Cómo hacer un circuito inversor de energía casero simple de 200 VA - Concepto de onda cuadrada

Una eficiencia de alrededor del 85% y una potencia de salida de más de 200 vatios es lo que obtendrá del diseño actual de un inversor de potencia (construido en casa). El esquema completo del circuito y el procedimiento de construcción se explica aquí.

Introducción

Es posible que haya encontrado muchos artículos sobre inversores de potencia, sin embargo, es posible que todavía esté confundido acerca de cómo hacer un inversor de potencia. El presente contenido proporciona un tutorial de construcción completo de un inversor de potencia construido en casa.

Si está planeando hacer su propio inversor de energía de bajo costo y sencillo, probablemente no encontrará un circuito mejor que el actual.

Este diseño resistente y fácil de construir incluye muy pocos componentes que se pueden encontrar fácilmente disponibles en cualquier tienda minorista de electrónica.

La salida del inversor será obviamente una onda cuadrada y también dependerá de la carga. Pero estos inconvenientes no importarán mucho siempre y cuando no se operen con él equipos electrónicos sofisticados y la salida no esté sobrecargada.

El gran beneficio del diseño actual es su simplicidad, muy bajo costo, alta potencia de salida, operación de 12 voltios y bajo mantenimiento. Además, una vez construido, un inicio instantáneo está bastante asegurado.

Si se encuentra algún problema, la resolución de problemas no será un dolor de cabeza y se puede rastrear en minutos. La eficiencia del sistema también es bastante alta, en torno al 85% y la potencia de salida es superior a 200 vatios.

Un simple multivibrador astable de dos transistores forma el generador de onda cuadrada principal. La señal se amplifica adecuadamente mediante dos transistores Darlington de potencia media amplificadores de corriente.

Esta señal de onda cuadrada amplificada se alimenta además a la etapa de salida que comprende transistores de alta potencia conectados en paralelo. Estos transistores convierten esta señal en pulsos alternos de alta corriente que se vierten en los devanados secundarios del transformador de potencia.

El voltaje inducido del devanado secundario al primario da como resultado una conversión masiva de 230 o 120 voltios, según las especificaciones del transformador.

Estudiemos en detalle cómo funciona el circuito.

Operación del circuito

La descripción del diagrama de circuito de este inversor de potencia construido en casa se puede entender simplemente a través de los siguientes puntos:

El transistor T1 y T2 junto con C1 y C2 y las otras partes asociadas forman el multivibrador astable requerido y el corazón del circuito.

Las señales de onda cuadrada relativamente débiles generadas en el colector de T1 y T2 se aplican a la base de los transistores del controlador T2 y T3 respectivamente. Estos se especifican como pares Darlington y, por lo tanto, amplifican de manera muy efectiva las señales a niveles adecuados para que puedan alimentarse a la configuración del transistor de salida de alta potencia.

Al recibir la señal de T2 y T3, todos los transistores de salida en paralelo se saturan lo suficientemente bien de acuerdo con la señal variable y crean un enorme efecto push-pull en los devanados secundarios del transformador de potencia. Esta conmutación alterna de todo el voltaje de la batería a través de los devanados induce un aumento masivo de potencia en los devanados primarios del transformador que producen la salida de CA deseada.

Las resistencias colocadas en el emisor de los transistores 2N3055 son todas de 1 ohmio, 5 vatios y se han introducido para evitar situaciones de fuga térmica con cualquiera de los transistores.

LISTA DE PARTES

RESISTENCIAS ¼ VATIO, CFR

R1, R4 = 470 Ω,

R2, R3 = 39 K,

RESISTENCIAS, 10 VATIOS, HERIDA DE ALAMBRE

R5, R6 = 100 Ω,

R7 ----- R14 = 15 Ω,

R15 ---- R22 = 0,22 ohmios, 5 vatios (se puede conectar directamente si todos los transistores en paralelo están montados en un disipador de calor común, separado para cada canal)

Condensadores

C1, C2 = 0.33 µF, 50 VOLTIOS, TANTALO,

Semiconductores

D1, D2 = 1N5408,

T1, T2 = BC547B,

T3, T4 = TIP 127,

T5 ----- T12 = 2N 3055 TRANSISTORES DE POTENCIA,

Misc.

TRANSFORMADOR = 10 a 20 AMPERIOS, 9-0-9 VOLTIOS,

DISIPADORES = TIPO DE ALETAS GRANDES,

BATERÍA = 12 VOLTIOS, 100 AH

Tutorial de construcción de inversores

La discusión que se proporciona a continuación debería proporcionarle una explicación detallada paso a paso sobre cómo construir su propio inversor de energía:

ADVERTENCIA: El presente circuito involucra corrientes alternas peligrosas, se recomienda precaución extrema.

La única parte del circuito que probablemente sea difícil de adquirir es el transformador, porque un transformador de 10 amperios no está fácilmente disponible en el mercado. En ese caso, puede obtener dos transformadores de 5 amperios (fácilmente disponibles) y conectar sus tomas secundarias en paralelo.

No conecte sus primarios en paralelo en lugar de dividirlos como dos salidas separadas (ver imagen y hacer clic para ampliar).

La siguiente etapa difícil en el procedimiento de construcción es la fabricación de los disipadores de calor. No le recomendaré que los fabrique usted mismo, ya que la tarea puede ser bastante tediosa y también requiere mucho tiempo. Sería mejor idea tenerlos listos. Encontrarás variedad de ellos, en diferentes tamaños en el mercado.

Diagrama de pines 2N3055

Seleccione los adecuados y asegúrese de que los orificios estén debidamente perforados para el paquete TO-3 como se muestra en la figura. TO-3 es el código para reconocer típicamente las dimensiones de los transistores de potencia que se clasifican en el tipo utilizado en el presente circuito, es decir, para 2N3055.

Fije T5 ---- T8 firmemente sobre los disipadores de calor con tornillos, tuercas y arandelas de resorte de 1/8 * 1/2. Puede usar dos disipadores de calor separados para los dos conjuntos de transistores o un solo disipador de calor grande. No olvide aislar los transistores del disipador de calor con la ayuda del kit de aislamiento de mica.

Diagrama de pines TIP127

La construcción de la PCB es solo una cuestión de colocar todos los componentes en su lugar e interconectar sus cables según el esquema del circuito dado. Se puede hacer simplemente sobre una pieza de PCB general.

Los transistores T3 y T4 también necesitan disipadores de calor. Un disipador de calor de aluminio tipo canal 'C' hará el trabajo perfectamente. Esto también se puede adquirir listo para usar según el tamaño dado.

Ahora podemos conectar los puntos relevantes de la placa ensamblada a los transistores de potencia instalados sobre los disipadores de calor. Cuida su base, emisor y el colector, una conexión incorrecta significaría un daño instantáneo del dispositivo en particular.

Una vez que todos los cables estén correctamente conectados a los puntos requeridos, levante todo el conjunto con cuidado y colóquelo en la base de una caja metálica fuerte y resistente. El tamaño de la caja debe ser tal que el ensamblaje no quede abarrotado.

No hace falta decir que las salidas y entradas del circuito deben terminarse en el tipo de tomacorriente adecuado para facilitar las conexiones externas. Los accesorios externos también deben incluir un portafusibles, LED y un interruptor de palanca.

Cómo probar

• Probar este inversor casero es muy sencillo. Se puede realizar de las siguientes formas:
• Inserte el fusible especificado en el portafusibles.
• Conecte una lámpara incandescente de 120/230 voltios y 100 vatios en el enchufe de salida,
• Ahora tome una batería de plomo-ácido de 12V / 100Ah completamente cargada y conecte sus polos a los terminales de alimentación del inversor.
• Si todo está conectado según el esquema dado, el inversor debería comenzar a funcionar instantáneamente iluminando la bombilla con mucha intensidad.
• Para su satisfacción puede comprobar el consumo actual de la unidad siguiendo los sencillos pasos:
• Tome un multímetro digital (DMM), seleccione un rango de corriente de 20 A en él.
• Retire el fusible del inversor de su portafusibles,
• Sujete las puntas del DMM en los terminales del fusible de manera que la punta positiva del DMM se conecte con el positivo de la batería.
• Encienda el inversor, la corriente consumida se mostrará instantáneamente en el DMM. Si multiplica esta corriente con el voltaje de la batería, es decir, por 12, el resultado le dará la potencia de entrada consumida.
• De manera similar, puede encontrar la potencia consumida de salida mediante el procedimiento anterior (DMM configurado en el rango de CA). Aquí tendrás que multiplicar la corriente de salida por la tensión de salida (120 o 230)
• Al dividir la potencia de salida por la potencia de entrada y multiplicar el resultado por 100, obtendrá inmediatamente la eficiencia del inversor.
• Si tiene alguna pregunta sobre cómo construir su propio inversor de energía, no dude en comentar (los comentarios necesitan moderación, pueden tardar en aparecer).