Sadržaj članka
- Kućište pretvarača
- Određivanje opterećenja i nabavke komponenti
- Borba za sinusoid – analiza tipičnih sklopova
- Transformator: pokupite ili sami
- Ugradnja radioelemenata
Automobilski pretvarač napona ponekad je nevjerojatno koristan, ali većina proizvoda u trgovinama griješi u kvaliteti ili ne odgovara snazi, a istovremeno nije jeftina. Ali nakon svega, krug pretvarača sastoji se od najjednostavnijih dijelova, stoga nudimo upute za sastavljanje pretvarača napona vlastitim rukama.
Kućište pretvarača
Prvo što treba uzeti u obzir je gubitak pretvorbe električne energije, oslobođen u obliku topline na tipkama kruga. U prosjeku ta vrijednost iznosi 2–5% nazivne snage uređaja, ali ovaj pokazatelj raste kako bi se došlo zbog nepravilnog odabira ili starenja komponenata..
Odvajanje topline iz poluvodičkih elemenata je od ključne važnosti: tranzistori su vrlo osjetljivi na pregrijavanje i to se izražava u brzoj razgradnji potonjih i, vjerojatno, njihovom potpunom kvaru. Iz tog razloga, osnova za kućište trebao bi biti hladnjak – aluminijski radijator.
Od profila radijatora dobro je postavljena uobičajena “četkica za kosu” širine 80-120 mm i duljine oko 300-400 mm. štitnici tranzistora s efektom polja pričvršćeni su na ravni dio profila vijcima – metalnim točkama na stražnjoj površini. Ali ni s tim nije sve jednostavno: ne bi trebao postojati električni kontakt između ekrana svih tranzistora kruga, stoga su radijator i učvršćivači izolirani sljunčanim filmovima i kartonskim podloškama, dok je na obje strane dielektrične brtve postavljeno toplinsko sučelje s paste koja sadrži metal .
Određivanje opterećenja i nabavke komponenti
Izuzetno je važno razumjeti zašto pretvarač nije samo naponski transformator, kao i zašto postoji tako raznolik popis takvih uređaja. Prije svega, zapamtite da spajanjem transformatora na izvor istosmjerne struje, na izlazu nećete dobiti ništa: struja u bateriji ne mijenja polaritet, odnosno fenomen elektromagnetske indukcije u transformatoru kao takav nema..
Prvi dio kruga pretvarača je ulazni multivibrator koji simulira oscilacije mreže radi provođenja transformacije. Obično se sastavlja na dva bipolarna tranzistora koja mogu ljuljati prekidače za napajanje (na primjer, IRFZ44, IRF1010NPBF ili snažniji – IRF1404ZPBF), za koje je najvažniji parametar najveća dopuštena struja. Može doseći nekoliko stotina ampera, ali općenito, samo trebate pomnožiti trenutnu vrijednost s naponom akumulatora da biste dobili približan broj vata izlazne snage bez uzimajući u obzir gubitke..
Jednostavni pretvarač temeljen na multivibratoru i prekidačima snage IRFZ44
Učestalost rada multivibatora nije konstantna, gubljenje je vremena za njegovo izračunavanje i stabiliziranje. Umjesto toga, struja na izlazu transformatora vraća se na konstantnu struju pomoću diodnog mosta. Takav pretvarač može biti prikladan za napajanje čisto aktivnih opterećenja – žarulje sa žarnom niti ili električni grijači, štednjaci.
Na temelju dobivene baze možete sakupljati ostale sklopove koji se razlikuju u frekvenciji i čistoći izlaznog signala. Lakši je izbor komponenti za visokonaponski dio kruga: struje ovdje nisu toliko visoke, u nekim slučajevima sastavljanje izlaznog multivibatora i filtera može se zamijeniti s par mikro krugova s odgovarajućim vezicama. Kondenzatori za mrežu opterećenja trebaju biti elektrolitički, a za krugove s niskom razinom signala – sljumu.
Varijanta pretvarača s frekvencijskim generatorom na mikroelementi K561TM2 u primarnom krugu
Također treba napomenuti da za povećanje krajnje snage uopće nije potrebno nabavljati snažnije i otpornije na toplinu komponente primarnog multivibatora. Problem se može riješiti povećanjem broja sklopova pretvarača paralelno, ali svaki će od njih zahtijevati vlastiti transformator.
Opcija s paralelnim spajanjem krugova
Borba za sinusoid – analiza tipičnih sklopova
Pretvarači napona danas se koriste svugdje, kako automobilisti koji žele koristiti kućanske uređaje izvan kuće, tako i stanovnici autonomnih domova koji se napajaju solarnom energijom. I općenito, možemo reći da širina spektra kolektora struje koja se na njega može izravno povezati ovisi o složenosti pretvarača.
Nažalost, čisti „sinus“ prisutan je samo u glavnoj mreži električne energije, vrlo je teško postići konverziju istosmjerne struje u njega. Ali u većini slučajeva to nije potrebno. Za spajanje elektromotora (od bušilice do kave za mljevenje) dovoljna je pulsirajuća struja frekvencije od 50 do 100 hertza bez izglađivanja.
ECL, LED žarulje i sve vrste trenutnih generatora (izvori napajanja, punjači) su kritičniji za odabir frekvencije, jer se njihov radni plan temelji na 50 Hz. U takvim slučajevima mikrokontrole, nazvane generator impulsa, trebaju biti uključene u sekundarni vibrator. Oni mogu izravno prebaciti malo opterećenje ili djelovati kao “provodnik” za niz prekidača snage izlaznog kruga pretvarača.
Ali čak i takav lukav plan neće uspjeti ako pretvarač namjeravate koristiti za osiguravanje stabilnog napajanja mreža s mnoštvom različitih potrošača, uključujući asinhrone električne strojeve. Ovdje je vrlo važan čisti sinus i to mogu učiniti samo digitalni kontrolirani frekvencijski pretvarači..
Transformator: pokupite ili sami
Za sastavljanje pretvarača potreban nam je samo jedan element kruga koji vrši pretvorbu niskog napona u visoki napon. Možete koristiti transformatore iz napajanja osobnih računala i starih UPS-a, njihovi namotaji su upravo dizajnirani za transformaciju od 12 / 24-250 V i obrnuto, ostaje samo ispravno utvrditi zaključke.
A ipak je bolje namotati transformator vlastitim rukama, jer feritni prstenovi omogućuju to sami i s bilo kojim parametrima. Ferit ima izvrsnu elektromagnetsku vodljivost, što znači da će gubici transformacije biti minimalni čak i ako je žica namotana ručno i nije tijesna. Uz to, lako možete izračunati potrebni broj zavoja i debljinu žica pomoću kalkulatora koji su dostupni u mreži..
Prije namotavanja jezgrenog prstena, morate se pripremiti – oštrim rubovima uklonite datoteku i čvrsto omotajte izolatorom – stakloplastika impregnirana epoksidnim ljepilom. Nakon toga slijedi namotavanje primarnog namota iz debele bakrene žice izračunatog presjeka. Nakon biranja potrebnog broja okreta, oni se moraju ravnomjerno rasporediti po površini prstena. Priključci za namatanje povezani su prema dijagramu i izolirani skupljanjem topline.
Primarno navijanje prekriveno je s dva sloja poliesterske trake, zatim se namoti visokonaponsko sekundarno namotavanje i još jedan sloj izolacije. Važna točka – trebate namotati “sekundarni” u suprotnom smjeru, inače transformator neće raditi. Na kraju, na jedan od slavina mora se lemiti poluvodički toplinski osigurač, čija je trenutna i radna temperatura određena parametrima žice sekundarnog namota (kućište osigurača mora biti čvrsto vezano na transformator). Odozgo, transformator je omotan s dva sloja vinilne izolacije bez ljepljive podloge, kraj je fiksiran vezanjem ili cijanoakrilatnim ljepilom.
Ugradnja radioelemenata
Ostaje sastaviti uređaj. Budući da u krugu nema toliko komponenti, oni se mogu postaviti ne na tiskanu pločicu, već površinskim postavljanjem s pričvršćivanjem na hladnjak, to jest na tijelo uređaja. Na nožice zakovina lemimo mono-jezgrenom bakrenom žicom dovoljno velikog presjeka, zatim spoj je ojačan s 5-7 zavoja tanke transformatorske žice i malom količinom lemilice POS-61. Nakon što se veza ohladila, izolirana je tankom cijevi za skupljanje topline.
Krugovi velike snage sa složenim sekundarnim krugovima mogu zahtijevati tiskanu pločicu s tranzistorima u nizu na rubu za besplatno pričvršćivanje na hladnjak. Za izradu brtve pogodan je laminat od staklenih vlakana s folijom debljine najmanje 50 mikrona, ali ako je premaz tanji, pojačajte krugove niskog napona pomoću bakrenih skakača.
Izrada ploče s tiskanim pločama kod kuće danas je jednostavna – Sprint-Layout vam omogućuje crtanje šablonskih šablona za sklopove bilo koje složenosti, uključujući dvostrane ploče. Rezultirajuća slika ispisuje se laserskim pisačem na visokokvalitetnom foto papiru. Zatim se šablona nanosi na očišćeni i odmašćeni bakar, glača se željezom, papir se ispere vodom. Tehnologija se zvala “lasersko peglanje” (LUT) i u mreži je opisana dovoljno detaljno.
Ostatke bakra možete utisnuti željeznim kloridom, elektrolitom ili čak kuhinjskom solju, postoji puno načina. Nakon jetkanja, zaglavljeni toner mora se isprati, izbušiti montažne rupe bušilicom od 1 mm i prošetati sve tragove lemilicom (potopljeni luk) kako bi se kosio bakar kontaktnih jastučića i poboljšala vodljivost kanala.
Može li mi netko reći kako napraviti naponski pretvarač koji će prelaziti između 12 i 220 volti, kao i između 220 i 12 volti? Hvala vam unaprijed na bilo kakvoj pomoći ili informacijama!