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.
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.
Для чего применяются трансформаторы тока для электросчетчиков и как правильно подключить счетчик к преобразователю, читайте на нашем сайте.
Устройство светодиодных ламп на 220 В и типы диодов рассмотрим в этой теме.
Видео на тему
Самодельный блок питания на 12 вольт
Блок питания достаточно прост в изготовлении, если немножко разобраться с теоретической частью и понять, как он работает. Все не так сложно, как кажется. Из чего состоит блок питания на 12 вольт, с фото и примерами, а также описание его элементов и принцип работы – далее в статье.
Краткое содержимое статьи:
Основные элементы и принцип действия блоков питания
Главной частью является понижающий трансформатор, причем при отсутствии его с необходимыми параметрами, то вторичная обмотка перематывается вручную и получается необходимое выходное напряжение. Посредством трансформатора происходит уменьшение напряжения сети 220 вольт до 12, идущих дальше к потребителю.
Принципиальной разницы между штатными устройствами и с перемотанной вторичной обмоткой нет, главное – правильно рассчитать сечение провода и количество его витков на обмотке.
Далее ток идет на выпрямитель. Состоит из полупроводников, например, диодов. Диодный мост, в разных схемах, может состоять из одного, двух или четырех диодов. После выпрямителя ток поступает на конденсатор, также в схеме для выдачи стабильного напряжения желательно включение стабилитрона с соответствующими характеристиками.
Трансформатор
Состоит трансформатор из сердечника, изготовленного из ферромагнетика, а также первичной и вторичной обмоток. На первичную обмотку приходит 220 вольт, а со вторичной, в данном случае, снимается 12, идущие на выпрямитель. Сердечники в данном типе блоков питания по большей части изготавливают Ш-образной и U-образной формы.
Расположение обмоток допускается как одна на другой на общей катушке, так и по отдельности. К примеру, у U-образного сердечника пара катушек, на каждую из которых намотано по половине обмоток. Выводы при подсоединении трансформатора подключают последовательно.
Как правильно рассчитать число витков
При перемотке вторичной катушки, нужно знать, какому напряжению соответствует виток. Если перематывать первичную обмотку не планируется, нет нужды рассчитывать ни сечение провода, ни его свойства. Проблема с первичной обмоткой заключается в большом количестве витков тонкой проволоки, из которой он состоит.
Для расчета вторичной обмотки, делают 10 витков и подключают трансформатор в сеть. Измеряют напряжение на выводах, после чего делят его на 10, после чего 12 делится на полученное число. Результат и будет необходимым количеством витков, причем рекомендуется увеличить его на 10% для компенсации падения напряжения.
Диоды
Выбор диодов определяется силой тока на вторичной обмотке. Для данных целей подойдут кремниевые полупроводники, только не высокочастотные, поскольку те предназначены для выполнения других задач.
Для того чтобы устройство получилось компактным, хорошим решением будет применение диодных сборок из четырех элементов. На два вывода подается питание с трансформатора, с двух других снимают выпрямленный ток.
После диодного моста настоятельно рекомендуется в схеме предусмотреть стабилитрон с подходящими параметрами, поскольку в течение дня далеко не факт, что входное напряжение будет стабильно 220 вольт. Если подать на первичную обмотку большее напряжение, то выходное тоже будет больше чем 12 вольт.
Корпус
Корпус для блока питания очень удобно делать из алюминия. Сперва собирается каркас из уголков, который затем обшивают алюминиевыми пластинками. Плюсов такого решения как минимум два – во-первых, с алюминием легко работать, во-вторых, он очень хорошо проводит тепло, что предохранит блок питания от перегрева.
Если нет желания собирать каркас самостоятельно, можно позаимствовать его от старой микроволновки. Определенные плюсы у такого решения есть – малый вес, эстетичный вид и вместительность.
Печатная плата для блока питания
Изготавливается из фольгированного текстолита, для чего производят обработку металла соляной кислотой либо аккумуляторным электролитом.
Работы проводятся в резиновых перчатках с соблюдением мер предосторожности. Металл промывают содовым раствором и наносят изображение печатной платы. Существуют специальные компьютерные программы для создания таких изображений.
Протравливают плату, опуская ее в раствор хлорного железа, либо смеси медного купороса с солью.
Монтаж элементов
По окончании протравливания, плату ополаскивают, снимают с дорожек защиту и обезжиривают. Очень тонким сверлом сверлятся отверстия в плате под элементы. Затем элементы вставляют в отверстия и подпаивают к дорожкам, после чего дорожки лудят с помощью олова.
Фото самодельного блока питания на 12 вольт
youtube.com/embed/AC-HdtIdqxM?feature=oembed» frameborder=»0″ allow=»accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture» allowfullscreen=»»>Вам понравилась статья? Поделитесь 😉
Блок питания
— Как автомобильный прибор может преобразовать 12В в 220В?
спросил
Изменено 1 год, 10 месяцев назад
Просмотрено 622 раза
\$\начало группы\$
Я нашел на Амазоне такое устройство, которое может преобразовывать 12-вольтовую сеть автомобиля в 220-вольтовую, чтобы подключить зарядное устройство для ноутбука к разъему этого адаптера.
Как устройство может преобразовать что-то с входом только 12В и выходом 220В? Как это возможно?
- блок питания
- напряжение
- питание
- зарядное устройство
\$\конечная группа\$
3
\$\начало группы\$
Это инвертор. Есть несколько способов, как он может преобразовать 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока.
Он может сначала повышать напряжение, а затем выводить его как переменный ток с помощью H-моста, или он может сначала использовать 12 В для генерации 12 В переменного тока с помощью H-моста, а затем повышать напряжение с помощью трансформатора.
\$\конечная группа\$
2
\$\начало группы\$
Рис. 1. Упрощенная схема инвертора. Источник изображения: ElecCircuit.
Как это работает:
- Q1 включен. Ток течет от +12 В через ТТ (центральный отвод) к верхней части трансформатора.
- Q1 выключен.
- Q2 включен. Ток течет от +12 В через ТТ (центральный отвод) к нижней части трансформатора.
- Q2 выключен.
Результатом являются импульсы тока, протекающего в разных направлениях в первичной обмотке трансформатора. Трансформатор будет иметь соотношение витков примерно 12:240 (1:20), а выходное напряжение будет близко к 220 В и чередоваться с той же частотой, что и первичная.
Форма выходного сигнала, вероятно, не очень похожа на синусоиду, поскольку отсутствуют фильтры и модуляция первичного тока для достижения лучшей формы выходного сигнала.
\$\конечная группа\$
\$\начало группы\$
Инверторы работают, изменяя электричество при сохранении мощности. Некоторая мощность «теряется» при преобразовании в тепло (эффективность схемы). Электричество — это не только напряжение, но и ток. Итак, пока вы удовлетворяете обе потребности, вы не создаете власть, а просто меняете ее. Это держит его в соответствии с законами термодинамики.
Взяв постоянное напряжение 12 В и преобразовав его в пульсирующую волну переменного тока, направив его в трансформатор, подключенный для увеличения напряжения, вы преобразуете постоянное напряжение 12 В в переменное напряжение 220 В, которое проходит через другие схемы преобразования на выходе. Но доступный ток/мощность будет зависеть от входного тока. Типичная автомобильная розетка на 12 В оснащена предохранителем на 10 ампер или 120 Вт, поэтому максимум, который вы можете ожидать на выходе автомобильного инвертора, составляет 120 В, 1 ампер (за вычетом штрафов за эффективность/преобразование). Или 240В 0,5А. Оба по-прежнему имеют мощность 120 Вт.
\$\конечная группа\$
Зарегистрируйтесь или войдите в систему
Зарегистрируйтесь с помощью Google
Зарегистрироваться через Facebook
Зарегистрируйтесь, используя электронную почту и пароль
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но никогда не отображается
Опубликовать как гость
Электронная почта
Требуется, но не отображается
Нажимая «Опубликовать свой ответ», вы соглашаетесь с нашими условиями обслуживания, политикой конфиденциальности и политикой использования файлов cookie
.Как сделать преобразователь / инвертор с 12 В постоянного тока на 220 В переменного тока?
Инверторы часто необходимы в местах, где невозможно получить питание переменным током от сети. Схема инвертора используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Инверторы могут быть двух типов: инверторы с истинной / чистой синусоидой и квази- или модифицированные инверторы. Эти инверторы с истинной / чистой синусоидой являются дорогостоящими, а модифицированные или квазиинверторы — недорогими.
Эти модифицированные инверторы производят прямоугольную волну и не используются для питания чувствительного электронного оборудования. Здесь построена простая схема инвертора, управляемая напряжением, с использованием силовых транзисторов в качестве переключающих устройств, которая преобразует сигнал 12 В постоянного тока в однофазный сигнал 220 В переменного тока.
Схема
Принцип этой схемы
Основная идея каждой схемы инвертора заключается в том, чтобы производить колебания с использованием заданного постоянного тока и передавать эти колебания на 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 12 В в 24 В
Схема инвертора с использованием транзисторов
Преобразователь 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока также может быть разработан 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 МОП-транзисторов.
Инвертор, реализованный в этой схеме, представляет собой инвертор прямоугольной формы и работает с устройствами, которые не требуют чистой синусоидальной волны переменного тока.
Принципиальная схема
Необходимые компоненты
- Батарея 12 В
- МОП-транзистор IRF 630-2
- 2N2222 Транзисторы
- Конденсаторы 2,2 мкФ-2
- Резистор
- 680 Ом-2
- 12к-2
- Повышающий трансформатор 12–220 В с центральным отводом.
- 2N2222 Лист данных
- IRF630 Технический паспорт
Рабочий
Схема может быть разделена на три части: генератор, усилитель и трансформатор. Генератор 50 Гц требуется, так как частота питания переменного тока составляет 50 Гц.
Этого можно достичь, создав нестабильный мультивибратор, который производит прямоугольную волну с частотой 50 Гц. В схеме R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 и T3 образуют генератор.
Каждый транзистор производит инвертирующие прямоугольные волны. Значения R1, R2 и C1 (R4, R3 и C2 идентичны) определяют частоту. Формула для частоты прямоугольной волны, генерируемой нестабильным мультивибратором:
F = 1/(1,38*R2*C1)
Инвертирующие сигналы генератора усиливаются силовыми МОП-транзисторами Т1 и Т4. Эти усиленные сигналы подаются на повышающий трансформатор, центральный отвод которого подключен к 12 В постоянного тока.
Выходной видеосигнал
Коэффициент трансформации трансформатора должен быть 1:19 для преобразования 12 В в 220 В. Трансформатор объединяет оба инвертирующих сигнала для создания переменного прямоугольного сигнала на выходе 220 В.
По с помощью батареи 24В можно питать нагрузки до 85Вт , но конструкция неэффективна. Чтобы увеличить мощность инвертора, необходимо увеличить количество МОП-транзисторов.
Чтобы спроектировать инвертор мощностью 100 Вт, прочтите Простой инвертор мощностью 100 Вт
Схема преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока с использованием нестабильного мультивибратораВ схемах инвертора в качестве переключающих устройств могут использоваться либо тиристоры, либо транзисторы. Обычно для приложений малой и средней мощности используются силовые транзисторы. Причиной использования силовых транзисторов является то, что они имеют очень низкий выходной импеданс, что позволяет протекать максимальному току на выходе.
Одним из важных применений транзистора является переключение. Для этого приложения 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 ток коллектора максимален.
Другим важным аспектом этой схемы является осциллятор. Важным применением микросхемы таймера 555 является ее использование в качестве нестабильного мультивибратора.
Нестабильный мультивибратор выдает выходной сигнал, который переключается между двумя состояниями и, следовательно, может использоваться в качестве генератора. Частота колебаний определяется номиналами конденсатора и резисторов.
[также прочитано: как сделать регулируемый таймер]
Схема схемы
Схема схема 12 В до 220 В преобразователя переменного тока — Electronicshub. orgCurrent Components
- 19 v12019 v12019 v12019.1
- v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019 v12019.
- R1 = 10К
- R2 = 150К
- R3 = 10 Ом
- R4 = 10 Ом
- Q1 = TIP41
- Q2 = TIP42
- Д1 = Д2 = 1N4007
- С3 = 2200 мкФ
- T1 = повышающий трансформатор 12 В/220 В
Конструкция генератора: В качестве генератора можно использовать нестабильный мультивибратор. Здесь разработан нестабильный мультивибратор с использованием таймера 555. Известно, что частота колебаний таймера 555 в нестабильном режиме определяется выражением:
f = 1,44/(R1+2*R2)*C
, где R1 — сопротивление между разрядным штифтом и Vcc, R2 — сопротивление сопротивление между разрядным контактом и пороговым контактом, а C — емкость между пороговым контактом и землей. Также рабочий цикл выходного сигнала определяется как:
D = (R1+R2)/(R1+2*R2)
Поскольку наше требование f = 50 Гц и D = 50 %, а C равно 0,1 мкФ, мы можем рассчитать значения R1 и R2. быть 10К и 140К Ом соответственно. Здесь мы предпочитаем использовать потенциометр 150K для точной настройки выходного сигнала.
Также между контактом управления и землей используется керамический конденсатор емкостью 0,01 мкФ.
Конструкция схемы переключения: Нашей основной целью является разработка сигнала переменного тока 220 В. Это требует использования транзисторов большой мощности, чтобы обеспечить подачу максимального количества тока на нагрузку. По этой причине мы используем силовой транзистор TIP41 с максимальным током коллектора 6 А, где ток базы определяется током коллектора, деленным на коэффициент усиления по постоянному току. Это дает ток смещения около 0,4 А * 10, т.е. 4 А. Однако, поскольку этот ток больше, чем максимальный ток базы транзистора, мы предпочитаем значение меньше максимального тока базы. Предположим, что ток смещения равен 1А. Резистор смещения тогда дается
R b = (V cc – V BE(ON) )/I смещение
Для каждого транзистора V BE(ON) составляет около 902,79 Таким образом, R b для каждого рассчитывается как 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.
Конструктивные особенности транзисторов PNP и NPN одинаковы. Мы используем силовой PNP-транзистор TIP42.
Расчет выходной нагрузки: Поскольку выход схемы переключения представляет собой выход с широтно-импульсной модуляцией, он может содержать гармонические частоты, отличные от основной частоты переменного тока. По этой причине необходимо использовать электролитический конденсатор, чтобы через него проходила только основная частота. Здесь мы используем электролитический конденсатор на 2200 мкФ, достаточно большой, чтобы отфильтровать гармоники. Поскольку необходимо получить выходное напряжение 220 В, предпочтительно использовать повышающий трансформатор. Здесь используется повышающий трансформатор 12В/220В.
Работа преобразователя постоянного тока в переменный ток 12 В- Когда это устройство питается от батареи 12 В, таймер 555, подключенный в нестабильном режиме, генерирует прямоугольный сигнал с частотой 50 Гц.
- Когда на выходе высокий логический уровень, диод D2 открыт, и ток проходит через диоды D1, R3 на базу транзистора Q1.
- Таким образом, транзистор Q1 будет включен. Когда на выходе низкий логический уровень, диод D1 будет открыт, и ток будет течь через D1 и R4 к базе Q2, вызывая его включение.
- Это позволяет создавать напряжение постоянного тока на первичной обмотке трансформатора с чередующимися интервалами. Конденсатор гарантирует, что частота сигнала соответствует требуемой основной частоте.
- Этот сигнал 12 В переменного тока на первичной обмотке трансформатора затем повышается до сигнала 220 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.
- Эта схема может использоваться в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших аккумуляторов.
- Эту схему можно использовать для управления двигателями переменного тока малой мощности
- Может использоваться в системе солнечной энергии.