Инвертором обычно называют любое устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный, или изменяет частоту переменного тока, при одновременном изменении величины напряжения. Иначе говоря, инвертор – это преобразователь. Как включить привычные Вам устройства, если выехали на природу? Или временно отключили свет в квартире?
Вот здесь и приходит на помощь самый распространенный тип инверторов, а именно, преобразователь 12В от автомобильного аккумулятора в 220В переменного тока.
Обычные 220В в, которые мы используем через розетки в наших домах, вырабатываются промышленными генераторами и имеют строго регламентированные параметры по частоте и форме выходного напряжения. В промышленных генераторах переменный (синусоидальный) ток вырабатывается в результате вращения ротора внешней силой относительно неподвижного статора.
При этом меняется магнитный поток, пронизывающий статор, в результате чего и индуцируется синусоидальный ток, согласно явлению электромагнитной индукции. Инвертор же имеет совсем другой принцип получения переменного тока.
Основные блоки инвертора:
1. преобразователь постоянного тока в импульсный,
2. высокочастотный повышающий трансформатор,
3. блок формирования выходного напряжения.
И на этом пути самое трудное это получение “чистой ”синусоиды на выходе. В блоке формирования выходного напряжения для получения синусоиды используют транзисторы работающие в ключевом режиме. В хороших разработках применяют полевые транзисторы т.к. по сравнению с биполярными они имеют лучшие характеристики.
Одним из плюсов является малое сопротивление открытого перехода полевого транзистора и, как следствие, меньшие тепловые потери даже при высоких значениях тока. Это позволяет сконструировать достаточно мощный и компактный инвертор всего на одной паре выходных ключевых транзисторов. В качестве примера рассмотрим китайский преобразователь 12В -220В мощностью 200Вт и ценой до 25$.
Корпус полностью алюминиевый и его основное назначение служить теплоотводом для выходных полевых транзисторов.
Блок преобразователя постоянного тока в импульсный построен на микросхеме TL494, по стандартной схеме ШИМ контроллера с дополнительными драйверами на маломощных биполярных транзисторах.
На выходе этих драйверов имеем ток в 300мА, достаточный для срабатывания выходных ключей на полевых транзисторах IRL3705.
Высокочастотный повышающий трансформатор представляет собой Ш-образный сердечник. с первичной обмоткой из 2 х 6 витков, намотанных проводом 0.7мм в 7 жил одновременно.Вторичная обмотка намотана проводом 0.6 мм, точное количество витков мне не известно.
На выходе трансформатора имеем импульсы прямоугольной формы, которые выпрямляются мостом высокочастотных диодов и слаживаются электролитическим конденсатором 10 мкФ х 400В. Напряжение на этом конденсаторе равно 230В.
В схеме есть отдельный генератор на 50Гц на микросхеме КА7500, который практически является, аналогом микросхемы TL494. Выходной сигнал формируется высоковольтными полевыми транзисторами IRF740, и только после этого напряжение поступает на нагрузку.
Причем форма выходного сигнала уже максимально похожа на синусоиду. Осциллограф показывает небольшую ступеньку в отрицательных полупериодах.
Плата собрана качественно и компактно, в корпусе остается много свободно места, что, конечно, хорошо для теплового режима работы. Тепловыделение на ключах при нагрузке 100 Вт вполне приемлимое.
В ходе экспериментов этот инвертор нагружался до 300Вт. При этом падение выходного напряжение было в пределах 10 В, хотя при такой нагрузке инвертор потребляет от аккумулятора немалый ток в 31-32 А!
И ещё хочу отметить один момент, если у вас автомобиль Ленд Ровер, то хочу порекомендовать отличный, специализированный сервис. Специалисты своего дела Вас приятно удивят и дадут гарантию на все произведённые работы.
как раз собрался купить инвертор, мда поучительная статья, спасибо.