Инвертор своими руками схема: Сварочный инвертор своими руками

Сварочный инвертор своими руками: схема и сборка

Детали из цветных сплавов и металлов требуют особого отношения, и при необходимости сварного соединения лучше сделать профессиональную аргоновую сварку. Но цена на нее часто заставляет заменять весь узел или покупать новые комплектующие. Процесс дорогой и требующий некоторого мастерства. Спасает то, что можно сделать сварочный инвертор своими руками, при этом изрядно сэкономив на ремонте и обеспечив себя инструментом на будущее.

Содержание

• Специфика сварки аргоном
• Технологический процесс аргонной сварки
• Необходимые материалы для изготовления аппарата
• Пошаговая инструкция по изготовлению
• Настройка и тестирование

Специфика сварки аргоном

От сварки ММА аргонную отличает несколько деталей процесса:

• Сварка проходит при постоянном обдуве шва аргоном.
• Вольфрамовый электрод (для ручной сварки). Для автоматической аргонной сварки могут применяться и плавящиеся электроды.
• Дуга разжигается с помощью осциллятора — прибор для бесконтактного розжига.
• Специфическая техника прохода электрода.
• Необходима присадочная проволока. Без нее можно варить только очень тонкие листы.
• Работает как на постоянном токе (обратная полярность), так и на переменном.

Сделать аргонную сварку из инвертора вполне реально, и самодельная установка будет проходить самые сложные швы, выдавая отличное качество. Аргон отличается от других рабочих газов полной инертностью к большинству веществ. Он дешев, достаточно тяжел, чтобы плотно окутать ванну в процессе сварки, и предотвращает образование оксидной пленки. В этом также его минус — при работе на открытом воздухе ветер может снизить качество, укрытие из подручных материалов исправит ситуацию.

Функциональные возможности сварочного инвертора

В среде инертного газа сварка проходит с силой тока 20-200 А и напряжением в 30-80 В. Параметры выбираются из диапазона по специальным таблицам, зависят от толщины соединяемого листа и диаметра электрода. Вольфрам для аргонной сварки не плавится при рабочих температурах, позволяет получить узкий аккуратный, но прочный шов за счет очень тонкой дуги и показывает малый расход (испарение — 0,01 г/м).

Присадочная проволока на толстых деталях нужна для получения монолитного шва и выбирается с учетом материала свариваемых элементов. Для алюминия нужна алюминиевая проволока, для нержавейки — легированная сталь определенной марки, и так по каждому материалу. При рабочей температуре аргонной сварки она плавится и качественно заливает шов.

Технологический процесс аргонной сварки

Главное отличие процесса аргонной сварки от ММА — отсутствие обязательных формирующих движений и использование минимального размера дуги (всего 2 мм). Горелка идет медленно плавно по одной линии. Этим достигается постоянный обдув аргоном места соединения, предотвращается окисление металла, и сварочный шов получается очень тонким.

Вторым по важности будет необходимость подключения осциллятора. Он нужен для розжига электрической дуги при использовании вольфрамового электрода. Кроме того, зажигать нужно на угольной пластине, а гасить вдали от свариваемых деталей.

Осциллятор для сварки

Схема для осциллятора

При сварке ММА дуга разжигается касанием. Вольфрам в этом методе может пригореть, проплавить металл, зацепить прилипающий кусочек, или испортить электрод другими способами. Чтобы избежать неприятностей, нужен специальный блок, вырабатывающий ток высокой частоты для импульсного розжига. Он не только дает начальный разряд, но и поддерживает его стабилизирующими импульсами. Это позволяет сварщику одинаково легко работать с постоянным и переменным током

Прибор можно купить в магазине (УВК7) или собрать своими руками по одной из массы приведенных в интернете схем.

Примеры схем:

На основе схемы обратнохода на UC3842-5 и телевизионного трансформатора.

На базе таймера NE555.

Для самостоятельного изготовления нужен определенный навык по созданию печатных плат, детали и время, поэтому часто проще купить готовый. Он уже собран, настроен и часто надежнее самосборок.

Еще один плюс заводского аппарата — подключение практически к любому сварочному аппарату через навеску на сварочные кабели. Он не влияет на аппарат, работает параллельно только с дугой. При покупке нужно учесть напряжение холостого хода, если оно выше планируемого при аргонной сварке, то осциллятор не сработает.

Необходимые материалы для изготовления аппарата

Для изготовления аппарата аргонной сварки из инвертора своими руками потребуется несколько частей:

• инвертор, подходящий для сварки ММА;
• баллон с аргоном;
• TIG-горелка;
• шланги и кабели для соединения;
• осциллятор;
• редуктор.

Схема сварки переменным током

Если есть возможность, то лучше воспользоваться заводскими блоками. Можно сказать, это будет аппарат для ММА с дополнительными модулями. Но самодельная установка выйдет по стоимости в два раза дешевле, чем покупка заводского агрегата с TIG-режимом.

При покупке обязательно нужно обратить внимание на горелку — нужна рассчитанная на диаметр вольфрамовых стержней и ток силой до 200 А. Такие параметры предусмотрены в некоторых моделях для бытового использования, они гораздо дешевле промышленных. В интернете можно найти способы изготовления горелки, но стоит учесть, что заводское качество и широта настроек лучше, чем у самодельных агрегатов, а по цене сборка будет минимально отличаться от покупки готовой.

Та же проблема и с рукавом. Самостоятельная сборка даст плохо гнущийся и тяжелый, а приобретение готового вполне сопоставимо по цене электрического и газового шланга, плюс разъемы для подключения к горелке и инвертору.

Горелка для аргонной сварки

Пошаговая инструкция по изготовлению

Изготовление агрегата аргонной сварки своими руками состоит из нескольких последовательных действий:

1. Подключение осциллятора к инвертору.
2. Подключение кабелей: масса к «+» клемме осциллятора, провод от горелки — к «-» клемме. Если планируется варить алюминий, то подключение обратное.
3. Горелка подключается к сварочному рукаву с газовым шлангом и питанием.
4. К газовому баллону прикручивается редуктор, и через него подсоединяется газовый шланг.
5. Осциллятор подключается к блоку питания на 6 Вт, а инвертор в сеть с 220 В.

Схема инверторного сварочного аппарата

Настройка и тестирование

От правильной настройки готового аппарата напрямую зависит качество шва и безопасность сварщика. Проверять следует несколько параметров:

• Вольфрамовый электрод должен быть заточен до минимального диаметра.
• Цанга на горелке и диаметр электрода должны соответствовать. Проверяется установкой.
• При открытом вентиле расход аргона оптимально должен быть 12-15 л/мин. Регулируется редуктором.
• Розжиг дуги.

Обязательно нужно проверить устройство перед использованием

Тестирование розжига дуги проводится в несколько действий, очень аккуратно и медленно. Нужно включить осциллятор и поднести горелку с электродом к металлу с подключенной массой. Нажать кнопку включения. В этот момент на расстоянии около 0,5 мм появляется дуга. Кнопку отпустить. Открыть подачу газа, снова нажать кнопку включения. С газом она должна появляться на расстоянии от 1 см.

Тестирование самодельного аппарата для сварки лучше провести сразу после сборки и не на рабочих деталях. Для пробного шва выбираются настройки параметров тока в соответствии с металлом, выбирается присадочная проволока. Для оценки работоспособности аппарата можно попробовать расплавить массивные детали, проверить равномерность наплавления присадочной проволоки, внимательно проследить окутывание аргоном сварочной ванны (нет ли окислительной пленки или нагаров).

Видео: Сварочный инвертор из ATX блока питания

схема самодельной инверторной сварки и как сделать аппарат?

Для того чтобы собрать сварочный инвертор своими руками, не обязательно обладать глубокими познаниями в физике, разбираться профессионально в технике, электричестве и т. д.

Необходимо только выполнять все по схеме и знать, хотя бы на минимальном уровне механизм действия данного оборудования. Желающим создать инвертор в более экономном и простом варианте, следует знать, что технические особенности и КПД по сути одинаковые от аналогов конструкции.

Содержание

1. Характеристики самодельного инвертора
2. Материалы для его сборки
3. Блок питания агрегата
4. Силовой блок
5. Инверторный блок
6. Система охлаждения агрегата
7. Сборка инвертора своими руками
8. Диагностика самодельного инвертора и его подготовка к работе
9. Обслуживание самодельного сварочного инвертора
10. Итог

Характеристики самодельного инвертора

Один из важных вопросов для специалистов по сварке – как сделать своими руками. Процесс можно выполнить при помощи схемотехники сварочных инверторов.

Прежде чем собирать эффективный сварочный инвертор необходимо выделить следующие технические характеристики оборудования:

• на одном из транзисторов сила тока, который проходит через вход, должна составлять 32 ампера;
• 250 ампер – показатель силы тока, который создается при выходе из аппарата;
• напряжение должно быть до 220 вольт.

Для того чтобы создать самый простой сварочный инвертор необходимо соединить следующие элементы в один механизм:

• силовой блок;
• питательный блок на тиристорах;
• драйвера для силовых ключей.

Материалы для его сборки

Чертеж инверторного сварочного аппарата.

Прежде чем начать собирать , мастер должен подготовить необходимые инструменты и материалы, которые могут понадобиться ему в работе.

В первую очередь:

• различного типа отвертки;
• паяльное устройство, чтобы соединять детали в электронной схеме;
• нож;
• инструмент для вырезки на металлической поверхности;
• резьба, как крепежная деталь;
• поверхность с небольшой толщиной из металла;
• детали, благодаря которым формируется электросхема инверторного сварочного аппарата;
• провод из меди и полосы, чтобы обмотать трансформатор потребуется;
• стеклоткань;
• слюда;
• текстолиты;
• обычная термобумага, использующаяся в кассовых аппаратах.

Схема сварочного аппарата используется для сборки оборудования в домашних условиях с напряжением от электросети в 220 вольт.

Но если есть надобность, то используют схемы сварочных аппаратов, работающие на трехфазовой электросети с напряжением в 380 вольт. У таких оборудований есть достоинства, среди которых выделяют высокий показатель КПД, в отличие от однофазовых конструкций.

Блок питания агрегата

В блоке питания сварочного инвертора самой важной деталью является , мотающийся при феррите в Ш7*7 либо 8*8.

Блок питания инвертора.

При помощи данного механизма обеспечивается подача регулярного напряжения и создается за счет 4-х обмоток:

1. Первичная.
   Сто кругов проводом ПЭВ в диаметре 0,3 миллиметра.
2. Первая вторичная.
   15 кругов проводом ПЭВ в диаметре 1 миллиметр.
3. Вторая вторичная.
   15 кругов ПЭВ в диаметре 0,2 миллиметра.
4. Третья вторичная.
   20 кругов в диаметре 0,3 миллиметра.

После того как будет выполнена первичная обмотка и проведена изоляция её сторон за счет стеклоткани, её также обматывают в экранирующий провод. Каждый виток должен целиком покрывать защитный слой.

Обмотка экранирующим проводом должна быть в таком же направлении, как и первичная обмотка. Стоит обратить внимание на одинаковость диаметров двух видов обмоток.

Этим же правилом пользуются и для других видов: при наматывании на каркас трансформатора, изоляции друг от друга проводов за счет стеклоткани либо при использовании простого малярного скотча.

Для стабилизации напряжения в области 20-25 вольт, что поступает в блок питания через реле, подбирается резистор для электронных схем. Главной особенностью рассматриваемого механизма выступает изменение переменного тока в регулярный.

Добиться этого можно, используя диод, формирующийся при выполнении схемы «косой мост». Бывает так, что при эксплуатации аппарата диод перегревается, из-за чего приходится проводить монтаж на радиаторах и нередко ремонт блока питания. Альтернативным вариантом радиаторам является охлаждающая деталь от старой техники.

Монтаж диодного моста подразумевает под собой применение 2-х радиаторов: верх через прокладку из слюды присоединяют к одной батареи, а низ через поверхность термопасты ко второй батареи.

Мост из диодов должен выводиться в том направлении, куда направлен вывод транзистора. За счет этого постоянный ток превращается в переменный с высокими частотами.

Соединительный провод этих выводов максимум может достигать длины в 15 сантиметров. Металлический лист необходимо расположить между блоком питания и инверторной частью аппарата и приварить к «телу» оборудования.

Силовой блок

Изготовление сварочного инвертора.

Силовой блок – это основа трансформатора в сварочном инверторе. С его помощью уменьшается показатель напряжения тока с высокими частотами, а сила наоборот повышается. Для создания в трансформаторе силового блока требуется использование сердечников. Чтобы создать небольшой зазор рекомендуется воспользоваться обычной газетной бумагой.

С каждым наложенным слоем, чтобы обеспечить термоизоляцию необходимо наматывать ленту от кассового аппарата для достижения хорошей износоустойчивости. Вторичную обмотку создают на основе 3-х полосовых слоев из меди, изолирующиеся друг от друга за счет ленты фторопласта.

Большинство мастеров обматывают понижающий трансформатор толстым проводом из меди, однако, это ошибочное действие. С таким трансформатором простой сварочный инвертор будет работать с высокочастотным током, вытесняющим наружу проводник без нагревания деталей внутри.

Оптимальнее всего формировать обмотки, используя проводник с широкой поверхностью, иными словами применить широкую медную полосу.

Вместо термоизоляционного поверхностного слоя специалисты иногда заменяют на простую бумагу. Она не так устойчива, как термоизоляционная либо лента в кассовом аппарате. Повышенная температура влияет только на потемнение ленты, однако её износоустойчивость остается на первоначальном уровне.

Инверторный блок

Основная функция простого заключается в преобразовании постоянного тока, который формируется при помощи выпрямителя аппарата в переменный высокочастотный ток.

Чтобы решить данную ситуацию, специалисты используют силовой транзистор, и высокие частоты с открывающимся и закрывающимся каналом. Рассматриваемый механизм в оборудовании отвечает за изменение постоянного тока в переменный с высокими частотами.

Рекомендуется использовать не один мощный транзистор, а пару со средней мощностью. Благодаря конструктивному подходу к проблеме стабилизируется частота тока и уменьшится шум во время сварки.

Инверторный сварочный аппарат сделать своими руками можно по электросхеме, где указывается и как последовательно соединять конденсаторы.

Их используют в следующих случаях:

1. Минимализация выброса в трансформаторе.
2. Минимализация потерь в трансформаторном блоке, появляющиеся в момент отключения аппарата от сети.
   Это происходит за счет того, что транзистор открывается с большей скоростью, чем закрывается – ток теряет свою мощность, что влечет за собой перегрев ключей в блоке транзистора.

Система охлаждения агрегата

Электрическая схема инвертора для сварки.

Стоит отметить, что большинство силовых элементов в сварочном оборудовании имеют свойство сильно нагреваться во время эксплуатации, из-за чего оно может сломаться.

Дабы избежать таких ситуаций, то эффективнее всего во все блоки аппарата, помимо радиатора, установить вентилятор, охлаждающий механизм во время работы – своеобразную систему охлаждения.

Её можно самостоятельно сделать при наличии мощного вентилятора. Зачастую используют один с направлением воздушного потока в сторону понижающегося силового трансформатора.

С вентилятором, у которого небольшая мощность от компьютера, например, может понадобиться до 6 штук, из которых три устройства устанавливается возле силового трансформатора с направлением воздушного потока в обратную сторону.

Чтобы избежать перегрева, самодельный сварочный инвертор должен работать вместе с термодатчиком. Он устанавливается на греющий радиатор. Если радиатор достигает максимальное значение температуры, он автоматически отключает подачу тока.

Для более эффективного функционала системы охлаждения агрегата, корпус должен быть оснащен заборщиком воздуха с правильным его выполнением. Через его решетки проходит воздушный поток во внутренние системы аппарата.

Сборка инвертора своими руками

Важным вопросом остается, как сделать ? В первую очередь нужно выбрать корпус с надежной защитой либо сформировать его самому при помощи листового металла, где толщина должна достигать не меньше, чем 4 миллиметра.

За основу, где монтируется для инверторной сварки, используют листовой гетинакс с толщиной не меньше, чем 5 миллиметров. Сама конструкция будет располагаться на основании благодаря скобам, изготовленным самостоятельно из медных проволок в диаметре с 3 миллиметрами.

Чтобы создать электронные платы в электрических схемах сварочного аппарата, используют фольгированный текстолит, у которого толщина достигает 1 миллиметр. Монтируя магнитопроводы, которые в период эксплуатации имеют свойство греться, необходимо помнить о зазорах между ними. Они нужны, чтобы воздух мог свободно циркулировать.

С целью автоматического управления сварочным инвертором, сварщик должен купить и подсоединить к нему специальный контроллер, отвечающий за стабильность силы тока. От него также зависит, будет ли величина напряжения подачи мощной.

Для более удобной эксплуатации самодельного агрегата, во внешнюю часть монтируется орган управления. Он может выступать в виде тумблера для активации аппарата, ручкой в переменном резисторе, благодаря ей контролируется подача тока либо зажим для кабеля и сигнальный светодиод.

Собрать сварочный инвертор своими руками достаточно просто, если придерживаться всех правил, соблюдать инструкцию и строго идти по назначенной схеме.

Схема изготовления инвертора своими руками.

Диагностика самодельного инвертора и его подготовка к работе

Собрать самодельный не весь процесс. Подготовительный этап также считается важной частью всей работы, где необходимо проверить, правильно ли работают все его системы, и как нужно настроить нужные параметры.

В первую очередь проводится диагностика оборудования, а именно подача напряжения 15 вольт на контроллер и охлаждающую систему сварочного аппарата, чтобы проверить их выдержку. Благодаря этому проверяется функционал механизмов и избежание перегревания во время эксплуатации агрегата.

При полной зарядке конденсаторов в агрегате, подключается к электросети реле, отвечающее за замыкание резисторов. С прямой подачей, без реле, есть риск взрыва аппарата.

При функциональности реле, напряжение в аппарат подается до 10 секунд. Достаточно важно узнать, сколько инвертор может во время сварки функционировать. Для этого он тестируется на протяжении 10 секунд. Если радиатор остается с прежней температурой, то время можно установить до 20 секунд, и т.д. до целой минуты.

Обслуживание самодельного сварочного инвертора

Чертеж сварочного инвертора для сборки своими руками.

Для того, чтобы простой сварочный инвертор сделанный своими руками смог долго работать, за ним необходим грамотный уход. При поломке сварочного оборудования требуется снять корпус и аккуратно прочистить механизм при помощи пылесоса. В частях, куда он не достается можно воспользоваться кисточкой и сухой тряпкой.

В первую очередь, нужно провести диагностику всего сварочного оборудования – проверяется напряжение, его вход и течение. При отсутствии напряжения необходимо проследить за функциональностью блока питания.

Также проблема может заключаться в сгоревших предохранителях конструкции. Слабым место считается и датчик, измеряющий температуру, который не ремонтируется, а заменяется.

После проведения диагностики необходимо обратить внимание на качество соединения электронных систем оборудования. Затем выявить некачественное скрепление на глаз либо используя специальный тестер.

При выявлении данных неполадок, они устраняются тотчас за счет доступных деталей, чтобы не спровоцировать перегрев и поломку всего сварочного оборудования.

Итог

Ошибочно считать, что созданный самостоятельно аппарат не позволит вам эффективно выполнять необходимую работу. Самодельным устройством с легкой схемой сборки можно сваривать элементы при помощи электрода в диаметре до 5 миллиметров и длиной дуги до 10 миллиметров.

После того, как самодельное оборудование будет включено в цепь, необходимо выставить автоматический режим с конкретным значением силы тока. Напряжение в проводе может быть около 100 вольт, что свидетельствует о каких-либо неполадках.

Чтобы устранить проблему надо найти схему сварочного инвертора, разобрать его и проверить насколько правильно он был собран.

Благодаря такому самодельному аппарату сварщик не только может сваривать однородный, темный металл, но также цветной и различные сплавы. Собирая такое устройство, необходимо помимо основ электроники, также иметь свободный период времени, чтобы осуществить задуманное.

Сварочный процесс при помощи инвертора – это нужная вещь в доме каждого мужчины для любых бытовых и промышленных целей.

Как сделать схему инвертора

3 месяца назад 7 месяцев назад Фарва Навази

2520 просмотров

Введение

Существует несколько способов создания инвертора, когда инженеру необходимо преобразовать постоянный ток в переменный. Поэтому мы решили попробовать создать инвертор из 12-вольтовой батареи. Мы можем получить 220 В переменного тока на выходе всего 12 вольт. В результате для схемы может потребоваться большое количество компонентов для повышения напряжения. Нет, схема настолько проста, что требуется всего несколько компонентов. Но как это сделать? Ответ на этот вопрос мы узнаем по мере прохождения схемы. В результате в этом уроке мы увидим, как сделать схему инвертора.

Основной функцией инвертора является преобразование электроэнергии постоянного тока в мощность переменного тока. Коммунальное предприятие может поставлять электроэнергию переменного тока в дома и компании; системы переменного тока или цепи батарей хранят только энергию постоянного тока. Кроме того, практически все бытовые приборы, а также другое электрооборудование могут работать от сети переменного тока.

Получите купон на 50 долларов для заказа печатных плат и печатных плат: от изготовления до сборки, от 1 до 14 слоев, PCBGOGO обладает достаточным опытом, чтобы удовлетворить все ваши потребности. Прототип печатной платы на PCBGOGO прямо сейчас, попробуйте.

50$ Coupon PCBGoGo

Hardware Components

The following components are required to make the Inverter Circuit

S. No	Components	Value	Qty
1	IC	CD4047	1
2	MOSFET	IRFZ44	2
3	Центр TAVED TRANFRENSER	12-12-012V 9004V	.0042	1
4	Potentiometer	100KΩ	1
5	LED		1
6	Capacitors	1000µF, 10nf	1
7	Резисторы	300K, 1K, 220	1, 1, 2
8	Питание	. 0085	1

CD4047 PINOUT

для подробного описания расписной работы, функций размерных и спецификаций Загрузка DataShieft of CD4047

ICRENTER. Инвертор на 220 вольт с помощью нескольких компонентов, таких как потенциометр, конденсаторы и резисторы. Контакты 10 и 11 используются для сбора выходных данных. Вы можете получить переменный диапазон выходного импульса на контактах 10 Q и 11 Q’, регулируя значение переменного резистора. N-канальные полевые МОП-транзисторы, стоковые выводы которых подключены к трансформатору, получают этот выходной сигнал. Когда проводные полевые МОП-транзисторы управляются чередующимися прямоугольными импульсами, вторичная обмотка толкается, создавая переменное магнитное поле. Это магнитное поле теперь индуцируется в основной обмотке трансформатора, что приводит к высокому переменному напряжению.

Применение и использование

• Для любых цепей переменного тока, требующих преобразования низкого напряжения постоянного тока
• Эта цепь также может использоваться в системах освещения.
• Вы можете использовать это в различных схемах индикации, работающих от сети переменного тока.

Похожие сообщения:

Самодельный инвертор Схема таймера arduino 555 своими руками

0.0 Базовое введение

Что случилось, друзья, с возвращением. Сегодня мы рассмотрим очень простую схему, но также довольно интересную. Если вы увлекаетесь электроникой, держу пари, вы слышали об инверторах. У нас есть выпрямители, которые преобразуют переменное напряжение в постоянное, а затем инверторы, которые преобразуют постоянное напряжение в переменное. Инвертор мощности или инвертор — это электронное устройство или схема, которая преобразует постоянный ток (DC) в переменный ток (AC). Входное напряжение, выходное напряжение и частота, а также общая потребляемая мощность зависят от конструкции конкретного устройства или схемы. Инвертор не производит никакой мощности; питание обеспечивается источником постоянного тока. Инвертор мощности может быть полностью электронным или может представлять собой комбинацию механических эффектов (например, вращающегося устройства) и электронных схем. Статические инверторы не используют движущиеся части в процессе преобразования.

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

1.0 Что нам нужно?

Расскажу немного обо всех компонентах. У вас есть фото ниже с некоторыми компонентами. Для более подробной информации перейдите на страницу полного списка деталей. Там вы найдете все компоненты, цены и различные варианты.

Полный список запчастей смотрите здесь:

Как дела, друзья, с возвращением. Несколько месяцев назад я купил приведенный ниже инвертор в местном магазине. Давайте откроем его и посмотрим, что внутри. Как я уже догадался, у нас есть трансформатор и несколько МОП-транзисторов. На вход подаю 12В как напряжение автомобильного аккумулятора и на выход подключаю осциллограф. 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 дает обычная домашняя розетка. Это означает, что здесь происходит какое-то прямоугольное переключение, поэтому я решил попробовать свой собственный проект инвертора, поэтому я попробовал несколько схем, которые нашел в Интернете. Давайте отложим это в сторону и начнем урок.

1.0 Инвертор Arduino

Сначала я объясню вам, как работает базовый инвертор. Затем мы смоделируем схему с помощью Arduino и, наконец, сделаем ее постоянной с помощью схемы таймера 555.
Прежде чем мы начнем, примите к сведению. Даже эта схема будет маломощной, она все равно будет находиться под высоким напряжением, которое может навредить вам. Поэтому, если вы в чем-то не уверены или не используете подходящие инструменты, не подавайте питание на схему. Дважды проверьте соединения перед подачей питания и никогда, никогда не прикасайтесь к выходу переменного тока. Я уже сделал это за вас, так что вам не нужно этого делать. Боль безумная.

Итак, давайте посмотрим, как работает инвертор. Мы изучим базовую схему инвертора только с двумя переключателями, в данном случае с двумя N-канальными МОП-транзисторами, поэтому выходное напряжение не будет идеальным синусоидальным переменным напряжением, которое дает вам домашняя розетка, а больше похоже на прямоугольную волну. Так что не используйте этот инвертор с высокотехнологичной электроникой, которой нужна идеальная синусоида. Эта схема полезна для зарядных устройств мобильных телефонов и ноутбуков, маломощных лампочек и так далее, как из-за малой мощности, так и из-за отсутствия идеального синусоидального выхода.

Итак, у нас есть постоянное напряжение 12 В на одной стороне, и мы хотим, чтобы на выходе были 220 вольт и 60 герц. 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, и тогда мы иметь два выхода.
Итак, давайте теперь представим, что на каждом выходе мы добавляем переключатель, так как кнопка подключена к земле, а средний контакт подключен к 12В. Если мы замкнем верхний ключ, ток будет проходить только через первую первичную обмотку. Итак, 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 будут работать 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 при нажатии на кнопку в катушке будет индуцироваться ток в течение короткого промежутка времени. Таким образом, мы обязательно должны будем замыкать и размыкать ключ, чтобы получить переменное напряжение на выходе. Таким образом, включение и выключение этих двух переключателей, перевернутых друг относительно друга, создаст хороший колеблющийся магнитный поток внутри сердечника трансформатора. Этот магнитный поток индуцирует ток во вторичной обмотке, 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 100 витков. Если мы хотим 220 на выходе, нам понадобится вторичка на 1833 витка.

1.1 Схема

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

Для первого теста мы будем использовать Arduino для подачи прямоугольного сигнала 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 МОП-транзисторы будут работать при напряжении 12 В, а Arduino работает при напряжении 5 В. Итак, если мы хотим также подать 12 В на затвор MOSFET, нам придется использовать драйвер MOSFET. В этом случае самым простым драйвером MOSFET будет BJT NPN-транзистор, подобный тому, что на схеме у затвора каждого MOSFET. Подтягивающий резистор подключен к 12 В, поэтому, когда транзистор NPN (BC547) закрыт, напряжение на затворе будет 12 В. Но когда мы активируем транзистор NPN, напряжение упадет до земли. Таким образом, мы могли легко получить прямоугольную волну со значениями от 0 до 12 вольт и подать ее на затвор MOSFET.

1.2 Тест

Я смонтирую следующую схему на одну из моих макетных плат для тестов. Подсоедините базу двух NPN-транзисторов к контактам 3 и 5 Arduino с резистором 100 Ом к каждому. Не забудьте разделить землю между Arduino и схемой.

Вот оно. Два N-канальных полевых МОП-транзистора IRFz44, драйверы BJT с подтяжкой до 12 вольт, трансформатор, большая входная емкость, чтобы обеспечить стабильный вход, здесь Arduino и конденсатор на 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 устанавливаю высокий уровень для одного вывода и низкий уровень для другого, а через 8 мс делаю обратное и добавляю еще одну задержку 8 мс. Это даст мне квадратный сигнал 62 Гц на этих контактах, как мы можем видеть здесь на моем осциллографе.

См. пример кода здесь:

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

Так или иначе, я сделал все подключения, загрузил код и подключил на выходе люминесцентную лампочку на 15 Вт. Для этой лампочки требуется напряжение 220 В и 60 Гц, поэтому давайте посмотрим, работает ли наша схема. Подаю на вход 12В и все. Свет включается без проблем. Я подключу осциллограф к выходу, и мы увидим размах 220 В на выходе. Итак, инвертор работает.

Кстати, это очень маломощный инвертор. Пробовал лампочки большей мощности, не помогло. Я измерил сопротивление первичной обмотки трансформатора, и оно составляет около 6 Ом, поэтому при подаче на эту обмотку 12 В будет протекать ток около 2 ампер.