Инвертор напряжения
Схема преобразователя постоянного напряжения 12 В в переменное 220 В приведена на рис.1. Этот инвертор подходит для питания потребителей, которым необходимо переменное напряжение 220 В с общей мощностью до 100 Вт.
Рис.1. Принципиальная схема инвертора Инвертор состоит из задающего генератора (симметричный мультивибратор на VT1, VT2) и силовой цепи (VT3. VT8). Инвертор работает следующим образом. После включения постоянного напряжения питания, задающий генератор на VT1 и VT2 начинает генерировать управляющие импульсы. Эти импульсы через R5 и СЗ подаются на одно плечо силовой цепи, а через R6 и С4 — на второе. Когда на коллекторе VT1 — высокий уровень (логическая «1»), а на коллекторе VT2 — низкий уровень («0»), транзисторы VT4, VT6 и VT8 открыты, и ток течет по цепи: «+» источника питания — обмотка W1″ — переход коллектор-эмиттер транзистора VT8 — «-» источника питания. В этот момент транзисторы VT3, VT5 и VT7 закрыты. В следующий момент на коллекторе VT2 будет «1», а на коллекторе VT1 — «0». Транзисторы VT3, VT5, VT7 открыты, и ток потечет по цепи: «+» источника питания — обмотка W1′ — переход коллектор-эмиттер VT7 — «-» источника питания. Транзисторы VT4, VT6 и VT8 закрыты. Благодаря этому, к первичной обмотке выходного трансформатора прикладывается переменное напряжение прямоугольной формы, амплитуда которого примерно равна напряжению питания. Создаваемое в магнитопроводе магнитное поле индуцирует во вторичной обмотке электродвижущую силу, величина которой определяется числом витков вторичной обмотки W2. Диоды VD1 и VD2 служат для предотвращения выбросов напряжения отрицательной амплитуды при работе задающего генератора, а диоды VD3 и VD4 предохраняют от пробоя мощные транзисторы в силовой цепи на холостом ходу (при отсутствии нагрузки во вторичной обмотке трансформатора). Трансформатор TV намотан на магнитопроводе Ш36х36. Обмотки W1′ и W1″ имеют по 28 витков провода ПЭЛ d2,1 мм (каждая), а обмотка W2 — 600 витков провода ПЭЛ d0,59 мм. Вначале наматывается обмотка W2, а поверх нее — обмотки W1′ и W2″. Для достижения хорошей симметрии, эти обмотки желательно наматывать одновременно, в два провода. На рис.2а и б приведены печатная плата и схема расположения на ней элементов. Транзисторы VT5, VT7 и VT6, VT8 устанавливаются по два на отдельных радиаторах без изолирующих прокладок.
Рис.2.a. Печатная плата
Рис.2.б. Схема расположения элементов Для контроля работы схемы желательно включить между положительным полюсом питания и средней точкой обмотки W1 амперметр с пределом измерения 10 А (показан на схеме рис.1). Он предназначен для визуального слежения за величиной тока, протекающего через транзисторы силовой цепи. При включении максимальной нагрузки во вторичную обмотку этот ток не должен превышать 10 А. При отсутствии нагрузки он должен быть меньше 5 А. Если же при включении инвертора в отсутствие нагрузки ток превышает 10 А, это значит, что пробит (или включен неправильно) какой-либо из диодов VD3, VD4 или транзисторов силовой цепи. Наладка инвертора заключается в настройке задающего генератора и осуществляется с помощью осциллографа или частотомера. Вход осциллографа (частотомера) подключается к коллектору одного из транзисторов VT1 или VT2, и на генератор подается питание. С помощью RP частота генератора устанавливается 50 Гц. Осциллографом желательно проконтролировать и форму прямоугольных импульсов. Настроенный инвертор монтируется в подходящем корпусе, на переднюю панель которого выводятся амперметр, держатель предохранителя, выключатель задающего генератора, клеммы подключения нагрузки и аккумуляторной батареи питания, а также индикаторы включения аккумулятора (красный) и задающего генератора (зеленый). Инвертор может осуществлять питание потребителя мощностью 100 Вт не менее 2 часов при использовании аккумуляторной батареи емкостью 44 А*ч.
Список радиоэлементов
Теги:
none 
Опубликована: 2005 г. 
0 
0
Вознаградить Я собрал 0 0
Оценить статью
- Техническая грамотность
Оценить Сбросить
Средний балл статьи: 0 Проголосовало: 0 чел.
Комментарии (5) 
| Я собрал ( 0 ) | Подписаться
Для добавления Вашей сборки необходима регистрация
0 
Алексей 31.07.2010 17:36 #
а по каким параметрам расчитывается инвертор напряжения,ну например,входное напряжение 12-24В,а выходное 220В.Но я хочу нагрузочную мощность 3000-3600Вт.Что мне необходимо по входной части и выходной соответственно учесть в расчётах?
0
Евгений 30.10.2012 11:33 #
Вы хотите получить на выходе 16 ампер? Вы понимаете, что в таком случае с вашего источника питания, даже если это 24В, будет сниматься 150 ампер в самом лучшем случае?
0
Анатолий 13.10.2015 06:26 #
Почему нет? MOSFET транзисторы на такие токи есть. Правда придется подумать, например, собрать маломощный преобразователь и им уже раскачивать выходной мощный каскад с трансформатором, рассчитанным на соответствующую мощность.
0
алексей 01.08.2010 11:07 #
Есть вопросик.Если я включу во вторичную обмотку трансформатора инвертора первичную обмотку согласующего трансформатора ИНВЕРТЕР выдержит такое издевательство?
0
Инверторный генератор — как устроен и работает
Вопросы резервирования электропитания по-прежнему остаются популярными в среде пользователей электроэнергии. Для этих целей производители сейчас массово выпускают электрические генераторы различных видов и мощностей. Среди всех конструкций подобных приборов особое место отводится элитным моделям, работающим по принципу выработки электроэнергии повышенного качества.
Для этого в их алгоритме реализован метод инверторного преобразования основных параметров электрических сигналов. За счет этого они получили название инверторных генераторов.
Их могут выпускать с различной мощностью, но наибольшей популярностью у населения пользуются модели от 800 до 3000 ватт.
Источником энергии для питания двигателя может служить:
- бензин:
- дизельное топливо;
- природный газ.
Как устроен инверторный генератор
В конструкцию прибора, заключенную в единый корпус, входят:
- двигатель внутреннего сгорания,
- генератор переменного тока:
- блок инверторного преобразования;
- разъемы для подключения выходных цепей;
- органы управления и контроля отслеживания технологических процессов.
Для подключения электроприборов используется общепромышленный вывод электроэнергии через три силовых контакта обычной стандартной розетки переменного тока 220 вольт.
Помимо переменного напряжения, генератор выдает постоянный ток, который можно использовать для зарядки различных аккумуляторов, например, применяемых для стартерного запуска двигателя автомобиля. Для этого в комплекте поставки предусмотрены специальные зажимы для подключения е его входными клеммами.
Генератор снабжен защитами, которые автоматически размыкают цепь питания при подключении к выходным контактам чрезмерной нагрузки. Также защиты контролируют техническое состояние двигателя, особенно достижение критического уровня масла. Когда его станет недостаточно для смазки всех движущихся узлов, то двигатель от действия защит автоматически остановится. Чтобы этого не произошло необходимо следить за уровнем масла в картере.
Подобные генераторы оборудуются, как правило, четырехтактным двигателем с верхним расположением клапанов.
Принцип работы инверторного блока
Схема взаимосвязей различных технологических процессов, происходящих при инвертировании сигналов, пояснена рисунком.
Двигатель внутреннего сгорания раскручивает обычный генератор, вырабатывающий электрическую энергию синусоидальной формы. Ее поток направляют на выпрямительный мост, состоящий из силовых диодов, расположенных на мощных радиаторах охлаждения. В результате на его выходе производится пульсирующее напряжение.
После моста работает конденсаторный фильтр, сглаживающий пульсации до стабильной прямой линии, характерной для цепей постоянного тока. Специальная конструкция электролитических конденсаторов подобрана для надежной работы с напряжением выше 400 вольт.
Запас сделан для исключения воздействия пульсирующих пиков амплитуды действующего напряжения 220 V: 220∙1,4=310 V. Емкость конденсаторов рассчитывают по мощности подключаемой нагрузки. На практике она составляет величину от 470 мкФ и выше для одного конденсатора.
Инвертор получает выпрямленный стабилизированный постоянный ток и из него вырабатывает качественную гармонику промышленной частоты.
Для работы инвертора разработаны различные алгоритмы технологических процессов, но лучшей формой сигнала обладают мостовые схемы с трансформатором.
Основным элементом, формирующим сигнал синусоиды, выступает полупроводниковый транзисторный ключ, собранный на элементах IGBT или MOSFIT.
Для образования синусоиды используется принцип создания многократно повторяющейся периодичности широтно-импульсных модуляций. Чтобы его реализации каждый полупериод колебания напряжения формируется срабатыванием определенной пары транзисторов в режиме высокочастотных импульсов с соответствующей амплитудой, меняющейся во времени по закону синуса.
Окончательное выравнивание синусоиды и сглаживание пиков импульсов производится высокочастотным фильтром нижних частот.
Таким образом, инверторный блок служит для преобразования электроэнергии, вырабатываемой обмотками генератора в стабилизированную величину с точными метрологическими характеристиками, обеспечивающими установившуюся частоту 50 гЦ и напряжение 220 вольт.
Работой инверторного блока занимается система управления, контролирующая посредством обратных связей все технологические процессы генератора от различных состояний двигателя внутреннего сгорания до формы синусоиды напряжения и величины нагрузки, подключенной к выходным цепям.
При этом ток, приходящий с обмоток генератора на блок преобразования, может значительно отличаться по частоте и форме сигнала от номинальных величин. В этом и состоит основное отличие инверторных моделей от всех остальных конструкций.
Применение инверторов позволяет добиться значительных преимуществ по сравнению с обычными генераторами:
1. Они обладают повышенной экономичностью из-за автоматической настройки числа оборотов двигателя при работе и создании оптимального режима для него по действующей величине нагрузки.
Чем большее усилие приложено на двигатель, тем быстрее начинает вращаться его вал при условиях, когда расход количества топлива строго сбалансирован системой управления. У традиционных же генераторов расход топлива слабо зависит от приложенной нагрузки.
2. Инверторные генераторы выдают практически идеальную синусоиду при питании потребителей под нагрузкой. Такой ток высокого качества очень важен для работы чувствительного цифрового оборудования.
3. Габариты элитных моделей отличаются компактным расположением, легким весом по сравнению с обычными устройствами при одинаковой мощности.
4. Надежность инверторных генераторов настолько высока, что их производители гарантируют им удвоенный срок эксплуатации по сравнению с простыми аналогами.
Инверторные генераторы создаются для использования в трех режимах:
1. длительной эксплуатации под номинальной нагрузкой, не превышающей заявленную производителем выходную мощность;
2. кратковременной перегрузки не более получасового периода;
3. запуска двигателя и выхода генератора на рабочий режим, когда требуется преодолевать большие усилия противодействия раскрутки ротора и емкостной нагрузки в схеме силовой части.
В третьем режиме инвертор может противостоять значительной величине противодействующей моментальной мощности, но время его работы ограничено всего несколькими миллисекундами.
Как запустить двигатель
Для этого необходимо выполнить ряд операций. Рассмотрим их последовательность на примере одной из доступных моделей генератора ER 2000 i. Очередность действий:
1. проверить уровень масла, ибо без него запуска не произойдет благодаря блокировке защитами и очень высокой вероятности поломки;
2. залить топливо — без него двигателю неоткуда будет получать энергию для создания вращательного движения;
3. открыть клапан крышки топливного бака;
4. переключить дроссель в положение «Запуск»;
5. установить рукоятку крана топлива в положение «Работа»;
6. запустить генератор ручной раскруткой с помощью шнура.
При первоначальном запуске двигателя кратковременно загорается лампочка перегрузки, а затем длительно — индикатор напряжения нормального режима, горение которого свидетельствует об оптимальных условиях работы.
После запуска двигателя генератор работает на холостом ходу и имеет оптимальные электрические параметры. Напряжение и частота, показанные на картинке, соответствуют нормальным величинам.
После проверки характеристик холостого хода подключаем нагрузку к генератору, например, используя мощный промышленный фен.
Мощность подключенного прибора не изменила напряжение и частоту на выходе устройства, а по индикации рабочего тока можно судить о потребляемой феном мощности.
После этого эксперимента подключаем к выходу постоянного тока цифровую вычислительную технику и видим, что она надежно работает. При использовании обычных генераторов без инверторного блока часто наблюдаются сбои микропроцессорных цифровых устройств из-за низкого качества напряжения питания.
Рекомендации по безопасной эксплуатации
Инверторные генераторы относятся к аппаратуре, использующей микропроцессорные устройства и сложную электронную базу. Правильное соблюдение условий эксплуатации, а также бережная транспортировка и обеспечение условий температурно-влажностного режима при хранении являются гарантией его длительной работоспособности.
При постоянном нахождении в зимнее время в условиях неотапливаемого гаража на всех внутренних частях может образоваться конденсат, который станет причиной выхода из строя электронных компонентов.
Телеграмм канал для тех, кто каждый день хочет узнавать новое и интересное: Школа для электрика
Если Вам понравилась эта статья, поделитесь ссылкой на неё в социальных сетях. Это сильно поможет развитию нашего сайта!
Не пропустите обновления, подпишитесь на наши соцсети:
Инверторный бензогенератор (схемы, особенности эксплуатации)
Зарегистрируйте новую учётную запись в нашем сообществе. Это очень просто!
Войти
Уже есть аккаунт? Войти в систему.
Последние посетители 0 пользователей онлайн
Ни одного зарегистрированного пользователя не просматривает данную страницу
- IPS Theme by IPSFocus
- Политика конфиденциальности
- Обратная связь
- Уже зарегистрированы? Войти
- Регистрация
Главная
Активность
- Создать.
Важная информация
Мы разместили cookie-файлы на ваше устройство, чтобы помочь сделать этот сайт лучше. Вы можете изменить свои настройки cookie-файлов, или продолжить без изменения настроек.
Схема инверторного генератора на 220в
принципиальная схема не зависит от мощности примененных комплектующих и размера трансформатора.
или ты полагаешь, что на другую мощность должна быть совершенно другая схема?
Вообще-то смею заметить, что эта фраза справедлива только для относительно близких значений мощности. Например источник на 500 ватт вобщем-то можно попытаться собрать по схеме 300-ваттного заменив трансформатор и силовые ключи, а вот попытка собрать киловаттный преобразователь по схеме зарядки от мобильника однозначно не получится.
На эту тему в имеющейся у меня книге есть диаграмма применимости разных вариантов схем — там указано в каких диапазонах мощностей какие рекомендуется применять. Впрочем, полагаю, что Вы это лучше меня знаете.
Возвращаясь к БП АТ — я с самого начала сомневался в целесообразности его «умощнения», потому как основные и наиболее дорогостоящие его детали все равно пришлось бы менять. Так что на мой взгляд проще сразу свою плату развести под размеры используемого трансформатора, как самой габаритной детали. Кроме того, в книжке мощные ИП по большей части собраны на полевых, а не на биполярных транзисторах. Как минимум, полевые транзисторы кажутся предпочтительнее во-первых потому что их можно включать параллельно по несколько штук без необходимости дополнительных мер по балансировке токов, а во-вторых для них есть готовые микросхемы-драйверы, то есть не нужно считать и мотать управляющий трансформатор. В массовом выпуске спец.драйверы могут оказаться дороже транса, однако при изготовлении единичного эеземпляра возни с ними много меньше чем с трансом — просто подключил и будут работать. А для упражнений в расчетах хватит и силового транса.
jonpim писал(а):
700 вт это не серьезно , хотя смотря для каких целей
Я рассматриваю задачу «вечернего» ежедневного энергоснабжения своего частного дома. У меня много лет как установлен ваттметр и я знаю, что вечером мне нужно примерно 300вт электричества. Конечно, бывает что нужно и намного больше, но это бывает редко и не долго, а зимой я мощным электроинструментом вообще практически не пользуюсь. Остается стиральная машина «Сибирь» — раз в месяц. Для таких потребителей у меня есть мощные генераторы. Но использовать их каждый день на 10% мощности абсолютно не выгодно.
jonpim писал(а):
а вот этот блок от IG770 я бы расковырял и зарисовал схему
Самому интересно как у китайцев сделано. Уже попросил приятеля в Питере добыть мне диметилформамида чтобы растворить компаунд которым залит блок.
Вообще если бы кто-то взялся эти блоки изготавливать — оно было бы всем коммерчески выгодно так как блок этот стоит 5тыс руб и едет из Китая два-три месяца. Была бы возможность купить его за пару тысяч и без долгого ожидания — я бы не мучался с самоделками и тут же побежал покупать.