220V DC do 220V AC: DIY razsmernik 2. del: 17 korakov

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

Pozdravljeni vsi skupaj. Upam, da ste vsi na varnem in zdravi. V tem navodilu vam bom pokazal, kako sem naredil ta pretvornik DC v izmenični tok, ki pretvarja napetost 220V DC v napetost 220V AC. Napetostna napetost, ustvarjena tukaj, je signal kvadratnega vala in ne čisti signal sinusnega vala. Ta projekt je nadaljevanje mojega projekta predogledov, ki je bil zasnovan za pretvorbo 12V DC DC v 220V DC. Zelo priporočljivo je, da najprej obiščete moj prejšnji projekt, preden nadaljujete v tem navodilu. Povezava do mojega projekta pretvornika DC v DC je:

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

Ta sistem pretvori 220 V enosmerni tok v izmenični signal 220 voltov pri 50 Hz, kar je komercialna frekvenca napajanja v večini držav. Po potrebi lahko frekvenco enostavno nastavite na 60 Hz. Za to sem uporabil celotno topologijo mosta H z uporabo 4 visokonapetostnih MOSFET -ov.

Za kratek čas lahko uporabljate kateri koli gospodarski aparat z močjo 150 vatov in približno 200 vatov. To vezje sem uspešno preizkusil z mobilnimi polnilci, žarnicami CFL, polnilnikom za prenosni računalnik in namiznim ventilatorjem in vsi dobro delujejo s to zasnovo. Tudi med delovanjem ventilatorja ni bilo brenčanja. Zaradi visoke učinkovitosti pretvornika DC-DC je poraba toka brez obremenitve tega sistema le okoli 60 miliamperov.

Projekt uporablja zelo preproste in enostavne komponente, nekatere pa so celo rešene iz starih računalniških napajalnikov.

Torej, brez nadaljnjih zamud, začnimo s postopkom izdelave!

OPOZORILO: To je visokonapetostni projekt in lahko povzroči smrtni šok, če niste previdni. Poskusite ta projekt le, če dobro poznate ravnanje z visoko napetostjo in imate izkušnje z izdelavo elektronskih vezij. NE poskušajte, če ne veste, kaj počnete

Zaloge

1. MOSFETI z IR kanalom IRF840 N - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 MOSFET gonilnik IC - 2
4. 16 -polna IC osnova (neobvezno) -1
5. 8 -polna IC osnova (neobvezno) - 1
6. 0,1uF keramični kondenzator - 2
7. 10uF elektrolitski kondenzator - 1
8. 330uF 200 -voltni elektrolitski kondenzator - 2 (rešil sem jih iz SMPS)
9. Elektrolitski kondenzator 47uF - 2
10. 1N4007 dioda za splošno uporabo - 2
11. 100K upor -1
12. 10K upor - 2
13. 100 ohmski upor -1
14. 10 ohmski upor - 4
15. 100K spremenljiv upor (prednastavitev/ trimpot) - 1
16. Vijačne sponke - 2
17. Veroboard ali perfboard
18. Priključitev žic
19. Komplet za spajkanje
20. Multimeter
21. Osciloskop (neobvezno, vendar bo pomagal pri natančni nastavitvi frekvence)

1. korak: Zberite vse potrebne dele

Pomembno je, da najprej zberemo vse potrebne dele, da lahko hitro nadaljujemo z izdelavo projekta. Od teh je bilo nekaj komponent rešenih iz starega računalniškega napajanja.

2. korak: Kondenzatorska banka

Kondenzatorska banka ima tukaj pomembno vlogo. V tem projektu se visokonapetostni enosmerni tok pretvori v visokonapetostni izmenični tok, zato je pomembno, da je napajanje z enosmernim tokom gladko in brez kakršnih koli nihanj. Tu se pojavijo ti ogromni močni kondenzatorji. Od SMPS sem dobil dva kondenzatorja z močjo 330uF 200V. Če jih združimo zaporedno, dobim ekvivalentno kapacitivnost približno 165 μF in poveča nazivno napetost do 400 voltov. Z uporabo serijske kombinacije kondenzatorjev se enakovredna kapacitivnost zmanjša, vendar se napetostna meja poveča. To je rešilo namen moje prijave. Visokonapetostni enosmerni tok zdaj izravna ta kondenzatorska banka. To pomeni, da bomo dobili stalen izmenični signal in napetost bo ostala precej konstantna med zagonom ali ko je obremenitev nenadoma priključena ali odklopljena.

OPOZORILO: Ti visokonapetostni kondenzatorji lahko dolgo časa hranijo svoj naboj, kar lahko traja tudi do nekaj ur! Zato poskusite narediti ta projekt le, če imate dobro ozadje elektronike in imate izkušnje z ravnanjem z visoko napetostjo. Naredite to na lastno odgovornost

3. korak: Odločitev o umestitvi komponent

Ker bomo ta projekt izdelovali na veroboardu, je pomembno, da so vse komponente strateško postavljene tako, da so ustrezne komponente bližje drug drugemu. Na ta način bodo sledi spajkanja minimalne in uporabljeno bo manjše število mostičnih žic, zaradi česar bo zasnova bolj urejena in čedna.

4. korak: Odsek oscilatorja

Signal 50Hz (ali 60Hz) generira priljubljena PWM IC-SG3525N s kombinacijo krmilnih komponent RC.

Za več podrobnosti o delovanju SG3525 IC, tukaj je povezava do podatkovnega lista IC:

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

Da bi dobili izmenični izhod 50Hz, mora biti notranja frekvenca nihanja 100 Hz, ki jo lahko nastavite z uporabo Rt približno 130KHz in Ct je 0,1uF. Formula za izračun frekvence je podana v podatkovnem listu IC. Za ohranitev varnosti stikalnih komponent (MOSFETS) se uporablja 100 ohmski upor med zatiči 5 in 7, ki med stikalom doda malo mrtvega časa.

5. korak: Odsek gonilnikov MOSFET

Ko se visokonapetostni DC preklopi prek MOSFET -ov, izhodov SG3525 ni mogoče neposredno priključiti na vrata MOSFET -a, tudi preklapljanje N -kanalnih MOSFET -ov na visoki strani vezja ni enostavno in je potrebno pravilno zagonsko vezje. Vse to lahko učinkovito obvlada gonilnik MOSFET IC IR2104, ki lahko poganja/ preklaplja MOSFET -e, ki omogočajo napetosti do 600 voltov. Zaradi tega je IC primeren za zunanjo uporabo. Ker je IR2104 gonilnik polpremostitvenega MOSFET -a, bosta za nadzor celotnega mostu potrebovala dva.

Tehnični list IR2104 najdete tukaj:

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

Korak 6: Odsek mostu H

Most H je tisti, ki je odgovoren za alternativno spreminjanje smeri tokovnega toka skozi obremenitev z alternativnim aktiviranjem in deaktiviranjem danega niza MOSFET -ov.

Za to operacijo sem izbral MOSFET -e z IR kanalom N, ki lahko prenesejo do 500 voltov z največjim tokom 5 amperov, kar je več kot dovolj za našo uporabo. Most H je tisto, kar bo neposredno povezano z napravo za izmenični tok.

Podatkovni list tega MOSFET je naveden spodaj:

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

7. korak: Preizkusite vezje na ploščici

Pred spajkanjem nameščenih komponent je vedno dobro preizkusiti vezje na plošči in odpraviti vse napake ali napake, ki bi se lahko prikradle. V svojem preskusu sem sestavil vse v skladu s shemo (podano v naslednjem koraku) in preveril izhodni odziv z uporabo DSO. Sprva sem preizkusil sistem z nizko napetostjo in šele potem, ko sem potrdil, da deluje, sem ga preizkusil z visokonapetostnim vhodom

8. korak: Preskus Breadboard je dokončan

Kot preskusno obremenitev sem skupaj z nastavitvijo za mizo in 12V svinčeno kislinsko baterijo uporabil majhen 60 -vatni ventilator. Multimetre sem imel priključene za merjenje izhodne napetosti in toka, porabljenega iz baterije. Meritve so potrebne za zagotovitev, da ni preobremenitve, in tudi za izračun učinkovitosti.

9. korak: Shema sheme in datoteka

Spodaj je celoten diagram vezja projekta in skupaj z njim sem priložil shematsko datoteko EAGLE za vašo referenco. Tega lahko spremenite in uporabite za svoje projekte.

10. korak: Začnite postopek spajkanja na Veroboardu

S preizkušenim in preverjenim dizajnom gremo zdaj naprej do postopka spajkanja. Najprej sem spajkal vse komponente, ki se nanašajo na odsek oscilatorja.

11. korak: Dodajanje gonilnikov MOSFET

IC osnova gonilnika MOSFET in komponente zagonskega pasu so bile zdaj spajkane

Korak: Vstavite IC na svoje mesto

Pri vstavljanju bodite pozorni na usmerjenost IC. Za referenco pin poiščite zarezo na IC

13. korak: Spajkanje kondenzatorske banke

Korak 14: Dodajanje MOSFET -ov mostu H

Štirje MOSFET -i H -mostu so spajani skupaj s svojimi tokovnimi omejevalnimi upori 10Ohms in skupaj z vijačnimi sponkami za enostavno priključitev vhodne enosmerne in izmenične izhodne napetosti.

Korak 15: Dokončajte modul

Tako izgleda celoten modul po končanem postopku spajkanja. Upoštevajte, kako je bila večina povezav izvedenih s pomočjo spajkalnih sledi in zelo malo mostičnih žic. Bodite previdni pri kakršnih koli ohlapnih povezavah zaradi nevarnosti visoke napetosti.

Korak 16: Dokončajte pretvornik z modulom DC-DC pretvornika

Razsmernik je zdaj kompletiran z obema moduloma, ki sta med seboj povezana in pritrjena. To je bilo uspešno pri polnjenju prenosnika in hkratnem napajanju majhnega namiznega ventilatorja.

Upam, da vam je ta projekt všeč:)

V spodnjem razdelku za komentarje delite svoje komentarje, dvome in povratne informacije. Oglejte si celotno navodilo in sestavite videoposnetek z bistvenimi podrobnostmi o projektu in o tem, kako sem ga zgradil, medtem ko ste tam, se naročite na moj kanal:)