанных витках вторичной катушки индуцируется ЭДС, создающая ток при подключении выводов к нагрузке.

Характеристики и виды изделия

Разность потенциалов, возникающая между выводами вторичной обмотки, зависит от коэффициента трансформации, определяющегося отношением количества витков вторичной и первичной катушки. Математически

это можно описать формулой: U2/U1 = n2/n1 = I1/I2, где:

U1, U2 — соответственно разность потенциалов на первичной и вторичной обмотке.
N1, N2 — количество витков первичной и вторичной катушки.
I1, I2 — сила тока в обмотках.

По виду сердечника трансформаторы на 12 В разделяются на кольцевые, Ш-образные и П-образные. По конструктивному же исполнению они бывают: броневыми, стержневыми и тороидальными (кольцевыми). Стержневой тип собирается из П-образных пластин. На броневом виде используются боковые стержни без обмоток. Этот вид самый распространённый, так как обмотки надёжно защищены от механических повреждений, хотя при этом эффективность охлаждения уменьшается.

Тороидальный же трансформатор обладает самыми лучшими характеристиками. Его конструкция способствует хорошему охлаждению. Эффективное распределение магнитного поля увеличивает КПД изделия. Этот тип является самым популярным среди радиолюбителей, так как простота конструкции позволяет быстро его разбирать и собирать. Например, очень часто, именно на базе тора делают самодельные мощные сварочные аппараты.

К основным параметрам изделия относят:

Мощность. Обозначает величину энергии, передающуюся через устройство, не приводя к его повреждению. Определяется толщиной провода, используемого при намотке катушек, а также размеров магнитопровода и частоты сигнала.

КПД. Определяется отношением мощности, затрачиваемой на полезную работу к потребляемой.
Коэффициент трансформации. Определяет способ преобразования.
Количество обмоток.
Ток короткого замыкания. Определяет максимальную силу тока, которую может выдержать устройство без перегорания обмоток.

Самостоятельное изготовление

Конструкция трансформатора довольно простая, поэтому его несложно сделать своими руками. Но перед тем как приступить непосредственно к его изготовлению необходимо не только подготовить материал и инструменты, но и выполнить предварительный расчёт.

Как сделать понижающий трансформатор своими руками можно рассмотреть на конкретном примере. Пускай стоит задача изготовить преобразователь с 220 В до 12 в с выходным током 10 А.

Сердечник самостоятельно вряд ли получится сделать, поэтому лучше воспользоваться ненужным трансформатором любого типа. Его понадобится аккуратно разобрать и извлечь оттуда «железо».

На следующем этапе стоит изготовить каркас. Можно использовать различные материалы, например, стеклотекстолит. Для его расчёта можно воспользоваться программой Power Trans. При этом стоит отметить, что хотя это приложение умеет рассчитывать также и количество витков, для этих целей лучше её не использовать, из-за не совсем корректных результатов.

В программе можно выбрать тип сердечника, а также задать сечение сердечника, окна и мощность изделия. Затем нажать расчёт и получить готовый чертёж с размерами. Далее, останется перенести рисунок на текстолит и вырезать нужное количество деталей. После того как все элементы подготовлены они собираются в каркас.

Теперь можно переходить к заготовке изолирующих прокладок. Они будут необходимы для изолирования слоёв друг от друга. Вырезаются они полосками из лакоткани, фторопласта, майлара или даже плотной бумаги, например, которую используют для выпечки. Важно отметить, что ширина полоски делается на пару миллиметров больше, при этом размечать линии реза графитовым карандашом не рекомендуется (графит проводит ток).

На последнем этапе готовится провод. Так как будет необходимо намотать трансформатор 220 В 12 В 10а, то есть понижающий, вторичная катушка будет выполняться толстым проводом, а первичная тонким.

Расчёт конструкции

Расчёт конструкции начинают с нахождения мощности, которую должна выдерживать вторичная обмотка. Подставив в формулу: P = U * I, заданные условиям b значения для вторичной катушки, получится: P 2 = 12*10 = 120 Вт. Приняв, что КПД изделия будет около 80% (среднее значение для всех трансформаторов) можно определить первичную мощность: P = P 2/0,8 = 120/0,8 = 150 Вт.

Исходя из того, что мощность передаётся через сердечник, то величины P1 будет зависеть сечение магнитопровода. Находится сечение сердечника из выражения: S = (P 1)^½ = 150 = 12.2 см². Теперь можно найти и необходимое количество витков в первичной обмотке для получения одного вольта: W =50/ S = 4.1. То есть для напряжения 220 вольт потребуется намотать 917 витков, а для вторичной — 48 витков.

Ток, протекающий через первичную катушку, будет равен: I = P / U = 150/220 = 0,68 А. Отсюда диаметр провода первичной обмотки вычисляемый по формуле: d = 0,8*(I)

½ будет 0,66 мм, а для вторичной — 2,5 мм. Площадь же поперечного сечения можно взять из справочных таблиц или рассчитать по формуле: S = 0,8* d ². Она соответственно составит — 0,3 мм² и 5 мм².

Если вдруг провод такого сечения трудно достать, то можно использовать несколько проводников соединённых друг с другом параллельно. При этом их суммарная площадь сечения должна быть немного больше расчётной.

Техника намотки

Для намотки изделия сделанный каркас необходимо зажать на оси и отцентровать. Проволку предварительно лучше намотать на какой-либо цилиндрический предмет. Например, катушку ниток или отрезок трубы. Напротив зажатого каркаса ставится катушка с проволокой. Проволока заводится на основание и выполняется несколько оборотов вокруг него. Затем начинают вращать корпус каркаса. При этом следует внимательно следить, чтобы каждый виток ложился рядом с другим, а не пересекал его. После каждого слоя наносится два витка изоляции.

Как только первична обмотка будет намотана, проволоку необходимо вывести в сторону для формирования вывода. Остаток проволоки отрезается. Перед нанесением вторичной обмотки прокладывается несколько слоёв изоляции и повторяется весь процесс, но уже с проводом более толстого сечения. По окончании работ свободные концы катушек распаиваются к клеммам. С помощью тестера катушки проверяются на разрыв.

Существуют некоторые нюансы при намотке которые желательно знать. Во время намотки может случайно порваться провод. В этом случае понадобится зачистить оборванные концы, скрутить их и спаять. Место пайки тщательно заизолировать, например, подложив два слоя изоляционной бумаги. При намотке для увеличения электрической прочности изделия рекомендуется выполнять пропитку каждого слоя. Это предотвращает вибрацию провода. В качестве пропитки используются лаки на эпоксидной основе или акриле.

Теперь останется только подключить трансформатор с 220 на 12 к источнику питания. Соединение с ним происходит по параллельной схеме. С помощью мультиметра можно проконтролировать выходное напряжение. Для этого он переключается в режим измерения переменного сигнала.

Если в дальнейшем необходимо получить постоянный сигнал, то к вторичной обмотке трансформатора подключается диодный мост (выпрямитель) с электролитическим конденсатором (сглаживающий фильтр). Но при этом следует учесть, что для тока 10 ампер понадобится соответственный и выпрямительный блок, способный выдержать такую силу тока с запасом порядка 15%.

Таким образом, самостоятельно изготовить понижающий трансформатор сможет даже начинающий радиолюбитель. Главное при этом выполнить правильный расчёт. А изготовленное изделие наверняка найдёт своё применение.

Преобразователь напряжения из 220 в 12 вольт, устройство и различия

Инверторы с 220 на 12 вольт производятся разной формы и размеров. По своему типу бывают трансформаторные и импульсные. Трансформаторный преобразователь 220 на 12 вольт В основе конструкции, как следует из названия, лежит понижающий трансформатор.

Виды преобразователей и их устройство

Трансформатор представляет собой изделие, состоящее из двух основных частей:

сердечника, собранного из электротехнической стали;
обмоток, выполненных в виде витков из проводникового материала.

Его работа основана на появлении электродвижущей силы в замкнутом проводящем контуре. При протекании по первичной обмотке переменного тока образовываются переменные линии магнитного потока. Эти линии пронизывают сердечник и все обмотки, на которых появляется электродвижущая сила. Когда вторичная обмотка находится под нагрузкой, то под действием этой силы начинает протекать ток.

Значение разности потенциалов будет определяться отношением количества витков первичной обмотки и вторичной. Таким образом, изменяя это соотношение, можно получить любое значение.

Для снижения значения напряжения количество витков во вторичной обмотке делается меньше. Стоит отметить, что описанное выше работает только при подаче на первичную обмотку переменного тока. При использовании постоянного тока создаётся постоянный магнитный поток, который не наводит ЭДС и энергия передаваться не будет.

Бестрансформаторный преобразователь с 220 на 12 вольт

Такие устройства питания называют импульсными. Главной частью такого устройства обычно является специализированная микросхема (широтно-импульсный модулятор).

Инвертирование 220 в 12 вольт происходит следующим образом. Сетевое напряжение поступает на выпрямительную цепь, а далее сглаживается ёмкостью номиналом 300-400 вольт. Затем выпрямленный сигнал с помощью транзисторов преобразуется в высокочастотные прямоугольные импульсы с требуемой скважностью. Преобразователь импульсного типа за счёт применения инвертирующей схемы, выдаёт на выходе стабильное напряжение. При этом преобразование происходит как с гальванической развязкой от выходных цепей, так и без неё.

В первом случае используется импульсный трансформатор, на который поступает высокочастотный сигнал до 110 кГц.

При изготовлении сердечника используют ферромагнетики, что ведёт к снижению веса и размеров. Во втором вместо трансформатора используется фильтр нижних частот.

Преимущества импульсных источников заключаются в следующем:

малый вес;
улучшенный КПД;
дешевизна;
наличие встроенной защиты.

К недостаткам относят то, что используя в работе высокочастотные импульсы, устройство само создаёт помехи. Это требует устранения и приносит усложнения электрических схем.

Как из 220 вольт сделать 12 вольт самостоятельно

Проще всего сделать аналоговое устройство на базе трансформатора вида тор. Такое устройство несложно выполнить самостоятельно. Для этого понадобится любой трансформатор с первичной обмоткой, рассчитанной на 220 вольт. Вторичная обмотка рассчитывается согласно несложным формулам или подбирается практическим путём.

Для подбора может понадобиться:

прибор для измерения напряжения;
изолирующая лента;
киперная лента;
медная проволока;
паяльник;
инструмент для разборки (кусачки, отвёртки, плоскогубцы, нож и т. п. ).

В первую очередь необходимо определить, с какой стороны переделываемого трансформатора расположена вторичная обмотка. Аккуратно снять защитный слой для получения к ней доступа. Используя тестер, измерить напряжение на выводах.

В случае меньшего напряжения к любому из концов обмотки допаять проволоку, тщательно заизолировав место соединения. Используя эту проволоку сделать десять витков и опять измерить напряжение. В зависимости от того насколько увеличилось напряжение и рассчитать дополнительное количество витков.

В случае если напряжение превышает требуемое, делаются обратные действия. Отматываются десять витков, измеряется напряжение и рассчитывается, сколько их необходимо их убрать. После этого лишний провод обрезается и запаивается на клемму.

По окончании работ трансформатор собирается в обратной последовательности. Если все правильно рассчитано, то получится преобразователь из 220 в 12 вольт переменного напряжения. Для получения постоянного напряжения необходимо добавить выпрямитель. Это простейшее электронное устройство, состоящее из диодного моста и конденсатора. Используя свойства диодов, напряжение выпрямляется, а с помощью конденсатора убираются паразитные влияния.

Следует отметить, что при использовании диодного моста выходная разность потенциалов поднимется на величину, равную произведению переменного напряжения и величины 1.41.

Главным преимущество трансформаторного преобразования является простота и высокая надёжность. А недостатком — габариты и вес.

Самостоятельная сборка импульсных инверторов возможна только при хорошем уровне подготовке и знаний электроники. Хотя можно купить готовые наборы КИТ. Такой набор содержит печатную плату и электронные компоненты. В набор также входит электрическая схема и чертёж с подробным расположением элементов. Останется только всё аккуратно распаять.

Используя импульсную технологию, можно сделать и преобразователь с 12 на 220 вольт. Что очень полезно при использовании в автомобилях. Ярким примером может служить источник бесперебойного питания, сделанный из стационарного оборудования.

Преобразователь напряжения 12 220 В своими руками

Чтобы подключить к бортовой электросистеме автомобиля бытовые устройства требуется инвертор, который сможет повысить напряжение с 12 В до 220 В. На полках магазинов они имеются в достаточном количестве, но не радует их цена. Для тех, кто немного знаком с электротехникой есть возможность собрать преобразователь напряжения 12 220 вольт своими руками. Две простые схемы мы разберем.

Содержание статьи

Преобразователи и их типы

Есть три типа преобразователей 12-220 В. Первый — из 12 В получают 220 В. Такие инверторы популярный у автомобилистов: через них можно подключать стандартные устройства — телевизоры, пылесосы и т.д. Обратное преобразование — из 220 В в 12 — требуется нечасто, обычно в помещениях с тяжелыми условиями эксплуатации (повышенная влажность) для обеспечения электробезопасности. Например, в парилках, бассейнах или ванных. Чтобы не рисковать, стандартное напряжение в 220 В понижают до 12, используя соответствующее оборудование.

Преобразователи напряжения есть в достаточном количестве в магазинах

Третий вариант — это, скорее, стабилизатор на базе двух преобразователей. Сначала стандартные 220 В преобразуются в 12 В, затем обратно в 220 В. Такое двойное преобразование позволяет иметь на выходе идеальную синусоиду. Такие устройства необходимы для нормальной работы большинства бытовой техники с электронным управлением. Во всяком случае, при установке газового котла настоятельно советуют запитать его именно через такой преобразователь — его электроника очень чувствительная к качеству питания, а замена платы управления стоит примерно как половина котла.

Импульсный преобразователь 12-220В на 300 Вт

Эта схема проста, детали доступны, большинство из них можно извлечь из блока питания для компьютера или купить в любом радиотехническом магазине. Достоинство схемы — простота реализации, недостаток — неидеальная синусоида на выходе и частота выше стандартных 50 Гц. То есть, к данному преобразователю нельзя подключать устройства, требовательные к электропитанию. К выходу напрямую можно подключать не особ чувствительные приборы — лампы накаливания, утюг, паяльник, зарядку от телефона и т.п.

Представленная схема в нормальном режиме выдает 1,5 А или тянет нагрузку 300 Вт, по максимуму — 2,5 А, но в таком режиме будут ощутимо греться транзисторы.

Преобразователь напряжения 12 220 В: схема преобразователя на основе ШИМ-контролллера

Построена схема на популярном ШИМ-контроллере TLT494. Полевые транзисторы Q1 Q2 надо размещать на радиаторах, желательно — раздельных. При установке на одном радиаторе, под транзисторы уложить изолирующую прокладку. Вместо указанных на схеме IRFZ244 можно использовать близкие по характеристикам IRFZ46 или RFZ48.

Частота в данном преобразователе 12 В в 220 В задается резистором R1 и конденсатором C2. Номиналы могут немного отличаться от указанных на схеме. Если у вас есть старый нерабочий беспербойник для компьютера, а в нем — рабочий выходной трансформатор, в схему можно поставить его. Если трансформатор нерабочий, из него извлечь ферритовое кольцо и намотать обмотки медным проводом диаметром 0,6 мм. Сначала мотается первичная обмотка — 10 витков с выводом от середины, затем, поверх — 80 витков вторичной.

Как уже говорили, такой преобразователь напряжения 12-220 В может работать только с нагрузкой, нечувствительной к качеству питания. Чтобы была возможность подключать более требовательные устройства, на выходе устанавливают выпрямитель, на выходе которого напряжение близко к нормальному (схема ниже).

Для улучшения выходных характеристик добавляют выпрямитель

В схеме указаны высокочастотные диоды типа HER307, но их можно заменить на серии FR207 или FR107. Емкости желательно подобрать указанной величины.

Инвертор на микросхеме

Этот преобразователь напряжения 12 220 В собирается на основе специализированной микросхемы КР1211ЕУ1. Это генератор импульсов, которые снимаются с выходов 6 и 4. Импульсы противофазные, между ними небольшой временной промежуток — для исключения одновременного открытия обоих ключей. Питается микросхема напряжением 9,5 В, который задается параметрическим стабилизатором на стабилитроне Д814В.

Также в схеме присутствуют два полевых транзистора повышенной мощности — IRL2505 (VT1 и VT2). Они имеют очень низкое сопротивление открытого выходного канала — около 0,008 Ом, что сравнимо с сопротивлением механического ключа. Допустимый постоянный ток — до 104 А, импульсный — до 360 А. Подобные характеристики реально позволяют получить 220 В при нагрузке до 400 Вт. Устанавливать транзисторы необходимо на радиаторы (при мощности до 200 Вт можно и без них).

Схема повышающего преобразователя напряжения 12-220 В

Частота импульсов зависит от параметров резистора R1 и конденсатора C1, на выходе установлен конденсатор C6 для подавления высокочастотных выбросов.

Трансформатор лучше брать готовый. В схеме он включается наоборот — низковольтная вторичная обмотка служит как первичная, а напряжение снимается с высоковольтной вторичной.

Возможные замены в элементной базе:

Указанный в схеме стабилитрон Д814В можно заменить любым, выдающим 8-10 V. Например, КС 182, КС 191, КС 210.
Если нет конденсаторов C4 и C5 типа К50-35 на 1000 мкФ, можно взять четыре 5000 мкФ или 4700 мкФ и включить их параллельно,
Вместо импортного конденсатора C3 220m можно поставить отечественный любого типа на 100-500 мкФ и напряжение не ниже 10 В.
Трансформатор — любой с мощностью от 10 W до 1000 W, но его мощность должна быть минимум в два раза выше планируемой нагрузки.

При монтаже цепей подключения трансформатора, транзисторов и подключения к источнику 12 В надо использовать провода большого сечения — ток тут может достигать высоких значений (при мощности в 400 Вт до 40 А).

Инвертор с чистым синусом а выходе

Схемы денных преобразователей сложны даже для опытных радиолюбителей, так что сделать их своими руками совсем непросто. Пример самой простой схемы ниже.

Схема инвертора 12 200 с чистым синусом на выходе

В данном случае проще собрать подобный преобразователь из готовых плат. Как — смотрите в видео.

В следующем ролике рассказано как собирать преобразователь на 220 вольт с чистым синусом. Только входное напряжение не 12 В, а 24 В.

А в этом видео как раз рассказано, как можно менять входное напряжение, но получать на выходе требуемые 220 В.

Как сделать простой преобразователь с 12 на 220 из компьютерного БП

Привет всем, в этой статье подробно расскажу, как можно сделать простейшей преобразователь с 12 вольт на 220 вольт с использованием доступных компонентов. Мощные, хорошие схемы, как право сложны даже для профи, а для начинающих вообще не достижимы, поэтому сегодня будет рассмотрен вариант конструкции повышающего преобразователя напряжения, который можно сделать из деталей не рабочего блока питания от компьютера.

Схема выбрана специально самая простая, чтобы повторить её могли все. Наша схема не нуждается в дополнительной настройки, я также решил отказаться от стандартных вариантов на базе шим контроллера, это бы усложняло задачу и сделало бы настройку сложной.

Внимание — схема представлена только для ознакомительных целей, она не имеет стабилизацию, поэтому выходное напряжение будет отклоняться от заявленной 220 вольт. Не имеет также никаких защит, а на выходе постоянный ток, это значит, что таким инвертором нельзя питать двигатели переменного тока и сетевые трансформаторы.

Подключать паяльник, небольшие лампы накаливания, эконом лампы, но опять же использовать такую схему в бытовых целях не совсем хорошая идея.

В качестве донора у нас обычный? нерабочий, компьютерный блок питания, из этого блока нам потребуется: —Силовой, импульсный трансформатор, —Конденсатор, —Дроссель групповой стабилизации и ещё несколько компонентов, о которых будем говорить по ходу дела.Для того, чтобы изъять указанные компоненты нам нужно убрать плату, то есть отделить плату от корпуса, делается это достаточно простым образом, откручиваем винты, перекусываем проводу, которые идут на вентилятор и вытаскиваем плату.

Для того, чтобы отпаять трансформатор я воспользуюсь естественно паяльником и оловоотсосом, нам нужно также отпаять, помимо указанных компонентов, ещё и радиатор на котором стоят основные, силовые транзисторы, плюс изолирующие прокладки и шайбы для них.

Помимо основных запчастей, которые мы изъяли с компьютерного блока питания, нам понадобиться два резистора с мощностью 1-2 ватта, с сопротивлением от 270 до 470 Ом.
Далее нам понадобятся два диода типа UF5408, можно в принципе любой ультро-фаз с током не менее 1 ампера и напряжением 400 вольт и выше.

Два стабилитрона с напряжением стабилизации от 5.1 до 6.8 вольт, желательно на 1 и 2 ватт. Полевые транзисторы N-канальные можно использовать как вариант IRF840, но я бы посоветовал более мощные IRFP460 либо 250 из той же линейки, я же в своём варианте буду использовать на 18 ампер 600 вольт, типа 18N60.

Следующий ингредиент это у нас дроссель, в принципе на дросселе от групповой стабилизации несколько независимых обмоток, их можно в принципе смотать, я откусил, оставив только силовую обмотку. Если же дроссель мотается с нуля, то обмотка состоит из провода 1.2-1.5 мм и содержит от 7 до 15 витков.

Итак трансформатор, у нас есть вторичная, выходная обмотка и первичная, обратите внимание на отдельный отвод (провод) и два правых контакта, возле них мы ставим метку, то есть к этим контактам подключаются силовые выводы с транзисторов, дальше к этим же контактам с трансформатора параллельно подключаем наш конденсатор на 1 мКф.Потом начинается монтаж, собственно устанавливаются транзисторы на теплоотвод, я не буду использовать никакой изоляции, поскольку корпуса транзисторов у меня уже заранее изолированы с завода.

Я решил в принципе не травить, ни каких плат, а просто собрать всё навесным монтажом для максимальной простоты сборки.
Собранная монтажом схема выглядит примерно таким образом, сейчас нам нужно всего лишь подключить к выходной обмотке лампу накаливания небольшой мощности, падать питание, чтобы проверить схему на работоспособность. Теперь нам нужно отпаять два больших электролитических конденсатора с компьютерного БП, они стоят в абсолютно любом блоке питания от компьютера, ёмкость бывает разная, напряжение 200 вольт.

На базе этих конденсаторов и диодов мы создадим симметричный умножитель напряжения или просто удвоитель напряжения, поскольку выходное напряжение со вторичной обмотке трансформатора в районе 100 вольт и его нужно поднять.

Для этого мы использовать будем именно умножитель, который поднимет его в два раза.

Помимо этих конденсаторов нам также понадобиться два диода, в моём варианте UF5408, в принципе можно использовать любые диоды на 400-600, а ещё лучше 1000 вольт с током выше 2-3 ампер.

Небольшая лампа накаливания с мощностью 60 ватт горит полным накалом. Ну вот вроде и всё, на этой ноте наш преобразователь готов к работе )))В заключении хочу сказать, что схема работает в широком диапазоне питающих напряжений, в принципе от 6 вольт начинается работа, простота и доступность основное достоинство схемы, советуется подавать питание через предохранитель на 15-20 ампер.В схеме я также нарисовал резисторы, которые конденсаторы зашунтированы этими резисторами, в своём проекте я их не поставил, но вам обязательно советую это сделать.

Автор; Ака Касьян

ПРОСТОЙ И МОЩНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 12-220

Такой вариант преобразователя напряжения можно использовать для самостоятельного повторения. Основное достоинство — надежная работа, простота ну и разумеется мощность. Многие, кто увидят схему, наверняка не поверят, что такой простой инвертор может отдавать такую мощность, но на самом деле это так. К стати о мощности, в ходе испытаний удалось получить скромные 200 ватт от источника 12 Вольт, но разумеется это не предел, инвертор может работать и от напряжения 24 вольт, при этом без каких-либо замен в схеме, в этом случае чистая мощность на выходе будет в районе 300 ватт, но и это не предел — мощность можно поднять до 500 ватт! И это вполне реальные показатели.

Схема преобразователя 12-220

Схема довольно часто встречается в сети, на некоторых ресурсах замечал ошибки, поэтому в лишний раз предоставлю полностью РАБОЧИЙ вариант преобразователя. Инвертор работает точно так, как и любой другой двухтактный преобразователь. Дополнительных генераторов частоты он не содержит, силовым звеном в схеме являются мощные N-канальные полевые ключи работающие по принципу мультивибратора.

Работая на определенной частоте в первичной обмотке импульсного трансформатора образуется переменное напряжение высокой частоты, а дальше все согласно методу индукции.

Ключи в ходе работы перегреваются, поскольку КПД схемы не на высоком уровне (не более 65%), следовательно, ключи обязательно установить на теплоотводы, при этом не забывать про слюдяные прокладки.

Трансформатор можно не мотать, а взять готовый, от компьютерного блока питания, при этом подойдут ЛЮБЫЕ трансформаторы от любого блока питания, не зависимо от марки и даты изготовления блока.

Видео работы преобразователя

Стабилитроны в схеме желательно на 1 ватт с напряжением стабилизации 12-15 Вольт, нужны они для стабилизации напряжения на затворах ключей, иначе есть опасность перенапряжения, а как мы знаем, полевые транзисторы управляются напряжением и повышение допустимого напряжения на затворе может привести к выходу из строя транзистора. Диоды — любые быстрые и ультрабыстрые диоды с током 1 Ампер и более, можно из доступных диодов использовать UF4007, HER107, HER207, HER307, MUR460, BYV26 и т.п. Расчеты под трансформатор не предоставлю, поскольку наилучший вариант использовать готовый трансформатор от компьютерного блока питания.

Поделитесь полезными схемами

САМОДЕЛЬНЫЙ ТРАНСФОРМАТОР И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ

Для проекта самодельный преобразователь, взял готовый трансформатор 220-20 вольт из радиоприемника. Далее разобрал рамку трансформатора. Потом снял вторичную обмотку, с которой выходило 20 В. Намотал проволоку виток к витку со вторичной обмотки трансформатора ТВС (трансформатор выходной строчный). Проволока была толщиной 0,01 мм. Рамка и первичная обмотка остались заводскими. По расчетам у меня получилось 1200 витков.

СХЕМА ИИП

Принципиальная схема ИИП изображена на рисунке ниже. Как видно, это преобразователь с внешним возбуждением без стабилизации выходного напряжения. На входе устройства включен высокочастотный фильтр C1L1C2, предотвращающий попадание помех в сеть. Пройдя его, сетевое напряжение выпрямляется диодным мостом VD1—VD4, пульсации сглаживаются конденсатором С3.

ДЕТЕКТОР РАДИОИЗЛУЧЕНИЙ

Очень неплохой детектор излучений радиопередающих устройств — схема ВЧ детектора без использования катушек.

Как из 12 вольт сделать 220 при помощи преобразователя напряжения

Понимание, как из 12 вольт сделать 220, позволяет самостоятельно изготовить преобразователь для получения стандартного сетевого напряжения.

Чтобы сделать прибор с качественной синусоидой на выходе, обязательно должны быть учтены все требования электротехники.

В каких случаях необходим преобразователь напряжения?

Преобразователи напряжения — приборы, изменяющие постоянный ток от аккумуляторной батареи в переменные показатели с заданными параметрами, равными 220 В и 50 Гц.

В бытовых условиях это устройство обеспечивает беспроблемное функционирование таких приборов, как газовый котел, холодильник, телевизор и другая сложная электротехника при невозможности использовать централизованную подачу электрической энергии на 220 В.

Особенности влияния параметров на электрические приборы:

амплитуда прилагаемого напряжения влияет на частоту оборотов двигателя, а от показателей питающей электросети напрямую зависит скорость валового вращения в двигателе асинхронного типа;
бытовые приборы нагревательного типа функционируют при показателях рабочего тока, пропорциональных уровню напряжения, но значительная часть таких изделий не рассчитана на эксплуатацию в нестандартных условиях напряжения;
бытовая электротехника часто нуждается в напряжении, отличном от сетевых параметров со строго определенными, стабильными показателями амплитуды, поэтому нормальная работоспособность некоторых приборов возможна только в условиях применения преобразователя напряжения.

Схема повышающего преобразователя напряжения 12-220 В

Особенно часто устройство используется в домовладениях с системой автономного обогрева, где в качестве отопительного прибора устанавливается импортное газовое оборудование с электронным управлением и контролем. Работоспособность таких приборов полностью зависит от наличия бесперебойного напряжения в 220 В и 50 Гц с правильной синусоидой.

Область применения преобразователя напряжения очень широкая, включая походные условия, эксплуатацию яхт и автомобилей, дачные участки без сетевого электроснабжения и так далее.

Электросчетчики бывают разными по количеству фаз, по тарифам и другим параметрам. Какой счетчик электроэнергии лучше поставить в квартире – читайте рекомендации специалистов.

Принцип работы светодиодных ламп и советы по ремонту неисправных лампочек своими руками описаны тут.

С правилами монтажа счетчиков электроэнергии вы можете ознакомиться по ссылке.

Разновидности преобразователей 12 на 220 вольт

Инверторы — устройства, позволяющие преобразовывать постоянные токовые величины, включая 12 В, в переменный ток с изменением уровня напряжения или без. Как правило, такие приборы являются генераторами периодического напряжения, приближенного к форме синусоиды.

Все выпускаемые в настоящее время преобразователи напряжения постоянных токовых величин могут быть представлены:

регуляторами напряжения;
преобразователями уровня напряжения;
линейными стабилизаторами.

Самодельный преобразователь

Чисто теоретически, на выход можно получить любые токовые величины, регулируемые от нулевой отметки до максимальных значений. Чаще всего в качестве источника постоянного тока на 12 В используется стандартная аккумуляторная батарея. Существующие на сегодняшний день преобразователи отличаются по нескольким параметрам.

В зависимости от вида получаемой синусоиды:

Приборы, создаваемые синусоиду нормального или постоянного вида, характеризуются функционированием без отклонений и соблюдением всех эксплуатационных параметров с высоким уровнем точности. Такие устройства используются в подключении любых электроприборов, которые работают в условиях напряжения 220 В.
Приборы, создаваемые синусоиду модифицированного вида, характеризуются незначительными отклонениями в величине напряжения. Такие особенности не способны оказывать негативное воздействие на эксплуатационные качества стандартных бытовых устройств. Тем не менее, такое оборудование не применяется для подключения приборов, относящихся к категории сложной измерительной или медицинской техники.

В зависимости от показателей мощности:

преобразователи с мощностью до 100 Вт не рассчитаны на слишком высокие нагрузки, поэтому являются оптимальным вариантом для питания зарядного устройства простого бытового прибора;
преобразователи с мощностью в пределах от 100 Вт до 1,5 кВт. Такой тип устройств применяется преимущественно для питания простых приборов, подключаемых к бытовой электросети;
преобразователи с мощностью выше 1,5 кВт позволяют обеспечивать питанием такие достаточно мощные бытовые приборы, включая микроволновую печь, утюги и объёмные мультиварки.

В зависимости от конструктивных особенностей:

устройства компактного типа, отличающиеся неприхотливостью к источнику питания, и функционирующие в условиях напряжения 12-50 В;
устройства стационарного типа, обладающие чистым синусом и выдающие низковольтное напряжение 12-36 В;
автомобильные устройства переносного типа, характеризующиеся работой в определенных устройствах.

При выборе модели преобразователя показателей напряжения рекомендуется приобретать прибор, имеющий некоторый запас по уровню мощности.

Преобразователи напряжения с 12 на 220 В выдают на выход стандартные показатели, соответствующие основным характеристикам домашней электросети, поэтому являются совместимыми с практически любыми бытовыми приборами.

По форме сигнала выходного напряжения

Электронные устройства в виде преобразователей или инверторов различаются в зависимости от формы сигнала в выходном напряжении:

Модифицированный вариант, представленный плавной синусоидой, измененной до трапециевидной, прямоугольной или даже треугольной формы. Такие устройства характеризуются ограниченной областью использования и пригодны для потребителей, представленных осветительными и нагревательными приборами. Чтобы обеспечить функционирование оборудования с индуктивной нагрузкой, инверторная мощность должна иметь значительный запас, что обусловлено высоким пусковым током.

Вариант «чистой» синусоиды используются в питании любого вида нагрузки, а также позволяют обеспечить надежное и стабильное функционирование высокочувствительного оборудования. Значительная часть инверторов такого вида имеет зарядное устройство встроенного типа, благодаря чему используется в качестве источника бесперебойного питания.

Гибридный вариант подходит для обеспечения схем электрического снабжения, рассчитанных на обслуживание нескольких источников питания. В устройстве есть возможность использовать определенный вид приоритетного источника энергии или использовать сразу несколько вариантов с целью зарядка аккумуляторной батареи.

Преобразователь напряжения 12-220 самодельный

При выборе устройства следует обратить внимание на доступность альтернативных источников энергии, что позволяет быстро окупить приобретенное, достаточно дорогостоящее оборудование.
Приобретаемое устройство должно иметь оптимальные показатели номинальной мощности, защиту от перегревов и замыканий, систему пассивного и активного охлаждения, а также достаточный для функционирования КПД.

Трансформаторные устройства

Преобразователи трансформаторного типа являются устройствами, основанными на двух обмоточных системах. Приборы такого вида характеризуются изменением индуктивной связи при воздействии входного перемещения.

При этом осуществляется подключение одной обмоточной системы к источнику переменного тока с напряжением, а вторая обмотка, в этом случае, используется в качестве выходной.

Автомобильный преобразователь напряжения 12-220 В

Любой трансформатор предназначен для выполнения таких основных функций, как измерение и защита. Особенно востребованы современные трансформаторные устройства преобразующего типа, предназначенные для выполнения схемы удвоения или утроения частоты питающего напряжения.
В производственной области и быту современные приборы, позволяющие обеспечивать контроль входного/выходного тока и трансформировать переменные показатели в постоянные параметры, а также способные распределять напряжение, – являются очень востребованными.

Конструкция обычного повышающего преобразователя напряжения с 12 на 220

Тем не менее, нужно учитывать и некоторые минусы таких проборов. Основные недостатки преобразователей напряжения представлены восприимчивостью многих моделей таких устройств к повышенным показателям влажности, часто весьма внушительными размерами и сравнительно высокой стоимостью, поэтому к выбору инвертора нужно подходить очень внимательно.

Видео на тему

Как преобразовать 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока

В статье объясняется очень простой метод получения 220 В переменного тока от источника 12 В постоянного тока. В этой идее используется топология повышения на основе индуктора / генератора с помощью IC 555.

Мы хорошо знакомы с инверторами, которые преобразуют потенциал постоянного тока в более высокие потенциалы переменного тока на уровнях сети.
Однако эти устройства требуют сложных и дорогих конфигураций для получения требуемых выходов.

Гораздо более простой подход к достижению вышеуказанных результатов заключается в использовании схемы повышающего преобразователя на МОП-транзистор.

Если формы сигналов не критичны для ваших приложений, этот метод может быть намного проще и дешевле в реализации.

Работа схемы

Обращаясь к схеме ниже, мы видим, что вся идея основана на универсальной вечнозеленой IC 555.

Здесь он настроен в своем стандартном нестабильном режиме мультивибратора для генерации необходимых импульсов с частотой, определяемой резисторы 4к7, 1к и конденсатор 680пФ.

Рабочий цикл можно соответствующим образом отрегулировать, экспериментируя с резистором 1 кОм.

Выходной сигнал поступает на вывод № 3 ИС, который подается на затвор N-канального МОП-транзистора.

При включении питания положительные импульсы, исходящие от контакта № 3, включают МОП-транзистор на полную проводимость.

В течение вышеуказанных периодов высокий потенциал 12 В через катушку подтягивается к земле через МОП-транзистор.

Как мы все знаем, индукторы всегда пытаются противодействовать мгновенным изменениям полярности тока через них, поэтому во время отрицательных импульсов, когда МОП-транзистор остается выключенным, заставляет катушку сбросить сохраненный в ней потенциал в виде импульса ЭДС высокого напряжения в выход.

Это напряжение может быть равно 220 В и дает необходимый потенциал на показанном выходе схемы.

Вышеупомянутая простая операция непрерывно повторяется на заданной частоте, обеспечивая на выходе постоянное напряжение 220 В переменного тока.

BC547 и его базовая сеть предназначены для ограничения выходного напряжения до необходимой степени.

Например, если требуемый выход составляет 220 В, предустановку 47 К можно отрегулировать так, чтобы отметка 220 В никогда не превышала, независимо от скорости обратной ЭДС катушки или колебаний входного напряжения.

МОП-транзистор может быть любого типа на 30 В, 50 А, например, можно использовать NTD4302.

Провод катушки должен быть достаточно толстым, чтобы выдерживать ток до 30 и более ампер.

Принципиальная схема

Информация о расположении выводов IC 555

Подробная информация о расположении выводов Mosfet IRF 540

Как преобразовать 110 переменного тока в 12 В постоянного тока

Обновлено 28 декабря 2019 г.

Ли Джонсон

Большинство электронных устройств нуждаются в той или иной форме преобразования чтобы безопасно использовать электричество из розетки, будь то простое снижение напряжения, преобразование переменного тока в постоянный или и то, и другое.

Хотя можно преобразовать источник питания с напряжением 110 в 12 вольт с помощью базового трансформатора напряжения, если вы также переключаетесь между электричеством переменного и постоянного тока, вам понадобится нечто большее, чем просто такое базовое устройство. Вы можете сделать это самостоятельно, если у вас есть некоторый опыт работы в электронике, но гораздо эффективнее (и все еще доступно) просто купить один из множества готовых преобразователей, предназначенных для этой цели.

Цепи переменного и постоянного тока

Понимание разницы между цепями переменного и постоянного тока является важной частью понимания проблемы преобразования 110 В переменного тока в 12 В постоянного тока.Короче говоря, DC означает постоянного тока , а AC означает переменного тока , и хотя питание в ваш дом подается в форме переменного тока, большинство устройств принимают вход постоянного тока. Вот почему преобразователи переменного тока в постоянный так широко используются, и на самом деле, большая часть электроники, такая как ваш ноутбук, будет поставляться в стандартной комплектации.

Постоянный ток гораздо проще понять: ток течет в одном направлении с постоянным напряжением, управляющим им. Например, это постоянный тип энергии, который вырабатывается батареей (не считая снижения напряжения по мере разряда батареи).

Переменный ток, с другой стороны, меняет направление, и напряжение, создающее ток, колеблется между положительным и отрицательным значением в виде синусоидальной волны. Переменный ток используется для домашних и офисных источников питания, потому что его легче транспортировать на большие расстояния.

Трансформаторы напряжения

Напряжение вашего источника питания, по сути, говорит вам, какой «толчок» он должен, чтобы протекать ток. Более высокое напряжение может производить больший ток при условии, что оно подключено к той же цепи (или чему-либо с таким же сопротивлением).Однако, если напряжение, которое вы используете в качестве источника питания, больше, чем может выдержать питаемое устройство, это может привести к его повреждению.

Вот почему используются трансформаторы , потому что они преобразуют напряжения из более высоких значений в более низкие или наоборот. Трансформатор состоит из двух катушек с проволокой, каждая из которых обернута вокруг железного «сердечника», одна из которых подключена к источнику питания, а другая ведет к устройству.

Электричество от первой катушки создает магнитное поле с помощью сердечника, и это магнитное поле индуцирует ток во вторичной катушке.Разница в количестве витков вокруг каждого сердечника вызывает изменение напряжения питания, подаваемого на выводимое ядро.

Поиск преобразователя 110 в 12 В

Чтобы преобразовать 110 В переменного тока в 12 В постоянного тока, вам просто нужно купить преобразователь, предназначенный для этой цели, в магазине электроники или в Интернете, у обоих из которых будет много вариантов. Лучший совет — проверить устройство, которое вы ищете, чтобы определить входное напряжение и входной ток, и купить преобразователь, у которого выходное напряжение и ток соответствуют этим значениям.

Если вы ищете блок питания на 12 В, вы уже знаете, каким он должен быть, но не забудьте проверить и ток. Вы также должны убедиться, что преобразователь принимает соответствующее напряжение от стенной розетки (обозначено как вход), которое будет составлять 110 В, если вы ищете преобразователь с 110 на 12 вольт.

Наконец, проверьте полярность на устройстве, которое вы запитываете, и на самом адаптере. Полярности обычно показаны серией из трех кругов, центральный из которых имеет внутреннюю (сплошную) сердцевину, а внешняя кривая не образует полного круга.

На внешних кругах есть положительные и отрицательные символы, и они связаны либо с центральным ядром, либо с внешней кривой на центральном символе. Если положительный знак находится справа (и соединяется с центральным сердечником), то он имеет положительную полярность, а если отрицательный знак делает это, он имеет отрицательную полярность.

Преобразователь будет работать, если вы соблюдаете полярность, напряжение и ток на адаптере и устройстве, а также убедитесь, что адаптер может принимать напряжение от вашей розетки.Подключите устройства, и все готово.

Как сделать схему преобразователя / инвертора с 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока?

Инверторы часто необходимы в местах, где невозможно получить питание переменного тока от сети. Схема инвертора используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Инверторы могут быть двух типов: истинные / чистые синусоидальные инверторы и квази или модифицированные инверторы. Эти инверторы истинной / чистой синусоидальной волны дороги, в то время как модифицированные или квазиинверторы недороги.

Эти модифицированные инверторы генерируют прямоугольную волну и не используются для питания чувствительного электронного оборудования. Здесь построена простая инверторная схема, управляемая напряжением, использующая силовые транзисторы в качестве переключающих устройств, которая преобразует сигнал 12 В постоянного тока в однофазный 220 В переменного тока.

Принцип, лежащий в основе этой схемы

Основная идея, лежащая в основе каждой схемы инвертора, состоит в том, чтобы создавать колебания с использованием заданного постоянного тока и передавать эти колебания через первичную обмотку трансформатора путем усиления тока.Это первичное напряжение затем повышается до более высокого напряжения в зависимости от количества витков в первичной и вторичной катушках.

Также получите представление о схеме преобразователя постоянного тока с 12 В в 24 В

Цепь инвертора с использованием транзисторов

Преобразователь с 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока также может быть спроектирован с использованием простых транзисторов. Его можно использовать для питания ламп мощностью до 35 Вт , но его можно использовать для управления более мощными нагрузками, добавив больше полевых МОП-транзисторов.

Инвертор, реализованный в этой схеме, представляет собой преобразователь прямоугольной формы и работает с устройствами, которым не требуется чистый синусоидальный переменный ток.

Принципиальная схема

Необходимые компоненты

Батарея 12 В

МОП-транзистор IRF 630-2

2N2222 Транзисторы

2,2 мкФ конденсаторы-2

, повышающий трансформатор

, переходник с центральным резистором
.

Рабочий

Схему можно разделить на три части: генератор, усилитель и трансформатор. Требуется генератор на 50 Гц, так как частота переменного тока составляет 50 Гц.

Этого можно достичь, сконструировав нестабильный мультивибратор, который генерирует прямоугольную волну с частотой 50 Гц. В цепи R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 и T3 образуют генератор.

Каждый транзистор генерирует инвертирующие прямоугольные волны. Значения R1, R2 и C1 (R4, R3 и C2 идентичны) будут определять частоту. Формула для частоты прямоугольной волны, генерируемой нестабильным мультивибратором:

F = 1 / (1,38 * R2 * C1)

Инвертирующие сигналы генератора усиливаются силовыми полевыми МОП-транзисторами T1 и T4.Эти усиленные сигналы подаются на повышающий трансформатор, центральный отвод которого подключен к 12 В постоянного тока.

Выходное видео
Передаточное число трансформатора должно быть 1:19, чтобы преобразовать 12 В в 220 В. Трансформатор объединяет оба инвертирующих сигнала для генерации переменного выходного сигнала прямоугольной формы 220 В.
По с использованием батареи 24 В , нагрузки до 85 Вт могут питаться , но конструкция неэффективна. Чтобы увеличить мощность инвертора, необходимо увеличить количество полевых МОП-транзисторов.

Чтобы спроектировать инвертор на 100 Вт, прочтите Простой инвертор на 100 Вт

Схема преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока с использованием нестабильного мультивибратора
В схемах инвертора можно использовать тиристоры в качестве переключающих устройств или транзисторов. Обычно для приложений малой и средней мощности используются силовые транзисторы. Причина использования силовых транзисторов заключается в том, что они имеют очень низкий выходной импеданс, позволяющий протекать на выходе максимальному току.

Одно из важных применений транзистора — это переключение.В этом случае транзистор смещен в области насыщения и отсечки.

Когда транзистор смещен в области насыщения, переходы коллектор-эмиттер и коллектор-база смещены в прямом направлении. Здесь напряжение коллектор-эмиттер минимально, а коллекторный ток максимален.

Еще одним важным аспектом этой схемы является генератор. Важное применение 555 Timer IC — это использование в качестве нестабильного мультивибратора.

Нестабильный мультивибратор генерирует выходной сигнал, который переключается между двумя состояниями и, следовательно, может использоваться в качестве генератора.Частота колебаний определяется номиналами конденсатора и резисторов.

[Также прочтите: Как сделать регулируемый таймер]

Принципиальная схема
Принципиальная схема преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока — ElectronicsHub.Org
Компоненты цепи

V1 = 12 В

R1 = 10 кОм

R2 = 150 кОм

R3 = 10 Ом

R4 = 10 Ом

Q1 = TIP41

Q2 = TIP42

D1 = D2 = 1N4007

C3 =
2201 трансформатор

Описание схемы
Конструкция осциллятора: В качестве осциллятора можно использовать нестабильный мультивибратор.Здесь сконструирован нестабильный мультивибратор с таймером 555. Мы знаем, что частота колебаний таймера 555 в нестабильном режиме определяется выражением:

f = 1,44 / (R1 + 2 * R2) * C

, где R1 — сопротивление между выводом разряда и Vcc, R2 — сопротивление. сопротивление между разрядным выводом и пороговым выводом, а C — это емкость между пороговым выводом и землей. Также рабочий цикл выходного сигнала определяется следующим образом:

D = (R1 + R2) / (R1 + 2 * R2)

Так как наше требование составляет f = 50 Гц и D = 50% и предполагается, что C равно 0.1 мкФ, мы можем рассчитать, что значения R1 и R2 составляют 10 кОм и 140 кОм соответственно. Здесь мы предпочитаем использовать потенциометр 150K для точной настройки выходного сигнала.

Также между выводом управления и землей используется керамический конденсатор емкостью 0,01 мкФ.

Схема коммутации: Наша главная цель — создать сигнал переменного тока напряжением 220 В. Это требует использования мощных транзисторов, чтобы обеспечить прохождение максимального количества тока к нагрузке. По этой причине мы используем силовой транзистор TIP41 с максимальным током коллектора 6 А, где ток базы равен току коллектора, деленному на коэффициент усиления постоянного тока.Это дает ток смещения около 0,4 А * 10, то есть 4 А. Однако, поскольку этот ток больше максимального тока базы транзистора, мы предпочитаем значение меньше максимального тока базы. Предположим, что ток смещения равен 1А. Тогда резистор смещения равен

R _b = (V _cc — V _{BE (ON)}) / I _bias

Для каждого транзистора V _{BE (ON)} равен около 2В. Таким образом, R _b для каждого рассчитывается как 10 Ом.Поскольку диоды используются для смещения, прямое падение напряжения на диодах должно быть равно прямому падению напряжения на транзисторах. По этой причине используются диоды 1N4007.

Конструкция транзисторов PNP и NPN одинакова. Мы используем силовой транзистор PNP TIP42.

Конструкция выходной нагрузки: Поскольку выходной сигнал схемы переключения является выходом с широтно-импульсной модуляцией, он может содержать гармонические частоты, отличные от основной частоты переменного тока.По этой причине необходимо использовать электролитический конденсатор, чтобы пропускать через него только основную частоту. Здесь мы используем электролитный конденсатор емкостью 2200 мкФ, достаточно большой, чтобы отфильтровать гармоники. Поскольку требуется выходное напряжение 220 В, предпочтительно использовать повышающий трансформатор. Здесь используется повышающий трансформатор 12 В / 220 В.

Работа цепи преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока

Когда это устройство питается от батареи 12 В, таймер 555, подключенный в нестабильном режиме, выдает прямоугольный сигнал с частотой 50 Гц.

Когда на выходе высокий логический уровень, диод D2 будет проводить, и ток пройдет через диоды D1, R3 на базу транзистора Q1.

При этом транзистор Q1 будет включен. Когда выход находится на низком логическом уровне, диод D1 будет проводить, и ток будет течь через D1 и R4 к базе Q2, вызывая его включение.

Это позволяет создавать постоянное напряжение через первичную обмотку трансформатора с чередующимися интервалами. Конденсатор обеспечивает требуемую основную частоту сигнала.

Этот сигнал 12 В переменного тока на первичной обмотке трансформатора затем повышается до сигнала 220 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.

Применение схемы преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока

Эта схема может использоваться в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших аккумуляторов.

Эта схема может использоваться для управления двигателями переменного тока малой мощности

Ее можно использовать в солнечной энергетической системе.

Ограничения

Поскольку используется таймер 555, выходной сигнал может незначительно изменяться в пределах требуемого рабочего цикла 50%, т.е.е. Трудно достичь точного сигнала 50% рабочего цикла.

Использование транзисторов снижает КПД схемы.

Использование переключающих транзисторов может вызвать перекрестные искажения выходного сигнала. Однако это ограничение было до некоторой степени уменьшено за счет использования смещающих диодов.

Note

Вместо таймера 555 можно использовать любой нестабильный мультивибратор. Например, эти схемы также могут быть построены с использованием нестабильного мультивибратора 4047, выходной ток которого усиливается и подается на трансформатор.

[Читать: Солнечный инвертор для дома ]

Самодельный инвертор DIY Arduino 555 схема таймера

0.0 Базовое введение

Как дела, друзья, добро пожаловать обратно. Сегодня мы рассмотрим очень простую схему, но тоже довольно интересную. Если вы увлекаетесь электроникой, держу пари, что вы слышали об инверторах. У нас есть выпрямители, которые передают напряжение переменного тока в напряжение постоянного тока, а затем у нас есть инверторы, которые передают напряжение постоянного тока в переменный. Силовой инвертор или инвертор — это электронное устройство или схема, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный (AC).Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой энергии; питание обеспечивается источником постоянного тока. Силовой инвертор может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающееся устройство) и электронной схемы. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.

Итак, сегодня мы увидим, как работает инвертор и как получить выходное напряжение переменного тока от батареи 12 В.Так, например, если вы находитесь в машине и вам нужно 220 В для зарядки ноутбука, это будет очень полезная схема, так как она даст вам 220 В переменного тока от 12 В постоянного тока. Итак, приступим.

1.0 Что нам нужно?

Я немного расскажу обо всех компонентах. Ниже у вас есть фото с некоторыми из компонентов. Для получения более подробной информации перейдите на страницу с полным списком деталей. Там вы найдете все компоненты, цены и различные варианты.

Смотрите полный список деталей здесь:

Как дела, друзья, добро пожаловать обратно.Несколько месяцев назад я купил инвертор, указанный ниже, в местном магазине. Давайте откроем и посмотрим, что внутри. Как я уже догадалась, у нас есть трансформатор и несколько полевых МОП-транзисторов. Я подаю на вход 12 В в качестве напряжения автомобильного аккумулятора и подключаю осциллограф к выходу. Как и ожидалось, у меня есть выход переменного тока 220 В и 60 Гц, а также, как и ожидалось, это не идеальная синусоидальная волна, которую вам даст обычная домашняя розетка. Это означает, что здесь происходит какое-то прямоугольное переключение, поэтому я решил попробовать свой собственный проект инвертора, поэтому я попробовал некоторые схемы, которые я нашел в Интернете.Давайте отложим это в сторону и начнем обучение.

1.0 Инвертор Arduino

Сначала я объясню вам, как работает простой инвертор. Затем мы смоделируем схему с помощью Arduino и, наконец, сделаем ее постоянной с помощью схемы таймера 555.
Предупреждаем, прежде чем мы начнем. Даже эта схема будет иметь низкую мощность, но высокое напряжение все равно может повредить вам. Так что, если вы в чем-то не уверены или не используете подходящие инструменты, не включайте схему. Дважды проверьте соединения перед подачей питания и никогда, никогда не касайтесь выхода переменного тока.Я уже сделал это для вас, поэтому вам не нужно этого делать. Боль безумная.

Итак, давайте посмотрим, как работает инвертор. Мы рассмотрим базовую схему инвертора только с двумя переключателями, в данном случае с двумя N-канальными МОП-транзисторами, поэтому на выходе будет не идеальное синусоидальное напряжение переменного тока, как в домашней розетке, а скорее прямоугольная волна. Поэтому не используйте этот инвертор с высокотехнологичной электроникой, для которой нужна идеальная синусоида. Эта схема полезна для зарядных устройств мобильных устройств и ноутбуков, лампочек малой мощности и т. Д. Как потому, что это низкое энергопотребление, так и из-за отсутствия идеального синусоидального выхода.

Итак, у нас есть напряжение 12 В постоянного тока с одной стороны, и нам нужны колеблющиеся 220 вольт, а также 60 герц на выходе. Для этого мы будем использовать трансформатор, подобный приведенному выше, с одной катушкой на выходе и другой на входе, но катушка на входе разделена пополам таким образом, что средний контакт будет основным входом, а затем мы имеют два выхода.
Итак, давайте теперь представим, что на каждом выходе мы добавляем переключатель в качестве кнопки, подключенной к заземлению, а средний контакт подключен к 12 В.Если мы замкнем верхний переключатель, ток будет проходить только через первую первичную катушку. Таким образом, магнитный поток индуцируется в одном направлении. Сердечник трансформатора будет передавать этот магнитный поток на вторичную катушку, и, как мы все знаем, выходное напряжение трансформатора будет определяться следующей формулой, где N — количество витков каждой катушки.

Но мы также знаем, что трансформаторы не работают с постоянным напряжением, поэтому ток на выходе будет индуцироваться только при изменении магнитного потока.
Статический магнитный поток, подобный этому, который мы применяем прямо сейчас, не будет индуцировать ток в катушке. Только вначале, когда кнопка нажата, в катушке будет индуцироваться ток в течение короткого периода времени. Итак, нам обязательно нужно замкнуть и разомкнуть переключатель, чтобы получить напряжение переменного тока на выходе. Таким образом, включение и выключение этих двух переключателей, один инвертированный в другой, создаст хороший колеблющийся магнитный поток внутри сердечника трансформатора. Этот магнитный поток вызовет ток во вторичной катушке, как гласит закон Фарадея.Итак, если у нас есть ток, у нас есть падение напряжения.
Используя приведенную выше формулу, мы можем узнать количество витков для каждой катушки. Мы знаем, что на входе будет 12 В от батареи, и давайте сделаем первичную катушку на 100 витков. Если мы хотим 220 на выходе, нам понадобится вторичная обмотка на 1833 витка.

1.1 Схема

Вот и все. Все, что нам нужно сделать, это быстро переключить эти два переключателя, чтобы получить переменное напряжение с помощью трансформатора. Как быстро ты говоришь? Обычно напряжение домашней розетки составляет от 50 до 60 герц.Это означает, что мы должны включать и выключать каждый переключатель примерно 120 раз в секунду и получать частоту 60 герц.
Хорошо, разумеется, в схеме не будет таких переключателей. Вместо этого мы будем использовать полевые МОП-транзисторы. Подайте напряжение на его затвор, и он будет активирован как переключатель, позволяющий току проходить от стока к истоку, в случае этого МОП-транзистора IRFZ44 N с каналом.

Для первого теста мы будем использовать Arduino, чтобы подать сигнал квадрата на затвор каждого полевого МОП-транзистора.Мы знаем, что два сигнала должны быть инвертированы друг относительно друга, поэтому, когда один высокий, другой низкий и наоборот.
Мы также знаем, что полевые МОП-транзисторы будут работать при напряжении 12 вольт, а Arduino — при напряжении 5 В. Итак, если мы хотим также подать 12 В на затвор MOSFET, нам придется использовать драйвер MOSFET. Самым основным драйвером полевого МОП-транзистора в данном случае будет транзистор BJT NPN, подобный тому, который показан на схеме на затворе каждого полевого МОП-транзистора. Подтягивающий резистор подключен к 12 В, поэтому, когда транзистор NPN (BC547) выключен, напряжение на затворе будет 12 В.Но когда мы активируем транзистор NPN, напряжение упадет на землю. Таким образом, мы могли легко получить прямоугольную волну со значениями от 0 до 12 вольт и применить ее к затвору MOSFET.

1.2 Тест

Я смонтирую эту следующую схему на один из моих макетов для тестов. Подключите базу двух NPN-транзисторов к контактам 3 и 5 Arduino с резистором 100 Ом к каждому. Не забудьте разделить заземление между Arduino и схемой.

Вот и все.Два полевых МОП-транзистора IRFz44 N, драйверы BJT с подтягиванием до 12 В, трансформатор, большая входная емкость, чтобы обеспечить стабильный вход, Arduino здесь и конденсатор 400 В на выходе для сглаживания прямоугольного сигнала. Я загружаю следующий небольшой код в Arduino. Как мы видим, у нас есть два контакта, цифровые контакты 3 и 5, определенные как выходы. Я установил высокий уровень на одном контакте и низкий уровень на другом, а через 8 мс я делаю обратное и добавляю еще 8 мс задержки. Это даст мне квадратный сигнал 62 Гц на этих контактах, как мы можем видеть здесь, на моем осциллографе.

См. Пример кода здесь:

Я получил свой трансформатор от старых зарядных устройств на 12 В, которые были у меня в мастерской. Если хотите, можете намотать собственный трансформатор. Поскольку вы, вероятно, захотите носить эту схему в своей машине, вы захотите использовать небольшие трансформаторы, но в моем случае, для этого примера, у меня есть большой, также с металлическим сердечником. Для большей эффективности попробуйте использовать ферритовый сердечник.

В любом случае, я сделал все подключения, загрузил код и подключил люминесцентную лампу мощностью 15 Вт на выходе.Для этой лампочки требуется напряжение 220 В и 60 Гц, так что давайте посмотрим, работает ли наша схема. Я подаю на вход 12В и готово. Свет включается без проблем. Я подключу осциллограф к выходу, и мы увидим размах напряжения 220 В на выходе. Итак, инвертор работает.

Кстати, это инвертор очень малой мощности. Я пробовал лампочки большей мощности, но ничего не вышло. Я измерил сопротивление первичной обмотки трансформатора, и оно составляет около 6 Ом, поэтому, приложив к этой катушке 12 В, будет проходить ток около 2 ампер.Таким образом, 12 В умножить на 2 А равно входной мощности около 24 Вт. Конечно, это идеальная мощность. Я не рассчитал реальную мощность для этой цепи.

Итак, использование Arduino не будет таким эффективным. В этом примере я запитал Arduino с помощью USB-кабеля, но в реальном инверторе я должен также питать его от батареи. А при этом батарея разряжается еще быстрее, поскольку Arduino использует линейный стабилизатор напряжения на 5 и 3,3 вольт, что совершенно неэффективно. Итак, как создать наш квадратный сигнал без Arduino?
См. Схему 555:
electric — Как мне приступить к установке жилой цепи постоянного тока 12 В?

Количество устройств постоянного тока в домашних условиях, работающих на различное напряжение от 22 до 5 вольт.Поэтому просто проложить провод 12 В нецелесообразно, потому что вам придется регулировать напряжение вверх или вниз — точно так же, как сейчас с 110/220 Вольт. Вот почему вы не найдете розетки на 12 Вольт.

Но

Можно использовать розетку на 5 Вольт 🙂

ОК- Но при чем тут 12 Вольт?

Все! Вы можете проложить кабель Ethernet для транспортировки 12 Вольт по всему дому, который обычно использует 24AWG. В целях безопасности для текущих расчетов воспользуемся спецификацией 26AWG.

Поиск по AWG

26AWG по стандарту должен выдерживать 0,3 ампера. При напряжении 12 В это не более 3,6 Вт на пару. Если вы решите использовать кабель Ethernet, у вас будет 4 пары, которые вы можете использовать, что даст вам в общей сложности 14,4 Вт на каждый кабель. Этого достаточно для базовых приложений, которым требуется 12 вольт! Но если вы найдете более толстый эфирный кабель, например 22AWG, вы можете увеличить его до 10 Вт на пару.

Затем для каждой розетки вы можете купить преобразователь постоянного тока в постоянный с напряжением 12 В — 5 В (1,50 фунта стерлингов), и ваши USB-разъемы будут стандартизированы, а питание будет осуществляться через источник питания 12 В.

Вы спросите, а почему бы просто не запустить 5в прямо от аккумуляторов? По той же причине у вас в розетке 110/220 В. На расстоянии вы теряете мощность, и чем ниже напряжение, тем толще кабель, необходимый для передачи большей мощности. Таким образом, понижающие регуляторы гарантируют почти постоянное напряжение 5 В у источника, в то время как вы можете подавать питание в несколько мест одним и тем же кабелем, гарантируя большую мощность на кабелях с меньшим сердечником.

А вот светодиодные фонари не работают при 5в! — Только на 12в!

Нет они не работают на 5в.Таким образом, единственный способ правильно запустить устройства, требующие 12 вольт в вашем доме, — это НЕ использовать розетку, а навсегда подключить к ней проводку. Точно так же, как подключены ваши светильники на 110/220 В (все это просто масштабирование). Затем вам следует купить провода с правильной цветовой кодировкой и медный кабель с большей жилой, например
.
Обычно для потребительской проводки стандарт должен быть

220v коричневый / синий (желтый + зеленая земля)

110в белый / черный?

12Volt красный / черный

5Volt желтый / черный

Многие люди скажут, что приведенное выше утверждение неверно.Ну, потребительская проводка — это провода, которые мы получаем от телевизоров, чайников и т. Д., И это то, чему следуют многие страны. Но стандарты различаются от страны к стране, и действительно старые здания до 1950 года в большинстве стран не соответствуют никаким стандартам, если они не были специально перемонтированы.

Затем вы просто проложите изолированный кабель подходящего диаметра прямо к статическому светодиодному освещению, даже в существующих кабелепроводах! Просто убедитесь, что вы все закодированы цветом, чтобы следующий парень смог УВИДЕТЬ разницу.Даже маркировка 12v 110/220 является хорошей практикой, но не обязательной.

а очень хочется 12в на ответ ^{Это обновленная часть благодаря другому ответу}

Вы можете купить эти стандартные штекеры на 12 вольт и подключить их напрямую к 12 вольт. Это потребует немного ручной работы, но вы можете купить заглушки, просверлить отверстие нужного размера и вставить их. Но я скажу вам, что. Они определенно уродливы, и я лично бы их избегал.

Безопасность

Хорошая идея сделать распределительный щит точно такой же, как те, что используются для высокого напряжения, и использовать автоматические выключатели.С кабелем cat (26AWG) вы хотите, чтобы ток 0,3 А был безопасным — все остальное зависит от того, какой кабель вы решите использовать.

Но даже такой, сделанный своими руками, будет работать очень хорошо и обеспечивать защиту от короткого замыкания и перегрузки по току с легкостью контроля потребления. Вы даже можете запустить 110/220 в эту базу данных и включить аварийное переключение на случай, если ваши батареи разрядятся, чтобы вы могли иметь простой датчик, реле и преобразователь питания на 12 В 2 ~ 5 А.

Запомните только одно — если вы используете кислотные батареи, не оставляйте их на бетоне! Всегда кладите их на бревно или на возвышение.Странно то, что кислотные батареи разряжаются при размещении на бетоне / земле и не должны находиться близко к земле. Не уверен насчет сухих ячеек.

Он также выглядит красиво и просто, и в нем используются предохранители автомобильного типа.

Но следует использовать правильные автоматические выключатели, рассчитанные на постоянный ток, поскольку они обеспечивают надежную защиту для различных вещей, но стоят дороже.

Не соответствует стандартам

Вы можете подумать, что вы можете просто подключить 12 вольт непосредственно к USB-разъему.Конечно, сработает. Но что, если ваш друг сына / дочери / жены придет и подключит свой iPhone, не спросив. Ой, там становится жарко.

Преобразователь 12–220 В

Преобразователь 12–220 В
Цепи инвертора
очень полезны для выработки высокого напряжения с использованием источника постоянного тока низкого напряжения или батареи. Здесь схема инвертора от 12 до 220 вольт разработана с использованием нескольких легко доступных компонентов, а также может быть легко построена на печатной плате общего назначения.

Основная работа инвертора этого типа — это импульсный импульсный и повышающий трансформатор, следовательно, IC CD4047 действует как импульсное генераторное устройство, а n-канальный силовой полевой МОП-транзистор IRFZ44n действует как переключатель, а затем вторичный трансформатор 12-0-12 В, обратно используемый как повышающий трансформатор. .

Принципиальная схема

Необходимые компоненты

IC CD4047

силовой полевой МОП-транзистор IRFZ44 = 2.

Вторичный трансформатор 12–0–12 В, 1 ампер

Переменный резистор 22 кОм

Резисторы 100 Ом / 10 Вт = 2

конденсатор 0.22 мкФ

12-вольтная SLA-батарея

Строительство и работа

Эта простая инверторная схема от 12 до 220 вольт состоит из переключающего устройства и повышающего трансформатора. Поскольку мы знаем, что импульс высокой частоты переключения достигает повышающего трансформатора, выходное напряжение достигает высокого значения из-за взаимной индуктивности.

IC CD 4047 настроена в режиме нестабильного мультивибратора с помощью переменного резистора RV1 и конденсатора C1, изменяя значение переменного резистора, мы можем получить разный диапазон выходного импульса на выводах Q и Q ‘, что приводит к изменению выходного напряжения на трансформатор.
Силовые МОП-транзисторы канала
N IRFZ44 Дренажные контакты подключены к контактам вторичной обмотки трансформатора, а общий контакт вторичной обмотки подключен к положительному смещению батареи, оба контакта источника МОП-транзистора подключены к отрицательному смещению батареи, и эти МОП-транзисторы управляются Q и Q ‘вывод микросхемы CD4047. Когда чередующиеся прямоугольные импульсы приводят в действие полевой МОП-транзистор, тогда вторичная обмотка вынуждена индуцировать переменное магнитное поле, и это магнитное поле индуцирует большую (первичную) обмотку трансформатора и создает высокое переменное напряжение.(Здесь обычный трансформатор на 1 ампер 12-0-12В используется как повышающий трансформатор).

Примечание. Эта схема используется при обращении с рукояткой высокого напряжения переменного тока с особой осторожностью.

Создание генератора с генератором переменного тока для питания вашего дома

При всей неопределенности современного мира многие люди пытаются стать более самодостаточными. Выращивание собственных овощей, выращивание собственных кур для получения яиц или выращивание более крупных животных, таких как мясной и молочный скот, если у них есть место.

Более самодостаточные даже шьют себе одежду и / или другие предметы домашнего обихода, в том числе строят свои дома и даже обставляют их мебелью ручной работы.

Многие из этих людей, желающие отключиться от электросети, должны найти способы снабдить свои дома электроэнергией, не полагаясь на энергокомпанию.

Некоторые, например амиши, могут решить не использовать современное удобство электричества и поэтому используют фонари, рабочих лошадей и тому подобное для удовлетворения своих потребностей.

Но нет никаких сомнений в том, что современные приборы и электроинструменты облегчают жизнь, поэтому для многих самодостаточных людей единственный логический ответ — создать собственное электричество дома.

Это можно сделать двумя способами. Один из способов — купить довольно дорогие солнечные панели, чтобы использовать энергию солнца.

Другой способ — потратить тысячи долларов на генератор, который можно использовать отдельно или вместе с вышеупомянутыми солнечными батареями.Но зачем покупать такой, если можно самому сделать самодельный генератор с генератором?

Начало работы с генератором энергии

Средний американец привык к домашней электросети, которая обеспечивает 110 В переменного тока для работы базовой электроники, такой как свет, телевизор, компьютер или холодильник, и 220 В переменного тока для работы их плиты и сушилки для белья.

Но если вы живете вне сети и делаете это с ограниченным бюджетом, подумайте о том, что вы можете запустить систему освещения дома на цепи 12 В с резервным аккумулятором, просто используя автомобильные генераторы и аккумуляторы (на самом деле морские батареи глубокого цикла работают лучше) с напряжением 12 В. огни.

Это снижает потребность в электроэнергии, и в случае выхода из строя газового генератора или невозможности получить топливо вы все равно можете управлять своим домом от батарей, и, дополнив систему солнечной энергией и ветрогенератором, построенным с автомобильный генератор переменного тока (или аналогичный), вы можете держать батареи заряженными для работы 12-вольтовых ламп и инверторов питания.

Эта 12-вольтовая система по-прежнему может управлять холодильником или плитой, просто используя повышающий трансформатор, широко известный как инвертор мощности, или вы можете использовать 12-вольтовую систему для питания двигателя 12 В, чтобы включить полностью независимую генераторную систему с более высоким выходным напряжением, если вы Вы можете получить это бесплатно, а не тратить несколько сотен долларов на инверторы.

Предположительно, автомобильные генераторы переменного тока можно перенастроить для выработки 110 В.

Другой метод, который вы можете легко найти в Интернете для генерации 110 В, — это использование двигателя 110 В, такого как двигатель от печи, или даже двигатель сушилки или потолочного вентилятора.

Обычно, если вы вводите электричество в двигатель, оно превращается в кинетическую энергию и вращает двигатель, но если вы обращаете этот процесс вспять и используете внешнюю силу для поворота двигателя, он генерирует электричество, или, по крайней мере, эту историю можно найти в Интернете. .

Я никогда толком не пробовал ни один из этих двух методов, но есть что изучить. Однако я могу сказать со 100% уверенностью, что система генератора 12 В с аккумулятором и инвертором питания может достаточно хорошо работать с домашней электроникой на 110 В.

Я использую преобразователь мощностью 800 Вт для походов и охоты (на фото ниже), но если вы хотите использовать этот метод для непрерывной работы вашего дома, вам понадобится существенный преобразователь в диапазоне 4000-5000 Вт, хотя 1000 Вт будет работать с холодильник, телевизор и несколько ламп, как это видно на этом видео на YouTube.

Другой метод управления домом от самодельной генераторной установки включает в себя набор аккумуляторов, инвертор (ы) и использование автомобильных генераторов переменного тока в небольшой ветряной мельнице на заднем дворе или другого источника питания, такого как двигатель газонокосилки, для включения генератора.
На фото: авторский преобразователь 800 ватт для кемпинга / охоты.
Пример генератора 12 В, построенного с двигателем в стиле газонокосилки, можно увидеть здесь.

Эта установка использует ветер или другой источник энергии для поддержания заряда батареи, а батареи питают инвертор (ы), которые, в свою очередь, питают ваше электронное оборудование.Вот пример ветряной мельницы с автомобильным генератором переменного тока.

В некоторых из этих видеороликов люди говорят, что купили новые компоненты, но это лишает их самодостаточности. Использование найденных запчастей или покупка бывшего в употреблении двигателя косилки ближе к дому.

Если у вас под рукой есть быстрый поток, вы даже можете сделать свою собственную миниатюрную гидроэлектростанцию, используя лопаточное колесо и редуктор (подумайте, 15-скоростные велосипедные шестерни и цепной привод) для вращения генератора (ов).

Какой метод вы выберете для достижения этой цели, полностью зависит от вас и, вероятно, лучше всего может быть определен из того, с чем у вас есть под рукой, и сколько вы можете позволить себе потратить на инвертор, если вы решите использовать метод инвертора.

Инвертор придется покупать, если только вы не знаете, как его сделать, как этот парень:

Есть масса видео о том, как это сделать, но я не уверен, что хочу попробовать, я куплю инвертор.

После того, как вы настроили аккумуляторную батарею с выбранной вами системой зарядки генератора, остается лишь подключить силовой инвертор.Вы можете подключить инвертор непосредственно к главному автомату, если хотите (просто убедитесь, что он не находится в какой-либо внешней электросети).

Электропитание для небольшого дома обычно составляет 100 ампер, но для более крупного дома потребуется больше. В более новых домах, построенных в 1970-х годах и позже, будут использоваться распределительные коробки, похожие на выключатели.

В служебных панелях старых домов используются предохранители, они похожи на выключатели, но когда предохранитель перегорает, это уже сделано, когда выключатель срабатывает, вы просто переключаете его полностью в выключенное положение, затем снова в положение включения, и обслуживание восстанавливается.

В распределительную коробку в вашем доме подается 220 В, которое затем делится на две группы по 110 В. Здесь вы видите выключатели, которые вы используете для каждой цепи в доме.

Например, вероятно, есть несколько узких 15-амперных выключателей для домашнего освещения и розеток, а также 20-амперный выключатель для холодильника.

Это однополюсные выключатели, которые используются только для 110 В. Вы также увидите более крупный и широкий двойной прерыватель на 30 или 50 ампер, он предназначен для сушилки (30) и печи (50).Для этих цепей требуется 220 В.

Если вы можете подключить его непосредственно к стороне питания коробки выключателя, так как инвертор только 110 В, чтобы получить 220 В, вам нужно будет подключить 110 В от инвертора к ОБЕИМ сторонам коробки выключателя (черные провода на схеме ниже) , блок выключателя соответственно распределяет мощность между цепями, как если бы вы были в электросети.
Фото: схема внутри главного выключателя Фото: схема системы двойного инвертора
На схемах выше показано, как подключить систему, начиная с генератора 12 В, сделанного с автомобильным генератором переменного тока, до аккумуляторной батареи, чтобы поддерживать ее в заряженном состоянии.

Этот аккумуляторный блок, в свою очередь, обеспечивает необходимый вход 12 В для инвертора (ов) 110 В, который затем может быть подключен непосредственно к распределительной коробке дома.

Еще раз убедитесь, что дом НЕ подключен к электросети. Обычно это можно сказать, потому что в доме, куда поступает запас, будет стеклянный шар.

Если глобуса нет, то, вероятно, будет безопасно пойти дальше и подключиться к коробке. Вам нужно будет снять сервисную панель с передней части коробки выключателя, чтобы получить к ней доступ.
Фото: схема системы двойного инвертора
При использовании одного инвертора на 110 В большего размера (4000-5000 Вт) вам придется разделить положительный (+) на два провода и подключить каждую сторону коробки выключателя, при использовании двух инверторов меньшего размера (2000-3000) подключите отрицательный (- ) от каждого инвертора к центральной шине (шина общего заземления, вдоль этой шины будет проложен голый медный провод), а затем проведите положительный полюс от каждого инвертора к одной стороне коробки. Это обеспечит электроэнергией весь дом.

Раскрытие информации: в этом посте есть партнерские ссылки, поэтому я могу получить комиссию, если вы совершите покупку по этим ссылкам.См. Мое полное раскрытие для получения дополнительной информации.

Если вы действительно хотите быть уверенным, что у вас достаточно мощности, на двух больших инверторах, опять же, в зависимости от того, что доступно, это лучший сценарий. Новые батареи глубокого разряда недешевы, но если вы можете себе их позволить, вы добьетесь лучших результатов, как если бы вы использовали два больших инвертора.

Но если у вас ограниченный бюджет, «найденные» автомобильные аккумуляторы и инверторы меньшего размера по-прежнему будут работать, вы просто не сможете использовать плиту или сушилку.

Конфорка меньшего размера, работающая на 110 В, может быть заменена на полноразмерную плиту, если вы не можете или не хотите обеспечивать достаточную мощность для работы цепи 220 В для плиты.

Обзор

Теперь, когда вы полностью запутались, давайте просто сделаем краткий обзор того, как на самом деле сделать генератор.

Найдите необходимые детали. Используя найденные предметы, вы можете снизить стоимость генератора; в конце концов, если вам нужно потратить 400 долларов на его строительство, вы можете просто купить генератор. Для этой сборки вам понадобится:

Двигатель газонокосилки

Автомобильный генератор

Кронштейн генератора (используйте тот, что от автомобиля, на котором был изготовлен генератор)

Ремень (ремень генератора от автомобиля-донора)

Аккумулятор от автомобиля-донора

Болты и гайки разные (гайки и болты с автомобиля-донора также можно использовать повторно)

Base (это может быть простая доска или тележка, если вы используете двигатель ездовой косилки, вы можете просто прикрутить генератор и инвертор к газонокосилке и получить управляемый мобильный генератор)

Шкив двигателя (шкив от машины-донора или ремень можно надеть прямо на вал двигателя, если нужно))

Инструменты (ключи, сверла, сверла и т. Д.)) * ПРИМЕЧАНИЕ. Если вам нужен генератор для подачи электричества, вы, очевидно, не сможете использовать дрель. Советую найти ручную дрель старого образца; Блошиные рынки часто являются хорошим источником таких старых инструментов.

Прикрепите двигатель к основанию

Прикрепите кронштейн генератора к основанию (убедитесь, что шкивы правильно выровнены)

Прикрепите генератор к кронштейну, установите ремень и затяните

Подсоедините кабели к положительным и отрицательным клеммам на генератор.(можно использовать кабели аккумулятора от автомобиля-донора)

Добавьте аккумулятор в устройство и подсоедините положительный и отрицательный кабели к соответствующим клеммам на аккумуляторе. Это позволит генератору проработать несколько часов без запуска двигателя. Эту батарею также можно использовать для запуска двигателя.

Добавьте инвертор (инверторы) питания 12 В постоянного тока к 110 В переменного тока, подключите провода от батареи и подключите выходные провода питания. Его можно подключить прямо к коробке выключателя, как описано в статье, или вы можете просто вставить шнур с розетками, если генератор предназначен для использования. переносной .

Последние мысли

Быть самодостаточным в наши дни становится все более важным, и это намного лучше, чем полагаться на кого-то, кто придет и спасет вас. Вспомните времена, когда из-за сильных штормов многие люди оставались без электричества на несколько дней или даже недель.

Несколько лет назад мы пережили сильный ледяной шторм, который отключил электричество у всех жителей сельской местности, где мы жили. Я просто достал свой генератор и подключил холодильник, микроволновую печь, несколько ламп, обогреватель и телевизор.

К моему удивлению, кабель все еще работал! Все, кто проезжал мимо, останавливались и спрашивали насчет электричества, и я им отвечал: нет, он все еще выключен, у меня есть генератор.

Приведенная здесь информация может быть использована для временных чрезвычайных ситуаций, таких как отключение электроэнергии из-за шторма, для дешевого обустройства охотничьего домика или летнего дома или для электроснабжения постоянного дома, если вы решите это сделать.

С предметами, которые вы можете раздобыть, или с минимальными начальными вложениями и используя свой мозг, вы можете сделать свой домашний источник энергии для себя.Эта информация предназначена для того, чтобы показать вам, что это можно сделать, проявив немного изобретательности.

Заявление об ограничении ответственности

Предупреждение! Изготовление собственного генератора может быть опасным. Содержание этой статьи предназначено только для информационных целей, и его НЕ следует принимать за совет профессионала.

Ни автор, ни www.SurvivalSullivan.com не несут ответственности за использование советов, представленных в этой статье. Мы настоятельно рекомендуем вам обратиться за советом к специалисту, если вы собираетесь заняться этим проектом.
.

No related posts.

Как своими руками получить из 220 — 12 вольт без трансформатора | Андрей Швадронов

1.Основные способы понижения

1.1 Балластный конденсатор

1.2 При помощи резистора

1.3 Автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки

2. Технические требования к конденсатору

3. Бестрансформаторное электропитание: возможные схематические решения

4. Для чего может использоваться напряжение 12 или 24 вольт в быту

суть работы, как сделать самодельное понижающее устройство на 10 ампер

Суть работы устройства

Принцип действия

Характеристики и виды изделия

Самостоятельное изготовление

Расчёт конструкции

Техника намотки

Преобразователь напряжения из 220 в 12 вольт, устройство и различия

Виды преобразователей и их устройство

Бестрансформаторный преобразователь с 220 на 12 вольт

Как из 220 вольт сделать 12 вольт самостоятельно

Преобразователь напряжения 12 220 В своими руками

Преобразователи и их типы

Импульсный преобразователь 12-220В на 300 Вт

Инвертор на микросхеме

Инвертор с чистым синусом а выходе

Как сделать простой преобразователь с 12 на 220 из компьютерного БП

ПРОСТОЙ И МОЩНЫЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ 12-220

Схема преобразователя 12-220

Видео работы преобразователя

Как из 12 вольт сделать 220 при помощи преобразователя напряжения

В каких случаях необходим преобразователь напряжения?

Разновидности преобразователей 12 на 220 вольт

По форме сигнала выходного напряжения

Трансформаторные устройства

Видео на тему

Как преобразовать 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока

Работа схемы

Принципиальная схема

Информация о расположении выводов IC 555

Подробная информация о расположении выводов Mosfet IRF 540

Как преобразовать 110 переменного тока в 12 В постоянного тока

Цепи переменного и постоянного тока

Трансформаторы напряжения

Поиск преобразователя 110 в 12 В

Как сделать схему преобразователя / инвертора с 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока?

Принцип, лежащий в основе этой схемы

Цепь инвертора с использованием транзисторов

Принципиальная схема

Необходимые компоненты

Рабочий

Выходное видео

Самодельный инвертор DIY Arduino 555 схема таймера

0.0 Базовое введение

1.0 Что нам нужно?

1.0 Инвертор Arduino

1.1 Схема

1.2 Тест

electric — Как мне приступить к установке жилой цепи постоянного тока 12 В?

Но

Преобразователь 12–220 В

Необходимые компоненты

Строительство и работа

Создание генератора с генератором переменного тока для питания вашего дома

Начало работы с генератором энергии

Обзор

Последние мысли

Заявление об ограничении ответственности

Оставить комментарийОтменить комментарий