220V DC į 220V AC: DIY inverteris 2 dalis: 17 žingsnių

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:45

Sveiki visi. Tikiuosi, kad visi esate sveiki ir sveiki. Šioje pamokoje aš jums parodysiu, kaip sukūriau šį nuolatinės srovės keitiklį, kuris 220V nuolatinę įtampą paverčia 220V kintamosios srovės įtampa. Čia sukurta kintamosios srovės įtampa yra kvadratinių bangų signalas, o ne grynas sinusinės bangos signalas. Šis projektas yra mano peržiūros projekto, skirto 12 voltų nuolatinę srovę konvertuoti į 220 voltų nuolatinę sritį, tęsinys. Labai rekomenduojama pirmiausia aplankyti mano ankstesnį projektą, prieš tęsiant šį nurodymą. Nuoroda į mano DC į DC keitiklio projektą yra tokia:

www.instructables.com/id/200Watts-12V-to-2…

Ši sistema paverčia 220 V nuolatinę srovę į kintamąjį 220 voltų signalą esant 50 Hz, kuris yra komercinis kintamosios srovės tiekimo dažnis daugelyje šalių. Jei reikia, dažnį galima lengvai nustatyti iki 60 Hz. Kad tai įvyktų, aš panaudojau visą H tilto topologiją, naudodamas 4 aukštos įtampos MOSFETS.

Trumpą laiką galite naudoti bet kokį komercinį prietaisą, kurio galia yra 150 vatų ir apie 200 vatų. Aš sėkmingai išbandžiau šią grandinę su mobiliaisiais įkrovikliais, CFL lemputėmis, nešiojamojo kompiuterio įkrovikliu ir stalo ventiliatoriumi, ir visi jie puikiai tinka šiam dizainui. Valdant ventiliatorių taip pat nesigirdėjo dūzgimo garsas. Dėl didelio DC-DC keitiklio efektyvumo šios sistemos tuščiosios eigos srovės sąnaudos yra tik apie 60 miliamperų.

Projekte naudojami labai paprasti ir lengvai gaunami komponentai, o kai kurie iš jų netgi išgelbėti iš senų kompiuterio maitinimo šaltinių.

Taigi nedelsdami pradėkime kūrimo procesą!

ĮSPĖJIMAS: tai aukštos įtampos projektas ir gali būti mirtinas šokas, jei nebūsite atsargūs. Išbandykite šį projektą tik tada, jei gerai išmanote aukštos įtampos valdymą ir turite patirties gaminant elektronines grandines. Nebandykite, jei nežinote, ką darote

Prekės

1. IRF840 N kanalo MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 „mosfet“tvarkyklės IC - 2
4. 16 kontaktų IC pagrindas (neprivaloma) -1
5. 8 kontaktų IC pagrindas (neprivaloma) - 1
6. 0.1uF keraminis kondensatorius - 2
7. 10uF elektrolitinis kondensatorius - 1
8. 330uF 200 voltų elektrolitinis kondensatorius - 2 (aš juos išgelbėjau iš SMPS)
9. 47uF elektrolitinis kondensatorius - 2
10. 1N4007 bendrosios paskirties diodas - 2
11. 100K rezistorius -1
12. 10K rezistorius - 2
13. 100 omų rezistorius -1
14. 10 omų rezistorius - 4
15. 100K kintamasis rezistorius (iš anksto nustatytas/ trimpotas) - 1
16. Sraigtiniai gnybtai - 2
17. Veroboard arba perfboard
18. Jungiamieji laidai
19. Litavimo komplektas
20. Multimetras
21. Osciloskopas (neprivaloma, bet padės tiksliai sureguliuoti dažnį)

1 žingsnis: surinkite visas reikalingas dalis

Svarbu, kad pirmiausia surinktume visas reikalingas dalis, kad galėtume greitai pereiti prie projekto kūrimo. Iš jų keletas komponentų buvo išgelbėti iš seno kompiuterio maitinimo šaltinio.

2 žingsnis: kondensatorių bankas

Svarbų vaidmenį čia atlieka kondensatorių bankas. Šiame projekte aukštos įtampos nuolatinė srovė paverčiama aukštos įtampos kintamąja, todėl svarbu, kad nuolatinės srovės tiekimas būtų sklandus ir be jokių svyravimų. Čia atsiranda šie didžiuliai stiprūs kondensatoriai. Aš gavau du 330uF 200 V kondensatorius iš SMPS. Sujungus juos nuosekliai, man suteikiama lygiavertė maždaug 165uF talpa ir padidinama įtampa iki 400 voltų. Naudojant serijinį kondensatorių derinį, lygiavertė talpa sumažėja, tačiau įtampos riba padidėja. Tai išsprendė mano programos tikslą. Aukštos įtampos nuolatinę srovę dabar išlygina šis kondensatorių blokas. Tai reiškia, kad gausime pastovų kintamosios srovės signalą ir įtampa išliks gana pastovi paleidimo metu arba staiga prijungus ar atjungus apkrovą.

ĮSPĖJIMAS: Šie aukštos įtampos kondensatoriai gali įkrauti energiją ilgą laiką, kuris gali trukti iki kelių valandų! Taigi pabandykite įgyvendinti šį projektą tik tuo atveju, jei turite gerą elektronikos išsilavinimą ir turite patirties dirbant su aukšta įtampa. Darykite tai savo rizika

3 žingsnis: nuspręskite, kaip sudėti komponentus

Kadangi šį projektą vykdysime lentelėje, svarbu, kad visi komponentai būtų strategiškai išdėstyti taip, kad atitinkami komponentai būtų arčiau vienas kito. Tokiu būdu lydmetalio pėdsakai bus minimalūs ir bus naudojamas mažiau jungiamųjų laidų, todėl dizainas bus tvarkingesnis ir tvarkingesnis.

4 žingsnis: Osciliatoriaus skyrius

50 Hz (arba 60 Hz) signalą generuoja populiarusis PWM IC-SG3525N su RC laiko komponentų deriniu.

Norėdami gauti daugiau informacijos apie SG3525 IC veikimą, čia yra nuoroda į IC duomenų lapą:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

Norint gauti 50 Hz kintamąjį išėjimą, vidinis virpesių dažnis turėtų būti 100 Hz, kurį galima nustatyti naudojant Rt maždaug 130KHz, o Ct lygus 0,1uF. Dažnio apskaičiavimo formulė pateikta IC duomenų lape. 100 omų rezistorius tarp 5 ir 7 kaiščių naudojamas norint šiek tiek pailginti laiko tarpą, kad būtų užtikrintas perjungimo komponentų (MOSFETS) saugumas.

5 žingsnis: MOSFET tvarkyklės skyrius

Kadangi aukštos įtampos nuolatinė srovė bus perjungta per MOSFET, neįmanoma tiesiogiai prijungti SG3525 išėjimų prie MOSFET vartų, taip pat perjungti N kanalų MOSFET aukštoje grandinės pusėje nėra lengva ir reikalinga tinkama įkrovos grandinė. Visa tai gali efektyviai valdyti MOSFET tvarkyklė IC IR2104, kuri gali valdyti/ perjungti MOSFET, leidžiančias iki 600 voltų įtampą. Dėl to IC tinka naudoti. Kadangi IR2104 yra pusiau tilto MOSFET tvarkyklė, mums reikės dviejų iš jų, kad galėtume valdyti visą tiltą.

IR2104 duomenų lapą rasite čia:

www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2104-DS-v…

6 žingsnis: H tilto sekcija

H tiltas yra tas, kuris yra atsakingas už alternatyvų srovės tekėjimo per krovinį krypties pakeitimą, alternatyviai įjungiant ir išjungiant nurodytą MOSFETS rinkinį.

Šiai operacijai pasirinkau IRF840 N kanalo MOSFET, galinčius valdyti iki 500 voltų esant maksimaliai 5 amperų srovei, o tai yra daugiau nei pakankamai mūsų programai. H tiltas bus tiesiogiai prijungtas prie kintamosios srovės prietaiso.

Šio MOSFET duomenų lapas pateikiamas žemiau:

www.vishay.com/docs/91070/sihf840.pdf

7 veiksmas: grandinės bandymas ant duonos lentos

Prieš lituodami sudedamąsias dalis, visada verta išbandyti grandinę ant duonos lentos ir ištaisyti visas klaidas ar klaidas, kurios gali atsirasti. Atliekant bandymą su duona, aš viską surinkau pagal schemą (pateikta vėlesniame etape) ir patikrinau išvesties atsaką naudojant DSO. Iš pradžių aš išbandžiau sistemą žemos įtampos režimu ir tik įsitikinęs, kad ji veikia, išbandžiau ją su aukštos įtampos įėjimu

8 veiksmas: „Breadboard“bandymas baigtas

Kaip bandomąją apkrovą aš naudoju mažą 60 vatų ventiliatorių kartu su duonos lentos sąranka ir 12 V švino rūgšties baterija. Turėjau prijungtus multimetrus, kad galėčiau išmatuoti akumuliatoriaus išėjimo įtampą ir srovę. Matavimai reikalingi norint įsitikinti, kad nėra perkrovos, ir taip pat apskaičiuoti efektyvumą.

9 veiksmas: grandinės schema ir scheminis failas

Toliau pateikiama visa projekto grandinės schema ir kartu su ja pridėjau EAGLE scheminį failą, kad galėtumėte susipažinti. Nesivaržykite keisti ir naudoti tą patį savo projektams.

10 veiksmas: litavimo proceso pradėjimas „Veroboard“

Kai dizainas buvo išbandytas ir patikrintas, dabar mes pereiname prie litavimo proceso. Pirma, aš suvirinau visus komponentus, susijusius su osciliatoriaus sekcija.

11 veiksmas: pridėkite MOSFET tvarkykles

„MOSFET“tvarkyklės IC bazė ir „bootstrap“komponentai dabar buvo lituojami

12 veiksmas: IC įdėjimas į vietą

Įdėdami būkite atsargūs dėl IC orientacijos. Ieškokite įpjovos IC, kad pamatytumėte kaištį

13 žingsnis: Kondensatorių banko litavimas

14 žingsnis: pridėkite H tilto MOSFETS

4 H tilto MOSFET yra lituojami kartu su jų srovės ribojančiais 10 omų varžais ir varžtais, kad būtų galima lengvai prijungti įvesties nuolatinę įtampą ir kintamosios srovės išėjimo įtampą.

15 žingsnis: užpildykite modulį

Taip atrodo visas modulis po litavimo proceso. Atkreipkite dėmesį, kaip dauguma jungčių buvo padarytos naudojant lydmetalio pėdsakus ir labai mažai jungiamųjų laidų. Būkite atsargūs dėl laisvų jungčių dėl aukštos įtampos pavojaus.

16 žingsnis: Užbaikite keitiklį su nuolatinės srovės keitiklio moduliu

Keitiklis dabar yra sukomplektuotas, kai abu moduliai yra užbaigti ir prijungti vienas prie kito. Tai sėkmingai veikė įkraunant nešiojamąjį kompiuterį ir maitinant mažą stalo ventiliatorių.

Tikiuosi, kad jums patiko šis projektas:)

Nedvejodami pasidalykite savo komentarais, abejonėmis ir atsiliepimais žemiau esančiame komentarų skyriuje. Žiūrėkite visą instrukciją ir kurkite vaizdo įrašą, kad gautumėte daugiau informacijos apie projektą ir tai, kaip aš jį sukūriau, o kol esate ten, apsvarstykite galimybę užsiprenumeruoti mano kanalą:)