Vsi se kdaj ali kdaj srečujemo z izpadi električne energije v svojih hišah ali pisarnah. Takrat običajno uporabljamo generator ali pretvornik. Generatorji kot gorivo uporabljajo bencin ali dizelsko gorivo in so hrupni. O generatorjih energije tukaj ne bomo razpravljali. Tu bomo govorili o pretvorniku. Pretvorniki poganjajo napajalnike iz enosmernega toka, na primer svinčeni akumulator. Ti pretvorniki se zdaj uporabljajo povsod. Ta tip se lahko uporablja za aplikacije srednje moči. Toda pri napravah z visoko močjo so najbolj priljubljeni generatorji.
Najpogostejši tip pretvornika, ki ga vidimo v vsakdanjem življenju, je UPS (neprekinjeno napajanje). UPS uporabljamo za ohranjanje delovanja osebnega računalnika v primeru izpada električne energije. UPS ohranja napajanje, dokler se baterija ne izprazni.
UPS je sistem, ki pretvori DC v AC. Torej, UPS vzame enosmerno energijo baterije kot vhod in daje izmenično moč kot izhod. Danes bomo zgraditi 100 W 12V DC na 220V AC pretvornik. Ta vezje je preprosto in zelo uporabno.
Zahtevane komponente:
- +12 v baterija
- 47KΩ upor
- 1000µF kondenzator (2 kosa)
- 4700µF kondenzator
- 10k lonec, 1k upor (2 kosa)
- 10k upor (2 kosa)
- Diode In5408 (2 kosa)
- CD4047 IC
- 4.7µF kondenzator
- Stopničast transformator (220v do 12v-0-12v (sredinski dotik)) (10Amp)
- IRF540N MOSFET (2 kosa)
- Žice
12v-0-12v 10Amp transformator s korakom navzdol:
IRF540N MOSFET je treba uporabljati s hladilnikom, MOSFET-a ne uporabljajte brez ustreznega hladilnika, brez njih MOSFET ne more stati. MOSFET tukaj je n-kanalni MOSFET za izboljšanje.
Uporabite tudi nekaj dobrih žic. Če uporabljate žico majhnega profila, boste imeli izgube in se pri velikih obremenitvah izjemno segrejejo in izgorejo.
Pojasnilo vezja:
Shema vezja pretvornika enosmernega in izmeničnega toka 100 W je podana spodaj. Za risanje tega diagrama vezij smo uporabili EasyEDA in zajeli vadnico o tem, kako uporabljati EasyEDA za risanje in simulacijo vezij. Ta diagram vezja lahko tudi skrijete v postavitev PCB, kot smo pojasnili v vadnici EasyEDA, in ta projekt zgradimo na PCB.
Delovna razlaga:
Jedro vezja je čip CD4047; ta čip tukaj deluje kot Astable Multivibrator. Tako čip generira urne impulze s frekvenco 50 Hz. To frekvenco izbereta kondenzator C2 in upor R1. Čas za signal je podan kot:
T = 4,71 R1 * C2.
Zdaj, da dobimo frekvenco (1 / T) 50 Hz, se moramo igrati z zgornjimi številkami. Kapaciteto lahko izberemo kot konstanto in se z ustrezno frekvenco poigramo z uporom. Če pa nimate osciloskopa, s katerim bi posodo prilagodili natančnemu uporu, izberite kapacitivnost 4,7µF in upor 1KΩ. Tako dobimo frekvenco 47 Hz, kar bi se dobro znašlo pri preprostih obremenitvah. Če želite dobiti natančno frekvenco, morate natančno izbrati upor.
Torej čip generira urne impulze, ti impulzi se odnesejo v N-MOSFET za pogon transformatorja. Transformator poveča 12V na 230V. Torej, vsakič, ko impulz doseže vrata MOSFET, bomo imeli na izhodu 220V pol cikla. V naslednjem impulzu se drugi MOSFET sproži za drugi polovični cikel 220V. Torej, z dvema vklopnima in izklopnima MOSFET-ima pri frekvenci 50Hz bomo imeli na koncu transformatorja 50Hz 220V izhodnega cikla.
Tako smo izdelali 12V DC do 220V AC pretvorniškega vezja.