Как из 220 сделать 12 без трансформатора
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.
Получаем 12 Вольт из 220
Наиболее часто стоит задача получить 12 вольт из бытовой электросети 220В. Это можно сделать несколькими способами:
- Понизить напряжение без трансформатора.
- Использовать сетевой трансформатор 50 Гц.
- Использовать импульсный блок питания, возможно в паре с импульсным или линейным преобразователем.
Понижение напряжения без трансформатора
Преобразовать напряжение из 220 Вольт в 12 без трансформатора можно 3-мя способами:
- Понизить напряжение с помощью балластного конденсатора. Универсальный способ используется для питания маломощной электроники, например светодиодных ламп, и для заряда небольших аккумуляторов, как в фонариках. Недостатком является низкий косинус Фи у схемы и невысокая надежность, но это не мешает её повсеместно использовать в дешевых электроприборах.
- Понизить напряжение (ограничить ток) с помощью резистора. Способ не очень хороший, но имеет право на существование, подойдет, чтобы запитать какую-то очень слабую нагрузку, типа светодиода. Его основной недостаток – это выделение большого количества активной мощности в виде тепла на резисторе.
- Использовать автотрансформатор или дроссель с подобной логикой намотки.
Гасящий конденсатор
Прежде чем приступить к рассмотрению этой схемы предварительно стоит сказать об условиях, которые вы должны соблюдать:
- Блок питания не универсальный, поэтому его рассчитывают и используют только для работы с одним заведомо известным прибором.
- Все внешние элементы блока питания, например регуляторы, если вы будете использовать дополнительные компоненты для схемы, должны быть изолированы, а на металлических ручках потенциометров надеты пластиковые колпачки. Не касайтесь платы блока питания и проводов для подключения выходного напряжения, если к ним не подключена нагрузка или если в схеме не установлен стабилитрон или стабилизатор для низкого постоянного напряжения.
Тем не менее, такая схема вряд ли вас убьёт, но удар электрическим током получить можно.
Схема изображена на рисунке ниже:
R1 – нужен для разрядки гасящего конденсатора, C1 – основной элемент, гасящий конденсатор, R2 – ограничивает токи при включении схемы, VD1 – диодный мост, VD2 – стабилитрон на нужное напряжение, для 12 вольт подойдут: Д814Д, КС207В, 1N4742A. Можно использовать и линейный преобразователь.
Или усиленный вариант первой схемы:
Номинал гасящего конденсатора рассчитывают по формуле:
С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√(Uвход²-Uвыход²)
С(мкФ) = 3200*I(нагрузки)/√Uвход
Но можно и воспользоваться калькуляторами, они есть в онлайн или в виде программы для ПК, например как вариант от Гончарука Вадима, можете поискать в интернете.
Конденсаторы должны быть такими – пленочными:
Остальные перечисленные способы рассматривать не имеет смысла, т.к. понижение напряжения с 220 до 12 Вольт с помощью резистора не эффективно ввиду большого тепловыделения (размеры и мощность резистора будут соответствующие), а мотать дроссель с отводом от определенного витка чтобы получить 12 вольт нецелесообразно ввиду трудозатрат и габаритов.
Блок питания на сетевом трансформаторе
Классическая и надежная схема, идеально подходит для питания усилителей звука, например колонок и магнитол. При условии установки нормального фильтрующего конденсатора, который обеспечит требуемый уровень пульсаций.
В дополнение можно установить стабилизатор на 12 вольт, типа КРЕН или L7812 или любой другой для нужного напряжения. Без него выходное напряжение будет изменяться соответственно скачкам напряжения в сети и будет равно:
Uвых=Uвх*Ктр
Ктр – коэффициент трансформации.
Здесь стоит отметить, что выходное напряжение после диодного моста должно быть на 2-3 вольта больше, чем выходное напряжение БП – 12В, но не более 30В, оно ограничено техническими характеристиками стабилизатора, и КПД зависит от разницы напряжений между входом и выходом.
Трансформатор должен выдавать 12-15В переменного тока. Стоит отметить, что выпрямленное и сглаженное напряжение будет в 1,41 раз больше входного. Оно будет близко к амплитудному значению входной синусоиды.
Также хочется добавить схему регулируемого БП на LM317. С его помощью вы можете получить любое напряжение от 1,1 В до величины выпрямленного напряжения с трансформатора.
12 Вольт из 24 Вольт или другого повышенного постоянного напряжения
Чтобы понизить напряжение постоянного тока из 24 Вольт в 12 Вольт можно использовать линейный или импульсный стабилизатор. Такая необходимость может возникнуть, если нужно запитать 12 В нагрузку от бортовой сети автобуса или грузовика напряжением в 24 В. Кроме того вы получите стабилизированное напряжение в сети автомобиля, которое часто изменяется. Даже в авто и мотоциклах с бортовой сетью в 12 В оно достигает 14,7 В при работающем двигателе. Поэтому эту схему можно использовать и для питания светодиодных лент и светодиодов на транспортных средствах.
Схема с линейным стабилизатором упоминалась в предыдущем пункте.
К ней можно подключить нагрузку током до 1-1,5А. Чтобы усилить ток, можно использовать проходной транзистор, но выходное напряжение может немного снизится – на 0,5В.
Подобным образом можно использовать LDO-стабилизаторы, это такие же линейные стабилизаторы напряжения, но с низким падением напряжения, типа AMS-1117-12v.
Или импульсные аналоги типа AMSR-7812Z, AMSR1-7812-NZ.
Схемы подключения аналогичны L7812 и КРЕНкам. Также эти варианты подойдут и для понижения напряжения от блока питания от ноутбука.
Эффективнее использовать импульсные понижающие преобразователи напряжения, например на базе ИМС LM2596. На плате подписаны контактные площадки In (вход +) и (- Out выход) соответственно. В продаже можно найти версию с фиксированным выходным напряжением и с регулируемым, как на фото сверху в правой части вы видите многооборотный потенциометр синего цвета.
12 Вольт из 5 Вольт или другого пониженного напряжения
Вы можете получить 12В из 5В, например, от USB-порта или зарядного устройства для мобильного телефона, также можно использовать и с популярными сейчас литиевыми аккумуляторами с напряжением 3,7-4,2В.
Если речь вести о блоках питания, можно и вмешаться во внутреннюю схему, править источник опорного напряжения, но для этого нужно иметь определенные знания в электронике. Но можно сделать проще и получить 12В с помощью повышающего преобразователя, например на базе ИМС XL6009. В продаже имеются варианты с фиксированным выходом 12В либо регулируемые с регулировкой в диапазоне от 3,2 до 30В. Выходной ток – 3А.
Он продаётся на готовой плате, и на ней есть пометки с назначением выводов – вход и выход. Еще вариант — использовать MT3608 LM2977, повышает до 24В и выдерживает выходной ток до 2А. Также на фото отчетливо видны подписи к контактным площадкам.
Как получить 12В из подручных средств
Самый простой способ получить напряжение 12В – это соединить последовательно 8 пальчиковых батареек по 1,5 В.
Или использовать готовую 12В батарейку с маркировкой 23АЕ или 27А, такие используются в пультах дистанционного управления. В ней внутри подборка из маленьких «таблеток», которые вы видите на фото.
Мы рассмотрели набор вариантов для получения 12В в домашних условиях. Каждый из них имеет свои плюсы и минусы, различную степень эффективности, надежности и КПД. Какой вариант лучше использовать, вы должны выбрать самостоятельно исходя из возможностей и потребностей.
Также стоит отметить, что мы не рассмотрели один из вариантов. Получить 12 вольт можно и от блока питания для компьютера формата ATX. Для его запуска без ПК нужно замкнуть зеленый провод на любой из черных. 12 вольт находятся на желтом проводе. Обычно мощность 12В линии несколько сотен Ватт и ток в десятки Ампер.
Теперь вы знаете, как получить 12 Вольт из 220 или других доступных значений. Напоследок рекомендуем просмотреть полезное видео по теме:
Понадобился мне блок питания для самодельной мини-дрели, сделанной из моторчика на 17 Вольт. Пересмотрел много схем различных БП, но во всех использовался трансформатор, которого у меня нету, а покупать как-то неохота. Тогда решил поступить проще и собрать бестрансформаторный блок питания на данное напряжение – 17 Вольт. Схема довольно простая, на такой готовый блок питания нужно подавать 220 вольт переменного напряжения, короче питать схему от розетки, а на выходе мы получаем 17 вольт постоянного напряжения. Обычно источники питания такого типа применяют во всяких небольших бытовых вещах, например в фонарике с аккумулятором, в качестве зарядного, где нужен небольшой ток, до 150 mA или в электробритвах.Принципиальная схема бестрансформаторного блока питанияИтак, детали для схемы. Вот так выглядят высоковольтные металлопленочные конденсаторы (те что красные), и слева от них электролитический конденсатор на 100 мкФ. Вместо микросхемы 78l08 можно использовать такие стабилизаторы напряжения, как КР1157ЕН5А (78l08) или КР1157ЕН5А (7905). Если отсутствует выпрямительный диод 1N4007, то его можно заменить на 1N5399 или 1N5408, которые рассчитаны на более высокий ток. Серый кружок на диоде обозначает его катод. Резистор R1 взял на 5W, а R2 – на 2W, для страховки, хотя оба можно было применять и на 0,5 Вт. Стабилитрон BZV85C24 (1N4749), рассчитан на мощность 1,5 W, и на напряжение до 24 вольт, заменить его можно отечественным 2С524А. Этот бестрансформаторный БП собрал без регулировки выходного напряжения, но если вы хотите организовать такую функцию, то просто подключите к выводу 2 микросхемы 78L08 переменный резистор примерно на 1 кОм, а второй его вывод – к минусу схемы. Плата к схеме бестрансформаторного блока питания конечно есть, формат лэй, скачать можно тут. Думаю вы поняли, что диоды без пометки – это 1n4007. Готовую конструкцию нужно обязательно поместить в пластиковый корпус, из-за того что включенная в сеть схема находиться под напряжением 220 вольт и прикасаться к ней ни в коем случае нельзя! На этих фото вы можете видеть напряжение на входе, то есть напряжение в розетке, и сколько вольт мы получаем на выходе БП. Видео работы схемы бестрансформаторного БПБольшим плюсом этой схемы можно считать очень скромные размеры готового устройства, ведь благодаря отсутствию трансформатора этот БП можно сделать маленьким, и относительно недорогая стоимость деталей для схемы. Минусом схемы можно считать то, что есть опасность случайно дотронуться к работающему источнику и получить удар током. Автор статьи – egoruch72. Обсудить статью БЕСТРАНСФОРМАТОРНОЕ ПИТАНИЕ СХЕМ |
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.
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
Схема простого самодельного инвертора напряжения, из аккумулятора на 12В в 220В
Обзор и принципиальная схема самодельного простого и мощного инвертора напряжения с +12В на 220 Вольт переменки.
Не изобретая велосипед, взял за основу стандартную схему на основе микросхемы К561ТМ2. Схема широко известна во всевозможных комбинациях в паре с биполярными транзисторами.
Принципиальная схема
Рис. 1. Принципиальная схема очень простого самодельного инвертора напряжения для получения 220В из аккумулятора на 12В.
У меня была цель собрать несложный мощный инвертор, поэтому я отказался от биполярных транзисторов в пользу полевых.
Детали и конструкция
Из доступных и довольно дешевых оказались транзисторы IRF3710. Рассеиваемая мощность такого транзистора — 200ватт при максимальном токе стока 57 Ампер.
Изначально хотел использовать трансформатор марки ОСМ, на 630 Ватт. Для него и было поставлено по два транзистора в каждое плечо.
Рис. 2. Радиаторы транзисторов для самодельного инвертора напряжения.
Рис. 3. Два массивных радиатора для полевых транзисторов установлены в корпус инвертора.
С двумя парами вышеуказанных транзисторов и с трансформатором на 630 Ватт получился очень даже мощный инвертор. Он без проблем раскручивал электродрель и болгарку на 650 Ватт.
Рис. 4. Монтаж деталей на плате.
В конечном итоге, не найдя подходящего корпуса для такого габаритного трансформатора, пришлось использовать трансформатор ТСШ-170 с уже готовой первичной обмоткой.
Вторичные обмотки для этого силового трансформатора были намотана таким образом, чтобы при включении первичной обмотки в сеть 220 Вольт на каждой из них было пониженное переменное напряжение 12 Вольт. Для намотки использовался медный эмалированный провод диаметром 1,8 мм.
Рис. 5. Силовой трансформатор для самодельного инвертора напряжения и монтаж внутри корпуса.
Радиаторы оставил какие были изначально, должно хватить. При максимальной длительной нагрузке, с током в 18 Ампер радиаторы нагреваются не более чем до 50 градусов Цельсия по ощущению.
С нагрузкой в 150 Ватт ток потребления — около 5 Ампер. Несмотря на то, что трансформатор установлен мощностью 170 Ватт, это не мешает светиться лампе на 300 Ватт на полную яркость. На видео можно посмотреть как это все работает.
Рис. 6. Патрон для лампы на 220В и две розетки для подключения электроприборов на корпусе инвертора напряжения.
Транзисторы на схеме не подписываю, поскольку работают и любые другие такой же структуры.
Включать инвертор сразу с нагрузкой не желательно! Хоть транзисторная пара довольно мощная, однако есть риск их пробоя при включении инвертора с уже подключенной нагрузкой на выходе.
Рис. 7. Магнитофон работает от аккумуляторной батареи через самодельный инвертор напряжения.
Рис. 8. Питание лампы на 220В мощностью 300Вт от самодельного инвертора напряжения.
Все было собрано буквально за один день, на коленке.
Налаживание
Остановлюсь на подборе конденсаторов C1 и C2. Как видно из фото, я использовал по два конденсатора емкостью 0,068мкф и 0,022мкф, соединив их параллельно.
Почему нужно подобрать эти два конденсатора? — может так получится,что поставив, скажем, два конденсатора по 0,1мкФ, окажется что такой инвертор будет не способен работать на нагрузку с двигателями, последние просто не захотят работать или же будут вращаться еле еле.
Но при этом обычные лампы накаливания и «сберегайки» светятся без проблем.
С помощью частотомера подобрал эти две емкости так, чтоб на выводах 12 и 13 микросхемы были импульсы с частотой в 50гц или около того.
Общая емкость каждого конденсатора составила 0,09мкФ, причем изначально поставив по 0,1мкФ частота импульсов оказалась — 41Гц. Этой рабочей частоты на выходе, как оказалось, хватает для обычной лампы, но совсем не достаточно для той же электродрели.
Зарубежный аналог микросхемы К561ТМ2 — CD4013A.
Если в монтаже и выборе деталей нет ошибок — все запускается сразу. При средней нагрузке и токе до 6 Ампер, радиаторы практически холодные.
Видео работы этой самодельной конструкции:
Автор: Сэм. dimka.kyznecov[собачка]rambler.ru
Самый простой инвертор 1,5 В – 220 В
Я не встречал схемы инвертора проще чем эта. Для повторения вам понадобиться минимум деталей – их не более 10 штук. Для получения напряжения на выходе 220 вольт нам понадобиться одна пальчиковая батарейка напряжением 1,5 вольта.
Инверторы необходимы там, где нет возможности подключиться к сети 220 вольт. Инверторы делятся на два типа: одни имеют на выходе синусоидальную напряжение частотой 50 Гц и подходят практически для питания любой нагрузки. Другие модифицированные имеет на выходе высокую частоту, порядка 500-10000 Гц и не всегда синусоидальную форму волны.
Инверторы с синусоидальной частотой 50 Гц дорогостоящие, так как для формирования синусоидального импульса 50 Гц нужен большой трансформатор или имитационный блок электроники.
Простейший инвертор который будем делать мы относится ко второй группе. И подходит для питания различных импульсных блоков питания, таких как зарядник для телефона, энергосберегающая лампочка – люминесцентная или светодиодная.
Требуемые компоненты
Трансформатор 220В – 6В. Можно выдрать из старого магнитофона, приемника, и т.п. или купить тут — aliexpress
Корпус батареи AA — 1 — aliexpress
Переключатель — 1 — aliexpress
Печатная плата — 1 — aliexpress
BC547 транзистор (отечественный аналог КТ3102, КТ315) — 1 — aliexpress
BD140 Транзистор с радиатором (отечественный аналог КТ814, КТ816) – 1 — aliexpress
Конденсатор 0.1 мкФ – 1- aliexpress
30 кОм резистор — 1 — aliexpress
Инструменты:
Паяльник, если вдруг у вас нет возьмите тут — aliexpress
Схема
Знакомство с инвертором начнем со схемы. Это обычный мультивибратор на составном транзисторе. В результате получается генератор на выходе которого стоит повышающий трансформатор.
Собираем схему. Плата макетная, с большим количеством отверстий. Вставляем детали и запаиваем их перемычками по схеме.
Проверка работы
Если все компоненты схемы исправны, и схема собрана без ошибок, то инвертор начинает работать сразу и в настройке не нуждается.
На выход инвертора подключаем энергосберегающую лампу. Вставляем батарейку и замыкаем выключатель. Лампочка загорелась.
Конечно её яркость ниже чем при питании от сети, но то что она работает от элемента напряжением 1,5 вольта — это прорыв!
Естественно, как и везде тут действует закон сохранения энергии. Исходя из которого следует, что ток в цепи батарейки будет в несколько раз выше чем в цепи лампочки. В общем батарейка должна быть обязательно алкалиновая, тогда есть шанс, что она будет работать немного подольше.
При монтаже и работе с инвертором будьте особо осторожны, напряжение 220 вольт опасно для жизни. И, поверьте, батарейки в 1,5 вольта хватит, чтобы нанести человеку поражающий удар током, и даже вызвать остановку сердца. Как известно, для этого достаточно пропустить через человека порядка 100 мА, на что вполне способен данный инвертор.
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
Преобразователь напряжения 12 — 220 вольт
Схема простого преобразователя напряжения 12 – 220 вольт, который нетрудно собрать своими руками и начинающему радиолюбителю
В этой статье, на сайте Радиолюбитель, мы рассмотрим простой преобразователь постоянного напряжения 12 вольт в переменное напряжение 220 вольт.
Это, относительно простое устройство, выполнено на специализированной микросхеме КР1211ЕУ1, предназначенной для схем именно такого назначения, и двух мощных ключевых полевых транзисторах IRL2505. Микросхема А1 представляет собой генератор импульсов для импульсных источников питания. У нее есть два выхода – прямой и инверсный (4 и 6), на которых формируются противофазные импульсы, которые поступают на выходные мощные ключи. В отличии обыкновенного мультивибратора или триггера. выходные импульсы формируются так, что между ними существует пауза, в течении которой на обеих выходах напряжение равно нулю. Эта пауза исключает возможность одновременного открывания двух ключей и протекания через них сквозного тока. Полевые транзисторы имеют очень малое сопротивление открытого канала (0,008 Ом) и допускают постоянный ток до 104А (импульсный – 360А). Это позволяет использовать трансформатор с низковольтной обмоткой мощностью до 1000Вт. Реально можно получить напряжение 220В для работы на нагрузку мощностью 400Вт. Питается А1 напряжением 9,5В от параметрического стабилизатора на VD1. Конденсатор С6 подавляет ВЧ-выбросы на выходе.
Детали. Стабилитрон можно заменить любым другим на 8-10В, конденсаторы С4 и С5 К50-35, если нет конденсаторов на 10000 мкФ, можно взять четыре штуки на 4700 мкФ и соединить их параллельно. Конденсатор С3 любой на емкость 100-500 мкФ и напряжение не ниже 10В. Трансформатор Т1 – любой готовый со вторичной обмоткой 2х12В. Мощность трансформатора может быть от 10 до 1000Вт, но она должна быть вдвое больше мощности которой надо получить на нагрузке. При выходной мощности не более 200Вт транзисторы на радиаторы можно не ставить.
Цепь для источника питания постоянного тока от 220 до 12 В без трансформатора
В этом уроке мы узнаем о схеме для источника питания постоянного тока от 220 вольт до 12 вольт без трансформатора
Схема для источника питания постоянного тока от 220 до 12 В без трансформатора
В соответствии со схемой мы берем первую спецификацию, которая требуется для схемы для источника питания постоянного тока от 220 вольт до 12 вольт без трансформатора
Ниже спецификации для цепи для источника питания постоянного тока от 220 до 12 В без трансформатора
№Кол-во Расположение Номер детали Описание
1 1 C1 155 к400 В (неполяризованный, полиэфирный пленочный конденсатор)
2 1 C2 47 мкФ / 50 В (электролитный конденсатор)
3 1 D1 KBL406 (мостовой выпрямитель 50 В, 4 А)
4 1 J1 AC220V (Molex 5MM разъем)
5 1 J2 12 В постоянного тока (разъем Molex 3MM)
6 2 R1R3 560K / 1 / 4W (нормальный резистор 1 / 4W)
7 1 R2 1E / 1W (нормальный резистор 1W)
8 1 R4 2.2E / 1W (нормальный резистор 1W)
Строительство источника постоянного тока от 220 до 12 В без трансформатора
В соответствии с принципиальной схемой мы можем видеть первый входной разъем переменного тока J1, который подключен к резистору 1E / 1 Вт последовательно после той же цепи, подключенной последовательно к конденсатору C1 400 В с полимерной пленкой, который имеет резистор 560 кОм параллельно, который подключен к клемме входного моста переменного тока. и второе соединение клеммы переменного тока моста подключены к входу переменного тока напрямую, выход моста напрямую подключен к параллельному контакту C2 (47U / 50 В), который имеет параллельный резистор R3 на 560 кОм, а отрицательный вывод конденсатора подключен последовательно 2.Резистор 2E / 1 Вт, подключенный к отрицательному выводу отрицательного вывода 12 В, а положительный вывод C2 напрямую подключен к выходной нагрузке положительного вывода 12 В. Теперь станет полной цепью источника питания постоянного тока от 220 вольт до 12 вольт без трансформатора.
Работа цепи для источника питания постоянного тока от 220 до 12 В без трансформатора
Сначала мы проверим, что значение всех компонентов должно совпадать с нашей спецификацией, затем мы подтвердим, что спецификация в порядке, затем проверим схему, теперь мы увидим, как она будет работать, сначала нам понадобится источник питания 220 В переменного тока, который мы можем взять дома с обычной вилкой, Теперь при включении переменного тока источник переменного тока сначала поступает на полифленовый конденсатор через резистор 1E, который контролирует переменный ток, подключенный к мосту, и получает выход постоянного тока моста, который поступает на электролит, отрицательный вывод подключается к сопротивлению 1E / 1W, которое контролирует выход нагрузка.
Конструкция печатной платы для источника питания постоянного тока от 220 до 12 В без трансформатора
В соответствии с конструкцией печатной платы источника питания постоянного тока от 220 до 12 В без трансформатора, мы видим, что все компоненты располагаются в соответствии с потоком схемы, когда мы проектируем любые типы печатных плат, затем сначала размещаем компоненты в соответствии с потоком схемы, затем Печатная плата будет иметь лучшую конструкцию, которую мы хотели бы сделать, здесь видно, что все трассы четкие и правильно подключены к каждому соединению, секция питания переменного тока отделена от секции постоянного тока, потому что это может мешать компонентам с низким уровнем сигнала.
Ниже представлена конструкция печатной платы.
- Входной разъем питания 220 В переменного тока –J1
- Мостовой выпрямитель D1
- Выходной электролитный конденсатор C2
- Выходной разъем нагрузки J2
О EEE
У нас есть опыт проектирования на протяжении последних 40 лет.
ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ И ХРАНЕНИЯ НА 12 Вольт от 220 Вольт (PDF)
Этот проект направлен на создание источника питания постоянного тока от 220 до 12 В, который также может сохранять мощность в течение длительного времени.Используемая схема является эффективной и внесла множество улучшений в существующие источники питания постоянного тока, такие как регулировка напряжения и устранение пульсаций на выходе. Напряжение 220 АС сначала преобразуется в 12 В переменного тока понижающим трансформатором, затем используется двухполупериодный выпрямительный мост (на основе моста пшеничного камня) для преобразования переменного тока в постоянный ток.Затем этот выходной сигнал дважды фильтруется двумя механизмами.
> Для устранения ряби в форме волны мостовой схемы.
> Создайте регулируемый и эффективный источник питания.
NPN-транзистор с базой, подключенной к стабилитрону, также используется в качестве коммутирующей цепи. Затем на выходе получается 12 В. Схемы и формы сигналов создаются с помощью PSpice. Благодаря регулировке напряжения и устранению пульсаций на выходе этот источник питания также можно использовать в качестве «разрядника батареи», который обеспечивает постоянный и эффективный выход на нагрузку без необходимости в батарее.
В области электротехники всегда есть потребность в источниках питания постоянного тока. Основными преимуществами этих источников питания постоянного тока являются портативность и экономичность по сравнению с источниками питания переменного тока, но иногда дешевизна этих источников питания постоянного тока приводит к недостаточной эффективности их выхода. То есть выход большинства имеющихся на рынке источников питания постоянного тока имеет пульсации и не является чистым постоянным током.Кроме того, выходное напряжение неточно из-за потерь в цепи.Чтобы устранить эти недостатки в источниках питания постоянного тока, мы создали эффективную схему, которая не только устраняет пульсации выходного напряжения, чтобы получить чистый сигнал постоянного тока, но также регулирует напряжение до постоянного и желаемого значения. Это достигается за счет использования схемы фильтра и транзистора, который используется в качестве переключателя. Мы использовали мостовой выпрямитель вместо двухдиодного выпрямителя (который также производит двухполупериодное выпрямление), потому что мостовой выпрямитель не требует высокого «пикового обратного напряжения», поскольку он использует большую часть обмоток трансформатора.Мы также использовали простой трансформатор вместо центрального ответвителя, потому что он дешевле и обеспечивает компактную и дешевую передачу энергии. Использование схемы RL в качестве фильтра повысило эффективность схемы за счет устранения пульсаций в постоянном токе, которые устраняются мостом. Использование транзистора в качестве переключателя привело к еще одному усовершенствованию схемы, т.е. он отрегулировал напряжение до постоянного значения, что спасло нашу нагрузку от повреждений, вызванных колебаниями напряжения. Используются перезаряжаемые никель-металлогидридные батареи, которые в наши дни широко используются в бытовой электронике.Они также имеют меньшее время зарядки и очень долговечны. Благодаря эффективному сочетанию значений элементов схемы к выходной цепи можно подключить множество нагрузок, то есть любой элемент схемы, имеющий напряжение 12 В и сопротивление более 10 Ом.
ПРИМЕНЕНИЕ
> Схема может использоваться в качестве «разрядника батареи», поскольку она обеспечивает постоянное регулируемое напряжение и отсутствие пульсаций на выходе. Его можно использовать для вывода сначала напрямую на нагрузку, а не на батарею.Это снижает стоимость аккумулятора.
> Может использоваться как зарядное устройство. Его можно отсоединить от схемы и затем использовать для подачи питания на различные электронные устройства.
> Его можно использовать в качестве регулятора напряжения постоянного тока, который может обеспечивать напряжение без пульсаций.
> Для зарядки аккумуляторной батареи электромобиля.
> Для подзарядки стартерной аккумуляторной батареи автомобиля, где используется модульное зарядное устройство.
Связанные
Преобразователь 220В в 12В — Обмен электротехнического стека
Вы могли бы использовать эту цепь . Он утверждает, что обеспечивает 12 В при 100 мА — это соответствует вашим требованиям.
Но я бы этому не поверил.
Это плохо регулируется. Выход 12 В может достигать 15 В, потому что единственное регулирование во всем этом — стабилитрон на 15 В.
Я бы не стал его использовать.
Он обеспечивает 12 В между выходными контактами, но если вы измеряете между выходными контактами и землей под ногами, вы найдете полное линейное напряжение переменного тока.Он может обеспечить ток, достаточный для того, чтобы убить вас, если вы коснетесь выхода, стоя на земле. Это также приведет к выходу из строя любого заземленного устройства, к которому вы его подключаете.
Я бы не хотел, чтобы эта штука была подключена к розетке в моем доме круглосуточно. В нем нет предохранителя, и в нем есть резисторы, которые могут нагреваться.
Здесь не упоминается, что вам нужен конденсатор с безопасным номиналом для C1. Вам нужен конденсатор с номиналом Y. Если конденсатор с номиналом Y выходит из строя, он переключается в разрыв цепи.Обычный конденсатор или конденсатор X выйдет из строя, в результате чего на остальную часть цепи попадут полные 220 В переменного тока, что также может выйти из строя и загореться или спокойно ждать, пока вы дотронетесь до него, чтобы он мог поджечь вас 220 В переменного тока.
Если вы используете эту вещь, вы должны поместить ее в изолированную коробку. Металлические части цепи не должны находиться в таком положении, чтобы вы могли прикоснуться к цепи во время ее работы. Единственное соединение с этой схемой — это подключение к источнику питания — никакие другие устройства не могут быть подключены или управляться от нее, потому что эти устройства будут находиться под линейным напряжением.
Я НЕ БЫЛ использовать эту цепь. Слишком много способов причинить им вред себе или кому-то еще.
Когда я был ребенком, для первого проекта было обычным делом быть источником энергии. Настенные бородавки не были обычным явлением, поэтому, если вы хотели отказаться от батарей, вам приходилось покупать лабораторный блок питания или строить что-то самостоятельно.
Все источники питания были классического типа «трансформатор-выпрямитель».
Блок линейного напряжения был тщательно построен, чтобы быть безопасным (и обычно заключался в коробку.)
Низковольтная часть была изолирована трансформатором и абсолютно безопасна для прикосновения — никаких опасений по поводу того, что ваш источник питания 12 В постоянного тока может перебросить напряжение в сети.
Достаточно безопасно. Свой первый я построил примерно в 15 лет в заземленном металлическом корпусе.
Планы
были общедоступными, и в большинстве всегда упоминалось, как построить устройство безопасно.
Вы могли бы сделать то же самое сегодня, если хотите узнать о строительных источниках питания.
Если вам нужен только один, потому что вам нужен проект, то вам стоит подумать о его покупке.Или просто используйте адаптер, который у вас есть дома. Если вам нужно питание для микроконтроллера, используйте адаптер USB на 5 В. Многие микроконтроллеры работают на 5V
Только не построит смертельную ловушку цепи, которую вы нашли.
Преобразователи переменного тока в постоянный ток
, преобразование настенного питания переменного тока 110/220 В в 12 В постоянного тока — Преобразователи напряжения
Купите преобразователь переменного тока в постоянный, чтобы заменить дорогой автомобильный аккумулятор на 12 В постоянного тока. Эти преобразователи напряжения переменного / постоянного тока получают питание переменного тока 110 В или 220 В от сетевой розетки и преобразуют его в мощность 12 В постоянного тока, что исключает необходимость использования батарей для оборудования с батарейным питанием.
Эти универсальные преобразователи напряжения могут преобразовывать как 110 В, так и 220 В в напряжение 12 В постоянного тока. Также известен как источник питания класса 2 или преобразователи напряжения переменного / постоянного тока. Многие модели предназначены для преобразования напряжения 12 В постоянного тока, 24 В, 3 В, 6 В, 9 В, 12 В, 15 или 18 В постоянного тока в напряжение переменного тока 110–240 В дома, в офисе или в дороге.
Пожалуйста, прочтите наше Руководство по покупке трансформатора , прежде чем делать выбор.
Быстрая доставка через FedEx в любую точку США.
DF-1763 Универсальный 110/220 В переменного тока до 12 В / 13.Преобразователь постоянного тока 8 В, макс. Ток 10 А
Подробнее …59,99 долл. США
79,99 долл. СШАDF-1765 Универсальный преобразователь переменного тока в постоянный с выходом 12 В — 13,8 В постоянного тока, 20 А
Подробнее …82 доллара.99
$ 109.95DF-1766 Универсальный преобразователь переменного тока 110 В 220 В в постоянный, выход 12 В постоянного тока, 25 А
Подробнее …92,99 доллара США
$ 112.95DF-1767 Универсальный 110/220 В переменного тока до 12 В-13.Преобразователь постоянного тока 8 В, макс., 30 А
Подробнее …119,99 долл. США
DF-1768 Универсальный преобразователь 110/220 В переменного тока в 12 В — 13,8 В постоянного тока, 40 А
Подробнее …139,99 долл. США
179 долларов.99DF-1769 Универсальный преобразователь 110/220 В переменного тока в 12 В / 13,8 В постоянного тока, 50 А
Подробнее …169,99 долл. США
DF-1745 Универсальный преобразователь переменного тока в постоянный 3В, 6В, 9В, 12В, 15В Выход постоянного тока Макс.8 Ампер
Подробнее …139,99 долл. США
DF-1730 Универсальный преобразователь переменного тока в постоянный, 110-240 В переменного тока в 0-30 В постоянного тока, 5 А
Подробнее …109,99 долл. США
DF-1736 Универсальный преобразователь переменного тока в постоянный — Вход: 110-240 В Выход: 0-40 В постоянного тока, макс. 6 А
Подробнее…129,99 долл. США
DF-1730SL Универсальный преобразователь переменного тока в постоянный Вход: 110/240 В Выход: 0–30 В, макс. 20 А
Подробнее …229,99 долл. США
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, поэтому 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 аккумуляторная 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.
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 схема инвертора, 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
- Аккумулятор 12 В
- МОП-транзистор IRF 630-2
- 2N2222 Транзисторы
- 2,2 мкФ конденсаторы-2
- Резистор
- с повышенным напряжением, центральный трансформатор 12 В, с пониженным напряжением 220 В .
Рабочий
Схему можно разделить на три части: генератор, усилитель и трансформатор. Требуется генератор на 50 Гц, поскольку частота переменного тока составляет 50 Гц.
Этого можно достичь, сконструировав нестабильный мультивибратор, который генерирует прямоугольную волну на частоте 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
Коэффициент трансформации трансформатора должен быть 1:19, чтобы преобразовать 12 В в 220 В. Трансформатор объединяет оба инвертирующих сигнала для генерации переменного выходного сигнала прямоугольной формы 220 В.
К 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. Для этого применения 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 электрическая 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
- 1N4007 D1 = D2
- C3 = 2200 мкФ
- T1 = повышающий трансформатор 12 В / 220 В
Описание схемы конструкции
Конструкция осциллятора: В качестве генератора 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 — разработать 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 6А, 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 рассчитано на 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 электролитный 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.
- Таким образом, 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 через чередующиеся интервалы. 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
- Эту схему можно использовать в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших аккумуляторов.
- Эту схему можно использовать 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 ]
Цепь двойного источника питания (+12 В и -12 В): 3 ступени (с изображениями)
Две внешние клеммы центрального ответвительного трансформатора подключены к схеме мостового выпрямителя . Схема выпрямителя — это преобразователь, который преобразует источник переменного тока в источник постоянного тока. Обычно он состоит из диодных переключателей, как показано на принципиальной схеме.
Чтобы преобразовать переменный ток в постоянный, мы можем сделать два типа выпрямителей: полумостовой выпрямитель и полумостовой выпрямитель.В полумостовом выпрямителе выходное напряжение составляет половину входного напряжения. Например, если входное напряжение составляет 24 В, то выходное напряжение постоянного тока составляет 12 В, а количество диодов, используемых в этом типе выпрямителя, равно 2. В полностью мостовом выпрямителе количество диодов равно 4, и он подключен, как показано на рисунке, а выходное напряжение равно 2. такое же, как входное напряжение.
Отфильтруйте пульсации на выходе:
Теперь выход 24 В постоянного тока, который содержит пульсации от пика до пика, не может быть напрямую подключен к нагрузке. Итак, чтобы убрать рябь с питающей сети, используются конденсаторы фильтра.Теперь используются два фильтрующих конденсатора номиналом 2200 мкФ и 25 В, как показано на принципиальной схеме. Соединение обоих конденсаторов таково, что общий вывод конденсаторов подключается непосредственно к центральному выводу центрального трансформатора с ответвлениями. Теперь этот конденсатор будет заряжаться до 12 В постоянного тока, поскольку оба подключены к общей клемме трансформатора. Кроме того, конденсаторы устраняют пульсации от источника постоянного тока и дают чистый выходной сигнал постоянного тока. Но выход обоих конденсаторов не регулируется.Итак, чтобы сделать питание регулируемым, выходные конденсаторы передаются на микросхемы регулятора напряжения, что объясняется в следующем шаге.
Регулировка источника питания 12 В постоянного тока
Следующая важная вещь — отрегулировать лабораторное выходное напряжение конденсаторов, которое в противном случае будет изменяться в соответствии с изменением входного напряжения.