Выбираем качественный автомобильный инвертор. Высокое напряжение и не только Преобразователь напряжения 12в 220в

Часто в жизни возникает потребность получить напряжение 220В из более низкого, скажем, 12-ти Вольт. К примеру, вам нужно подключить зарядное устройство от ноутбука к автомобильному аккумулятору, с это не проблема. Помимо этого, инверторы нашли широкое применение в альтернативной энергетике. Обычно их ставят на ветряки, гидроэлектростанции и так далее, которые в большинстве случаев генерируют невысокое напряжение.

Сегодня мы рассмотрим, как сделать инвертор своими руками . Здесь нет никакой сложной электроники, набор компонентов очень маленький, а схема понятная любому новичку. Всего-то вам понадобится соединить несколько резисторов, транзисторов и трансформатор. Заинтриговал? Тогда переходим к изучению инструкции!

Материалы и инструменты, которые использовал

Список материалов:
- трансформатор 12-0-12В на 5А;
- аккумулятор на 12В;
- два алюминиевых радиатора;
- два транзистора TIP3055;
- два резистора 100 Ом/10 Ватт;
- два резистора 15 Ом/10 Ватт;
- провода;
- фанера, ламинат (или прочее для изготовления корпуса);
- розетка;
- термопаста;
- пластиковые стяжки;
- винтики с гайками и пр.

Список инструментов:
- паяльник;
-
- ;
- кусачки;
- отвертка.

Процесс изготовления инвертора:

Шаг первый. Ознакомьтесь со схемой
Ознакомьтесь со схемой подключения всех элементов. Есть как электронная подробная схема, так и простая, интуитивно понятная, куда и какие провода подключать.

Шаг второй. Собираем два контура из резисторов и транзисторов
Берем транзистор и крепим его к резистору на 15 Ом, как видно на фото. Аналогичным образом крепим и второй транзистор.

Шаг третий. Радиатор
При работе транзисторы будут греться, и если не отводить это тепло, они могут выйти из строя. Тут вам понадобится два радиатора. Сверлим отверстия, наносим термомпасту и хорошенько притягиваем транзисторы к радиаторам саморезами.

Шаг четвертый. Соединяем два контура с помощи резисторов на 100 Ом
Берем два резистора на 100 Ом и соединяем два контура по диагонали. То есть, контакты вам нужно припаять к двум крайним левым ножкам транзисторов, если смотреть на их лицевую часть.

Шаг пятый. Подключаем центральные лапки
Берем двужильный провод кабель и припаиваем по одному проводу к центральным контактам транзисторов. Потом эти провода припаиваются к крайнему левому и крайнему правому контактам на трансформаторе, как видно на фото.

Шаг шестой. Перемычка
В соответствии со схемой вам нужно установить перемычку между самым крайними и правыми контактами транзисторов. Отрезаем кусок провода и припаиваем их к лапам.

Шаг седьмой. Дальнейшее подключение
Берем еще один кусок провода, у автора он розового цвета. Припаяйте его к центральному контакту трансформатора, через него на трансформатор будет подаваться плюс от аккумулятора.

Еще вам понадобится кусок белого провода, это будет минус от аккумулятора, его нужно припаять желтому проводу, то есть перемычке, установленной ранее.

Шаг восьмой. Тестируем!
Оглянуться не успели, как электронная часть инвертора собрана, можно тестировать! Подключаем аккумулятор и мультиметром замеряем напряжение. Оно скачет в диапазоне 200-500В.
Сперва автор решил подключить очень слабенькую лампочку на 5 Ватт к инвертору, она загорелась без проблем.

Потом была подключена уже более серьезная лампочка на 40 Ватт, и она горит так, как будто включена в розетку дома, а на самом деле питается от маленького аккумулятора на 12В.

В завершении автор решил подключить лампу дневного света на 15Ватт, она также загорелась без особых проблем.

Также было принято решение попробовать подключить зарядку для мобильного. Телефон заряжается безо всяких наречений.

Шаг девятый. Собираем корпус
Чтобы все было безопасно и выглядело эстетично, сделаем для инвертора корпус! Для этого вам понадобится розетка, кусок кабеля, а также фанера, ламинат или что-то подобное. Нарезаем материал до нужных кусков, чтобы сделать короб. К основе прикручиваем трансформатор, для надежности автор решил прикрутить его винтами с гайками. Что касается электронной части с транзисторами, ее было принято решение закрепить пластиковыми стяжками. Сверлим отверстия и притягиваем нижние резисторы на 100 Ом к основе.

Корпус можно собирать, для этих целей автор использовал горячий клей. Что касается верхней крышки, то в ней нужно вырезать посадочное место под розетку. У автора материал мягкий, он вырезает окно с помощью канцелярского ножа. Если окно подходящего размера, розетка должна зафиксироваться надежно. С обратной стороны ее можно дополнительно укрепить горячим клеем или эпоксидкой.

Пришло время установить крышку, ее крепим на саморезах, чтобы иметь доступ к внутренностям инвертора.

С полгода назад приобрел себе автомобиль. Не буду описывать все сделанные для его улучшения модернизации, остановлюсь только на одном. Это инвертор 12-220В для питания бытовой электроники от бортовой сети автомобиля.
Конечно, можно было бы приобрести его в магазине за 25-30$, но смущала их мощность. Для питания даже ноутбука тока с 0,5-1 ампера, который выдает большинство автомобильных инверторов, явно маловато.

Выбор принципиальной схемы.
По своей природе я человек ленивый, поэтому решил не «изобретать велосипед», а поискать в интернете похожие конструкции, и приспособить схему одной из них для своей . Время очень поджимало, поэтому в приоритете были простота и отсутствие дорогих запчастей.

На одном из форумов была выбрана простая схема на распространенном ШИМ контроллере TL494. Недостатком этой схемы является получение на выходе прямоугольного напряжения 220 В, но для импульсных схем питания это не критично.

Подбор деталей.
Схема была выбрана потому, что практически все детали можно было взять из компьютерного блока питания. Для меня это было очень критично, потому как до ближайшего специализированного магазина более 150 км.

Из пары неисправных блоков питания на 250 и 350 Вт были выпаяны выходные конденсаторы, резисторы и сама микросхема.
Сложность возникла только с высокочастотными диодами для преобразования напряжения на выходе повышающего трансформатора, но тут меня спасли старые запасы. Характеристики КД2999В меня вполне устроили.

Сборка готового устройства.

Собирать устройство пришлось в течение пары часов после работы, потому как планировалась дальняя поездка.
Так как время было очень ограничено, искать дополнительные материалы и инструменты я просто не стал. Пользовался только тем, что оказалось под рукой. Опять же, из-за скорости не стал использовать приведенные на форумах образцы печатных плат. За 30 минут на листке бумаги была разработана собственная печатная плата, и ее рисунок перенесен на текстолит.
При помощи скальпеля был удален один из фольгированных слоев. На оставшемся слое, по нанесенным линиям были прочерчены глубокие канавки. При помощи изогнутого пинцета, он оказался наиболее удобным, канавки были углублены до не проводящего ток слоя. По местам установки деталей при помощи шила, оно на фото не попало, были сделаны отверстия.

Сборку я начал с установки трансформатора, использовался понижающий одного из блоков, его просто перевернул и вместо понижения напряжения с 400 В до 12 В, он его повышал с 12 В до 268В. Заменой резисторов R3 и конденсатора C1, можно было снизить выходное напряжение до 220 В, но дальнейшие эксперименты показали, что этого делать не стоит.
После трансформатора, в порядке уменьшения размера я установил оставшиеся запчасти.

Полевые транзисторы, было решено ставить на удлиненных вводах, чтобы они легче крепились к радиатору охлаждения.

В итоге получилось вот такое устройство:

Остался только завершающий штрих – крепление радиатора. На плате видно 4 отверстия, хотя самореза только 3, это просто в процессе сборки было решено немного изменить положение радиатора для лучшего внешнего вида. После окончательной сборки получилось вот что:

Испытания.
Специально испытывать устройство, не было времени, оно было просто подключено к аккумулятору от блока бесперебойного питания. На выход была подключена нагрузка в виде лампочки на 30 Вт. После того как она загорелась, устройство было просто заброшено в рюкзак, и я поехал на 2 недели в командировку.
За 2 недели, устройство ни разу не подвело. От него запитывались различные устройства. При замере мультиметром, максимальный полученный ток достигал 2,7 А.

Очень часто автолюбители используют свое транспортное средство в качестве дома на колесах, уезжая в поход или на рыбалку, на несколько дней. Безусловно, в таких условиях ощущается нехватка таких городских удобств, как чайник, ноутбук, камера, холодильник и прочих электроприборов, которые питаются от сети в 220V. Конечно, «запитаться» можно и от электрической сети автомобиля напрямую, но для этого потребуется куча разных адаптеров для каждого отдельного устройства, да и ноутбук или видеокамеру таким методом не зарядить. Можно попробовать купить специальные электроприборы, которые работают от прикуривателя, но это лишняя трата денег, так как дома такие модернизированные устройства вы использовать не сможете.

Оптимальный вариант - это недорогие и компактные авто инверторы 12/220В, которые также называются преобразователями. Принцип их работы предельно прост. Используя генератор тока, приборы преобразуют постоянное напряжение АКБ (12В для легковых машин и 24В для грузовых) в переменное, которое составляет 220В при частоте 50 Гц. Именно такое напряжение используется для работы обычных бытовых устройств, подключенных к розетке у вас дома.

Чтобы выбрать инвертор и не навредить машине, достаточно воспользоваться несколькими рекомендациями и ознакомиться со следующими характеристиками.

Мощность инвертора

При покупке инвертора в первую очередь необходимо уделить внимание мощности устройства. Для этого определите, с какой мощностью приборы вы планируете использовать. Дело в том что преобразователь нужно покупать тот, у которого мощность будет составлять чуть больше чем у электроприборов. Найти эту информацию можно в техническом паспорте инвертора. Если вы нашли маркировку 300% - это будет обозначать, что мощность прибора составлять в 3 раза больше чем у чайника или ноутбука. На самом деле, достаточно будет и 30-50%. Таким образом, если вы будете использовать видеокамеру мощностью 500 Вт, то инвертор нужно покупать уже на 650-750 Вт.

Полезно! Чем мощнее будет инвертор, тем большее количество различных приборов вы сможете к нему подключать.

Тем не менее, стоит учитывать, что генератор автомобиля не всегда может выдать нужный ток. Например, для ВАЗ 2110 инвертор автомобильный 12/220V 2000W может и не подойти, так как мощности генератора в этом случае не хватит и машина начнет работать на холостом ходу, активно питаясь от АКБ. В этом случае инвертор будет работать при 175А, а генератор авто сможет обеспечить только 80А, и то при условии 5000 об/мин, что чревато дорогостоящим расходом топлива. Согласитесь, покупать такой преобразователь нецелесообразно, поэтому сперва лучше оценить возможности автомобиля, чтобы не разрядить его аккумулятор.

Стоит также учитывать, что чаще всего инвертор выдает на выходе намного меньше ватт, чем заявлено в паспорте прибора. Например, 300-ватный преобразователь, по факту может порадовать только 190-200 вольтами. 600-ватный прибор тоже, скорее всего, выдаст не больше 200-215 вольт. Зато инвертор автомобильный 12/220V 2000W не обманет. Поэтому лучше проверить выходное напряжение устройства с помощью вольтметра.

Важно! Если вы решили подключить инвертор напрямую от АКБ, убедитесь что преобразователь выключен. Если вы заведете автомобиль при включенном инверторе, это может стать причиной выхода из строя бортовой системы.

Сказать какая мощность оптимальна для использования инвертора сложно, так как это напрямую зависит от характеристик вашего авто и мощности приборов. А если вы ищете преобразователь для грузового или габаритного автомобиля, не забудьте, что в этом случае вам понадобится уже инвертор автомобильный 24/220 V.

Потребление тока

Разные модели инверторов могут потреблять или не потреблять ток, когда они выключены. При постоянном потреблении необходимо отключать устройство вручную, скинув клеммы или нажав на соответствующую кнопку «Выкл».

Форма импульса

Еще одним немаловажным параметром при выборе инвертора является его форма импульса, которую прибор выдает после преобразования. Практически во всех недорогих моделях китайского производства выдающийся сигнал модифицируется. Это важно, так как вентилятор, ноутбук, насос и любой другое устройство, оснащенное трансформаторными блоками питания, может попросту сгореть от такого тока.

Поэтому если вы планируете использовать такую «серьезную» технику лучше купить инвертор автомобильный 12/220V чистый синус. В паспорте такого преобразователя обязательно должно быть это указано. Такое напряжение намного устойчивее и не повредит дорогостоящую аппаратуру, правда, стоят такие агрегаты тоже немало, от 4 500 рублей, тогда как обычный агрегат можно приобрести за 1 500 рублей.

Температурная защита

Покупая преобразователь, почти каждый автомобилист хочет использовать его как в холодное время года, так и жарким летом. Поэтому если этот параметр тоже важен для вас, обязательно уточните этот момент у продавца, а лучше прочитайте инструкцию и характеристики прибора. Чаще всего производители указывают диапазон от -5 до +40 градусов, но встречаются и более стойкие модели или, наоборот, инверторы, которые плохо переносят перепады температурного режима.

Кроме этого, качественный инвертор обязательно будет оснащен системой, предохраняющей от:

• неправильного подключения электроприборов;
• несоблюдения полярности;
• коротких замыканий;
• слишком низкого или высокого входного напряжения;
• перегрева;
• перегрузок на выходе.

Производители автомобильных инверторов

Сегодня на рынке представлен довольно широкий выбор автомобильных инверторов различной мощности и стоимости. Самыми популярными моделями сегодня являются:

• AcmePower 12/220V 1000W. Внешне прибор не вызывает никаких нареканий, дизайну производитель уделил много внимания, так же как и к самой начинке. Прибор подключается напрямую к аккумулятору - это может стать минусом. А если говорить о плюсах, то безусловно - это его цена, которая сегодня составляет около 9 300 рублей. Также стоит отметить, что агрегат оснащен защитой от перегрева, повышенного или пониженного входного напряжения и многим другим.

• Ritmix RPI-6010 Charger. Преобразователь стоимостью порядка 4 500 рублей отличается своей мощностью и отличными характеристиками. При этом он может обслуживать приборы, работающие от сети или от USB. По сути, это устройство 3 в одном, которое является одновременно преобразователем, зарядным устройством для аккумулятора автомобиля, а также источником резервного питания. При этом инвертор переключается в разные режимы очень быстро (не более 4 секунд).

• MeanWell 12/220V 1500W. Стоит такой агрегат чуть больше 2 000 рублей, при этом он продается сразу с поводами, которые понадобятся вам для его подключения к АКБ. Кроме этого, в комплекте идет провод для прикуривателя. Многие пользователи не рекомендуют использовать прибор на полную мощности, при подключении к прикуривателю автомобиля. Преимуществом такого инвертора, помимо его стоимости, является его компактность.

Стоимость приборов зависит от их мощности, таким образом, автомобильный инвертор 12/220V in 1500W будет стоить на порядок выше 300-ватного. Но при этом на стоимость также будет влиять форма импульса, о которой мы говорили ранее. Чтобы выбрать оптимальное устройство и не переплачивать за лишнюю энергию, оцените какие именно электроприборы вам жизненно необходимы.

В заключении

Использовать инвертор постоянно не рекомендуется, особенно если речь идет о довольно мощном приборе. В этом случае вы рискуете значительно сократить срок «жизни» автомобильного аккумулятора. Если есть возможность старайтесь задействовать прикуриватель, ну а если вы хотите посидеть за ноутбуком на рыбалке, то редкое применение преобразователя позволит вам чувствовать себя комфортно даже в лесной чаще.

Самодельный преобразователь напряжения (инвертор) 12 вольт на 220 вольт может быть полезен автомобилистам, выезжающим на своем автомобиле на природу, рыбалку, дачу. Он позволяет зарядить телефон, в ночное время подключить лампы для освещения, поработать и поиграть на ноутбуке, посмотреть телевизор.
Преобразователь 12 вольт на 220 вольт с максимальной выходной мощностью 500 Вт собран на 2 отечественных микросхемах (К155ЛА3 и К155ТМ2) и 6 транзисторах, и нескольких радиодеталей. Для повышения КПД и предотвращения сильного нагревания, в выходном каскаде устройства использованы очень мощные полевые транзисторы IRLR2905 с минимальным сопротивлением. Возможно замена на IRF2804, но мощность преобразователя немного упадёт
На элементах DD1.1 - DD1.3, C1, R1, по стандартной схеме собран задающий генератор прямоугольных импульсов с примерной частотой 200 герц. С выхода генератора импульсы следуют на делитель частоты, состоящий из элементов DD2.1 - DD2.2. Вследствие этого на выходе делителя (вывод 6 элемента DD2.1) частота следования импульсов снижается до 100 герц, а уже на выходе 8 DD2.2. частота сигнала равна 50 герц.
Прямоугольный сигнал с вывода 8 микросхемы DD1 и с вывода 6 микросхемы DD2 поступает на диоды VD1 и VD2 соответственно. Чтобы полевые транзисторы полностью открывались необходимо увеличить амплитуду сигнала, который поступает с диода VD1 и VD2, для этого используются транзисторы VT1 и VT2. С помощью транзисторов VT3 и VT4 (они выполняют роль драйвера) происходит управление выходными силовыми транзисторами. Если в процессе сборки инвертора не было допущено ошибок, то он начинает работать сразу после включения. Возможно что может потребоваться подбор сопротивления резистора R1, чтобы на выходе было ровно 50 герц.

Преобразователь напряжения (инвертор) 12 / 220 50 Гц 500 Вт схема своими руками

Кремниевые транзисторы VT1, VT3 и VT4 - КТ315 с любой буквой. Транзистор VT2 возможно заменить на КТ361. Стабилизатор DA1 — отечественный аналог КР142ЕН5А. Все резисторы в схеме мощностью 0,25 Вт. Диоды любые КД105, 1N4002. Конденсатор C1 со стабильной емкостью — тип К10-17. В качестве трансформатора ТР1 возможно применить силовой трансформатор от старого советского телевизора. Все обмотки необходимо удалить, оставив только сетевую обмотку. Поверх сетевой обмотки намотать одновременно две обмотки проводом ПЭЛ - 2,2 мм. Полевые силовые транзисторы необходимо обязательно установить на алюминиевый ребристый радиатор общей площадью 750 кв.см.

Рекомендуется первый запуск преобразователя(инвертора) производить через бытовую лампу накаливания 220 вольт и мощностью 100 - 150 ватт, включив последовательно в одну из питающих проводов, этим вы обезопасите от порчи радиодеталей в случае допущенной ошибки.

Работая с повышающими преобразователями или инверторами соблюдайте правила электрической безопасности так как работа производится с опасным для организма напряжением!!! Выходную вторичную обмотку в процессе наладки и сборки обязательно изолировать кембриками из резиновых трубочек во избежание случайного контакта.

В последнее время очень часто наблюдаю, что все больше и больше людей увлекаются сборкой самодельных инверторов. Поскольку заинтересованы начинающие радиолюбители, я решил вспомнить о схеме, которую опубликовал на нашем сайте год назад. Сегодня я решил переделать схему увеличивая выходную мощность и детально пояснить процесс сборки.

Скажу сразу - это самый простой преобразователь 12-220 с учетом выходной мощности схемы. В качестве задающего генератора задействован старый и добрый мультивибратор. Разумеется, такое решение многим уступает современным высокоточным генераторам на микросхемах, но давайте не забудем, что я стремился максимально упростить схему так, чтобы в итоге получился инвертор, который будет доступен широкой публике. Мультивибратор - не есть плохо, он работает более надежно, чем некоторые микросхемы, не так критичен к входным напряжениям, работает при суровых погодных условиях (вспомним TL494, которую нужно подогревать, при минусовых температурах).

Трансформатор использован готовый, от UPS, габариты сердечника позволяют снять 300 ватт выходной мощности. Трансформатор имеет две первичные обмотки на 7 Вольт (каждое плечо) и сетевую обмотку на 220 Вольт. По идее, подойдут любые трансформаторы от бесперебойников.

Диаметр провода первичной обмотки где-то 2,5мм, как раз то, что нужно.

Основные характеристики схемы

Номинал входного напряжения - 3,5-18 Вольт
Выходное напряжение 220Вольт +/-10%
Частота на выходе - 57 Гц
Форма выходных импульсов - Прямоугольная
Максимальная мощность - 250-300 Ватт.

Недостатки

Долго думал какие у схемы недостатки, на счет КПД, оно на 5-10% ниже аналогичных промышленных устройств.
Схема не имеет никаких защит на входе и на выходе, при КЗ и перегрузке полевые ключи будут перегреваться до тех пор, пока не выйдут из строя.
Из за формы импульсов, трансформатор издает некий шум, но это вполне нормально для таких схем.

Достоинства

Простота, доступность, затраты, 50 Гц на выходе, компактные размеры платы, легкий ремонт, возможность работы в суровых погодных условиях, широкий допуск используемых компонентов - все эти достоинства делают схему универсальной и доступной для самостоятельного повторения.

Китайский инвертор на 250-300 ватт, можно купить где-то за 30-40$, на этот инвертор я потратил 5$ - купил только полевые транзисторы, все остальное найдется на чердаке думаю у каждого.

Элементная база

В обвязке минимальное количество компонентов. Транзисторы IRFZ44 можно с успехом заменить на IRFZ40/46/48 или на более мощные - IRF3205/IRL3705, они не критичны.

Транзисторы мультивибратора TIP41 (КТ819) можно заменить на КТ805, КТ815, КТ817 и т.п.

С успехом подключал к этому инвертору телевизор, пылесос и другие бытовые устройства, работает неплохо, если устройство имеет встроенный импульсный БП, то вы не заметите разницы в работе от сети и от преобразователя, в случае запитки дрели - запускается с неким звуком, но работает довольно хорошо.

Плата была нарисована вручную обыкновенным маникюром

В итоге инвертор понравился на столько, что решил поместить в корпус от компьютерного блока питания.
Реализована также функция REM, для включения схемы нужно всего лишь подключить провод REM на плюсовую шину, тогда поступит питание на генератор и схема начнет работать.

С такой схемы вполне реально снять и большую мощность (500-600 Ватт, может и больше), в дальнейшем попробую увеличить мощность, так, что следующая статья не за горами, до новых встреч...

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
VT1, VT2	Биполярный транзистор	TIP41	2	КТ819, КТ805, КТ815, КТ817		В блокнот
VT3...VT6	MOSFET-транзистор	IRFZ44	4	Замена: IRFZ40/46/48, IRF3205/IRL3705		В блокнот
C1, C2	Конденсатор	2.2 мкФ	2			В блокнот
R1...R4	Резистор	6.2 Ом	4			В блокнот
R5, R8	Резистор	680 Ом	2			В блокнот
R6, R7	Резистор