7 semplici circuiti inverter che puoi costruire a casa

7 semplici circuiti inverter che puoi costruire a casa

Questi 7 circuiti inverter possono sembrare semplici con il loro design, ma sono in grado di produrre una potenza di uscita ragionevolmente elevata e un'efficienza di circa il 75%. Impara come costruire questo mini inverter economico e alimentalo in piccolo Apparecchi da 220 V o 120 V. tali trapani, lampade LED, lampade CFL, asciugacapelli, caricatori mobili, ecc attraverso una batteria 12V 7 Ah.



Cos'è un semplice inverter

Un inverter che utilizza un numero minimo di componenti per convertire un 12 V CC in 230 V CA è chiamato inverter semplice. Una batteria al piombo da 12 V è la forma più standard di batteria utilizzata per il funzionamento di tali inverter.

Cominciamo con il più semplice nell'elenco che utilizza un paio di transistor 2N3055 e alcuni resistori.





1) Circuito inverter semplice che utilizza transistor ad accoppiamento incrociato

L'articolo tratta del dettagli costruttivi di un mini inverter. Leggere per conoscere la procedura di costruzione di un inverter di base che può fornire una potenza di uscita ragionevolmente buona e tuttavia è molto conveniente ed elegante.

Potrebbe esserci un numero enorme di circuiti inverter disponibili su Internet e riviste elettroniche. Ma questi circuiti sono spesso molto complicati e di tipo hi-end di inverter.



Quindi non ci resta altra scelta che chiederci come costruire inverter di potenza che possano essere non solo facili da costruire ma anche economici e altamente efficienti nel loro funzionamento.

Schema elettrico dell'inverter da 12 V a 230 V.

circuito inverter ad accoppiamento incrociato semplice 60 watt

Ebbene, la tua ricerca di un circuito del genere finisce qui. Il circuito di un inverter qui descritto è forse il più piccolo per quanto riguarda il numero di componenti, ma è abbastanza potente da soddisfare la maggior parte delle vostre esigenze.

Procedura di costruzione

Per cominciare, assicurati prima di avere dissipatori di calore adeguati per i due transistor 2N3055. Può essere fabbricato nel modo seguente:

  • Taglia due fogli di alluminio da 6/4 pollici ciascuno.
dissipatore di calore in alluminio
  • Piega un'estremità del foglio come mostrato nel diagramma. Praticare fori di dimensioni adeguate sulle curve in modo che possano essere fissate saldamente all'armadio metallico.
  • Se hai difficoltà a realizzare questo dissipatore di calore, puoi semplicemente acquistarlo dal tuo negozio di elettronica locale mostrato di seguito:
Transistor TO3 heaksink
  • Praticare anche dei fori per il montaggio dei transistor di potenza. I fori hanno un diametro di 3 mm, tipo di confezione TO-3.
  • Fissare saldamente i transistor ai dissipatori con l'aiuto di dadi e bulloni.
  • Collegare le resistenze in modo incrociato direttamente ai conduttori dei transistor come da schema elettrico.
  • Ora unire il dissipatore di calore, il transistor, il gruppo del resistore all'avvolgimento secondario del trasformatore.
  • Fissare l'intero gruppo del circuito insieme al trasformatore all'interno di una custodia metallica robusta e ben ventilata.
  • Montare le prese di ingresso e di uscita, il portafusibili, ecc. Esternamente all'armadio e collegarli adeguatamente al gruppo del circuito.

Una volta terminata l'installazione del dissipatore di cui sopra, è sufficiente interconnettere alcune resistenze ad alto watt e il 2N3055 (sul dissipatore di calore) con il trasformatore selezionato come indicato nello schema seguente.

Layout cablaggio completo

semplice cablaggio del circuito inverter con trasformatore, batteria 12V 7Ah e transistor

Dopo aver completato il cablaggio di cui sopra, è il momento di collegarlo con una batteria da 12V 7Ah, con una lampada da 60 watt collegata al secondario del trasformatore. All'accensione il risultato sarebbe un'illuminazione istantanea del carico con una luminosità sorprendente.

Qui l'elemento chiave è il trasformatore, assicurati che il trasformatore sia realmente valutato a 5 amp, altrimenti potresti trovare la potenza di uscita molto inferiore alle aspettative.

Posso dirlo dalla mia esperienza, ho costruito questa unità due volte, una volta quando ero al college e la seconda volta di recente nel 2015. Sebbene fossi più esperto durante la recente avventura, non sono riuscito a ottenere il fantastico potere che avevo acquisito dalla mia unità precedente. Il motivo era semplice, il trasformatore precedente era un robusto trasformatore personalizzato da 9-0-9 V da 5 ampere, rispetto al nuovo in cui avevo usato probabilmente un 5 amp con una valutazione errata, che in realtà era solo 3 amp con la sua uscita.

prototipo di immagine del modello funzionante per inverter semplice 2N3055

Elenco delle parti

Avrai bisogno solo dei seguenti componenti per la costruzione:

  • R1, R2 = 100 OHMS./ 10 WATT DI FERITA DEL FILO
  • R3, R4 = 15 OHM / 10 WATT A FILO FERITO
  • T1, T2 = TRANSISTORI DI POTENZA 2N3055 (MOTOROLA).
  • TRASFORMATORE = 9-0-9 VOLTS / 8 AMPS o 5 amp.
  • BATTERIA AUTOMOBILE = 12 VOLT / 10Ah
  • DISSIPATORE IN ALLUMINIO = TAGLIATO COME DA MISURA RICHIESTA.
  • ARMADIO IN METALLO VENTILATO = SECONDO LE DIMENSIONI DI TUTTO IL GRUPPO

Prova video

Come provarlo?

  • Il test di questo mini inverter viene eseguito nel seguente metodo:
  • A scopo di test, collegare una lampadina a incandescenza da 60 watt alla presa di uscita dell'inverter.
  • Quindi, collega un dispositivo completamente carico Batteria per automobile da 12 V. ai suoi terminali di alimentazione.
  • La lampadina da 60 watt dovrebbe immediatamente accendersi intensamente, indicando che l'inverter funziona correttamente.
  • Questo conclude la costruzione e il collaudo del circuito inverter.
  • Spero che dalle discussioni di cui sopra abbiate capito chiaramente come costruire un inverter che non sia solo semplice da costruire ma anche molto conveniente per ognuno di voi.
  • Può essere utilizzato per alimentare piccoli elettrodomestici come saldatore , Luci CFL, piccole ventole portatili, ecc. La potenza di uscita si trova in prossimità di 70 watt e dipende dal carico.
  • L'efficienza di questo inverter è di circa il 75%. L'unità può essere collegata alla batteria del veicolo stessa quando è all'aperto, in modo da eliminare il problema di trasportare una batteria aggiuntiva.

Funzionamento del circuito

Il funzionamento di questo circuito mini inverter è piuttosto unico e diverso dai normali inverter che prevedono uno stadio oscillatore discreto per l'alimentazione dei transistor.

Tuttavia qui le due sezioni oi due bracci del circuito funzionano in modo rigenerativo. È molto semplice e può essere compreso attraverso i seguenti punti:

Le due metà del circuito, indipendentemente da quanto siano abbinate, saranno sempre costituite da un leggero squilibrio nei parametri che le circondano, come le resistenze, Hfe, giri di avvolgimento del trasformatore ecc.

A causa di ciò, entrambe le metà non sono in grado di condurre insieme in un istante.

Supponiamo che la metà superiore dei transistor conduca per prima, ovviamente riceveranno la loro tensione di polarizzazione attraverso la metà inferiore dell'avvolgimento del trasformatore tramite R2.

Tuttavia, nel momento in cui si saturano e conducono completamente, l'intera tensione della batteria viene trascinata a terra attraverso i loro collettori.

Questo risucchia a secco qualsiasi tensione attraverso R2 alla loro base e smettono immediatamente di condurre.

Questo dà l'opportunità ai transistor inferiori di condurre e il ciclo si ripete.

L'intero circuito inizia così ad oscillare.

Le resistenze emettitore di base vengono utilizzate per fissare una soglia particolare per la rottura della loro conduzione, aiutano a fissare un livello di riferimento di polarizzazione di base.

Il circuito sopra è stato ispirato dal seguente design di Motorola:


AGGIORNARE: Potresti anche provare questo: Circuito mini inverter da 50 watt


Semplice inverter ad accoppiamento incrociato approvato Motorola

Forma d'onda di uscita migliore dell'onda quadra (ragionevolmente adatta a tutti gli apparecchi elettronici))

Progettazione PCB per il semplice circuito inverter 2N3055 spiegato sopra (layout lato pista)

semplice layout PCB inverter

2) Utilizzo di IC 4047

Inverter onda quadra IC 4047 con parti

Come mostrato sopra, un piccolo semplice ma utile l'inverter può essere costruito utilizzando un solo IC 4047 . L'IC 4047 è un versatile oscillatore IC singolo, che produrrà precisi periodi di ON / OFF sui suoi pin di uscita # 10 e # 11. La frequenza qui potrebbe essere determinata calcolando accuratamente il resistore R1 e il condensatore C1. Questi componenti determinano la frequenza di oscillazione all'uscita del circuito integrato che a sua volta imposta la frequenza di uscita a 220 V CA di questo circuito inverter. Può essere impostato a 50Hz o 60Hz secondo le preferenze individuali.

La batteria, il mosfet e il trasformatore possono essere modificati o aggiornati secondo le specifiche di potenza di uscita richieste dell'inverter.

Per il calcolo dei valori RC e della frequenza di uscita fare riferimento a scheda tecnica dell'IC

Risultati del test video

3) Utilizzo di IC 4049

Dettagli pinout IC 4049

Dettagli pin IC 4049

semplice circuito inverter utilizzando IC 4049

In questo semplice circuito inverter utilizziamo un singolo IC 4049 che include 6 NON cancelli o 6 inverter all'interno . Nel diagramma sopra N1 ---- N6 indicano le 6 porte che sono configurate come oscillatori e stadi buffer. Le porte NOT N1 e N2 sono fondamentalmente utilizzate per lo stadio dell'oscillatore, la C e la R possono essere selezionate e fissate per determinare la frequenza di 50 Hz o 60 Hz secondo le specifiche del paese

Le restanti porte da N3 a N6 sono regolate e configurate come buffer e invertitori in modo che l'uscita finale si traduca nella produzione di impulsi di commutazione alternati per i transistor di potenza. La configurazione garantisce inoltre che nessun gate venga lasciato inutilizzato e inattivo, il che potrebbe altrimenti richiedere la terminazione separata dei loro ingressi su una linea di alimentazione.

Il trasformatore e la batteria possono essere selezionati in base ai requisiti di alimentazione o alle specifiche di potenza del carico.

L'uscita sarà puramente un'onda quadra.

La formula per il calcolo della frequenza è data come:

f = 1 /1.2RC,

dove R sarà in Ohms e F in Farads

4) Utilizzo di IC 4093

numero di pinout e dettagli di funzionamento dell

Dettagli pin IC 4093

Circuito inverter semplice IC 4093

Abbastanza simile al precedente NOT gate inveter, il semplice inverter basato su gate NAND mostrato sopra può essere costruito utilizzando un singolo IC 4093. Le porte da N1 a N4 indicano il 4 porte all'interno dell'IC 4093 .

N1, è cablato come un circuito oscillatore, per generare gli impulsi richiesti a 50 o 60 Hz. Questi vengono opportunamente invertiti e tamponati utilizzando le restanti porte N2, N3, N4 al fine di fornire finalmente la frequenza di commutazione alternata attraverso le basi dei BJT di potenza, che a loro volta commutano il trasformatore di potenza alla velocità fornita per generare i 220 V o 120 V richiesti AC all'uscita.

Sebbene qualsiasi circuito integrato per gate NAND funzionerebbe qui, si consiglia di utilizzare l'IC 4093 poiché dispone della funzione di trigger Schmidt, che garantisce un leggero ritardo nella commutazione e aiuta a creare una sorta di tempo morto tra le uscite di commutazione, assicurandosi che i dispositivi di alimentazione siano mai accesi insieme nemmeno per una frazione di secondo.

5) Un altro semplice inverter con gate NAND che utilizza MOSFET

Un altro progetto di circuito inverter semplice ma potente è spiegato nei paragrafi seguenti che possono essere costruiti da qualsiasi appassionato di elettronica e utilizzati per alimentare la maggior parte degli elettrodomestici (carichi resistivi e SMPS).

L'uso di un paio di mosfet influenza una potente risposta del circuito che coinvolge pochissimi componenti, tuttavia la configurazione a onda quadra limita l'unità da alcune applicazioni utili.

introduzione

Il calcolo dei parametri MOSFET può sembrare che implichi alcuni passaggi difficili, tuttavia, seguendo il design standard, è sicuramente facile far entrare in azione questi meravigliosi dispositivi.

Quando parliamo di circuiti inverter che coinvolgono uscite di potenza, i MOSFET diventano imperativamente una parte del progetto e anche il componente principale della configurazione, specialmente alle estremità di uscita di pilotaggio del circuito.

Essendo i circuiti inverter i preferiti con questi dispositivi, discuteremo di uno di questi progetti che incorpora MOSFET per alimentare lo stadio di uscita del circuito.

Facendo riferimento al diagramma, vediamo un progetto di inverter molto semplice che coinvolge uno stadio oscillatore a onda quadra, uno stadio buffer e lo stadio di uscita di potenza.

L'utilizzo di un unico circuito integrato per la generazione delle onde quadre richieste e per il buffering degli impulsi rende particolarmente facile il design, soprattutto per i nuovi appassionati di elettronica.

Utilizzo di porte NAND IC 4093 per il circuito dell'oscillatore

L'IC 4093 è un circuito trigger Schmidt con gate NAND quadruplo, una singola NAND è cablata come un multivibratore astabile per la generazione degli impulsi quadrati di base. Il valore del resistore o del condensatore può essere regolato per acquisire impulsi di 50 Hz o 60 Hz. Per le applicazioni a 220 V è necessario selezionare l'opzione a 50 Hz e a 60 Hz per le versioni a 120 V.

L'output dallo stadio dell'oscillatore sopra è legato a un paio di altri Porte NAND utilizzate come buffer , le cui uscite sono infine terminate con il gate dei rispettivi MOSFET.

Le due porte NAND sono collegate in serie in modo che i due mosfet ricevano alternativamente livelli logici opposti dallo stadio dell'oscillatore e commutino alternativamente i MOSFET per effettuare le induzioni desiderate nell'avvolgimento di ingresso del trasformatore.

IC 4093 con circuito inverter mosfet

Commutazione Mosfet

La suddetta commutazione dei MOSFET inserisce l'intera corrente della batteria all'interno dei relativi avvolgimenti del trasformatore, inducendo un incremento istantaneo della potenza all'avvolgimento opposto del trasformatore da cui viene ricavata l'uscita al carico.

I MOSFET sono in grado di gestire più di 25 Ampere di corrente e la gamma è piuttosto ampia e quindi diventa trasformatori di pilotaggio adatti di diverse specifiche di potenza.

Si tratta solo di modificare il trasformatore e la batteria per realizzare inverter di diverse gamme con differenti potenze.

Elenco delle parti per lo schema del circuito dell'inverter da 150 watt sopra spiegato:

  • R1 = 220K pot, deve essere impostato per acquisire l'uscita in frequenza desiderata.
  • R2, R3, R4, R5 = 1K,
  • T1, T2 = IRF540
  • N1 — N4 = IC 4093
  • C1 = 0,01 uF,
  • C3 = 0,1uF

TR1 = avvolgimento di ingresso 0-12V, corrente = 15 Amp, tensione di uscita secondo le specifiche richieste

La formula per il calcolo della frequenza sarà identica a quella descritta sopra per IC 4049.

f = 1 /1.2RC. dove R = R1 imposta il valore e C = C1

6) Utilizzo di IC 4060

Circuito inverter semplice basato su IC 4060

Se hai un singolo IC 4060 nella tua scatola di spazzatura elettronica, insieme a un trasformatore e alcuni transistor di potenza, probabilmente sei pronto per creare il tuo semplice circuito inverter di potenza usando questi componenti. Il progetto di base del circuito inverter basato su IC 4060 proposto può essere visualizzato nello schema sopra. Il concetto è fondamentalmente lo stesso, usiamo il IC 4060 come oscillatore , e impostare la sua uscita per creare alternativamente impulsi di accensione e spegnimento tramite uno stadio a transistor BC547 dell'inverter.

Proprio come IC 4047, l'IC 4060 richiede componenti RC esterni per impostare la sua frequenza di uscita, tuttavia, l'uscita dall'IC 4060 è terminata in 10 piedinature individuali in un ordine specifico in cui l'uscita genera frequenza a una velocità doppia rispetto alla sua pinout precedente.

Sebbene tu possa trovare 10 uscite separate con una frequenza di frequenza 2X attraverso i piedini delle uscite IC, abbiamo selezionato il pin # 7 poiché fornisce la frequenza di frequenza più veloce tra le altre e quindi può soddisfarla utilizzando componenti standard per la rete RC, che potrebbe essere facilmente disponibile per te indipendentemente dalla parte del globo in cui ti trovi.

Per calcolare i valori RC per R2 + P1 e C1 e la frequenza è possibile utilizzare la formula come descritto di seguito:

Oppure un altro modo è attraverso la seguente formula:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

Rt è in Ohms, Ct in Farads

È possibile ottenere maggiori informazioni da questo articolo

Ecco un'altra fantastica idea di inverter fai-da-te che è estremamente affidabile e utilizza parti ordinarie per realizzare un progetto di inverter ad alta potenza e può essere aggiornata a qualsiasi livello di potenza desiderato.

Impariamo di più su questo semplice design

7) Il più semplice inverter da 100 Watt per i nuovi arrivati

Il circuito di un semplice inverter da 100 watt discusso in questo articolo può essere considerato il design dell'inverter più efficiente, affidabile, facile da costruire e potente. Convertirà efficacemente qualsiasi 12V in 220V utilizzando componenti minimi

introduzione

L'idea è stata pubblicata molti anni fa in una delle riviste di elettronica di elecktor, la presento qui in modo che tutti voi possiate realizzare e utilizzare questo circuito per le vostre applicazioni personali. Impariamo di più.

Il semplice progetto di circuito inverter da 100 watt proposto è stato pubblicato molto tempo fa in una delle riviste di elettronica elektor e secondo me questo circuito è uno dei migliori progetti di inverter che puoi ottenere.

Lo considero il migliore perché il design è ben bilanciato, ben calcolato, utilizza parti ordinarie e se fatto tutto correttamente inizierebbe a funzionare immediatamente.

L'efficienza di questo design è vicino all'85%, il che è buono considerando il formato semplice e i bassi costi coinvolti.

Utilizzo di un transistor astable come oscillatore a 50 Hz

Fondamentalmente l'intero progetto è costruito attorno a uno stadio multivibratore astabile, costituito da due transistor a bassa potenza per uso generico BC547 insieme alle parti associate costituite da due condensatori elettrolitici e alcune resistenze.

Questa fase è responsabile della generazione degli impulsi di base a 50 Hz necessari per l'avvio delle operazioni dell'inverter.

I segnali di cui sopra sono a bassi livelli di corrente e quindi richiedono di essere elevati ad alcuni ordini più alti. Questo viene fatto dai transistor driver BD680, che sono Darlington per natura.

Questi transistor ricevono i segnali a 50 Hz a bassa potenza dagli stadi del transistor BC547 e li sollevano a livelli di corrente più elevati in modo che possano essere alimentati ai transistor di uscita.

I transistor di uscita sono una coppia di 2N3055 che ricevono un pilotaggio di corrente amplificato alle loro basi dallo stadio di pilotaggio sopra.

Transistor 2N3055 come stadio di potenza

I transistor 2N3055 vengono quindi pilotati anche ad alta saturazione e alti livelli di corrente che vengono pompati alternativamente nei relativi avvolgimenti del trasformatore, e convertiti nei 220V AC volt richiesti sul secondario del trasformatore.

Inverter 2N3055 circuito semplice da 100 watt

Elenco delle parti per il semplice circuito inverter da 100 watt spiegato sopra

  • R1, R2 = 27K, 1/4 watt 5%
  • R3, R4, R5, R6 = 330 OHMS, 1/4 watt 5%
  • R7, R8 = 22 OHM, TIPO A FILO DA 5 WATT
  • C1, C2 = 470nF
  • T1, T2 = BC547,
  • T3, T4 = BD680 O TIP127
  • T5, T6 = 2N3055,
  • D1, D2 = 1N5402
  • TRASFORMATORE = 9-0-9V, 5 AMP
  • BATTERIA = 12V, 26AH,

Dissipatore di calore per T3 / T4 e T5 / T6

Specifiche:

  1. Potenza in uscita: 100 watt se vengono utilizzati singoli transistor 2n3055 su ciascun canale.
  2. Frequenza: 50 Hz, onda quadra,
  3. Tensione di ingresso: 12V a 5 Amp per 100 Watt,
  4. Volt di uscita: 220 V o 120 V (con alcune regolazioni)

Dalla discussione di cui sopra potresti sentirti completamente illuminato su come costruire questi 7 semplici circuiti inverter, configurando un dato circuito oscillatore di base con uno stadio BJT e un trasformatore, e incorporando parti molto ordinarie che potrebbero essere già esistenti con te o accessibili recuperando una vecchia scheda PC assemblata.

Come calcolare le resistenze e i condensatori per frequenze di 50 Hz o 60 Hz

In questo circuito inverter basato su transistor, il design dell'oscillatore è costruito utilizzando un circuito astabile transistorizzato.

Fondamentalmente le resistenze e i condensatori associati alle basi dei transistor determinano la frequenza dell'uscita. Sebbene questi siano calcolati correttamente per produrre una frequenza di circa 50 Hz, se sei ulteriormente interessato a modificare la frequenza di uscita secondo le tue preferenze puoi farlo facilmente calcolandoli attraverso questo Calcolatrice multivibratore astabile a transistor.

Modulo push-pull universale

Se sei interessato a ottenere un design più compatto ed efficiente utilizzando una semplice configurazione push pull con trasformatore a 2 fili, puoi provare i seguenti due concetti

Il primo di seguito utilizza l'IC 4047, insieme a un paio di MOSFET a canale p e a canale n:

Se desideri utilizzare un altro stadio dell'oscillatore secondo le tue preferenze, in tal caso puoi applicare il seguente design universale.

Ciò consentirà di integrare qualsiasi stadio dell'oscillatore desiderato e ottenere l'uscita push pull richiesta da 220 V.

Inoltre dispone anche di uno stadio caricabatteria a commutazione automatica integrato.

Vantaggi dell'inverter push-pull semplice

I principali vantaggi di questo inverter push-pull universale sono:

  • Utilizza un trasformatore a 2 fili, che rende il design altamente efficiente, in termini di dimensioni e potenza.
  • Incorpora una commutazione con caricabatteria, che carica la batteria quando è presente la rete e durante un'interruzione di rete passa alla modalità inverter utilizzando la stessa batteria per produrre i 220 V previsti dalla batteria.
  • Utilizza normali MOSFET a canale P e a canale N senza circuiti complessi.
  • È più economico da costruire e più efficiente rispetto alla controparte centrale.
semplice modulo full bridge con caricabatteria e cambio automatico

MODULO MOSFET PUSH PULL UNIVERSALE CHE SI INTERFACCIA CON QUALSIASI CIRCUITO OSCILLATORE DESIDERATO

Per gli utenti avanzati

Quanto sopra spiegato erano alcuni semplici progetti di circuiti inverter, tuttavia se ritieni che siano abbastanza ordinari per te, puoi sempre esplorare progetti più avanzati inclusi in questo sito web. Ecco alcuni altri collegamenti per il tuo riferimento:


Più progetti di inverter per te con la guida in linea completa!

  • 7 migliori circuiti inverter modificati
  • 5 migliori circuiti inverter basati su IC 555
  • Circuiti inverter SG3525




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