220 ولت DC تا 220 ولت AC: اینورتر DIY قسمت 2: 17 مرحله

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:53

سلام به همگی. امیدوارم همگی سالم و سلامت باشید. در این دستورالعمل به شما نشان خواهم داد که چگونه این مبدل DC را به AC تبدیل کردم که ولتاژ 220V DC را به ولتاژ AC 220V تبدیل می کند. ولتاژ AC تولید شده در اینجا یک سیگنال موج مربع است و نه یک سیگنال موج سینوسی خالص. این پروژه ادامه پروژه پیش نمایش من است که برای تبدیل 12 ولت DC به 220 ولت DC طراحی شده است. به شدت توصیه می شود که قبل از ادامه این پروژه ، ابتدا از پروژه قبلی من دیدن کنید. پیوند پروژه مبدل DC به DC من این است:

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

این سیستم سیگنال 220 ولت DC را به سیگنال متناوب 220 ولت در 50 هرتز تبدیل می کند که فرکانس تغذیه AC تجاری در اکثر کشورها است. در صورت نیاز می توان فرکانس را به راحتی در 60 هرتز تنظیم کرد. برای این اتفاق من از توپولوژی پل H کامل با استفاده از 4 ماسفت فشار قوی استفاده کرده ام.

شما می توانید هر دستگاه تجاری را با توان 150 وات و حداکثر 200 وات برای مدت کوتاه اجرا کنید. من با موفقیت این مدار را با شارژرهای موبایل ، لامپ های CFL ، شارژر لپ تاپ و فن میز آزمایش کردم و همه آنها با این طرح خوب کار می کنند. در حین کار با فن نیز صدای زمزمه ای به گوش نمی رسید. با توجه به راندمان بالای مبدل DC-DC ، مصرف جریان بدون بار این سیستم تنها حدود 60 میلی آمپر است.

این پروژه برای به دست آوردن قطعات بسیار ساده و آسان استفاده می کند و برخی از آنها حتی از منبع تغذیه قدیمی کامپیوتر نجات می یابند.

بنابراین ، بدون هیچ گونه تاخیر بیشتر ، اجازه دهید با روند ساخت شروع کنیم!

هشدار: این یک پروژه فشار قوی است و اگر مراقب نباشید ، می تواند شوک کشنده ای به شما وارد کند. این پروژه را تنها در صورتی امتحان کنید که در کار با ولتاژ بالا مهارت کافی دارید و در ساخت مدارهای الکترونیکی تجربه دارید. اگر نمی دانید چه کار می کنید تلاش نکنید

تدارکات

1. ماسفت های کانال IRF840 - 4
2. IC SG3525N - 1
3. درایور IR2104 mosfet IC - 2
4. پایه IC 16 پین (اختیاری) -1
5. پایه IC 8 پین (اختیاری) - 1
6. خازن سرامیکی 0.1uF - 2
7. خازن الکترولیتی 10uF - 1
8. 330uF خازن الکترولیتی 200 ولت - 2 (من آنها را از SMPS نجات دادم)
9. خازن الکترولیتی 47uF - 2
10. دیود عمومی 1N4007 - 2
11. مقاومت 100K -1
12. مقاومت 10K - 2
13. مقاومت 100 اهم -1
14. مقاومت 10 اهم - 4
15. مقاومت متغیر 100K (از پیش تعیین شده/ trimpot) - 1
16. پایانه های پیچ - 2
17. وربورد یا ورق ورق
18. اتصال سیم ها
19. کیت لحیم کاری
20. مولتی متر
21. اسیلوسکوپ (اختیاری است اما به تنظیم دقیق فرکانس کمک می کند)

مرحله 1: جمع آوری تمام قسمت های مورد نیاز

مهم این است که ابتدا همه قسمتهای لازم را جمع آوری کنیم تا بتوانیم به سرعت به ساخت پروژه بپردازیم. از این تعداد چند قطعه از منبع تغذیه رایانه قدیمی نجات یافته است.

مرحله 2: بانک خازن

بانک خازن در اینجا نقش مهمی ایفا می کند. در این پروژه ، DC ولتاژ بالا به AC با ولتاژ بالا تبدیل می شود ، بنابراین مهم است که منبع تغذیه DC صاف و بدون هیچ گونه نوسان باشد. این جایی است که این خازن های بزرگ گوشتی به کار می روند. من دو خازن 330uF 200V را از یک SMPS دریافت کردم. ترکیب آنها به صورت سری به من ظرفیت تقریبی 165uF می دهد و درجه ولتاژ را تا 400 ولت افزایش می دهد. با استفاده از ترکیب سری خازن ها ، ظرفیت معادل کاهش می یابد اما محدوده ولتاژ افزایش می یابد. این هدف برنامه من را حل کرد. در حال حاضر DC ولتاژ بالا توسط این بانک خازن صاف می شود. این بدان معناست که ما یک سیگنال AC ثابت دریافت می کنیم و ولتاژ در هنگام راه اندازی یا هنگامی که بار به طور ناگهانی متصل یا قطع می شود نسبتاً ثابت می ماند.

هشدار: این خازن های با ولتاژ بالا می توانند شارژ خود را برای مدت زمان طولانی و طولانی ذخیره کنند ، که می تواند تا چند ساعت طول بکشد! بنابراین تنها در صورتی تلاش کنید که این پروژه را در زمینه الکترونیک داشته باشید و تجربه کار با ولتاژ بالا را داشته باشید. این کار را با مسئولیت خود انجام دهید

مرحله 3: تصمیم گیری در مورد قرار دادن اجزاء

از آنجا که ما این پروژه را روی یک تخته ورود می سازیم ، مهم است که همه اجزا به صورت استراتژیک قرار بگیرند تا اجزای مربوطه به یکدیگر نزدیکتر باشند. به این ترتیب ، آثار لحیم کاری حداقل خواهند بود و تعداد کمتری از سیم های بلوز استفاده می شود که باعث می شود طرح مرتب تر و مرتب تر شود.

مرحله 4: بخش نوسان ساز

سیگنال 50 هرتز (یا 60 هرتز) توسط PWM IC-SG3525N با ترکیبی از اجزای زمان بندی RC تولید می شود.

برای به دست آوردن جزئیات بیشتر در مورد عملکرد SG3525 IC ، در اینجا پیوندی به برگه اطلاعات IC وجود دارد:

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

برای بدست آوردن خروجی متناوب 50 هرتز ، فرکانس نوسان داخلی باید 100 هرتز باشد که می تواند با استفاده از Rt تقریباً 130KHz و Ct برابر با 0.1uF تنظیم شود. فرمول محاسبه فرکانس در برگه داده IC ارائه شده است. از یک مقاومت 100 اهمی بین پین 5 و 7 برای اضافه کردن زمان تعلیق کمی برای اطمینان از ایمنی قطعات سوئیچینگ (MOSFETS) استفاده می شود.

مرحله 5: بخش درایور MOSFET

از آنجا که DC با ولتاژ بالا از طریق MOSFET ها تغییر می کند ، امکان اتصال مستقیم خروجی های SG3525 به دروازه MOSFET وجود ندارد ، همچنین تعویض MOSFET های کانال N در قسمت بالای مدار آسان نیست و نیاز به یک مدار راه اندازی مناسب دارد. همه اینها را می توان به طور کارآمد توسط راننده MOSFET IC IR2104 اداره کرد و قادر به رانندگی/ تعویض MOSFET هایی است که ولتاژها را تا 600 ولت مجاز می کند. این IC را برای برنامه های کاربردی خارج مناسب می کند. از آنجا که IR2104 یک راننده MOSFET نیم پل است ، ما برای کنترل کامل پل به دو عدد از آنها نیاز داریم.

برگه اطلاعات IR2104 را می توانید در اینجا پیدا کنید:

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

مرحله 6: بخش H Bridge

پل H همان چیزی است که مسئول تغییر جریان جریان از طریق بار با فعال کردن و غیرفعال کردن مجموعه داده شده از MOSFETS است.

برای این عملیات ، MOSFET های کانال IRF840 N را انتخاب کرده ام که می توانند تا 500 ولت با حداکثر جریان 5 آمپر را اداره کنند ، که برای برنامه ما بیش از حد کافی است. پل H چیزی است که مستقیماً به دستگاه AC متصل می شود.

برگه داده این MOSFET در زیر آورده شده است:

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

مرحله 7: آزمایش مدار روی Breadboard

قبل از لحیم کاری اجزا در محل ، همیشه ایده خوبی است که مدار را روی تخته نان آزمایش کرده و هرگونه اشتباه یا خطایی را که ممکن است رخ دهد ، برطرف کنید. در آزمایش تخته نان من همه چیز را طبق طرح (که در مرحله بعد ارائه شده است) جمع آوری کردم و پاسخ خروجی را با استفاده از DSO تأیید کردم. در ابتدا سیستم را با ولتاژ پایین آزمایش کردم و تنها پس از تأیید عملکرد آن ، آن را با ورودی ولتاژ بالا آزمایش کردم

مرحله 8: آزمایش Breadboard به پایان رسید

به عنوان یک بار آزمایشی ، من از یک فن کوچک 60 وات به همراه تنظیم تخته نان و یک باتری سربی اسید 12 ولت استفاده کردم. من مولتی مترهایم را وصل کرده بودم تا ولتاژ خروجی و جریان مصرفی از باتری را اندازه گیری کنم. اندازه گیری ها برای اطمینان از عدم وجود بار اضافی و همچنین محاسبه کارایی مورد نیاز است.

مرحله 9: نمودار مدار و فایل شماتیک

در زیر کل نمودار مدار پروژه است و به همراه آن فایل شماتیک EAGLE را برای مرجع شما ضمیمه کرده ام. در صورت تمایل می توانید همان را برای پروژه های خود تغییر دهید و استفاده کنید.

مرحله 10: شروع فرآیند لحیم کاری در Veroboard

با آزمایش و تأیید طرح ، اکنون به مرحله لحیم کاری می رویم. اول ، من تمام اجزای مربوط به بخش نوسان ساز را لحیم کرده ام.

مرحله 11: افزودن درایورهای MOSFET

پایه IC راننده MOSFET و اجزای بوت استرپ لحیم شده اند

مرحله 12: IC را در جای خود قرار دهید

هنگام قرار دادن IC مراقب جهت آن باشید. برای مرجع پین به دنبال شکاف روی IC باشید

مرحله 13: لحیم کردن بانک خازن

مرحله 14: افزودن MOSFETS از H Bridge

4 ماسفت پل H به همراه مقاومت دروازه های محدودکننده فعلی آنها 10 اهم و به همراه ترمینال های پیچی برای اتصال آسان ولتاژ DC ورودی و ولتاژ خروجی AC ، در جای خود لحیم می شوند.

مرحله 15: ماژول کامل

این کل ماژول پس از اتمام فرآیند لحیم کاری به نظر می رسد. توجه داشته باشید که چگونه بسیاری از اتصالات با استفاده از آثار لحیم کاری و تعداد بسیار کمی سیم جامپر انجام شده است. به دلیل خطرات ناشی از ولتاژ بالا ، مراقب اتصالات شل باشید.

مرحله 16: اینورتر کامل با ماژول مبدل DC-DC

اینورتر در حال حاضر با هر دو ماژول کامل و متصل به یکدیگر کامل شده است. این با موفقیت در شارژ لپ تاپ و تغذیه فن میز کوچک به طور همزمان کار می کند.

امیدوارم از این پروژه خوشتون بیاد:)

با خیال راحت نظرات ، شبهات و بازخورد خود را در قسمت نظرات زیر به اشتراک بگذارید. دستورالعمل کامل را تماشا کنید و ویدیو را با جزئیات بیشتر در مورد پروژه و نحوه ساخت آن تماشا کنید ، و تا زمانی که آنجا هستید مشترک کانال من شوید:)