Como fazer um circuito inversor de energia caseiro simples de 200 VA - conceito de onda quadrada

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Uma eficiência de cerca de 85% e uma potência de saída de mais de 200 watts é o que você obterá do projeto atual de um inversor de energia (construído em casa). Esquema de circuito completo e procedimento de construção explicados aqui.

Introdução

Você pode ter encontrado muitos artigos sobre inversores de potência, mas ainda pode estar confuso sobre como fazer um inversor de potência? O presente conteúdo fornece um tutorial completo de construção de um inversor de energia construído em casa.



Se você está planejando fazer seu próprio inversor de energia simples e de baixo custo, provavelmente não encontrará um circuito melhor do que o atual.



Este design resistente e fácil de construir inclui muito poucos componentes que podem ser encontrados prontamente disponíveis em qualquer loja de varejo eletrônico.

A saída do inversor será obviamente uma onda quadrada e também dependente da carga. Mas essas desvantagens não importam muito, contanto que equipamentos eletrônicos sofisticados não sejam operados com ele e a saída não seja sobrecarregada.

O grande benefício do design atual é sua simplicidade, custo muito baixo, alta potência, operação de 12 volts e baixa manutenção. Além disso, uma vez construído, um início instantâneo é bastante garantido.

Se algum problema for encontrado, a solução de problemas não será uma dor de cabeça e pode ser rastreada em minutos. A eficiência do sistema também é bastante alta, em torno de 85% e a potência de saída está acima de 200 watts.

Um multivibrador simples de dois transistores astáveis ​​forma o principal gerador de onda quadrada. O sinal é devidamente amplificado por dois transistores Darlington de média potência amplificador de corrente.

Este sinal de onda quadrada amplificado é posteriormente alimentado para o estágio de saída que compreende transistores de alta potência conectados em paralelo. Esses transistores convertem esse sinal em pulsos alternados de alta corrente que são despejados nos enrolamentos secundários do transformador de potência.

A tensão induzida do enrolamento secundário para o primário resulta em uma conversão massiva de 230 ou 120 volts, de acordo com as especificações do transformador.

Vamos estudar em detalhes como o circuito funciona.

Operação de Circuito

A descrição do diagrama de circuito deste inversor de energia construído em casa pode ser simplesmente entendida através dos seguintes pontos:

O transistor T1 e T2 junto com C1 e C2 e as outras partes associadas formam o multivibrador astável necessário e o coração do circuito.

Os sinais de onda quadrada relativamente fracos gerados no coletor de T1 e T2 são aplicados à base dos transistores de driver T2 e T3 respectivamente. Eles são especificados como pares Darlington e, portanto, amplificam de forma muito eficaz os sinais para níveis adequados para que possam ser alimentados para a configuração do transistor de saída de alta potência.

Ao receber o sinal de T2 e T3, todos os transistores de saída paralela saturam bem o suficiente de acordo com a variação do sinal e criam um grande efeito push pull nos enrolamentos secundários do transformador de potência. Esta comutação alternada de toda a tensão da bateria através dos enrolamentos induz um aumento maciço de energia nos enrolamentos primários do transformador, produzindo a saída CA desejada.

Os resistores colocados no emissor dos transistores 2N3055 são todos de 1 Ohm, 5 Watts e foram introduzidos para evitar situações de fuga térmica com qualquer um dos transistores.

LISTA DE PEÇAS

RESISTORES ¼ WATT, CFR

R1, R4 = 470 Ω,

R2, R3 = 39 K,

RESISTORES, 10 WATT, FERIDA DE ARAME

R5, R6 = 100 Ω,

R7 ----- R14 = 15 Ω,

R15 ---- R22 = 0,22 Ohms, 5 watts (pode ser conectado diretamente se todos os transistores paralelos estiverem montados em um dissipador de calor comum, separado para cada canal)

Capacitores

C1, C2 = 0,33 µF, 50 VOLTS, TANTALLUM,

Semicondutores

D1, D2 = 1N5408,

T1, T2 = BC547B,

T3, T4 = TIP 127,

T5 ----- T12 = 2N 3055 TRANSISTORES DE POTÊNCIA,

Misc.

TRANSFORMER = 10 a 20 AMPS, 9 - 0 - 9 VOLTS,

HEATSINKS = LARGE FINNED TYPE,

BATERIA = 12 VOLT, 100 AH

Tutorial de construção do inversor

A discussão abaixo fornecida deve fornecer uma explicação detalhada detalhada sobre como construir seu próprio inversor de energia:

AVISO: O presente circuito envolve correntes alternadas perigosas, recomenda-se extremo cuidado.

A única parte do circuito que provavelmente é difícil de obter é o transformador, porque um transformador de 10 Amp não está facilmente disponível no mercado. Nesse caso, você pode obter dois transformadores de 5 Amp (facilmente disponíveis) e conectar suas derivações secundárias em paralelo.

Não conecte seu primário em paralelo, em vez disso, divida-os em duas saídas separadas (veja a imagem e clique para ampliar).

A próxima etapa difícil no procedimento de construção é a confecção dos dissipadores de calor. Não recomendo que você os fabrique sozinho, pois a tarefa pode ser entediante e demorada também. Seria melhor deixá-los prontos. Você encontrará no mercado variedade, em diferentes tamanhos.

Diagrama de Pinagem 2N3055

Selecione os adequados e certifique-se de que os furos sejam feitos de forma adequada para o pacote TO-3, conforme mostrado na figura. TO-3 é o código para reconhecer tipicamente as dimensões dos transistores de potência que são categorizados no tipo usado no presente circuito, ou seja, para 2N3055.

Fixe T5 ---- T8 firmemente sobre os dissipadores de calor usando parafusos 1/8 * 1/2, porcas e arruelas de pressão. Você pode usar dois dissipadores de calor separados para os dois conjuntos de transistores ou um único dissipador de calor grande. Não se esqueça de isolar os transistores do dissipador de calor com a ajuda do kit de isolamento de mica.

Diagrama de pinagem TIP127

Construir o PCB é apenas uma questão de colocar todos os componentes no lugar e interconectar seus terminais de acordo com o esquema de circuito fornecido. Isso pode ser feito simplesmente sobre um pedaço de PCB geral.

Os transistores T3 e T4 também precisam de dissipadores de calor, um dissipador de calor de alumínio tipo canal “C” fará o trabalho perfeitamente. Isso também pode ser adquirido pronto, de acordo com o tamanho fornecido.

Agora podemos conectar os pontos relevantes da placa montada aos transistores de potência instalados nos dissipadores de calor. Cuidado com sua base, emissor e coletor, uma conexão errada significaria um dano instantâneo do dispositivo em particular.

Uma vez que todos os fios estejam devidamente conectados aos pontos necessários, levante todo o conjunto com cuidado e coloque-o na base de uma caixa metálica forte e resistente. O tamanho da caixa deve ser tal que o conjunto não fique abarrotado.

Nem é preciso dizer que as saídas e as entradas do circuito devem ser terminadas em tomadas de tipo de soquete adequado, para facilitar as conexões externas. Os acessórios externos também devem incluir um porta-fusível, LEDs e uma chave seletora.

Como testar

  • Testar este inversor feito em casa é muito simples. Isso pode ser feito das seguintes maneiras:
  • Insira o fusível especificado no porta-fusível.
  • Conecte uma lâmpada incandescente de 120/230 volts e 100 watts no soquete de saída,
  • Agora pegue uma bateria de chumbo-ácido de 12V / 100Ah totalmente carregada e conecte seus pólos aos terminais de alimentação do inversor.
  • Se tudo estiver conectado de acordo com o esquema fornecido, o inversor deve começar a funcionar instantaneamente iluminando a lâmpada de forma brilhante.
  • Para sua satisfação, você pode verificar o consumo atual da unidade seguindo os passos simples:
  • Pegue um multímetro digital (DMM), selecione a faixa de corrente de 20A nele.
  • Remova o fusível do inversor de seu porta-fusíveis,
  • Prenda os bastões do DMM nos terminais do fusível de modo que o bastão positivo do DMM se conecte ao positivo da bateria.
  • Ligue o inversor, a corrente consumida será exibida instantaneamente no DMM. Se você multiplicar esta corrente pela tensão da bateria, ou seja, por 12, o resultado fornecerá a energia de entrada consumida.
  • Da mesma forma, você pode encontrar a potência de saída consumida por meio do procedimento acima (DMM definido na faixa de CA). Aqui você terá que multiplicar a corrente de saída pela tensão de saída (120 ou 230)
  • Dividindo a potência de saída pela potência de entrada e multiplicando o resultado por 100, você obterá imediatamente a eficiência do inversor.
  • Se você tiver alguma dúvida sobre como construir seu próprio inversor de energia, fique à vontade para comentar (os comentários precisam de moderação, podem demorar para aparecer).



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