مدار تبدیل 12v DC به 220v AC مدار اینورتر
در این مقاله نشان می دهیم اینورتر چیست وچگونه می توانید مدار تبدیل 12v DC به 220v AC را بسازید و به کمک یک مدار اینورتر ساده وکم هزینه 12 ولت DC را به 220 ولت AC تبدیل کنید. در این مدار از IC 555 وMOSFET استفاده می کنیم.
اینورتر وسیله ای است که می تواند ولتاژ DC را به AC تبدیل کند. بسیاری از مواقع نیاز به ذخیره برق داریم اما هنوز باتری هایی که ولتاژ AC را ذخیره کنند وجود ندارد. یکی از کاربرد های بسیار مهم اینورتر ها برای برق اضطراری است و شما می توانید به کمک این مدار هنگام قطع برق هم از وسایل خود استفاده کنید. یک اینورتر چیزی جز یک مبدل DC به AC نیست. مدار ساده ای که در زیر توضیح می دهیم قبلا آزمایش شده و به خوبی کار می کنند، اگر منبعی که استفاده می کنید باتری V 12 باشد ،می توانید خروجی 100 وات داشته باشید. (از جریان بیشینه ای که باتری می تواند بدهد نیز مطمئن شوید)
طرز کار مدار اینورتر:
ولتاژ DC یک باتری به وسیله نوسان ساز مشهور 555 به یک پالس مربعی تبدیل می شود، اما جریان و ولتاژ خروجی این IC نوسان ساز کم است ، بنابراین از ترانزیستور قدرت یا ماسفت برای تقویت جریان خروجی این IC استفاده می کنیم همچنین برای افزایش ولتاژ می توانیم از یک ترانس تبدیل 12 به 220 استفاده کنیم. پس از ماسفت، یک ترانس قرار می دهیم و برای تقویت کردن ولتاژ از آن استفاده می کنیم تا خروجی به 220V AC تبدیل شود.(ترانسفورماتور ولتاژ را زیاد و جریان را کم می کند و برعکس.در حقیقت در حالت ایده آل توان در دوطرف سیم پیچ ثابت است.)
در شکل زیر، دیاگرام مدار اینورتر رسم شده است.در این مدار از یک نوسان ساز موج مربعی استفاده شده که خروجی آن یک موج مربعی با فرکانس 50Hz است. این فرکانس توسط مقاومت R2 و خازن C1قابل تنظیم است.
ما به یک ولتاژ سینوسی با دامنه مثبت و منفی نیاز داریم. پس باید این پالس مربعی برای ما هم ولتاژ مثبت و هم ولتاژ منفی خروجی را ایجاد کند. برای این کار از دو ماسفت استفاده می کنیم که یک ماسفت با لبه بالارونده پالس و ماسفت دیگر با لبه پایین رونده پالس خروجی IC فعال می شود. (این تقسیم کار را در واقع ترانزیستور Q2 انجام می دهد.)
در خروجی IC از دو ماسفت IRF540 برای درایور سیم پیچ اولیه ترانس استفاده می کنیم.جریانی عبوری از پین شماره 3 آی سی 555 در دو جهت هدایت می شود. یکی در جهت R3 به گیت 1Q ودیگری از R5 به گیت Q2 است تا جریان معکوس جهت جریان اول (جریانی که ازR3 به Q1 می گذرد) را عبور دهد(این مسئله در شکل بالا نشان داده شده است).در مرحله بعد جریان به گیت ترانزیستورQ3 می رود تا ترانزیستور را فعال کند.
برای ترانزیستور از یک هیتسینگ کوچک استفاده می کنیم تا گرمای کمتری تولید کند و افت توان کمتر شود. دلیل انتخاب IRF540 هم بخاطر قیمت آن است که از آن به عنوان ماسفت قدرت کانال N با حداکثر جریان 82 آمپر و با توان 150وات، استفاده کرده ایم.
ترانس استفاده شده در این مدار ورودی 12 ولت 2 آمپر و خروجی آن 220 ولت و بیش از 100 وات است.
توجه داشته باشید:
می توانید با دو سر باتری 12 ولت ورودی خود یک خازن موازی کنید. خازن الکترولیتی 50V, 470uf برای این کار مناسب است.این خازن ها برای فیلتر کردن جریان (صاف کردن جریان) بکار می رود ولی اگر از یک منبع تغذیه v12 ،Ah10 استفاده کنید نیازی به این خازن ندارید.
همچنین توجه داشته باشید که در حالت ایده آل اگر شما نیاز به watts 100 توان درخروجی دارید نیاز به ترانسی با جریان 8 آمپر دارید چون توان ورودی در ترانس باید با توان خروجی برابر باشد.
اگر مدار را ساختید و به مشکل خوردید می توانید به صورت زیر آن را عیب یابی کنید:
اول، به بررسی پین های 555 IC، مقاومت ها، خازن ها به پردازید. به کمک اسکوپ خروجی 555 را چک کنید و از ولتاژ و فرکانس مطلوب اطمینان حاصل کنید.
سپس اتصالات ماسفت را چک کنید. گیت ماسفت ها چه ولتاژی نوسان می کند؟ درین و سورس ماسفت مطابق شکل بسته شده است؟ چک کنید که پایه های IRF540 به درستی متصل شده باشد.
در خروجی ترانس یک مقاومت به عنوان مصرف کننده قرار دهید. از اتصال پایه زمین ترانس خود نیز اطمینان حاصل کنید
قطعات مورد نیاز برای مدار اینورتر:
IC555
ماسفت N IRF540 و ترانزیستور BC549
ترانسفورماتور 12V ،2A
مقاومت K 10 وK 4.7 وK 1 وk 5.6
خازن uF0.1
ادامه مقاله در؛
توضیحاتی مختصر درباره قطعات بکار رفته در مدار اینورتر
اینورتر وسیله ای است که می تواند ولتاژ DC را به AC تبدیل کند. بسیاری از مواقع نیاز به ذخیره برق داریم اما هنوز باتری هایی که ولتاژ AC را ذخیره کنند وجود ندارد. یکی از کاربرد های بسیار مهم اینورتر ها برای برق اضطراری است و شما می توانید به کمک این مدار هنگام قطع برق هم از وسایل خود استفاده کنید. یک اینورتر چیزی جز یک مبدل DC به AC نیست. مدار ساده ای که در زیر توضیح می دهیم قبلا آزمایش شده و به خوبی کار می کنند، اگر منبعی که استفاده می کنید باتری V 12 باشد ،می توانید خروجی 100 وات داشته باشید. (از جریان بیشینه ای که باتری می تواند بدهد نیز مطمئن شوید)
طرز کار مدار اینورتر:
ولتاژ DC یک باتری به وسیله نوسان ساز مشهور 555 به یک پالس مربعی تبدیل می شود، اما جریان و ولتاژ خروجی این IC نوسان ساز کم است ، بنابراین از ترانزیستور قدرت یا ماسفت برای تقویت جریان خروجی این IC استفاده می کنیم همچنین برای افزایش ولتاژ می توانیم از یک ترانس تبدیل 12 به 220 استفاده کنیم. پس از ماسفت، یک ترانس قرار می دهیم و برای تقویت کردن ولتاژ از آن استفاده می کنیم تا خروجی به 220V AC تبدیل شود.(ترانسفورماتور ولتاژ را زیاد و جریان را کم می کند و برعکس.در حقیقت در حالت ایده آل توان در دوطرف سیم پیچ ثابت است.)
ما به یک ولتاژ سینوسی با دامنه مثبت و منفی نیاز داریم. پس باید این پالس مربعی برای ما هم ولتاژ مثبت و هم ولتاژ منفی خروجی را ایجاد کند. برای این کار از دو ماسفت استفاده می کنیم که یک ماسفت با لبه بالارونده پالس و ماسفت دیگر با لبه پایین رونده پالس خروجی IC فعال می شود. (این تقسیم کار را در واقع ترانزیستور Q2 انجام می دهد.)
در خروجی IC از دو ماسفت IRF540 برای درایور سیم پیچ اولیه ترانس استفاده می کنیم.جریانی عبوری از پین شماره 3 آی سی 555 در دو جهت هدایت می شود. یکی در جهت R3 به گیت 1Q ودیگری از R5 به گیت Q2 است تا جریان معکوس جهت جریان اول (جریانی که ازR3 به Q1 می گذرد) را عبور دهد(این مسئله در شکل بالا نشان داده شده است).در مرحله بعد جریان به گیت ترانزیستورQ3 می رود تا ترانزیستور را فعال کند.
برای ترانزیستور از یک هیتسینگ کوچک استفاده می کنیم تا گرمای کمتری تولید کند و افت توان کمتر شود. دلیل انتخاب IRF540 هم بخاطر قیمت آن است که از آن به عنوان ماسفت قدرت کانال N با حداکثر جریان 82 آمپر و با توان 150وات، استفاده کرده ایم.
توجه داشته باشید:
می توانید با دو سر باتری 12 ولت ورودی خود یک خازن موازی کنید. خازن الکترولیتی 50V, 470uf برای این کار مناسب است.این خازن ها برای فیلتر کردن جریان (صاف کردن جریان) بکار می رود ولی اگر از یک منبع تغذیه v12 ،Ah10 استفاده کنید نیازی به این خازن ندارید.
همچنین توجه داشته باشید که در حالت ایده آل اگر شما نیاز به watts 100 توان درخروجی دارید نیاز به ترانسی با جریان 8 آمپر دارید چون توان ورودی در ترانس باید با توان خروجی برابر باشد.
اگر مدار را ساختید و به مشکل خوردید می توانید به صورت زیر آن را عیب یابی کنید:
اول، به بررسی پین های 555 IC، مقاومت ها، خازن ها به پردازید. به کمک اسکوپ خروجی 555 را چک کنید و از ولتاژ و فرکانس مطلوب اطمینان حاصل کنید.
سپس اتصالات ماسفت را چک کنید. گیت ماسفت ها چه ولتاژی نوسان می کند؟ درین و سورس ماسفت مطابق شکل بسته شده است؟ چک کنید که پایه های IRF540 به درستی متصل شده باشد.
در خروجی ترانس یک مقاومت به عنوان مصرف کننده قرار دهید. از اتصال پایه زمین ترانس خود نیز اطمینان حاصل کنید
قطعات مورد نیاز برای مدار اینورتر:
IC555
ماسفت N IRF540 و ترانزیستور BC549
ترانسفورماتور 12V ،2A
مقاومت K 10 وK 4.7 وK 1 وk 5.6
خازن uF0.1
ادامه مقاله در؛
توضیحاتی مختصر درباره قطعات بکار رفته در مدار اینورتر
