220V DC līdz 220V AC: DIY invertors 2. daļa: 17 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:53

Sveiki visiem. Es ceru, ka jūs visi esat drošībā un esat veseli. Šajā pamācībā es jums parādīšu, kā es izveidoju šo līdzstrāvas pārveidotāju, kas pārveido 220V līdzstrāvas spriegumu uz 220V maiņstrāvas spriegumu. Šeit radītais maiņstrāvas spriegums ir kvadrātveida viļņu signāls, nevis tīrs sinusa viļņu signāls. Šis projekts ir turpinājums manam priekšskatījuma projektam, kura mērķis bija pārveidot 12 voltu līdzstrāvu uz 220 voltu līdzstrāvu. Ir ļoti ieteicams vispirms apmeklēt manu iepriekšējo projektu, pirms turpināt šo pamācību. Saite uz manu līdzstrāvas pārveidotāja projektu ir šāda:

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

Šī sistēma pārveido 220 V līdzstrāvu par un maiņstrāvas signālu 220 volti pie 50 herciem, kas ir komerciāla maiņstrāvas padeves frekvence lielākajā daļā valstu. Ja nepieciešams, frekvenci var viegli noregulēt līdz 60 Hz. Lai tas notiktu, esmu izmantojis pilnu H tilta topoloģiju, izmantojot 4 augstsprieguma MOSFETS.

Jūs varat darbināt jebkuru komerciālu ierīci ar jaudu 150 vati un aptuveni 200 vatu maksimumu īsu laiku. Esmu veiksmīgi pārbaudījis šo ķēdi ar mobilajiem lādētājiem, CFL spuldzēm, klēpjdatora lādētāju un galda ventilatoru, un tie visi darbojas labi ar šo dizainu. Darbinot ventilatoru, nebija dzirdama dārdoša skaņa. Pateicoties DC-DC pārveidotāja augstajai efektivitātei, šīs sistēmas bezslodzes strāvas patēriņš ir tikai aptuveni 60 miliampi.

Projektā tiek izmantoti ļoti vienkārši un viegli iegūstami komponenti, un daži no tiem pat tiek izglābti no veciem datoru barošanas avotiem.

Tāpēc bez turpmākas kavēšanās sāksim būvniecības procesu!

BRĪDINĀJUMS: Šis ir augstsprieguma projekts, un, ja neesat piesardzīgs, tas var izraisīt nāvējošu šoku. Izmēģiniet šo projektu tikai tad, ja esat labi iepazinies ar augstsprieguma apstrādi un jums ir pieredze elektronisko shēmu veidošanā. Nemēģiniet, ja nezināt, ko darāt

Piegādes

1. IRF840 N kanāla MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 mosfet vadītāja IC - 2
4. 16 kontaktu IC pamatne (pēc izvēles) -1
5. 8 kontaktu IC pamatne (pēc izvēles) - 1
6. 0.1uF keramikas kondensators - 2
7. 10uF elektrolītiskais kondensators - 1
8. 330uF 200 voltu elektrolītiskais kondensators - 2 (es tos izglābu no SMPS)
9. 47uF elektrolītiskais kondensators - 2
10. 1N4007 vispārējas nozīmes diode - 2
11. 100K rezistors -1
12. 10K rezistors - 2
13. 100 omu rezistors -1
14. 10 omu rezistors - 4
15. 100K mainīgais rezistors (iepriekš iestatīts/ trimpots) - 1
16. Skrūvju spailes - 2
17. Veroboard vai perfboard
18. Vadu savienošana
19. Lodēšanas komplekts
20. Multimetrs
21. Osciloskops (pēc izvēles, bet palīdzēs precīzi noregulēt frekvenci)

1. darbība: visu nepieciešamo detaļu savākšana

Ir svarīgi vispirms savākt visas nepieciešamās detaļas, lai mēs varētu ātri pāriet pie projekta izstrādes. No tiem daži komponenti ir izglābti no vecā datora barošanas avota.

2. darbība. Kondensatoru banka

Svarīga loma šeit ir kondensatora bankai. Šajā projektā augstsprieguma līdzstrāva tiek pārveidota par augstsprieguma maiņstrāvu, tāpēc ir svarīgi, lai līdzstrāvas padeve būtu vienmērīga un bez jebkādām svārstībām. Šeit sāk darboties šie milzīgie spēcīgie kondensatori. Es saņēmu divus 330uF 200V kondensatorus no SMPS. Apvienojot tos virknē, man un līdzvērtīga kapacitāte ir aptuveni 165uF un palielina spriegumu līdz 400 voltiem. Izmantojot sērijas kondensatoru kombināciju, līdzvērtīgā kapacitāte samazinās, bet sprieguma robeža palielinās. Tas atrisināja manas lietojumprogrammas mērķi. Šī kondensatora banka tagad izlīdzina augstsprieguma līdzstrāvu. Tas nozīmē, ka mēs saņemsim vienmērīgu maiņstrāvas signālu un spriegums paliks diezgan nemainīgs palaišanas laikā vai pēkšņi pievienojot vai atvienojot slodzi.

BRĪDINĀJUMS: Šie augstsprieguma kondensatori var uzglabāt savu uzlādi ilgu, ilgu laiku, tas var būt pat vairākas stundas! Tāpēc mēģiniet izveidot šo projektu tikai tad, ja jums ir laba elektronikas pieredze un jums ir pieredze darbā ar augstspriegumu. Dariet to uz savu risku

3. darbība. Izlemiet par sastāvdaļu izvietojumu

Tā kā mēs veidosim šo projektu veroboardā, ir svarīgi, lai visi komponenti būtu stratēģiski izvietoti tā, lai attiecīgie komponenti būtu tuvāk viens otram. Tādā veidā lodēšanas pēdas būs minimālas, un tiks izmantots mazāks džemperu vadu skaits, padarot dizainu sakoptāku un glītāku.

4. solis: Oscilatora sadaļa

50 Hz (vai 60 Hz) signālu ģenerē populārais PWM IC-SG3525N ar RC laika komponentu kombināciju.

Lai iegūtu sīkāku informāciju par SG3525 IC darbību, šeit ir saite uz IC datu lapu:

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

Lai iegūtu mainīgu 50 Hz izeju, iekšējai svārstību frekvencei jābūt 100 Hz, ko var iestatīt, izmantojot Rt aptuveni 130KHz, un Ct ir vienāds ar 0,1uF. Frekvences aprēķina formula ir dota IC datu lapā. 100 omu rezistors starp tapu 5 un 7 tiek izmantots, lai pievienotu nedaudz pārtraukuma laika starp pārslēgšanos, lai nodrošinātu komutācijas komponentu (MOSFETS) drošību.

5. darbība: MOSFET draivera sadaļa

Tā kā augstsprieguma līdzstrāva tiks pārslēgta caur MOSFET, nav iespējams tieši savienot SG3525 izejas ar MOSFET vārtiem, arī N kanāla MOSFET pārslēgšana ķēdes augstajā pusē nav vienkārša un nepieciešama pareiza sāknēšanas shēma. To visu var efektīvi apstrādāt ar MOSFET draiveri IC IR2104, kas spēj vadīt/ pārslēgt MOSFET, kas pieļauj spriegumu līdz 600 voltiem. Tas padara IC piemērotu lietošanai. Tā kā IR2104 ir pus tilta MOSFET draiveris, mums būs nepieciešami divi no tiem, lai kontrolētu pilnu tiltu.

IR2104 datu lapu var atrast šeit:

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

6. solis: H tilta sadaļa

H tilts ir atbildīgs par alternatīvu strāvas plūsmas virziena maiņu caur slodzi, alternatīvi aktivizējot un deaktivizējot doto MOSFETS komplektu.

Šai darbībai esmu izvēlējies IRF840 N kanāla MOSFET, kas spēj apstrādāt līdz 500 voltiem ar maksimālo strāvu 5 ampēri, kas ir vairāk nekā pietiekami mūsu lietojumam. H tilts ir tieši savienots ar maiņstrāvas ierīci.

Šī MOSFET datu lapa ir parādīta zemāk:

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

7. darbība: shēmas pārbaude uz maizes dēļa

Pirms sastāvdaļu lodēšanas vienmēr ir ieteicams pārbaudīt ķēdi uz maizes dēļa un labot visas kļūdas vai kļūdas, kas varētu iezagties. Maizes dēļa testā es saliku visu saskaņā ar shēmu (sniegts vēlāk) un pārbaudīju izvades reakciju, izmantojot DSO. Sākumā es pārbaudīju sistēmu ar zemu spriegumu un tikai pēc tam, kad tika apstiprināts, ka tā darbojas, es to pārbaudīju ar augstsprieguma ieeju

8. darbība. Maizes dēļa pārbaude ir pabeigta

Kā testa slodzi es izmantoju nelielu 60 vatu ventilatoru kopā ar maizes dēļa iestatījumu un 12 V svina skābes akumulatoru. Man bija pievienoti multimetri, lai izmērītu akumulatora izejas spriegumu un strāvu. Mērījumi ir nepieciešami, lai pārliecinātos, ka nav pārslodzes, kā arī lai aprēķinātu efektivitāti.

9. darbība: shēmas shēma un shematiskais fails

Tālāk ir parādīta visa projekta shēma, un kopā ar to es pievienoju EAGLE shematisko failu jūsu atsaucei. Jūtieties brīvi mainīt un izmantot to pašu saviem projektiem.

10. solis: lodēšanas procesa sākšana Veroboard

Kad dizains tiek pārbaudīts un pārbaudīts, tagad mēs virzāmies uz lodēšanas procesu. Pirmkārt, esmu pielodējis visas sastāvdaļas, kas attiecas uz oscilatora sadaļu.

11. darbība: pievienojiet MOSFET draiverus

Tagad MOSFET draivera IC bāze un bootstrap komponenti tika pielodēti

12. solis: IC ievietošana vietā

Ievietošanas laikā uzmanieties no IC orientācijas. Meklējiet iecirtumu uz IC, lai iegūtu atsauci uz tapu

13. solis: Kondensatoru bankas lodēšana

14. solis: H tilta MOSFETS pievienošana

H tilta 4 MOSFET ir pielodēti kopā ar to strāvas ierobežojošajiem vārtu rezistoriem 10 omi un kopā ar skrūvju spailēm, lai ērti savienotu ieejas līdzstrāvas spriegumu un maiņstrāvas izejas spriegumu.

15. solis: aizpildiet moduli

Šādi izskatās viss modulis pēc lodēšanas procesa pabeigšanas. Ievērojiet, kā lielākā daļa savienojumu ir izveidoti, izmantojot lodēšanas pēdas un ļoti maz džemperu vadu. Esiet piesardzīgs pret vaļīgiem savienojumiem augstsprieguma riska dēļ.

16. darbība. Pabeigt invertoru ar DC-DC pārveidotāja moduli

Invertors tagad ir nokomplektēts ar abiem moduļiem un ir pievienoti viens otram. Tas ir veiksmīgi darbojies, uzlādējot klēpjdatoru un vienlaikus barojot nelielu galda ventilatoru.

Ceru, ka jums patiks šis projekts:)

Jūtieties brīvi dalīties ar saviem komentāriem, šaubām un atsauksmēm komentāru sadaļā zemāk. Noskatieties pilnu instrukciju un izveidojiet video, lai iegūtu sīkāku informāciju par projektu un to, kā es to izveidoju, un, kamēr jūs esat tur, apsveriet iespēju abonēt manu kanālu:)