220V DC - 220V AC: DIY -invertteri Osa 2: 17 vaihetta

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Hei kaikki. Toivon, että olette kaikki turvassa ja pysytte terveinä. Tässä ohjeessa näytän sinulle, kuinka tein tämän DC -AC -muuntimen, joka muuntaa 220 V: n DC -jännitteen 220 V: n AC -jännitteeksi. Tämä projekti on jatkoa esikatseluprojektilleni, jonka tarkoituksena oli muuntaa 12 voltin tasavirta 220 voltin tasavirtaksi. On erittäin suositeltavaa käydä edellisessä projektissani ennen kuin jatkat eteenpäin tässä ohjeessa. Linkki DC -DC -muunninprojektiini on:

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

Tämä järjestelmä muuntaa 220 V: n tasavirran 220 V: n ja Vaihtosignaaliksi 50 hertsin taajuudella, joka on kaupallisen vaihtovirran syöttötaajuus useimmissa maissa. Taajuus voidaan tarvittaessa säätää helposti 60 hertsiin. Tätä varten olen käyttänyt täydellistä H -silta -topologiaa käyttäen 4 suurjännite MOSFETSia.

Voit käyttää mitä tahansa kaupallista laitetta, jonka teho on 150 wattia ja huippuvirta noin 200 wattia lyhyen ajan. Olen testannut tämän piirin onnistuneesti mobiililatureilla, CFL -lampuilla, kannettavalla laturilla ja pöytätuuletimella, ja kaikki toimivat hyvin tämän mallin kanssa. Myöskään puhaltimen käytön aikana ei kuulunut huminaa. DC-DC-muuntimen korkean hyötysuhteen vuoksi tämän järjestelmän kuormittamaton virrankulutus on vain noin 60 milliampeeria.

Projekti käyttää erittäin yksinkertaisia ja helposti hankittavia komponentteja, ja osa niistä on jopa pelastettu vanhoista tietokoneen virtalähteistä.

Joten aloita rakentamisprosessi ilman viivytyksiä!

VAROITUS: Tämä on suurjänniteprojekti ja voi aiheuttaa tappavan iskun, jos et ole varovainen. Kokeile tätä projektia vain, jos olet hyvin perehtynyt suurjännitteen käsittelyyn ja sinulla on kokemusta elektronisten piirien tekemisestä. ÄLÄ yritä, jos et tiedä mitä olet tekemässä

Tarvikkeet

1. IRF840 N -kanavan MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 mosfet -ohjain IC - 2
4. 16 -nastainen IC -pohja (valinnainen) -1
5. 8 -nastainen IC -pohja (valinnainen) - 1
6. 0.1uF keraaminen kondensaattori - 2
7. 10uF elektrolyyttikondensaattori - 1
8. 330uF 200 voltin elektrolyyttikondensaattori - 2 (pelastin ne SMPS: stä)
9. 47uF elektrolyyttikondensaattori - 2
10. 1N4007 yleiskäyttöinen diodi - 2
11. 100K vastus -1
12. 10K vastus - 2
13. 100 ohmin vastus -1
14. 10 ohmin vastus - 4
15. 100K muuttuva vastus (esiasetus/ trimpot) - 1
16. Ruuviliittimet - 2
17. Veroboard tai perfboard
18. Johtojen yhdistäminen
19. Juotosarja
20. Yleismittari
21. Oskilloskooppi (valinnainen, mutta auttaa hienosäätämään taajuutta)

Vaihe 1: Kerää kaikki tarvittavat osat

On tärkeää, että keräämme ensin kaikki tarvittavat osat, jotta voimme siirtyä nopeasti projektin toteuttamiseen. Näistä muutamia komponentteja on pelastettu vanhasta tietokoneen virtalähteestä.

Vaihe 2: Kondensaattoripankki

Kondensaattoripankilla on tässä tärkeä rooli. Tässä projektissa suurjännite DC muunnetaan suurjännitteiseksi AC: ksi, joten on tärkeää, että DC -syöttö on tasaista ja ilman vaihteluita. Sain kaksi 330uF 200V luokituskondensaattoria SMPS: ltä. Niiden yhdistäminen sarjaan antaa minulle ja vastaavan kapasitanssin noin 165 uF ja nostaa jännitteen jopa 400 volttiin. Käyttämällä kondensaattoreiden sarjayhdistelmää vastaava kapasitanssi pienenee, mutta jänniteraja kasvaa. Tämä ratkaisi hakemukseni tarkoituksen. Korkeajännite DC tasoitetaan nyt tällä kondensaattoripankilla. Tämä tarkoittaa, että saamme tasaisen AC-signaalin ja jännite pysyy melko vakiona käynnistyksen aikana tai kun kuorma kiinnitetään tai katkaistaan yhtäkkiä.

VAROITUS: Nämä suurjännitekondensaattorit voivat säilyttää varauksensa pitkän, pitkän ajan, joka voi olla jopa useita tunteja! Joten yritä tehdä tämä projekti vain, jos sinulla on hyvä elektroniikan tausta ja sinulla on kokemusta suurjännitteen käsittelystä. Tee tämä omalla vastuullasi

Vaihe 3: Päätä komponenttien sijoittelusta

Koska teemme tämän projektin veroboardilla, on tärkeää, että kaikki komponentit on sijoitettu strategisesti siten, että asiaankuuluvat komponentit ovat lähempänä toisiaan. Tällä tavalla juotosjäljet ovat minimaaliset ja käytetään vähemmän hyppyjohtoja, mikä tekee suunnittelusta siistimmän ja siistimmän.

Vaihe 4: Oskillaattoriosa

Suosittu PWM IC-SG3525N muodostaa 50 Hz: n (tai 60 Hz) signaalin RC-ajoituskomponenttien yhdistelmällä.

Jos haluat lisätietoja SG3525 -piirin toiminnasta, tässä on linkki IC: n tietolomakkeeseen:

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

Jos haluat saada 50 Hz: n vaihtovirran, sisäisen värähtelytaajuuden tulisi olla 100 Hz, joka voidaan asettaa käyttämällä Rt: tä noin 130 KHz ja Ct on 0,1 uF. 100 ohmin vastusta nastojen 5 ja 7 välissä käytetään lisäämään hieman kuolleita aikoja kytkentöjen välillä, jotta varmistetaan kytkentäkomponenttien (MOSFETS) turvallisuus.

Vaihe 5: MOSFET -ajuriosa

SI Koska korkeajännite DC kytketään MOSFET -laitteiden kautta, SG3525 -ulostuloja ei voi kytkeä suoraan MOSFET -porttiin, myös N -kanavaisten MOSFET -laitteiden vaihtaminen piirin korkealla puolella ei ole helppoa ja vaatii asianmukaista käynnistyspiiriä. Kaikki tämä voidaan käsitellä tehokkaasti MOSFET -ohjaimella IC IR2104, joka pystyy ajamaan/ vaihtamaan MOSFET -laitteita, jotka sallivat jopa 600 voltin jännitteen. Tämä tekee IC soveltuu ulos sovellukseen. Koska IR2104 on puolisilta MOSFET -ohjain, tarvitsemme kaksi heistä hallitsemaan koko siltaa.

IR2104: n tietolomake löytyy täältä:

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

Vaihe 6: H -siltaosa

H -silta on vastuussa kuorman läpi kulkevan virran suunnan muuttamisesta vaihtoehtoisesti aktivoimalla ja deaktivoimalla annettu MOSFETS -sarja.

Tätä toimintoa varten olen valinnut IRF840 N -kanavan MOSFETit, jotka kestävät jopa 500 volttia ja enintään 5 ampeerin virran, mikä on enemmän kuin tarpeeksi sovellukseemme. H -silta liitetään suoraan verkkovirtalaitteeseen.

Tämän MOSFETin tietolomake on alla:

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

Vaihe 7: Piirin testaus leipälevyllä

Ennen komponenttien juottamista paikalle on aina hyvä testata piiri piirilevylle ja korjata mahdolliset virheet. Leipälevytestissäni kokosin kaiken kaavion mukaisesti (annetaan myöhemmässä vaiheessa) ja varmistin tulostusvastauksen DSO: n avulla. Aluksi testasin järjestelmää pienjännitteellä ja vasta sen jälkeen, kun olin varmistanut sen toimivuuden, testasin sitä suurjännitetulolla

Vaihe 8: Leipälevytesti valmis

Testikuormana käytin pientä 60 watin tuuletinta leipälauta -asennukseni ja 12 V lyijyakun kanssa. Minulla oli kytketty yleismittarini akun lähtöjännitteen ja virran mittaamiseksi. Mittauksia tarvitaan sen varmistamiseksi, ettei ylikuormitusta ole, ja myös tehokkuuden laskemiseksi.

Vaihe 9: Piirikaavio ja kaaviotiedosto

Seuraavassa on koko piirikaavio projektista ja sen mukana olen liittänyt EAGLE -kaaviotiedoston viitteellesi. Voit vapaasti muokata ja käyttää samaa projekteissasi.

Vaihe 10: Juotosprosessin aloittaminen Veroboardilla

Kun suunnittelua testataan ja todennetaan, siirrytään nyt juotosprosessiin. Ensin olen juottanut kaikki oskillaattoriosaa koskevat komponentit.

Vaihe 11: MOSFET -ohjainten lisääminen

MOSFET -ohjaimen IC -pohja ja bootstrap -komponentit on nyt juotettu

Vaihe 12: Aseta IC paikalleen

Ole varovainen IC -suunnan asettamisen aikana. Etsi IC: n lovi nastareferenssiä varten

Vaihe 13: Kondensaattoripankin juottaminen

Vaihe 14: H -sillan MOSFETien lisääminen

H -sillan 4 MOSFET -laitetta on juotettu paikoilleen yhdessä niiden virranrajoitusportin vastuksen kanssa (10 ohmia) ja ruuviliittimien kanssa, jotka helpottavat DC -jännitteen ja AC -lähtöjännitteen liittämistä.

Vaihe 15: Täytä moduuli

Tältä koko moduuli näyttää juotosprosessin päätyttyä. Huomaa, kuinka useimmat liitännät on tehty käyttämällä juotosjälkiä ja hyvin vähän hyppyjohtoja. Varo löysiä liitäntöjä korkean jännitteen vuoksi.

Vaihe 16: Täydellinen invertteri DC-DC-muunninmoduulilla

Taajuusmuuttaja on nyt valmis, kun molemmat moduulit ovat valmiit ja liitetty toisiinsa. Tämä on toiminut onnistuneesti kannettavan tietokoneen lataamisessa ja pienen pöytätuulettimen virtalähteenä samanaikaisesti.

Toivottavasti pidät tästä projektista:)

Voit vapaasti jakaa kommenttisi, epäilyksesi ja palautteesi alla olevaan kommenttiosaan. Katso koko ohje ja rakenna video saadaksesi olennaisempia tietoja projektista ja siitä, miten rakensin sen, ja kun olet siellä, harkitse kanavani tilaamista:)