220V DC hingga 220V AC: DIY Inverter Bahagian 2: 17 Langkah

2024 Pengarang: John Day | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2024-01-30 11:08

Hai semua. Saya harap anda semua selamat dan kekal sihat. Dalam arahan ini saya akan menunjukkan kepada anda bagaimana saya membuat penukar DC ke AC ini yang menukar voltan 220V DC ke voltan AC 220V. Voltan AC yang dihasilkan di sini adalah isyarat gelombang persegi dan bukan isyarat gelombang sinus tulen. Projek ini merupakan kesinambungan dari projek pratonton saya yang dirancang untuk menukar 12Volts DC menjadi 220V DC. Sangat disarankan agar anda mengunjungi projek saya sebelumnya terlebih dahulu sebelum meneruskannya mengikut arahan ini. Pautan ke projek penukar DC ke DC saya adalah:

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

Sistem ini menukar 220V DC menjadi dan Alternating signal 220Volts pada 50 Hertz yang merupakan frekuensi bekalan AC komersial di kebanyakan negara. Kekerapan dapat dengan mudah disesuaikan menjadi 60 Hertz jika diperlukan. Untuk ini berlaku, saya telah menggunakan topologi jambatan H penuh menggunakan 4 MOSFET voltan tinggi.

Anda boleh menjalankan sebarang alat komersil dengan penarafan kuasa 150 watt dan puncak sekitar 200 watt untuk jangka masa pendek. Saya telah berjaya menguji litar ini dengan pengecas mudah alih, lampu CFL, pengecas komputer riba dan kipas meja dan semuanya berfungsi dengan baik dengan reka bentuk ini. Tidak ada suara bersenandung semasa mengoperasikan kipas juga. Oleh kerana kecekapan tinggi penukar DC-DC, penggunaan arus beban tanpa sistem ini hanya sekitar 60 miliamp.

Projek ini menggunakan komponen yang sangat mudah dan senang didapati dan sebahagiannya juga diselamatkan daripada bekalan elektrik komputer lama.

Oleh itu, tanpa berlengah lagi, mari kita mulakan proses membina!

AMARAN: Ini adalah projek voltan tinggi dan boleh memberi anda kejutan maut jika anda tidak berhati-hati. Cubalah projek ini hanya jika anda mahir mengendalikan voltan tinggi dan mempunyai pengalaman membuat litar elektronik. JANGAN cuba jika anda tidak tahu apa yang anda lakukan

Bekalan

1. MOSFET saluran IRF840 N - 4
2. IC SG3525N - 1
3. Pemacu mosfet IR2104 IC - 2
4. Pangkalan IC 16 pin (pilihan) -1
5. Pangkalan IC 8 pin (pilihan) - 1
6. Kapasitor seramik 0.1uF - 2
7. Kapasitor elektrolitik 10uF - 1
8. Kapasitor elektrolitik 330uF 200 volt - 2 (saya selamatkan dari SMPS)
9. Kapasitor elektrolit 47uF - 2
10. 1N4007 diod tujuan am - 2
11. Perintang 100K -1
12. Perintang 10K - 2
13. Perintang 100 ohm -1
14. Perintang 10 ohm - 4
15. Perintang berubah 100K (preset / trimpot) - 1
16. Terminal skru - 2
17. Papan kenyataan atau papan wangi
18. Menyambung wayar
19. Kit pematerian
20. Multimeter
21. Osiloskop (pilihan tetapi akan membantu menyesuaikan frekuensi)

Langkah 1: Mengumpulkan Semua Bahagian yang Diperlukan

Adalah penting bahawa kita mengumpulkan semua bahagian yang diperlukan terlebih dahulu agar kita dapat dengan cepat membuat projek. Dari beberapa komponen ini telah diselamatkan dari bekalan kuasa komputer lama.

Langkah 2: Bank Kapasitor

Bank kapasitor memainkan peranan penting di sini. Dalam projek ini, voltan tinggi DC ditukar menjadi AC voltan tinggi, oleh itu penting bahawa bekalan DC lancar dan tanpa turun naik. Di sinilah kapasitor besar ini berfungsi. Saya mendapat dua kapasitor penilaian 330uF 200V dari SMPS. Menggabungkannya secara bersiri memberi saya dan kapasitansi setara kira-kira 165uF dan meningkatkan penarafan voltan hingga 400 volt. Dengan menggunakan kombinasi kapasitor siri, kapasitans yang setara akan berkurang tetapi had voltan meningkat. Ini menyelesaikan tujuan permohonan saya. DC voltan tinggi kini dilancarkan oleh bank kapasitor ini. Ini bermaksud bahawa kita akan mendapat isyarat AC yang stabil dan voltan akan tetap agak berterusan semasa permulaan atau apabila beban tiba-tiba terpasang atau terputus.

PERINGATAN: Kapasitor voltan tinggi ini dapat menyimpan casnya untuk jangka masa yang panjang dan panjang, sehingga beberapa jam! Oleh itu, cubalah membuat projek ini sekiranya anda mempunyai latar belakang elektronik yang baik dan mempunyai pengalaman mengendalikan voltan tinggi. Lakukan ini atas risiko anda sendiri

Langkah 3: Memutuskan Penempatan Komponen

Oleh kerana kami akan membuat projek ini di papan kenyataan, adalah mustahak semua komponen diletakkan secara strategik agar komponen yang berkaitan saling berdekatan. Dengan cara ini, jejak solder akan minimum dan bilangan wayar jumper yang lebih sedikit akan digunakan menjadikan reka bentuk lebih kemas dan kemas.

Langkah 4: Bahagian Oscillator

Isyarat 50Hz (atau 60Hz) dihasilkan oleh PWM IC- SG3525N yang popular dengan gabungan komponen pemasaan RC.

Untuk mendapatkan lebih banyak maklumat mengenai cara kerja IC SG3525, berikut adalah pautan ke lembar data IC:

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

Untuk mendapatkan output bergantian 50Hz, frekuensi ayunan dalaman harus 100 Hz yang dapat diatur dengan menggunakan Rt sekitar 130KHz dan Ct sama dengan 0.1uF. Rumus untuk pengiraan frekuensi diberikan dalam lembar data IC. Perintang 100 ohm antara pin 5 dan 7 digunakan untuk menambahkan sedikit waktu mati antara pensuisan untuk memastikan keselamatan komponen pensuisan (MOSFETS).

Langkah 5: Bahagian Pemandu MOSFET

Apabila DC voltan tinggi akan ditukar melalui MOSFET, tidak mustahil untuk menyambungkan output SG3525 secara langsung ke pintu MOSFET, juga menukar M saluran NOS di sisi tinggi litar tidak mudah dan memerlukan litar bootstrap yang betul. Semua ini dapat dikendalikan dengan cekap oleh pemacu MOSFET IC IR2104 yang mampu memandu / menukar MOSFET yang membolehkan voltan hingga 600Volt. Ini menjadikan IC sesuai untuk aplikasi keluar. Oleh kerana IR2104 adalah pemacu MOSFET setengah jambatan, kami memerlukan dua daripadanya untuk mengawal jambatan penuh.

Lembar data IR2104 boleh didapati di sini:

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

Langkah 6: Bahagian Jambatan H

Jambatan H adalah yang bertanggungjawab untuk mengubah arah aliran arus melalui beban secara alternatif dengan mengaktifkan dan menyahaktifkan set MOSFETS yang diberikan.

Untuk operasi ini, saya telah memilih MOSFET saluran IRF840 N yang dapat menangani hingga 500 volt dengan arus maksimum 5 Amps, yang lebih dari cukup untuk aplikasi kita. Jambatan H adalah yang akan disambungkan secara langsung ke perkakas AC keluar.

Lembar data untuk MOSFET ini diberikan di bawah:

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

Langkah 7: Menguji Litar di Breadboard

Sebelum menyisipkan komponen pada tempatnya, sebaiknya anda menguji litar di papan roti dan membetulkan sebarang kesilapan atau kesalahan yang mungkin merayap. Dalam ujian papan roti saya mengumpulkan semuanya mengikut skema (disediakan pada langkah seterusnya) dan mengesahkan tindak balas output menggunakan DSO. Pada mulanya saya menguji sistem dengan voltan rendah dan hanya setelah disahkan bahawa ia berfungsi, saya mengujinya dengan input voltan tinggi

Langkah 8: Ujian Breadboard Selesai

Sebagai beban ujian, saya menggunakan kipas 60 watt kecil bersama dengan penyediaan papan roti saya dan bateri asid plumbum 12V. Sambungan multimeter saya untuk mengukur voltan output dan arus yang digunakan dari bateri. Pengukuran diperlukan untuk memastikan bahawa tidak ada kelebihan beban dan juga untuk mengira kecekapan.

Langkah 9: Rajah Litar dan Fail Skematik

Berikut adalah gambarajah litar keseluruhan projek dan bersama-sama dengannya saya telah melampirkan fail skema EAGLE untuk rujukan anda. Jangan ubah suai dan gunakan yang sama untuk projek anda.

Langkah 10: Memulakan Proses Pematerian di Veroboard

Dengan reka bentuk yang diuji dan disahkan, sekarang kita melangkah ke proses pematerian. Pertama, saya telah menyolder semua komponen mengenai bahagian pengayun.

Langkah 11: Menambah Pemacu MOSFET

Pangkalan IC pemacu MOSFET dan komponen bootstrap kini disolder

Langkah 12: Memasukkan IC di Tempat

Berhati-hati dengan orientasi IC semasa memasukkan. Cari takik di IC untuk rujukan pin

Langkah 13: Memateri Bank Kapasitor

Langkah 14: Menambah MOSFET Jambatan H

4 MOSFET jambatan H disolder di tempatnya bersama dengan perintang gerbang had 10Ohms semasa dan bersama dengan terminal skru untuk penyambungan mudah voltan DC input dan voltan keluaran AC.

Langkah 15: Modul Lengkap

Seperti inilah keseluruhan modul setelah proses pematerian selesai. Perhatikan bagaimana kebanyakan sambungan dibuat menggunakan jejak solder dan sedikit kabel jumper. Berhati-hati dengan sebarang sambungan yang longgar kerana risiko voltan tinggi.

Langkah 16: Selesaikan Inverter Dengan Modul Penukar DC-DC

Penyongsang kini lengkap dengan kedua-dua modul lengkap dan saling melekat. Ini telah berjaya mengecas komputer riba saya dan menghidupkan kipas meja kecil secara serentak.

Saya harap anda menyukai projek ini:)

Jangan ragu untuk berkongsi komen, keraguan dan maklum balas anda di bahagian komen di bawah. Tonton arahan penuh dan bina video untuk perincian yang lebih penting mengenai projek dan bagaimana saya membuatnya, dan semasa anda berada di sana, pertimbangkan untuk melanggan saluran saya:)