Как перемотать трансформатор? Трансформатор на 12 вольт самодельный

самодельный трансформатор | Электрознайка. Домашний Электромастер.

В домашнем хозяйстве бывает необходимо оборудовать освещение в сырых помещениях: подвале или погребе и т.д. Эти помещения имеют повышенную степень опасности поражения электичческим током.В этих случаях следует пользоваться электрооборудованием рассчитанным на пониженное напряжение питания, не более 42 вольт. Можно пользоваться электрическим фонарем с батарейным питанием или воспользоваться понижающим трансформатором с 220 вольт на 36 вольт. Рассчитаем и изготовим однофазный силовой трансформатор 220/36 вольт, с выходным напряжением 36 вольт с питанием от электрической сети переменного тока напряжением 220 вольт.

Для освещения таких помещений подойдет электрическая лампочка на 36 Вольт и мощностью 25 — 60 Ватт. Такие лампочки с цоколем под обыкновенный электропатрон продаются в магазинах электротоваров.Если вы найдете лампочку на другую мощнось, например на 40 ватт, нет ничего страшного — подойдет и она. Просто трансформатор будет выполнен с запасом по мощности.

Сделаем упрощенный расчет трансформатора 220/36 вольт.

Мощность во вторичной цепи: Р_2 = U_2 · I_2 = 60 ватт

Где:Р_2 – мощность на выходе трансформатора, нами задана 60 ватт;U_2 — напряжение на выходе трансформатора, нами задано 36 вольт;I_2 — ток во вторичной цепи, в нагрузке.

КПД трансформатора мощностью до 100 ватт обычно равно не более η = 0,8.КПД определяет, какая часть мощности потребляемой от сети идет в нагрузку. Оставшаяся часть идет на нагрев проводов и сердечника. Эта мощность безвозвратно теряется.Определим мощность потребляемую трансформатором от сети с учетом потерь:

Р_1 = Р_2 / η = 60 / 0,8 = 75 ватт.

Мощность передается из первичной обмотки во вторичную через магнитный поток в магнитопроводе. Поэтому от значения Р_1, мощности потребляемой от сети 220 вольт, зависит площадь поперечного сечения магнитопровода S.

Магнитопровод – это сердечник Ш – образной или О – образной формы, набранный из листов трансформаторной стали. На сердечнике будут располагаться первичная и вторичная обмотки провода.

Площадь поперечного сечения магнитопровода рассчитывается по формуле:

S = 1,2 · √P_1.

Где: S — площадь в квадратных сантиметрах,P_1 — мощность первичной сети в ваттах.

S = 1,2 · √75 = 1,2 · 8,66 = 10,4 см².

По значению S определяется число витков w на один вольт по формуле:

w = 50/S

В нашем случае площадь сечения сердечника равна S = 10,4 см.кв.

w = 50/10,4 = 4,8 витка на 1 вольт.

Рассчитаем число витков в первичной и вторичной обмотках.

Число витков в первичной обмотке на 220 вольт:

W1 = U_1 · w = 220 · 4.8 = 1056 витка.

Число витков во вторичной обмотке на 36 вольт:

W2 = U_2 · w = 36 · 4,8 = 172.8 витков,

округляем до 173 витка.

В режиме нагрузки может быть заметная потеря части напряжения на активном сопротивлении провода вторичной обмотки. Поэтому для них рекомендуется число витков брать на 5-10 % больше рассчитанного. Возьмем W2 = 180 витков.

Величина тока в первичной обмотке трансформатора:

I_1 = P_1/U_1 = 75/220 = 0,34 ампера.

Ток во вторичной обмотке трансформатора:

I_2 = P_2/U_2 = 60/36 = 1,67 ампера.

Диаметры проводов первичной и вторичной обмоток определяются по значениям токов в них исходя из допустимой плотности тока, количества ампер на 1 квадратный миллиметр площади проводника. Для трансформаторов плотность тока, для медного провода, принимается 2 А/мм² .

При такой плотности тока диаметр провода без изоляции в миллиметрах определяется по формуле: d = 0,8√I .

Для первичной обмотки диаметр провода будет:

d_1 = 0,8 · √1_1 = 0,8 · √0,34 = 0,8 · 0,58 = 0,46 мм. Возьмем 0,5 мм.

Диаметр провода для вторичной обмотки:

d_2 = 0,8 · √1_2 = 0,8 · √1,67 = 0,8 · 1,3 = 1,04 мм. Возьмем 1,1 мм.

ЕСЛИ НЕТ ПРОВОДА НУЖНОГО ДИАМЕТРА, то можно взять несколько, соединенных параллельно, более тонких проводов. Их суммарная площадь сечения должна быть не менее той, которая соответствует рассчитанному одному проводу.

Площадь поперечного сечения провода определяется по формуле:

s = 0,8 · d².

где: d — диаметр провода.

Например: мы не смогли найти провод для вторичной обмотки диаметром 1,1 мм.

Площадь поперечного сечения провода диаметром 1,1 мм. равна:

s = 0,8 · d² = 0,8 · 1,1² = 0,8 · 1,21 = 0,97 мм².

Округлим до 1,0 мм².

Из таблицы выбираем диаметры двух проводов сумма площадей сечения которых равна 1.0 мм².

Например, это два провода диаметром по 0,8 мм. и площадью по 0,5 мм².

Или два провода: - первый диаметром 1,0 мм. и площадью сечения 0,79 мм²,— второй диаметром 0,5 мм. и площадью сечения 0,196 мм².что в сумме дает: 0,79 + 0,196 = 0,986 мм².

Намотка катушки ведется двумя проводами одновременно, строго выдерживается равное количество витков обоих проводов. Начала этих проводов соединяются между собой. Концы этих проводов также соединяются.

Получается как бы один провод с суммарным поперечным сечением двух проводов.

Смотрите статьи:— «Как намотать трансформатор на Ш-образном сердечнике».— «Как изготовить каркас для Ш — образного сердечника».

domasniyelektromaster.ru

Самодельный микро инвертор 12-220 вольт

Этот самодельный миниатюрный инвертор 12-220 вольт, который легко спрятать в патроне лампочки, использовался автором (Ака Касьян) для розыгрыша, в котором демонстрировался «генератор свободной электроэнергии».

Для начала само видео с фокусом.

Далее видео с объяснением фокуса и показан микроинвертор 12-220 вольт.

Использовалась сетевая лампочка на 40 ватт.

Эта лампочка на самом деле не простая, удалось в маленькое пространство запихнуть самый настоящий повышающий инвертор напряжения 12-220 вольт, способный питать эту лампочку в полный накал.

Видно 2 полевых транзистора. Это достаточно мощные 20-амперные полевые транзисторы, снятые от инвертора. Конденсатор с первичной обмоткой силового трансформатора образуют колебательный контур. На плюсе питания дроссель, намотанный на колечки от энергосберегающей лампочки. Также видны два базовых ограничительных резистора на 240 ом и два ультрабыстрых диода.

Дроссель один 7 витков сдвоенным проводом 0,8 миллиметров на колечке от эконом лампы. Сердечник от китайского электронного трансформатора 80 ватт, первичная обмотка 2 по 6 витков, провод четырехжильный по 0,8, вторичная обмотка 0,3 миллиметра 130-150 витков.

Схема и сборка преобразователя 12 на 220 вольт.

Рассмотрим схему инвертора постоянного тока 12 вольт в 220 переменного тока, которая была названа Энигма. Видим на дисплее три разные схемы. То есть это основные узлы которые имелись в конструкции. Первая в нижней части, — это аккумулятор, то есть то, что имелось в зарядном устройстве. Это две последовательно соединенные литий-ионные аккумуляторы и линейный стабилизатор типа 7805, который был нужен для зарядки мобильного телефона. Он был установлен на небольшой теплоотвод. Плюсовой и минусовой отводы от аккумулятора напрямую шли к вилке. Выход со стабилизатора шел к разъему USB. При подключении в удлинитель был постоянный ток 12 вольт от аккумулятора.

Сверху с левой части имеется схема, которая была встроена в ЛДС. Это простой двухтактный повышающий преобразователь напряжения, собранный на основе простого мультивибратора. Транзисторы irf 630.

От плюса последовательно был соединен также 2 ваттный резистор на 10 ом, чтобы транзисторы чрезмерно не нагревались.

Два затворных, ограничительных резистора на R1, R2 на 1 кОм. Высоковольтный трансформатор трансформатор от подсветки ЖК мониторов. На выходе у них образуется напряжение около 3 киловольт. При прямой подаче на ЛДС, то есть в колбу, лампа засвечивается. Можно полностью засветить с помощью этой небольшой схемы.

Третья схема — это то, что находилось в цоколе лампы накаливания. Имеется вход питания — плюс. Плюс идет к средней точке трансформатора. Минус, земля общая идет к транзисторам. Плюс через небольшую индуктивность L1 подается на среднюю точку трансформатора. Он рассчитан для двухтактного инвертора.

Инвертор построен по принципу резонансного преобразователя. В силовую цепь параллельно подключен конденсатор на 1 микрофарад. Желательно использовать пленочные полипропиленовые конденсаторы на 160, 250, либо 400 вольт. Конденсатор и первичная обмотка трансформатора образуют колебательный контур.

Транзисторы применены типа 20n60, очень советуется использовать высоковольтные транзисторы с напряжением выше 100 Вольт. Ток чем выше, тем лучше. Это полевой n-канальные транзисторы.

Масса общая, то есть идет к транзисторам. Дальше два диода d1 и d2 Ultra Fast, например UF 4001 с током 1 ампер с обратным напряжением в 1 киловольт. Точно также 2 затворных резистора R3, R4 номиналом 1 килоом. Мощность всех указанных резисторов 0,25 ватт. Желательно взять их поменьше.

Трансформатор намотан на колечко от монитора. Первичная обмотка состоит из двух по семь. Вторичная обмотка 140-150 витков. Диаметр провода первичной обмотки 0,5 миллиметра параллельно в 5 жил. Вторичная обмотка была намотана одиночным проводом диаметром 0,3 миллиметра.

Готовый инвертор в наладке не нуждается. Трансформатор может быть намотан на другом сердечнике. Можно рассчитать трансформатор. Можно использовать также броневые чашки и др.

Несмотря на простоту схемы, мощность может доходить до 500 Ватт с соответствующим трансформатором, конденсатором и транзистором в цепи. В конце ролика фотоархив с демонстрацией сборки схемы данного инвертора.

Тут о инверторе на киловатт.

izobreteniya.net

Самодельный преобразователь напряжения для автомобиля 12

Привет.

Здесь представлен вариант сборки преобразователя для автомобильного аккумулятора, чтобы было можно подключить сетевые устройства на 220 Вольт. Для этого будет нужен трансформатор от ненужного неисправного источника бесперебойного питания компа и корпус от БП ATX.

Данный преобразователь относительно невысокой мощности, но он выдаёт напряжение с частотой примерно 50 Гц, которая близка по форме к синусоидальной, это даёт возможность подсоединять к нему бытовые устройства с трансформаторами на входе, а не только резистивную нагрузку (то есть лампы, паяльники, кипятильники). Плюсы этого преобразователя — это небольшие размеры тепло отводного радиатора для ключевых транзисторов и применение уже готового сетевого силового трансформатора. Эта схема выполнена из генератора противофазных импульсов на основе микросхемы D1, и пары МДП — транзисторов VT1 и VТ2, которые работают в двухтактном выходном каскаде, и выходного трансформатора, он служит для того, чтобы получать высокое напряжение. На компонентах D1.1 — D1.3 изготовлен мультивибратор, он вырабатывает симметричные прямоугольные импульсы с частотой примерно 50 Гц. Частота импульсов зависит от характеристик цепи С1 — R2.

Чтобы получить хорошую форму импульсов, перед подачей на затворы полевых транзисторов они идут на буферные каскады, которые выполнены на компонентах D1.4 и D1.6. Компонент D1.6 создаёт дополнительную инвертацию импульсов, которые поступают на VТ1, для получения импульсов, противофазных тем импульсам, которые идут на VТ2. Мощные стабилитроны VD1 и VD2 уменьшают выбросы самоиндукции на стоках транзисторов на допустимом для них уровне. Цепочка С5 — R5 избавляет от высокочастотных помех. В стоковых цепях транзисторов VТ1 и VТ2 подключены обмотки трансформатора Т1. Это обыкновенный низкочастотный силовой трансформатор с одной первичкой на 220 Вольт (обмотка 3) и вторичкой на 18 Вольт с отводом от середины (то есть получается две вторички по 9 Вольт, включенных последовательно). Тут данный трансформатор подключен наоборот, на его низковольтные вторички подаётся напряжение от генератора, а сетевая первичка служит вторичной повышающей. Выходная мощность нагрузки соответствует мощности трансформатора. В этом случае применяется трансформатор 60 Ватт. Если учитывать потери, максимальная мощность нагрузки принята 50 Ватт. Трансформатор является стандартным, на Ш — образном железном сердечнике из пермалоевых пластин.

Микросхема D1 (74НС04) получает питание от напряжения 5 Вольт от стабилизатора А1. Светодиод НL1 служит в качестве индикатора включения преобразователя. S1 — выключатель питания. Дроссель L1 используется, чтобы подавлять помехи от преобразователя, которые попадают в электросеть авто. Источник питания выполнен в корпусе из металла. Габариты корпуса обычно определяют размерами применяемого трансформатора и конденсаторов С2, СЗ. Дроссель L1 намотан на ферритовом кольце с внешним диаметром примерно 30 мм. В качестве намоточного провода служит монтажный провод с сечением 0.6 мм. Намотка сделана равномерно виток к витку и так до заполнения в один целый слой. Часть элементов была смонтирована в корпусе объемным способом. Элементы генератора и транзисторы вместе с радиатором выполнены на печатной плате из стеклотекстолита с односторонней разводкой печатных дорожек.

Плата расположена в корпусе рядом с трансформатором и была закреплена при помощи винтов и стоек, через отверстия, которые были просверлены в уголках платы. Соединять с источником питания надо при помощи монтажного провода сечением не меньше 1.5 мм2. Провод минуса нужно паять непосредственно к фольге печатной платы рядом с полевыми транзисторами. Положительный провод от конденсатора СЗ сначала идёт на отвод низковольтной обмотки трансформатора. Данный провод короткой длины. К стабилизатору А1 от СЗ идёт отдельный более тонкий провод.

Полевые транзисторы IRF530 имеют довольно низкое сопротивление открытых каналов. Несмотря на довольно высокий импульсный ток, который протекает через них, тепловая мощность, рассеиваемая транзисторами очень мала (поскольку очень малое падение напряжение на открытых каналах). По этой причине, чтобы отводить тепло от транзисторов хватит простого пластинчатого радиатора с размерами 40 x 35 мм. Радиатор является общим, то есть для обоих транзисторов, но ставить нужно через прокладки. Если мощность нагрузки до 50 Ватт, то транзисторы вообще холодные, поэтому присутствие радиатора надо воспринимать скорее как страховку от возможности перегрева транзисторов в каких-то возможных экстремальных условиях. Когда будете выбирать трансформатор лучше остановитесь на таком, низковольтная обмотка его сделана для работы в двухполярном источнике питания. Если взять трансформатор с двойной низковольтной обмоткой возможности нет, то можете использовать трансформатор с одной обмоткой на 17 — 20 Вольт переменного напряжения. Потом разберите его и аккуратно смотайте низковольтную обмотку, считая при этом витки. Затем обмотку верните на место, но при намотке сделайте отвод от середины. Если элементы исправны и монтаж выполнен правильно, то дополнительное налаживание практически ненужно. Если нужно можете наиболее точно установить частоту выходного переменного тока с помощью подбора сопротивления R2. Поскольку трансформатор здесь мощнее, примерно 300 Ватт, то были применены иные транзисторы — IRF540N, они в 3 раза мощнее чем те, которые указаны в схеме. Теперь приступаем к установке всей этой конструкции в корпус от комповского БП.

Делайте разметки для трансформатора и платы, сверлите отверстия и приступайте к закреплению всего в нём. Закрепите трансформатор винтами.

Затем установите плату с элементами, а после уже вентилятор.

Затем сделайте и подключите низковольтную часть этого преобразователя. Поставьте лицевую панель и подключите высоковольтный блок.

Вот что вышло:

Работают от него любые лампы, а так же зарядные устройства для мобильного. Ещё была подключена для эксперимента электродрель мощностью 500 Ватт. Не сразу конечно, но раскрутилась, правда тестировалась аккумулятором 12 Вольт 1,3 Ампер. В целом работа устройства хорошая, схема показала свою работоспособность и простоту настройки.

payaem.ru

Каталог товаров