Όλοι αντιμετωπίζουμε διακοπές ρεύματος στα σπίτια ή τα γραφεία μας κάποια στιγμή. Εκείνη τη στιγμή χρησιμοποιούμε γεννήτρια ή έναν μετατροπέα. Οι γεννήτριες χρησιμοποιούν βενζίνη ή ντίζελ ως καύσιμο και είναι θορυβώδεις Δεν θα συζητήσουμε εδώ για τους ηλεκτροπαραγωγούς. Εδώ θα μιλήσουμε για τον μετατροπέα. Οι μετατροπείς τροφοδοτούν την ισχύ από τις τράπεζες ισχύος DC, όπως η μπαταρία μολύβδου οξέος. Αυτοί οι μετατροπείς χρησιμοποιούνται παντού τώρα. Αυτός ο τύπος μπορεί να χρησιμοποιηθεί για εφαρμογές μεσαίας ισχύος. Αλλά για συσκευές υψηλής ισχύος προτιμούνται οι γεννήτριες.
Ο πιο συνηθισμένος τύπος μετατροπέα που βλέπουμε στην καθημερινή ζωή είναι το UPS (Αδιάλειπτη παροχή ρεύματος). Χρησιμοποιούμε το UPS για να διατηρούμε τον υπολογιστή σε λειτουργία σε περίπτωση διακοπής ρεύματος. Η UPS διατηρεί την ισχύ που παρέχεται έως ότου εξαντληθεί η τράπεζα μπαταριών.
Το UPS είναι ένα σύστημα που μετατρέπει DC σε AC. Έτσι, η UPS παίρνει DC ισχύ της μπαταρίας ως είσοδο και δίνει ισχύ AC ως έξοδο. Σήμερα πρόκειται να κατασκευάσουμε έναν μετατροπέα 100 watt 12v DC έως 220v AC. Αυτό το κύκλωμα είναι απλό και πολύ χρήσιμο.
Απαιτούμενα συστατικά:
- +12 v μπαταρία
- 47KΩ αντίσταση
- Πυκνωτής 1000μF (2 τεμάχια)
- Πυκνωτής 4700µF
- 10k δοχείο, 1k αντίσταση (2 τεμάχια)
- 10k αντίσταση (2 τεμάχια)
- In5408 διόδους (2 τεμάχια)
- CD4047 IC
- Πυκνωτής 4,7 μF
- Μετασχηματιστής κατεβάσματος (220v έως 12v-0-12v (κεντρική βρύση)) (10Amp)
- IRF540N MOSFET (2 τεμάχια)
- Σύρματα
Μετασχηματιστής 12v-0-12v 10Amp:
Το IRF540N MOSFET θα πρέπει να χρησιμοποιείται με ψύκτρα, μην χρησιμοποιείτε το MOSFET χωρίς σωστή ψύκτρα, χωρίς αυτά το MOSFET δεν μπορεί να σταθεί. Το MOSFET εδώ είναι το MOSFET βελτίωσης καναλιών.
Χρησιμοποιήστε επίσης καλό καλώδιο μετρητή. Εάν χρησιμοποιείτε καλώδιο μικρού μετρητή, θα έχετε απώλειες και κάτω από βαριά φορτία θερμαίνονται πάρα πολύ και θα καούν.
Επεξήγηση κυκλώματος:
Το διάγραμμα κυκλώματος των 100 watt DC σε AC inverter δίνεται παρακάτω. Χρησιμοποιήσαμε το EasyEDA για να σχεδιάσουμε αυτό το διάγραμμα κυκλώματος και καλύψαμε ένα σεμινάριο σχετικά με τον τρόπο χρήσης του EasyEDA για σχεδίαση και προσομοίωση των κυκλωμάτων. Μπορείτε επίσης να καλύψετε αυτό το διάγραμμα κυκλώματος σε διάταξη PCB, όπως έχουμε εξηγήσει στο σεμινάριο EasyEDA και να δημιουργήσετε αυτό το έργο σε PCB.
Επεξήγηση εργασίας:
Ο πυρήνας του κυκλώματος είναι CD4047 chip. Αυτό το τσιπ εδώ λειτουργεί ως Astable Multivibrator. Έτσι, το τσιπ παράγει παλμούς ρολογιού συχνότητας 50Hz. Αυτή η συχνότητα επιλέγεται από τον πυκνωτή C2 και την αντίσταση R1. Η χρονική περίοδος για το σήμα δίνεται ως:
T = 4,71 R1 * C2.
Τώρα για να έχουμε συχνότητα (1 / T) 50Hz, πρέπει να παίξουμε με τους παραπάνω αριθμούς. Μπορούμε να επιλέξουμε τη χωρητικότητα ως σταθερά και να παίζουμε με αντίσταση για κατάλληλη συχνότητα. Αλλά αν δεν έχετε παλμογράφο για να ρυθμίσετε το δοχείο για την ακριβή αντίσταση, επιλέξτε χωρητικότητα ως 4,7 μF και αντίσταση ως 1KΩ. Αυτό δίνει μια συχνότητα 47Hz, η οποία θα τα πήγαινε καλά για απλά φορτία. Εάν θέλετε να λάβετε ακριβή συχνότητα, πρέπει να επιλέξετε με ακρίβεια την αντίσταση.
Έτσι το τσιπ παράγει τους παλμούς ρολογιού, αυτοί οι παλμοί μεταφέρονται στο N-MOSFET για να οδηγήσουν τον μετασχηματιστή. Ο μετασχηματιστής ανεβαίνει τα 12V στα 230V. Έτσι κάθε φορά που ένας παλμός φτάνει στην πύλη MOSFET, θα έχουμε έναν μισό κύκλο 220V στην έξοδο. Στον επόμενο παλμό, το δεύτερο MOSFET ενεργοποιείται για τον δεύτερο μισό κύκλο των 220V. Έτσι, με δύο MOSFETS ενεργοποίηση και απενεργοποίηση σε συχνότητα 50Hz, θα έχουμε 50Hz 220V έξοδο κύκλου στο τέλος του μετασχηματιστή.
Έχουμε φτιάξει ένα κύκλωμα μετατροπέα 12V DC έως 220V AC.