Схему преобразователя 12 220в 1.5 квт

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.

Я не встречал схемы инвертора проще чем эта. Для повторения вам понадобиться минимум деталей – их не более 10 штук. Для получения напряжения на выходе 220 вольт нам понадобиться одна пальчиковая батарейка напряжением 1,5 вольта.

Инверторы необходимы там, где нет возможности подключиться к сети 220 вольт. Инверторы делятся на два типа: одни имеют на выходе синусоидальную напряжение частотой 50 Гц и подходят практически для питания любой нагрузки. Другие модифицированные имеет на выходе высокую частоту, порядка 500-10000 Гц и не всегда синусоидальную форму волны.
Инверторы с синусоидальной частотой 50 Гц дорогостоящие, так как для формирования синусоидального импульса 50 Гц нужен большой трансформатор или имитационный блок электроники.
Простейший инвертор который будем делать мы относится ко второй группе. И подходит для питания различных импульсных блоков питания, таких как зарядник для телефона, энергосберегающая лампочка – люминесцентная или светодиодная.

Требуемые компоненты

Схема

Проверка работы

Комментарии (41):

#1 Белоснежный Февраль 19 2015

Perfetto. Прекрасно Эту схему похоже я искал про транзистор очень интересно. Если увеличить колличество витков скажем в три раза ток на КТ 817 тоже снизится до 0,6 . Ему быстродействия не хватает это причина высокого тока?

увеличивать витки непробовал честно говоря.а что быстродействия нехватает так то да,потому и заменен на кт940. можно еще больше снизить ток. от лампы взять только саму лампу а плату выкинуть из нее. тогда ток лежит в пределах 0.3-0.35а..

#3 Селюк Май 12 2015

Все очень "просто", но где взять чашки трансформатора??

#4 root Май 12 2015

В конструкции трансформатора данного высоковольтного преобразователя зазора между ферритовыми чашками нет, поэтому можно попробовать использовать ферритовое кольцо или каркас от импульсного трансформатора с ферритовым сердечником(можно взять из нерабочего блока питания от компьютера).
С количеством витков и напряжением на выходе нужно будет экспериментировать.

#5 pavel Июнь 01 2015

А какой принцип расчета трансформатора и подбора транзисторов для этого инвертора? Хочется сделать такой с питанием от 60 вольт.

Чашки взяты потому что просто были, да и число витков в такой сердечник нужно меньше. Ферритовые кольца не пробовал, на обычном Ш образном феррите работает нормально. Сколько витков мотал не помню, первичку вроде - 12 витков проводом 0,5мм, а повышающую вобще на глазок, до заполнения каркаса имеющегося на сердечнике. Трансформатор был взят из монитора 4 на 5 см.

#7 егор Октябрь 05 2015

у меня к вам вопрос на сколько резистор слева ом на 220???
просто я не очень в электронике)))

#8 root Октябрь 05 2015

Если возле резистора только цифры - значит сопротивление в Омах. На схеме резистор имеет сопротивление 220 Ом.

Скажите, а возможно вашу схему использовать для питания тиратрона МТХ-90 и не от 12, а от аккумулятора 3.7 вольт?
Если возможно, то какие лучше взять транзисторы? У МТХ-90 рабочий ток небольшой - от 2 до 7 мА, а напряжение для зажигания нужно около 170 вольт, ну это можно с трансформатором поэкспериментировать (про напряжение).

Даже не знаю что ответить. Как-то не задумывался.. А для чего нужно тиратрон от этой схемы питать? В принципе он работать будет конечно, вопрос только как.. от 3.7 вольт тоже можно, но это надо обмотки пересчитывать или подобрать опытным путем.

#11 Олег Декабрь 13 2015

Люди, расскажите как сделать инвертор из транзисторов от китайской машинки на пульте управления. Можно ли поставить кольцевой ферритовый сердечник и можно ли сделать разницу в витках в 3 раза? Мне так сделать инвертор для интереса и чтоб по проще. И можно ли поставить напряжение на входе где-то 3в?
Ответьте пожалуйста! Буду рад, если ответите на все мои вопросы! Жду ваших ответов!

#12 александр Декабрь 17 2015

У меня есть ферритовые чашки 30\10 можно ли на них намотать транс и какое число витков надо мотать ну хотя бы приблизительно.

#13 Александр Январь 24 2016

Все там прекрасно работает, и 15 ватт лампа, и 20 ватт. Транзисторы по мощнее просто нужно. КТ940 можно не трогать, а вот 814 можно бы и заменить хотяб на КТ837. А если ток высокий- не нужно ничего перематывать, просто нужно увеличивать номинал резистора 3.1к.И трансформатор не обязательно таких размеров, прокатит даже импульсник с зарядки, особую роль все равно будут играть транзисторы. p.s. У данных транзисторов мощность не более 10 ватт

#14 Эдуард Февраль 01 2016

Каким транзистором можно заменить кт814?на 13005 или кт805 можно?

#15 Александр Февраль 03 2016

Меняй на кт805- нехило мощности сошкребешь, ибо кт805 по даташиту до 60 ватт дать может

КТ814 - это p-n-p проводимости,а КТ805 и 13005 n-p-n ..., конечно нельзя Эдуард...

#17 марс Май 11 2016

я вместо кт814 ставил кт816,15Вт лампу потянуло.

#18 sasha Ноябрь 06 2016

ставил кт805 и кт837. первичка 16в.0.5мм. вторичка 230в. 0.3мм. лампа 23вт. отлично светиться.

#19 Эдуард Ноябрь 19 2016

March.встречный вопрос,чем тогда можно заменить кт940,таким образом, чтобы кт814 заменить на кт805 или 13005 и сменить полярность питания?Возникла идея:выпаял из электронного трансформатора для галогеновых ламп 12 вольтовых импульсный трансформатор,там как раз вторичка 12-14 витков и первичка около 150-200 витков.если его развернуть как повышаюший и воткнуть в данную схему?думаю должно прокатить,а если заменить связку кт814 и кт940 на чтото более современное то можно и до 40 вт мощности выжать?Хочу еще попробовать на ШИМ контроллере uc3845 сделать,там схема вообще примитивная:микросхема UC3845,в ее цепи частото задающие резистор и пленочный конденсатор,полевой транзистор IRFZ44 и трансформатор из электронного трансформатора,включенный в схему как повышающий,в итоге имеем до 100 Вт мощи при 12 вольтах

а зачем"..940 вых в старых цветностях валом.. девать у каждого некуда... заменить любым обратным транзистором,а хочется 805 , то да..940 на прямой проводимости.... и полярность сменить... только опять же -зачем все таких транз. у каждого в закромах немеряно...

#21 павел Февраль 09 2017

а зачем вам мощность схемы повышать:)? что, КрАЗовские аккумуляторы будете использовать (190 а/ч)?? эта схема имеет смысл, как правильно сказал товарищ, если использовать колбу от лампы со сгоревшей схемой. иначе, на хрена коту баян: светодиодный светильник от того же аккумулятора, при той же светоотдаче просветит в разы дольше!..

#22 павел Февраль 09 2017

теперь про транзисторы: поменять-то их можно, но нужно вспомнить, что любой силовой транзистор обеспечивает свою заявленную мощность только при использовании соответствующего теплоотвода. этот факт влияет напрямую на габариты всего устройства. да и где вы возьмете энергосб. л ампу мощнее 30 ватт=150? я не встречал в продаже. а об аккумуляторе для такой "соски" я уже говорил:). так что, знайте меру, изобретатели, удачи!

#23 Эдуард Февраль 24 2017

March,вот у меня как раз таки проблема с советскими кт940 и кт814.в основном в моих запасах импортные мощные высокочастотные биполярные транзисторы 13005 на 5 ампер 400 вольт, и им подобные.делал я ка кто схему блокинг генератора на одном транзисторе 13005 ,так с ним удалось в полную яркость зажечь колбу от 30 Вт энергосберегалки,при этом транзистор был чуть теплый.а советские кт814 и кт805 САМИ ПО СЕБЕ ГЛЮЧНЫЕ ВСКИПАЮТ БЫСТРО ДАЖЕ С РАДИАТОРОМ

я бы не стал утверждать что кт805 глючные.. смотря какие использовать. в пластике ненадежные,есть такое дело и то за 80 какие то года. брать 805 в металле,так вобще неубиваемый транзистор.однако нужно подчеркнуть тот факт,что глючные они не потому что плохие,а потому что попали не совсем в умелые руки,всего лишь

а поставить можно хоть свч транзисторы импортные,работать будет!!! проверено!!. я же не преследовал в этой статье создать миниатюрный светильник,а как приладить сгоревшую лампу с минимальными затратами. чтоб еще послужила

коллектор 814 надо бы заземлить через конденсатор 10 мкф, а то при переключении выброс очень большой.
814 транзистор находится в полуоткрытом состоянии - надо радиатор ему однако.

проще было блокинг-генератор использовать.

какой еще конденсатор в 10мкф,что за бред,неужели невидно по фото,что радиатор миниатюрный все в пачку сигаретную влезет. а блокинг генератор использовать не проще. там нужно три обмотки как минимум. и грется там транзистор будет нисколько не меньше!!!

#28 IamJiva Август 14 2017

блокинг генератор служит той же цели, осуществить обратную связь(микрофон к колонке поднести чтоб гудело), если обошлись без микрофона - нафиг он не нужен, здесь обошлись добавив транзистор, в блокинге можно одним транзистотром обойтись, а фазу развернуть витками обмотки, которые(позволяют) независимо подключаемы в любой полярности. много ватт выжать можно но трудно, часть энергии(у мощных ламп существенная, вплоть до 90%) теряется на диодном мосте и эллектролите(в выпрямителе лампы) дешевых(особено если мощные) и 50гц пригодных, на 50кгц от них уже дым может пойти а напряжение так и не появится для старта лампы, 50гц диоды(простые,тоесть не ультрафаст и не Шотки) не успевают запираться, и сливают заряд назад в обмотку или еще куда, от этого нагрев всего и неправильная работа генератотра, электролит имеет индуктивность(последовательную), и короткий импульс он только "признаёт" но не спешит выполнять приказ, в ожидании команды отставить... ток начинает наростать до бесконечности или сколько дадут, для 50гц мгновенно, для 50кгц - никогда... транзистор надо быстрый, грется он может и НИКАК при этом, IRF840 2шт правильно использованные давали на 4 колонках 4ома по 500wt каждая, 2000Wt мощности в классе D питаясь +-85В(170В) шим TL494, драйвер Ir2112 в затворах, ультрафаст диоды 4шт шунтируют ЗИ и ИС, варисторы 400в BC 30в ЗИ
2квт драм энд бейс мощности, они были чуть теплые на такихже радиаторах как тут, на выходе дроссель из ТВС и 200витков, при 2500wt они сгорали без предупреждения
шунтировать диодом, а лучше варистором вых трансформатор первичку тут неплохо бы (от флайбек импульсов возможных в случае отрывания нагрузки, подбор транзисторов и витков первички по максимуму кпд тут также важен и ценен как соотношение сахара и уксуса с водой + время по таймеру в микроволновке, чтоб уйти-прити и леденцы вытащить, схема работает как жонглёр которого вы никогда не видели, надеятся на простоту переноса идеала-гармонии-КПД-мощности в другой цирк и пиджак не приходится

Один вопрос к автору. Этот преобразователь потянет электробритву Харьков, Агидель, Бердск и т.д
Мне нужен именно такой миниатюрный, что бы встроить на всегда в авто для бритья.
Только не пишите, что в продаже полно электробритв от батареек и заводные. Мне моя дорога.
Она пол жизни со мной.
Удачи.

#30 root Январь 21 2018

Для питания электробритвы на 220В от бортовой сети авто лучше собрать какой-то более надежный и мощный преобразователь напряжения. Вот несколько подобных схем:

1. Инвертор напряжения 12В в 220В из доступных деталей (555, К561ИЕ8, MJ3001)
2. Простой инвертор напряжения 13В-220В для автомобиля (CD4093, IRF530)

Спасибо за ссылки но это слишком затратно да и сложно на коленке собрать.
Нет у меня таких деталей. А вот старый цвет.тел. и магнитофон есть. Там как раз всё это есть
Люди пишут, что можно поднять мощность заменой транзисторов на 805,837.
Эектробритва потребляет 30вт. Может потянет. Как думаете.

Попалось в руки ПЗУ Вариом А.

Беда в том, что транзисторы П216Г теперь не найти, а именно один из них не рабочий. По параметрам вроде подойдёт ГТ701А но вот как определить резисторы. Их там всего 4 штучки, две пары. Просто заменить оба П216Г на ГТ701А думаю не прокатит. Подскажите.

#33 root Февраль 05 2018

Agu1954, транзисторы П216 можно заменить на ГТ701А или П210В. Ниже приведены основные предельные эксплуатационные характеристики этих транзисторов:

• П216Г: Uкб, макс=50В; Ik макс=7,5А; Pк макс=24Вт; h21э>5; f гp.>0,2МГц;
• П210В: Uкб, макс=45В; Ik макс=12А; Pк макс=45Вт; h21э>10; f гp.>0,1МГц;
• ГТ701А: Uкб, макс=55В; Ik макс=12А; Pк макс=50Вт; h21э>10; f гp.=0,05МГц;

Выполнить замену двух транзисторов П216 на ГТ701А (П210В). В целях безопасности, первое подключение схемы к аккумуляторной батареи выполнять через плавкий предохранитель на 3А.

P.S. вопросы, не касающиеся схемы что приведена в публикации задавайте, пожалуйста, на форуме или в наших соцгруппах ВК и ФБ.

#34 Сергей Февраль 16 2018

#35 root Февраль 16 2018

Здравствуйте, Сергей. Был указан старый, и уже не рабочий, почтовый адрес. Исправили на новый.

#36 Сергей Февраль 16 2018

этот преобразователь работает на частоте далеко большей чем 50гц. где то в районе 20-50кгц. даже если поднять мощность заменив транзисторы на более мощные,бритва всеравно работать не будет. просто физически двигатель не сможет работать на частоте в десятки килогерц

#38 Петро Копитоненко Ноябрь 19 2018

Чтоб понизить частоту тока на преобразователе надо попробовать увеличит число витков трансформатора как первичной обмотки, так и вторичной. Я из чего исхожу. Трансформаторы на 50 герц имеют большое число витков. А высокочастотные - малое число витков. Это тоже что и в колебательных контурах частота зависит от числа витков. Я вот спаял экспиременталный преобразователь с фабричным трансформатором на 50 герц. Там две первичные обмотки намотаны по 40 витков вместо 10 витков по схеме. Я слышал жужание трансформатора с частотой около 40 герц на слух. Если б это была частота 50 килогерц, я бы ничего не услышал!!!

#39 Давид Июнь 13 2019

А можно в данной схеме использовать готовый трансформатор. Например повышающий трансформатор ТП 30-2, только подключиться наоборот (к выходной обмотке 15 вольт)

#40 root Июнь 15 2019

В схеме нужен высокочастотный трансформатор, ТП 30-2 или другой сетевой с Ш-подобным или тороидальным железом здесь не подойдет.

#41 Дмитрий Октябрь 06 2019

Доброго дня! Первичку трансформатора надобно снаббером снабдить. Вы ж вторым транзистором практически занимаетесь ключеванием индуктивности. И пофиг, что напряжение низкое! Со снабберной цепочкой транзисторам полегче станет. Кто-то выше уже предлагал шунтировать коллектор 814-го ёмкостью, но остался неуслышанным. Но лучше, конечно, классический снаббер - диодик, резистор, конденсатор.

Принципиальная схема инвертора 12-220 на TL494

В данном инверторе используется готовый высокочастотный понижающий трансформатор из БП компьютера, но в нашем преобразователе он станет наоборот повышающим. Данный трансформатор можно взять как из AT, так и из ATX. Обычно, такие трансформаторы отличаются только габаритами, а их расположение выводов совпадает. Убитый блок питания (или трансформатор из него) можно поискать в любой мастерской по ремонту компьютеров.

Если же вы такого трансформатора не найдете, можно попробовать намотать вручную (если хватит терпения). Вот какой трансформатор использовал в своём варианте:

Транзисторы обязательно нужно поставить на радиатор, иначе они могут перегреться и выйти из строя.

Использовал алюминиевый радиатор из полупроводникового советского телевизора. Этот радиатор не совсем подошел по размеру к транзисторам, но другого варианта у меня не было.

Также желательно заизолировать все высоковольтные выводы данного инвертора и лучше собрать все в корпус, ведь если этого не сделать, может случайно произойти короткое замыкание или просто можно коснуться высоковольтного вывода, что будет очень неприятно.

Будьте осторожны! На выходе схемы высокое напряжение и очень серьезно может ударить.

Я использовал корпус от блока питания ноутбука. Он очень хорошо подошел по размерам.

Ну и конечно же инвертор в действии:

Всем удачи, Кирилл.

Предлагаю схему преобразователя напряжения (инвертора) 12/220В (мощность до 500 Ватт), питающегося от аккумулятора напряжением 12В, который может пригодиться в автомобиле и быту для освещения, для питания телевизора, небольшого холодильника и т.п. Схема собрана на двух микросхемах 155-ой серии и шести транзисторах. В выходном каскаде применены полевые транзисторы, обладающие очень малым сопротивлением в открытом состоянии, благодаря чему повышается КПД преобразователя и отпадает необходимость в установке их на радиаторы слишком большой площади.

Разберёмся с работой схемы: (см. диаграмму и схему). На микросхеме D1 собран генератор прямоугольных импульсов, частота следования которых около 200 Гц - диаграмма "A". С вывода 8 микросхемы импульсы поступают далее на делители частоты, собранные на элементах D2.1 - D2.2 микросхемы D2. В результате чего на выводе 6 микросхемы D2 частота следования импульсов становится вдвое меньше - 100 Гц - диаграмма "B", а на выводе 8 импульсы становятся равным частоте 50 Гц - диаграмма "C". С вывода 9 снимаются неинвертируемые импульсы 50 Гц - диаграмма "D". На диодах VD1-VD2 собрана логическая схема "ИЛИ". В результате чего взятые с выводов микросхем D1 вывод 8, D2 вывод 6 импульсы образуют на катодах диодов импульс соответствующий диаграмме "E". Каскад на транзисторах V1 и V2 служит для увеличения амплитуды импульсов необходимых для полного открывания полевых транзисторов. Транзисторы V3 и V4, подключенные к выходам 8 и 9 микросхемы D2 поочерёдно открываются, запирая тем самым то один полевой транзистор V5, то другой V6. В результате чего управляющие импульсы формируются так, что между ними существует пауза, из-за чего исключается возможность протекания сквозного тока через выходные транзисторы и значительно повышается КПД. На диаграммах "F" и "G" показаны сформированные импульсы управления транзисторами V5 и V6.

Правильно собранный преобразователь начинает работать сразу после подачи питания. При наладке следует подключить к выходу устройства частотомер и выставить частоту 50-60 Гц подбором резистора R1, а при необходимости конденсатором C1.

О деталях
Транзисторы КТ315 с любым буквенным индексом, КТ209 можно заменить на КТ361 с любым буквенным индексом. Стабилизатор напряжения KA7805 заменим на отечественный КР142ЕН5А. Резисторы любые мощностью 0,125...0,25 вт. Диоды практически любые низкочастотные например КД105, IN4002. Конденсатор C1 типа К73-11, К10-17В с малым уходом ёмкости при прогреве. Трансформатор взят от старого лампового чёрно-белого телевизора например: "Весна", "Рекорд". Обмотка на напряжение 220 вольт остаётся, а остальные обмотки удаляются. Поверх этой обмотки наматываются две обмотки проводом ПЭЛ - 2,1мм. Для лучшей симметрии их следует намотать одновременно в два провода. При подключении обмоток следует учесть фазировку. Полевые транзисторы закреплены через слюдяные прокладки на общий радиатор из алюминия, площадью поверхности не менее 600 кв.см.

Список радиоэлементов