220V DC - 220V AC: DIY inverter 2. rész: 17 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:40

Üdv mindenkinek. Remélem, mindannyian biztonságban vagytok és egészségesek. Ebben az oktathatóban megmutatom, hogyan készítettem ezt az egyenáramú váltóáramú átalakítót, amely 220V egyenfeszültséget 220V váltakozó feszültséggé alakít. Az itt generált váltakozó feszültség négyzethullámú jel, és nem tiszta szinuszhullám. Ez a projekt az előnézeti projektem folytatása, amelynek célja a 12V DC 220V DC -re való átalakítása. Erősen ajánlott, hogy először látogassa meg az előző projektemet, mielőtt folytatná ezt az oktathatót. A DC -DC átalakító projektem linkje:

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

Ez a rendszer átalakítja a 220 V DC -t 220 V -os váltakozó jellé 50 Hz -en, amely a legtöbb országban a kereskedelmi váltakozó áramú frekvencia. Szükség esetén a frekvencia könnyen beállítható 60 Hz -re. Ennek érdekében egy teljes H -híd topológiát alkalmaztam 4 nagyfeszültségű MOSFETS használatával.

Bármilyen kereskedelmi célú készüléket 150 watt és kb. 200 watt teljesítmény mellett üzemeltethet rövid ideig. Sikeresen teszteltem ezt az áramkört mobil töltőkkel, CFL izzókkal, laptop töltővel és asztali ventilátorral, és mindegyik jól működik ezzel a kialakítással. A ventilátor működése közben sem volt zümmögő hang. A DC-DC átalakító nagy hatékonysága miatt a rendszer üresjárati áramfelvétele csak körülbelül 60 milliamper.

A projekt nagyon egyszerű és könnyen beszerezhető alkatrészeket használ, és néhányat még a régi számítógép tápegységeiből is kimentenek.

Tehát minden további késedelem nélkül kezdjük el az építési folyamatot!

FIGYELEM: Ez egy nagyfeszültségű projekt, és halálos sokkot okozhat, ha nem vigyáz. Csak akkor próbálja meg ezt a projektet, ha jól ismeri a nagyfeszültség kezelését és rendelkezik tapasztalattal az elektronikus áramkörök gyártásában. NE próbálkozzon, ha nem tudja, mit csinál

Kellékek

1. IRF840 N csatorna MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 mosfet meghajtó IC - 2
4. 16 tűs IC alap (opcionális) -1
5. 8 tűs IC alap (opcionális) - 1
6. 0,1uF kerámia kondenzátor - 2
7. 10uF elektrolit kondenzátor - 1
8. 330uF 200 voltos elektrolit kondenzátor - 2 (SMPS -ből mentettem ki)
9. 47uF elektrolit kondenzátor - 2
10. 1N4007 általános célú dióda - 2
11. 100K ellenállás -1
12. 10K ellenállás - 2
13. 100 ohmos ellenállás -1
14. 10 ohmos ellenállás - 4
15. 100K változó ellenállás (előre beállított/ trimpot) - 1
16. Csavaros kapcsok - 2
17. Veroboard vagy perfboard
18. Vezetékek csatlakoztatása
19. Forrasztó készlet
20. Multiméter
21. Oszcilloszkóp (opcionális, de segít a frekvencia finomhangolásában)

Lépés: Az összes szükséges alkatrész összegyűjtése

Fontos, hogy először gyűjtsük össze az összes szükséges alkatrészt, hogy gyorsan továbbléphessünk a projekt elkészítéséhez. Ezek közül néhány komponenst kimentettek a régi számítógép tápegységéből.

2. lépés: A kondenzátorbank

A kondenzátor bank fontos szerepet játszik itt. Ebben a projektben a nagyfeszültségű egyenáramot nagyfeszültségű váltóárammá alakítják át, ezért fontos, hogy az egyenáramú tápellátás zökkenőmentes és ingadozásmentes legyen. Itt jönnek létre ezek a hatalmas, kondenzátorok. Két 330uF 200V -os kondenzátort kaptam egy SMPS -től. Ha ezeket sorba kombinálom, akkor nagyjából 165uF kapacitást és egyenértékű kapacitást kapok, és a feszültség 400 voltra nő. A kondenzátorok sorozatos kombinációjával az egyenértékű kapacitás csökken, de a feszültséghatár nő. Ezzel megoldódott a pályázatom célja. A nagyfeszültségű egyenáramot ez a kondenzátorbank kiegyenlíti. Ez azt jelenti, hogy állandó váltakozó áramú jelet fogunk kapni, és a feszültség meglehetősen állandó marad az indítás során, vagy amikor egy terhelést hirtelen csatlakoztatnak vagy leválasztanak.

FIGYELMEZTETÉS: Ezek a nagyfeszültségű kondenzátorok hosszú, hosszú ideig tárolhatják töltésüket, ami akár több órát is igénybe vehet! Tehát csak akkor próbálja meg megvalósítani ezt a projektet, ha jó elektronikai háttérrel rendelkezik, és rendelkezik tapasztalattal a nagyfeszültség kezelésében. Tegye ezt saját felelősségére

3. lépés: Az alkatrészek elhelyezésének eldöntése

Mivel ezt a projektet veroboardon fogjuk elkészíteni, fontos, hogy minden összetevőt stratégiailag úgy helyezzünk el, hogy a releváns komponensek közelebb legyenek egymáshoz. Ily módon a forrasztási nyomok minimálisak lesznek, és kevesebb jumperhuzalt használnak, így a dizájn rendezettebb és ügyesebb lesz.

4. lépés: Az oszcillátor szakasz

Az 50 Hz-es (vagy 60 Hz) jelet a népszerű PWM IC-SG3525N generálja RC időzítő összetevők kombinációjával.

Ha többet szeretne megtudni az SG3525 IC működéséről, itt van egy link az IC adatlapjára:

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

Ahhoz, hogy 50 Hz -es váltakozó kimenetet kapjon, a belső oszcillációs frekvenciának 100 Hz -nek kell lennie, amelyet Rt használatával körülbelül 130 KHz -rel lehet beállítani, és Ct értéke 0,1uF. A frekvenciaszámítás képletét az IC adatlapja tartalmazza. Egy 100 ohmos ellenállást használnak az 5 és 7 érintkezők között, hogy egy kis holtidőt adjunk a kapcsolások között, hogy biztosítsuk a kapcsolóelemek (MOSFETS) biztonságát.

5. lépés: A MOSFET illesztőprogram szakasz

SI Mivel a nagyfeszültségű DC -t a MOSFET -eken keresztül kapcsolják, nem lehet közvetlenül az SG3525 -ös kimeneteket a MOSFET kapujához csatlakoztatni, és az N -csatornás MOSFET -ek kapcsolása az áramkör magas oldalán sem egyszerű, és megfelelő bootstrapping áramkört igényel. Mindezt hatékonyan tudja kezelni az IC IR2104 MOSFET meghajtó, amely képes olyan MOSFET -ek meghajtására/ kapcsolására, amelyek akár 600 volt feszültséget is lehetővé tesznek. Ez alkalmassá teszi az IC -t az alkalmazáshoz. Mivel az IR2104 egy félhíd MOSFET illesztőprogram, kettőre lesz szükségünk a teljes híd vezérléséhez.

Az IR2104 adatlapja itt található:

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

6. lépés: A H -híd szakasz

A H -híd felelős a terhelésen átfolyó áramlás irányának alternatív megváltoztatásáért az MOSFETS adott készletének aktiválásával és deaktiválásával.

Ehhez a művelethez az IRF840 N csatornás MOSFET -eket választottam, amelyek akár 500 voltot is képesek kezelni, legfeljebb 5 amper árammal, ami több mint elég az alkalmazásunkhoz. A H -híd az, amely közvetlenül csatlakozik a váltakozó áramú készülékhez.

A MOSFET adatlapja az alábbiakban található:

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

7. lépés: Az áramkör tesztelése a kenyértáblán

Mielőtt a helyére forrasztaná az alkatrészeket, mindig jó ötlet kipróbálni az áramkört egy kenyértáblán, és kijavítani az esetlegesen felmerülő hibákat. A kenyértábla teszt során mindent összeállítottam a vázlat szerint (egy későbbi lépésben), és DSO segítségével ellenőriztem a kimeneti választ. Kezdetben alacsony feszültséggel teszteltem a rendszert, és csak miután megerősítettem, hogy működik, nagyfeszültségű bemenettel teszteltem

8. lépés: A Breadboard teszt befejeződött

Próbaterhelésként kisméretű, 60 wattos ventilátort használtam a kenyérsütő deszkámmal és a 12 V -os ólomakkumulátorral együtt. Csatlakoztattam a multimétereimet a kimeneti feszültség és az akkumulátorból fogyasztott áram méréséhez. Mérésekre van szükség annak biztosítására, hogy ne legyen túlterhelés, és a hatékonyság kiszámításához is.

9. lépés: A kapcsolási rajz és a sematikus fájl

Az alábbiakban a projekt teljes kapcsolási rajza látható, és ezzel együtt csatoltam az EAGLE sematikus fájlt az Ön számára. Nyugodtan módosítsa és használja a projektjeihez.

10. lépés: A forrasztási folyamat elindítása Veroboardon

Miután a tervezést teszteltük és ellenőriztük, most továbblépünk a forrasztási folyamathoz. Először forrasztottam fel az oszcillátor rész összes alkatrészét.

11. lépés: A MOSFET illesztőprogramok hozzáadása

A MOSFET illesztőprogram IC alapja és a bootstrap alkatrészek most forrasztva voltak

12. lépés: Az IC behelyezése a helyére

Behelyezéskor ügyeljen az IC tájolására. Keressen egy bevágást az IC -n a tűs referencia érdekében

13. lépés: A kondenzátorbank forrasztása

14. lépés: A H -híd MOSFET -jeinek hozzáadása

A H -híd 4 MOSFET -je a helyükre van forrasztva, 10 Ohm áramkorlátozó kapuellenállással, valamint a csavaros kapcsokkal együtt, hogy könnyen csatlakoztassa a bemeneti egyenfeszültséget és a váltakozó áramú kimeneti feszültséget.

15. lépés: Töltse ki a modult

Így néz ki a teljes modul a forrasztási folyamat befejezése után. Figyelje meg, hogy a legtöbb csatlakozás forrasztási nyomok és nagyon kevés áthidaló vezeték segítségével történt. Vigyázzon a laza csatlakozásokra a magas feszültség veszélye miatt.

16. lépés: Komplett inverter DC-DC átalakító modullal

Az inverter most már teljes, mindkét modul teljes és egymáshoz van rögzítve. Ez sikeresen működött a laptopom töltésében és egy kis asztali ventilátor áramellátásában.

Remélem tetszik ez a projekt:)

Nyugodtan ossza meg észrevételeit, kétségeit és visszajelzéseit az alábbi megjegyzések részben. Nézze meg a teljes útmutatót, és készítsen videót a projekt lényeges részleteiről és a felépítésről, és amíg ott van, fontolja meg, hogy feliratkozik a csatornámra:)