Создание осциллятора для инвертора и для сварки своими руками

Осциллятор для сварки является важным прибором для проведения подобных работ в различных промышленных производствах. Также может применяться и в домашнем хозяйстве. Однако не всегда стоит приобретать подобные устройства, хотя спрос на них велик. Ведь можно без проблем сделать осциллятор своими руками.

• Принцип действия прибора
  • Из чего состоит осциллятор
• Порядок изготовления осциллятора
• Особенности изготовления

Принцип действия прибора

Вне зависимости от того, куплен ли осциллятор для инвертора или сделан самостоятельно, его основное предназначение состоит в создании стабильной работы сварочной дуги. Частота прибора — 50 герц при номинальном напряжении 220 вольт. Выходные же параметры могут изменяться до 300 тысяч герц и 2500 вольт. Такая работа осциллятора создает импульсы периодом до нескольких десятков микросекунд. Сходные параметры работы, когда ток высокой частоты проходит в сварочную цепь, обусловлены высокой мощностью от 250 до 350 ватт.

Из чего состоит осциллятор

Изготовленный своими руками сварочный прибор имеет возможности, которые соответствуют осуществлению сварочных работ на производстве или в домашних условиях. Применяя его, можно произвести сварку алюминия и других похожих по свойствам металлов.

Основные электрические составляющие данного аппарата:

• Разрядник;
• Катушки дросселей;
• Стандартный и высокочастотный трансформатор;
• Колебательный контур.

Контур, который создается с участием конденсатора и трансформатора высокой частоты, позволяет создавать затухающие искры. При этом конденсатор защищает само устройство и работника от воздействия электричества и возникающих в результате травм. При пробое электрическая цепь размыкается специальным предохранителем.

Порядок изготовления осциллятора

Если вам предстоит сваривать преимущественно алюминиевые детали, то можно изготовить сварочный агрегат своими силами. Монтаж осуществляется одной из наиболее известных схем:

• Для начала подбирается надежный трансформатор, который способен обеспечить увеличенную подачу напряжения от стандартных 220 до 3000 вольт;
• Затем необходимо произвести установку разрядника, который будет пропускать искру;
• После чего следует присоединение еще одного важного элемента. Таковым является колебательный контур с блокировочным конденсатором, который способен генерировать высокочастотные импульсы, чтобы добиться необходимых показателей.

Осциллятор готов к работе, его основным элементом является колебательный контур. Обязательным должно быть наличие блокировочного конденсатора. Все это помогает создать необходимые импульсы. В результате сварочная дуга обладает стабильностью и процесс ее зажигания становится проще.

Процесс работы достаточно простой. После запуска начинает загораться разрядник, создающий частотные импульсы. За это ответственнен высоковольтный трансформатор. Высокомагнитное поле появляется через дугу, затем преобразовывается с помощью катушки, изготавливаемой путем наматывания сварочного кабеля. Плюс идет на горелку, а минус на деталь, в результате газ будет поступать через клапан в горелку. Начинается процесс сварки.

Перед созданием такого устройства следует внимательно ознакомиться с чертежами. Даже начальные познания в электротехнике вкупе с навыками конструирования помогут без серьезных проблем изготовить данный осциллятор. Еще важно соблюдать технику безопасности и помнить о вероятности поражения электрическим током.

Особенности изготовления

Если планируется использование аппарата исключительно в домашнем хозяйстве, то можно изготовить инверторный осциллятор самостоятельно, поскольку у производителя такие приборы весьма дорогие. Необходимо также обладать опытом сборки подобных устройств и знаниями электричества.

Немаловажным является грамотная эксплуатация устройства, ибо при несоблюдении техники безопасности можно получить серьезные травмы. Тщательно подойдите к сборке техники, выбирайте исключительно такие компоненты, которые подходят по своим характеристикам. Соблюдение всех рекомендаций значительно облегчает сборку осциллятора в домашних условиях. Достаточно наличия соответствующих инструментов и деталей.

Осциллятор для сварки является важным инструментом как на производстве, так и в домашнем быту. С его помощью обеспечивается стабильная и сильная дуга, помогающая сваривать различные алюминиевые конструкции. Знание соответствующих разделов физики и электротехники облегчает в соответствующей степени работу и создание подобных устройств. При этом нельзя забывать и о грамотной эксплуатации осциллятора, ведь есть вероятность получить травмы при поражении электрическим током. Удачного создания сварочных осцилляторов!

Осциллятор для инвертора своими руками

Качество работ при использовании инверторной аппаратуры во многом определяется сварочной дугой, ее стабильностью и надежностью. Однако, скачки и перепады сетевого напряжения могут привести к сбою, и дуга самопроизвольно выключается. Чтобы избежать подобных ситуаций и обеспечить стабильный рабочий режим, применяется специальный прибор – осциллятор для инвертора. Он подключается параллельно к основному устройству, а его функция заключается в непосредственном возбуждении дуги и поддержании ее во время всего сварочного процесса.

Содержание

Электрическая схема осциллятора

Схемы и конструкции сварочных осцилляторов могут отличаться, исходя из условий эксплуатации и частоты использования.

Как правило, эти устройства подключаются двумя способами:

• Последовательно. Такое подключение позволяет сваривать заготовки из алюминия.
• Параллельно. Применяется во время работ с нержавеющей сталью и для краткосрочной сварки.

Типовая схема состоит из следующих электротехнических компонентов:

• Стандартная конструкция искрового одноконтурного разрядника. Эта деталь по сути является генератором и обеспечивает формирование затухающих колебаний. Он состоит из конденсатора и катушек индуктивности, соединенных параллельно между собой. Вольфрамовые электроды выполняют функцию контактов.
• Дроссели в количестве двух, также изготовленные на основе катушек индуктивности.
• Мощный повышающий трансформатор. Преобразует стандартное сетевое напряжение до 6000 В, а частоту – до 250 кГц.
• Трансформатор, установленный на выходе. Осуществляет передачу сформированного напряжения в цепь сварочного инвертора.
• Детали управляющей цепи. Сюда входит стабилизатор, регулировочные элементы пуска, контур обратной связи с датчиком тока.
• Элементы системы безопасности. Выполнены в виде предохранительных цепей, защищающих схему от перегрузок, а самого рабочего – от поражения электротоком.

Взаимодействие с инвертором

Принцип действия аппаратуры, стабилизирующей работу инвертора, состоит в дополнительной подаче высокого напряжения к электроду. Оно поступает периодически, вместе с основным выходным напряжением самого сварочного агрегата. Напряжение поступает в виде импульсов, имеющих характерную амплитудную модуляцию. Их параметры могут достигать 6 кВ, а частота находится в пределах 150-500 кГц.

Продолжительность сформированных импульсов незначительная, поэтому они отличаются очень маленькой скважностью, вполне достаточной для получения необходимой мощности – до 300 Вт. Их воздействие приводит к образованию кратковременного электрического пробоя между деталью и электродом, повышающего надежность контакта. Осциллятор запускается в тот момент, когда электрод приближается к металлу примерно на 5 мм. Под действием электрических импульсов воздушный промежуток ионизируется, после чего возникает мгновенный разряд.

Управление осциллятором производится специальной кнопкой, удобно расположенной на держателе. Если используется аргоновая сварка, то управляющая кнопка размещается непосредственно на горелке.

Благодаря высокой степени ионизации, электропроводность воздуха существенно повышается. Через этот промежуток происходит мгновенное течение дугового тока, сформированного в инверторе. В результате, сварочная дуга появляется и затем продолжает гореть в рабочем режиме. За счет импульсов этот процесс поддерживается непрерывно и не прекращается даже при случайном увеличении воздушного зазора. Ток, произведенный осциллятором, объединяется с током инвертора, и их совместных усилий вполне хватает для поддержания дуги в любых условиях.

Разновидности осцилляторов

Использование сварочного осциллятора возможно лишь в качестве дополнительного устройства. Сам по себе он не может обеспечить рабочий процесс, из-за малой мощности и невозможности к самостоятельному соединению и расплавлению металлов. Основное предназначение прибора заключается в зажигании дуги и поддержке ее стабильного состояния без контакта электрода с металлической поверхностью.

Подобного результата удалось добиться за счет генерации высокого напряжения с высокой частотой, способного пробить воздушное пространство между металлом и электродом. Создается зона ионизированного воздуха, по которой в дальнейшем начинается течение уже основного сварочного тока.

В зависимости от рабочих режимов, все осцилляторы можно условно разделить на следующие группы:

• Устройства непрерывного действия (рис. 1). Способны выдавать ток напряжением до 6000 вольт, частотой порядка 250 кГц. Этот дополнительный потенциал объединяется с основным сварочным током, способствуя мгновенному зажиганию дуги на определенном расстоянии от детали. Высокая частота обеспечивает стабильность, независимо от параметров инверторного тока. За счет малой мощности, дополнительный ток совершенно безопасен для сварщика. Прибор подключается к инвертору по параллельной или последовательной схеме. Последний вариант используется чаще и не требует дополнительной защиты от высокого напряжения.
• Импульсные осцилляторы (рис. 2). Очень удобны при выполнении сварочных работ переменным током. Данные устройства обладают способностью к постоянному поддержанию дуги при изменяющейся полярности электричества. Они легко зажигают дугу при отсутствии каких-либо контактов электрода и заготовки. В целом, импульсные приборы имеют некоторые преимущества перед непрерывно действующими осцилляторами.
• Приборы с использованием накопительных конденсаторов. Данные компоненты устанавливаются в общую схему и в дальнейшем обеспечивают работу устройства в режиме заряда-разряда. Наполнение конденсаторов энергией осуществляется с помощью зарядного модуля. В момент начала работы энергия заряженных конденсаторов отдается дуге. Затем они отключаются от схемы разряда и автоматически подключаются к зарядному модулю. При возникновении угрозы прерывания дуги происходит переключение конденсаторов на рабочую цепь сварочной аппаратуры.

Как самому изготовить прибор

При наличии определенных знаний и практических навыков работы с электроникой, изготовить осциллятор для инвертора самому не составит особого труда. Вариантов устройства может быть несколько, поэтому, выбирая наиболее подходящую схему, нужно обязательно определиться с условиями работы и другими исходными данными.

Как правило, учитываются следующие факторы:

• Целевое назначение аппаратуры. Желательно максимально точно определиться, с каким материалом придется работать. У каждого металла имеются свои особенности, которые учитываются при составлении схемы.
• Основные параметры тока и напряжения: переменный или постоянный, характеристики сетевого напряжения и т.д.
• Величина допустимой электрической мощности. Определяется мощностью входа обычных цепей, не превышающей 250 Вт. Увеличение этого показателя, неизбежно повлечет за собой повышение стоимости деталей и всего прибора в целом.
• Значение создаваемого вторичного напряжения, обычно, не более 3 кВт.

В домашнем хозяйстве чаще всего требуется сварка алюминиевых заготовок. Поэтому нужно выбирать схему, наиболее полно обеспечивающую именно этот вид работ. Вначале нужно выбрать подходящий трансформатор, способный повысить напряжение с обычных 220 до 3000 В.

На следующем этапе устанавливается разрядник, пропускающий искру. Далее производится включение в схему колебательного контура. В нем обязательно должен присутствовать блокировочный конденсатор, обеспечивающий генерацию импульсов высокой частоты. С его помощью прибор обретает все необходимые показатели. Сварочной дуге придается стабильность, а ее зажигание значительно упрощается.

По завершении сборки проверяется работоспособность готового устройства. Вначале выполняется пуск, вызывающий запуск разрядника и создание высокочастотных импульсов с помощью повышающего трансформатора. После возникновения дуги появляется мощное магнитное поле, которое попадает в катушку с обмоткой из толстого провода. Здесь это поле преобразуется в электрический ток, подключаемый плюсом к горелке, а минусом – к заготовке. В эту же горелку поступает газ, проходящий через специальный клапан и начинается сварка.

В варианте с электродами осциллятор для инвертора изготавливается уже по другим схемам, поэтому, чтобы не возникало путаницы, нужно заранее изучить готовый чертеж или составить собственную схему. Соблюдая все установленные правила, даже начинающий мастер соберет осциллятор.

Особенности эксплуатации

Комфортная и безопасная работа со сварочной инверторной аппаратурой во многом зависит от установленных правил, требующих обязательного соблюдения. В этом случае сварка алюминия, нержавейки и других цветных металлов будет качественной и надежной.

В процессе эксплуатации нужно обратить внимание на следующее:

• Осцилляторы совместно с инверторами могут использоваться внутри помещений и при выполнении наружных работ.
• Работая снаружи, нужно выбирать подходящие погодные условия, избегать дождя и снега. Температурный диапазон, при котором сохраняется нормальная работоспособность, находится в диапазоне от минус 10 до плюс 40^С.
• Уровень влажности наружного воздуха должен быть не более 98%.
• Не рекомендуется эксплуатация приборов в помещениях и других местах с сильным запылением, где присутствуют едкие газы и пары, оказывающие разрушающее действие на металл и изолирующие материалы.
• Перед началом работ нужно убедиться в наличии заземления.

Как сделать для сварки осциллятор своими руками?

Сварочный осциллятор прежде всего необходим для проведения сварочных работ в различных сферах производства. Осциллятор полезен тем, что может использоваться как в промышленном производстве, так и в быту. Механизм действия осциллятора заключается в поджигании сварочной дуги. Между тем, во время работы поддерживается стабильная подача пламени. Наиболее часто используемым осциллятором является аппарат марки ОП-240.

 

Так как сварка незаменима во многих сферах производства и бытовых работах, то спрос на осцилляторы всегда велик. Но его вовсе необязательно покупать. Осциллятор своими руками изготовить не так сложно. Для этого лишь потребуются необходимые материалы и соблюдение приведенных ниже рекомендаций.

Принцип работы

Изготовленный осциллятор для инвертора своими руками или же купленный аппарат используется с целью стабильной работы сварочной дуги. Частота составляет 50 Гц при номинальном напряжении работы 220 В. На выходе же эти параметры могут увеличиваться до 150000-300000 Гц и 2500-3000 В соответственно. При такой работе осциллятор создает импульсы длительностью до нескольких десятков микросекунд. Подобные параметры работы, когда высокочастотный ток проходит в сварочную цепь, обусловлены и соответствующей мощностью — 250-350 Вт.

Состав

При таких характеристиках сделанный осциллятор алюминия своими руками обладает теми возможностями, которые соответствуют проведению сварочных производственных или ремонтных работ в быту. С его помощью можно производить сварку алюминия и других металлов.

Рассмотрим электрические составляющие осциллятора:

• разрядник;
• две катушки дросселей;
• трансформаторы: простой и высокочастотный;
• колебательный контур.

Контур, состоящий из конденсатора и высокочастотного трансформатора, генерирует затухающие искры.

Для чего необходим конденсатор?

Конденсатор в этой цепи выполняет важную функцию по защите самого устройства и выполняющего сварку рабочего от различных травм, вызванных воздействием электричества. В случае пробоя происходит размыкание электрической цепи за счет специального предохранителя. Он и служит защитным элементом. Совместная работа аппарата и осциллятора происходит по следующему алгоритму. Напряжение подается сквозь трансформатор на конденсатор. Таким образом оно заряжает его. При полной зарядке конденсатор передает разряд тока на разрядник, от чего образуется пробой. Тем временем колебательный контур закорачивается. Весь этот процесс вызывает колебания по резонансному принципу. Но они тут же затухают. Высокочастотный ток для резонансных колебаний поступает на сварочную дугу, минуя конденсатор и катушку.

Не забываем о том, что устройство блокировочного конденсатора обуславливает прохождение через него высокочастотного тока, вследствие чего имеются высокие значения напряжений. За счет сопротивления вместе с блокировкой тока конденсатором осциллятор защищен от коротких замыканий.

Как происходит процесс?

Чтобы сделать осциллятор собственноручно, будет необходим высоковольтный трансформатор. Он требуется для повышения напряжения. Также не обойтись без кнопки на грелке. Она служит как для подачи газа на сопло плазмообразующей дуги, так и для управления отжига. Все это предохраняет металл от воздействия кислорода и дает возможность образоваться аргоновой среде, в которой непосредственно и происходит процесс сваривания металла. Процесс работы происходит следующим образом. После нажатия на кнопку управления загорается разрядник, создающий частоту импульсов. За это полностью отвечает имеющийся высоковольтный трансформатор. Высокомагнитное поле создается через дугу, после чего преобразовывается благодаря катушке. Последняя изготовляется путем наматывания обычным сварочным кабелем.

Эта конструкция имеет два выхода – плюс и минус. Оба они проходят через трансформатор. Однако первый идет на горелку, а вот второй — на деталь. После нажатия на кнопку управления газ через клапан поступает в горелку. Это является стартом процесса сварки. Также любой осциллятор, будь он заводской или самодельный, должен иметь конденсатор.

Перед тем как взяться конструировать осциллятор для сварочных работ своими руками, следует заблаговременно ознакомиться с чертежами его конструкции. При наличии даже начальных знаний в области электротехники это не составит особых проблем. Кроме того, желателен опыт конструирования. Занимаясь изготовлением осциллятора самостоятельно, следует помнить, что нужно соблюдать технику безопасности. Так как существует риск поражения током.

Порядок изготовления

Для того чтобы сваривать преимущественно алюминиевые детали, можно изготовить сварочный осциллятор своими руками. Для монтажа используется одна из наиболее часто используемых схем:

1. Первым делом необходимо подобрать надежный трансформатор, чтобы он мог обеспечивать увеличенную подачу напряжения от номинальных 220 до 3000 В.
2. После этого производим установку разрядника, пропускающего искру.
3. Далее, подсоединяем другой важнейший элемент — колебательный контур с блокировочным конденсатором, генерирующим импульсы высоких частот.

Вот и все, осциллятор готов. Главной частью схемы этого устройства является колебательный контур. В его составе должен обязательно присутствовать блокировочный конденсатор. Колебательный контур, в состав которого также входит катушка индуктивности и разрядник, необходим для генерирования импульсов. С их помощью сварочная дуга зажигается значительно проще. Купленный или изготовленный осциллятор своими руками может быть импульсного и непрерывного действия. Но последний вариант менее эффективен. Кроме того, потребуется наличие дополнительного устройства, необходимого для защиты от большого напряжения.

Правила изготовления

Таким образом, если аппарат планируется использовать исключительно в быту, то лучше всего изготовить осциллятор для сварки своими руками, поскольку его приобретение у производителя и дилера обойдется весьма недешево. В довершение к этому необходимо обладать навыками сборки подобных устройств и знаниями электрической техники. Если вы намереваетесь изготовить осциллятор своими руками, нужно уделять внимание на только правильной сборке, но и грамотной эксплуатации этого устройства. Ведь прибор работает от электричества. И при несоблюдении техники безопасности велик риск получения травмы. Следует тщательно подходить к сборке электрических схем и применять только те детали, которые полностью подходят по своим характеристикам. Если следовать всем рекомендациям, сделать осциллятор собственноручно будет не слишком сложно. Вам лишь потребуются все необходимые инструменты и материалы.

Осциллятор для инвертора и сварки своими руками © Геостарт

Рубрика: Своими руками

Осциллятор для сварки является важным прибором для проведения подобных работ в различных промышленных производствах. Также может применяться и в домашнем хозяйстве. Однако не всегда стоит приобретать подобные устройства, хотя спрос на них велик. Ведь можно без проблем сделать осциллятор своими руками.

Принцип действия прибора

Вне зависимости от того, куплен ли осциллятор для инвертора или сделан самостоятельно, его основное предназначение состоит в создании стабильной работы сварочной дуги. Частота прибора — 50 герц при номинальном напряжении 220 вольт. Выходные же параметры могут изменяться до 300 тысяч герц и 2500 вольт. Такая работа осциллятора создает импульсы периодом до нескольких десятков микросекунд. Сходные параметры работы, когда ток высокой частоты проходит в сварочную цепь, обусловлены высокой мощностью от 250 до 350 ватт.

Из чего состоит осциллятор

Изготовленный своими руками сварочный прибор имеет возможности, которые соответствуют осуществлению сварочных работ на производстве или в домашних условиях. Применяя его, можно произвести сварку алюминия и других похожих по свойствам металлов.

Основные электрические составляющие данного аппарата:

• Разрядник ;
• Катушки дросселей;
• Стандартный и высокочастотный трансформатор;
• Колебательный контур.

Контур, который создается с участием конденсатора и трансформатора высокой частоты, позволяет создавать затухающие искры. При этом конденсатор защищает само устройство и работника от воздействия электричества и возникающих в результате травм. При пробое электрическая цепь размыкается специальным предохранителем.

Порядок изготовления осциллятора

Если вам предстоит сваривать преимущественно алюминиевые детали, то можно изготовить сварочный агрегат своими силами. Монтаж осуществляется одной из наиболее известных схем:

• Для начала подбирается надежный трансформатор, который способен обеспечить увеличенную подачу напряжения от стандартных 220 до 3000 вольт;
• Затем необходимо произвести установку разрядника, который будет пропускать искру;
• После чего следует присоединение еще одного важного элемента. Таковым является колебательный контур с блокировочным конденсатором, который способен генерировать высокочастотные импульсы, чтобы добиться необходимых показателей.

Осциллятор готов к работе, его основным элементом является колебательный контур. Обязательным должно быть наличие блокировочного конденсатора. Все это помогает создать необходимые импульсы. В результате сварочная дуга обладает стабильностью и процесс ее зажигания становится проще.

Процесс работы достаточно простой. После запуска начинает загораться разрядник, создающий частотные импульсы. За это ответственнен высоковольтный трансформатор. Высокомагнитное поле появляется через дугу, затем преобразовывается с помощью катушки, изготавливаемой путем наматывания сварочного кабеля. Плюс идет на горелку, а минус на деталь, в результате газ будет поступать через клапан в горелку. Начинается процесс сварки.

Перед созданием такого устройства следует внимательно ознакомиться с чертежами. Даже начальные познания в электротехнике вкупе с навыками конструирования помогут без серьезных проблем изготовить данный осциллятор. Еще важно соблюдать технику безопасности и помнить о вероятности поражения электрическим током.

Особенности изготовления

Если планируется использование аппарата исключительно в домашнем хозяйстве, то можно изготовить инверторный осциллятор самостоятельно , поскольку у производителя такие приборы весьма дорогие. Необходимо также обладать опытом сборки подобных устройств и знаниями электричества.

Немаловажным является грамотная эксплуатация устройства, ибо при несоблюдении техники безопасности можно получить серьезные травмы.

Тщательно подойдите к сборке техники, выбирайте исключительно такие компоненты, которые подходят по своим характеристикам. Соблюдение всех рекомендаций значительно облегчает сборку осциллятора в домашних условиях. Достаточно наличия соответствующих инструментов и деталей.

Осциллятор для сварки является важным инструментом как на производстве, так и в домашнем быту. С его помощью обеспечивается стабильная и сильная дуга , помогающая сваривать различные алюминиевые конструкции. Знание соответствующих разделов физики и электротехники облегчает в соответствующей степени работу и создание подобных устройств. При этом нельзя забывать и о грамотной эксплуатации осциллятора, ведь есть вероятность получить травмы при поражении электрическим током. Удачного создания сварочных осцилляторов!

автор Любимов Святослав

Геодезические измерения: виды, классификация и характеристики.

Пример заполнения страницы журнала измерения направлений

Геодезические сети, классификация и способы их развития

Калькулятор расчета
цен на кадастровые
работы

Расчитать

Группы по электробезопасности: специфика присвоения и вручение допуска по новым правилам

Аргонно-дуговая сварка: технология

Структурная краска для стен: виды, преимущества и недостатки, советы по созданию

Сварочный осциллятор своими руками

При работе с цветными металлами часто используются аргоновые аппараты по сварке. Неплавящийся электрод из вольфрама хорошо расплавляет кромки и образует сварочную ванну. Выполняются швы на алюминии и нержавейке и плавящимися электродами, где источником тока служит инвертор. Но у всех этих устройств имеется одна проблема — розжиг дуги. На цветных металлах постукивание электродом по поверхности создает следы, требующие последующей зачистки. При работе с тонкими листами на малых токах дуга может гореть нестабильно и часто тухнуть, а ее повторное возбуждение тормозит весь рабочий процесс. Для решения этой ситуации в схему добавляют осциллятор, который позволяет зажигать электрическую дугу не прикасаясь к поверхности изделия. Это устройство можно купить или попытаться изготовить самому. Как создать сварочный осциллятор своими руками? Каковы схемы аппарата и его принцип работы?

Содержание страницы

• 1 Как работает осциллятор
• 2 Варианты схемы сборки осциллятора
• 3 Разновидности самодельных осцилляторов
• 4 Изготовление ключевых деталей

Как работает осциллятор

Подобные устройства могут иметь различные варианты сборки, но все они предназначены для одной цели — возбуждать сварочную дугу между концом электрода и поверхностью изделия на расстоянии 5 мм, без физического прикосновения материалов. Достигается это за счет размещения осциллятора между источником сварочного тока и горелкой с вольфрамовым электродом. Вместо последнего может находиться держатель для сварки покрытыми электродами.

Суть процесса заключается в модернизации входящего напряжения переменного характера с частотой 50 Гц в импульсы высокой частоты и короткой длительности. Они накладываются на сварочный ток, и активно участвуют в розжиге дуги. Осциллятор для сварки, в большинстве вариантов схем, работает в следующей последовательности:

1. Сварщик нажимает кнопку управления на горелке.
2. Входной выпрямитель получает напряжение из сети с параметрами 220 V и 50 Гц. Устройство выпрямляет ток и передает его на накопитель.
3. Накопительная емкость собирает в себе разряд.
4. Схема управления руководит этим процессом. Когда сетевое напряжение достигает 0В, высвобождается импульс, для последующего формирования.
5. Он поступает на первичную обмотку трансформатора, где происходит его преобразование в высоковольтный импульс.
6. Одновременно с этим, схема управления подает сигнал в клапан газа, и выпускается аргон.
7. Происходит короткий разряд тока, связывающий в воздухе напряжение от горелки и изделие, к которому прикреплена масса от сварочного аппарата. Дуга зажигается в уже подготовленном газовом облаке, и можно сразу вести сварку.
8. Когда в процесс включается сварочный ток, с силой более 5 А, то импульс прекращает свое действие. Сварка ведется на тех параметрах, которые были установлены на аппарате. Если происходит утеря контакта, то схема управления подает повторный импульс для возобновления дуги.
9. После окончания сварки осциллятор регулирует время последующей продувки защитным газом и завершает весь процесс.

Это очень удобно для сварки алюминия или легированных сталей, где требуется точность начала шва, а механическая зачистка следов от касания электрода оставляет лишние следы. Изготовление осциллятора своими руками может быть упрощено до нескольких узлов. Тогда, при обрыве сварки, требуется запускать действие бесконтактного поджига вручную, повторно нажимая кнопку на горелке.

Варианты схемы сборки осциллятора

Создавая свой самодельный осциллятор важно добиться правильных выходных параметров устройства. Он должен повышать поступающее в него напряжение от стандартного до 3000-6000 В. Изменение частоты колебания должно быть на уровне от 150 до 500 кГц.

Схема осциллятора может включать различные компоненты. Вот один из вариантов состава устройства:

• выходного выпрямитель;
• стабилизированный источник питания;
• блок зарядки с накопителями емкости;
• блок управления;
• блок для формирования импульса;
• высоковольтный трансформатор;
• датчик тока;
• газовый клапан.

Осциллятор устанавливается в цепь всегда после инвертора или обычного трансформатора, и перед рукавом с кабелем, идущим на горелку или к держателю электрода. Отдельные блоки схемы формируются из деталей, покупаемых в магазине, или создаваемых самостоятельно. Например, колебательный контур, работающий как искровой генератор с затухающими колебаниями, собирается из конденсаторов. А катушкой индуктивности служит обмотка высокочастотного трансформатора. В схеме обязательно должен быть и предохранитель, защищающий сварщика от короткого замыкания, и специальный отвод для заземления устройства.

Разновидности самодельных осцилляторов

В зависимости от выполняемых сварочных работ, можно создать осциллятор своими руками, с постоянным или кратковременным действием. Если требуется работа с тонкими листами металла на малых токах, то лучше подойдет первый вариант. Устройство будет накладывать на ток, выдаваемый сварочным аппаратом, дополнительное напряжение 3000В с высокой частотой в 200 кГц. Вследствие чего розжиг электрода станет осуществляться при малейшем поднесении к изделию, а в процессе ведения шва горение дуги будет стабилизироваться и поддерживаться. Несмотря на высокие показатели напряжения, этот ток будет безопасен для жизни сварщика. Рекомендуется последовательное подключение такого аппарата в схему. При параллельном потребуется дополнительная установка защиты от напряжения.

Для работы с алюминием, который сваривается только на переменном токе, больше подойдет вторая самодельная модель осциллятора, где рабочий эффект заключается в кратковременном импульсе. Последний зажигает дугу при поднесении горелки к изделию на расстояние 5 мм. Эту же функцию осциллятора используют и при плазменной резке, а также в работе с инверторами, или аргоновыми аппаратами для сварки нержавейки. Во время работы на переменном токе его полярность постоянно меняется. Это может затруднять стабильность горения и повторные розжиги. Осциллятор содействует мгновенному зажиганию дуги в таких условиях.

Изготовление ключевых деталей

Имея некоторые зная электротехники и необходимые материалы можно приступать к созданию самодельного осциллятора. Начать стоит с повышающего трансформатора, который будет поднимать напряжение. Его можно купить в магазине или намотать самостоятельно. Число витков и площадь сечения выбираются по справочникам. Главный показатель — это способность повысить напряжение до 3000 — 6000 В.

Колебательный контур создается из катушки индуктивности, которая наматывается сварочным кабелем на ферритовый сердечник. Достаточно одного витка такого провода для первички, и пяти витков для вторичной обмотки. В контур устанавливается блокировочный конденсатор и разрядник. В последнем происходит процесс генерирования и высвобождения затухающего импульса.

Разрядник изготавливают из двух медных вертикальных стержней, на которые крепятся вольфрамовые прутки для передачи тока. Рекомендуется залить медные стойки диэлектрическим затвердевающим составом, предварительно подведя к ним провода для контактов. Возможна сборка осциллятора на основе катушки зажигания, только после нее в схему необходимо установить ВВ диод и идущий за ним конденсатор. Потом следует поставить разрядник, подсоединенный к первичной обмотке трансформатора.

Накопительный конденсатор можно купить или извлечь из старого телевизора. Некоторые мастера создают такие конденсаторы самостоятельно в банке. Газовый клапан, устанавливаемый на выходе, доступен в продаже.

Осцилляторы значительно облегчают работы по сварке алюминия и нержавейки, или разрезанию металла плазмотроном. Советы для начинающих в этой статье, различные схемы устройства, и видео по созданию самодельных аппаратов, помогут изготовить простой осциллятор для личных нужд.

что такое и для чего применяется, схема, видео

От стабильности электродуги зависит качество сварки тяжело свариваемых металлов: нержавейки, некоторых алюминиевых и цветных сплавов. В качестве стабилизатора используют сварочный осциллятор – устройство для генерации импульсного разряда. Для дополнительного подключения к сварочному аппарату покупают готовый прибор или применяют творение своих рук, сделать электронное устройство для сварки алюминия, сложных сталей можно самостоятельно.

Осциллятор – это еще один источник тока для сварочника, электроприбор, предназначенный для генерации импульса. Когда подключен осциллятор, аппарат или инвертор для сварки поддерживает дугу без обязательного контакта заготовки и электрода. Горение обеспечивается наложением токов от основного источника и осциллографа. Сварка стабилизируется, формируется равномерный шов, снижается риск залипания во время короткого замыкания по капле при использовании плавящихся электродов.

Зачем нужен самодельный осциллятор

Осциллятор как генерирующее устройство способен работать на постоянном и переменном токе. Предназначение прибора – возбуждение сварочной дуги без контакта электрода с объектом сварки и стабилизация горения. Вид электрода: вольфрамовый наконечник горелки или стандартный в обмазке — не имеет значения. Эффект достигается трансформацией сетевого тока в частотные импульсы высокого напряжения, с характеристиками параметров:

• Напряжение сети 220 В – напряжение на выходе — 2,5–3 тыс. В;
• Частота тока 50 Гц – частота на выходе — 15–30 тыс Гц;
• Мощность осциллятора – 250–400 Вт.

Электрическая схема осциллятора

Принцип работы самодельного осциллятора, включённого в схему сварочного устройства с долей упрощения:

• Подача сетевого напряжения на сварочное устройство;
• Напряжение проходит обмотки повышающего трансформатора и начинает заряжать конденсатор колебательного контура;
• Конденсатор-накопитель аккумулирует высокочастотное высоковольтное напряжение разряда;
• Параллельно блок управления системой открывает газовый клапан;
• Блок управления высвобождает импульс при наполнении ёмкости конденсатора на разрядник, происходит пробой;
• Колебательный контур закорачивается, возникают резонансные затухающие колебания, идущие на сварочную дугу;
• Предохранитель при пробое конденсатора размыкает электрическую цепь;
• При падении напряжения формируется следующий разряд;
• Дуга вспыхивает в облаке газа в 3–5 мм над деталью;
• При разрыве дистанционного контакта схема управления дублирует импульс поджога дуги.

Функциональная схема осциллятора

Принцип действия и назначение

Применение осциллятора позволяет обеспечить бесконтактный розжиг дуги, что существенно облегчает задачу сварщика, а также влияет на стабильность электрической дуги в процессе работы. Хотя мы отметили, что устройство является обособленным элементом, иногда оно интегрировано в сварочный инвертор, то есть, источник питания и осциллятор находятся в одном корпусе. При достаточном объеме знаний в области электроники и электричества возможно изготовление самодельного осциллятора. Именно на этом обычно концентрируют свое внимание читатели, так как экономия денежных средств всегда выглядит привлекательно.

Начнем с того, что сформулируем основную идею работы данного устройства. При работе сварочного инвертора на электроды подается напряжение 220 В. Если сварка ведется переменным током, то его частота составляет 50 Гц. «Поверх» этого напряжения в импульсном режиме подается высокая разность потенциалов и высокая частота. Количество таких импульсов, как правило, невелико. Добавочный высокочастотный ток должен лишь разжечь дугу. На это уходят доли секунды. Для качественно оценки следует подчеркнуть, что амплитуда колебаний напряжения достигает 6 кВ, а частота при этом составляет 500 кГц. Но за счет малой продолжительности импульса мощность электрического тока не превышает 300 Вт.

Среди пользователей возникает лаконичный вопрос: «Может ли осциллятор генерируемым током проводить сварку металлов?». Действительно, это было бы логично, однако низкая мощность не позволяет расплавить металл и присадку, поэтому импульс используется исключительно для пробоя воздушного зазора. В задачи сварщика входит лишь приближение электрода на расстояние примерно 5 мм и нажатие кнопки. В осцилляторах интегрированного типа кнопка локализуется прямо на держателе. Длительность импульса соответствует времени удержания кнопки. Далее сварка проводится в обычном режиме.

Высокочастотный ток протекает через диэлектрик (воздух) после активной ионизации. Практически моментально возникает дуговой разряд. Одновременно ионизированный воздух становится проводником, и основной ток сварочного аппарата течет, образуя электрическую дугу. Если процесс сварки автоматизирован и инвертор обладает микропроцессором, то осциллятор в процессе формирования шва автоматически включается при необходимости, когда возникает тенденция гашения дуги. Примером может служить ситуация с перепадом напряжения или случайного движения руки сварщика в сторону. В результате работы осциллятора можно получить качественный и равномерный шов.

Сварочный осциллятор своими руками – компоненты

В сети масса принципиальных схем осцилляторов для сварочного устройства. Представлены оба типа: последовательного и параллельного подключения. Масса аргументов в пользу каждого. Собрать осциллятор — полдела. Сложности подстерегают при настройке и эксплуатации.

Устройство состоит из нескольких блоков. Колебательный контур в качестве искрового генератора затухающих колебаний состоит из 2 элементов: конденсатор и подвижная обмотка трансформатора высокой частоты – катушка индуктивности.

Устройство осциллятора своими руками

Повышающий трансформатор устройства собирается на базе понижающего с 220 до 36 В, с П-образным сердечником. Для создания длинной магнитной линии убирается 50% пакета железа. Обмотка первого керна мотается по типу сварочной – получаем падающую характеристику.

Повышающая обмотка второго керна рассчитывается на получение 1000 В. Недостаток витков вынудит постоянно накручивать разрядник. Увеличение количества витков приведёт к улучшению поджога дуги в разряднике. Перебор намотки приводит к активизации роста перегрева катушки.

Дросселей 2 шт. при параллельной схеме, по 1 на трансформатор.

Изготовление разрядника из утолщённых эррозионностойких вольфрамовых стержней WR-3 на медных прутках требует привлечения механизма регулировки. Оптимум зазора по щупу — 0,08 мм. Требуется заливка быстротвердеющим диэлектриком. В качестве упрощения используют свечи зажигания, ионизаторы воздуха.

Выходной трансформатор соединяется линией обратной связи с датчиком тока.

Блокировочный конденсатор пропускает только ток высокой частоты. Низкочастотный ток сварочного аппарата блокируется, что предупреждает короткое замыкание осциллятора.

Эксплуатационные условия

Осциллятор – это прибор, регистрация которого требуется в органах инспектирования электросвязи. К остальным условиям эксплуатации относятся такие требования и возможности:

• Агрегат может использоваться в закрытых помещениях и на улице.
• При дожде и снеге работать с прибором на открытом воздухе запрещено.
• Температурный режим функционирования находится в пределах от минус десяти до плюс сорока градусов.
• Эксплуатация устройства допускается при атмосферном давлении от 85 до 106 кПа и влажности не выше 98 процентов.
• Категорически не рекомендуется использовать аппарат в запыленных помещениях, особенно, где содержаться едкие газы или пары.
• Прежде, чем приступить к работе, необходимо позаботиться о надежном заземлении.

Выбираем тип сварочного осциллятора

Осциллятор для сваривания своими руками

Задумав собрать сварочный осциллятор своими руками, определимся со схемой включения. Последовательное либо параллельное подключение, тип функционирования устройства: импульсная разрядка или непрерывное действие прибора.

Устройства непрерывного действия подключаются параллельно и последовательно. В большинстве таких осцилляторов устанавливается выпрямитель. Превалирует последовательная схема – высокое напряжение не поразит сварщика.

Выгоды последовательного подключения: достаточно одного трансформатора. Первичная обмотка дополнена парой сглаживающих конденсаторов и предохранителем. Вторичная – разрядником и колебательным контуром.

Импульсное устройство используется на сварочных аппаратах переменного тока. Смена полярности инициирует очередное зажигание дуги за счёт синхронизации цикла последовательности действий:

• Активизация зарядного устройства;
• Накопление заряда конденсатором;
• Обесточивание дуги при прохождении нулевой отметки перемены полюса;
• Разряжение конденсатора с подачей энергии в дуговой промежуток.

Сварочные устройства цикличной полярности рекомендованы для сварки сплавов алюминия. Нержавеющие стали и цветные металлы варятся преимущественно при постоянном токе.

Импульсные приборы

Осциллятор – это устройство, которое подразделено на два типа. Прибор с импульсным питанием позволяет спровоцировать на начальном возникновении дуги ее постоянство при переменном токе. При выполнении сварки могут появляться колебания используемого тока, что иногда может вызывать ухудшение качества работ. Чтобы этого избежать, осцилляторы синхронизируются.

Часто для возбуждения бесконтактной дуги используются генераторы импульсного типа, в которых имеются накапливаемые резервуары, подзаряжающиеся от специального устройства. С учетом того момента, что фазное изменение сварочного тока в рабочем процессе не всегда стабильно, для организации надежной функциональности генератора требуется прибор, синхронизирующий разряд емкости в тех случаях, когда ток из дуги проходит через ноль.

На переменном токе осциллятор применяется для сварки как обычными электродами, так и элементами, применяющимися для работы с нержавейкой, цветными металлами, обработки аргоном.

Предупредим ошибки при изготовлении осциллятора

Подробная инструкция изготовления осциллятора своими руками

При пошаговом следовании надёжной схеме и качественной сборке, результативного удержания дуги не происходит. Причина — в перегрузке сети. Вместо заявленных 220 В, доходит 190–200 В. Автотрансформатор решит проблему.

Экономия на дросселе. С разрядника идёт череда затухающих ВЧ-колебаний, превышающих киловольт. Вторичная обмотка без дросселя получит между витками до 50 В. Виток приобретает вид короткозамкнутого. Мощность сети пойдёт на нагрев.

Чтобы не сжечь сварочное устройство целиком, озаботимся установкой дросселя. Кроме изолирующих прокладок при намотке, пропитаем витки бакелитовым лаком.

Частота тока в рамках 150–300 кГц безопасна. Если тело сварщика рассматривать как проводник, поверхностный эффект протекания ВЧ-тока не затрагивает внутренние органы. Но ожог кожи получить кому хочется? Работаем только при надёжном заземлении. Удар при 10 кГц весьма чувствителен.

Пообщайтесь со специалистами по соответствию вашей схемы нормам безопасности. Эксперты оценят схемотехнику на предмет проникновения НЧ-тока на электрод. Предостерегут, если сборка осциллятора небезопасна.

Обязательно вхождение в состав блока колебательного контура блокировочного конденсатора.

Безопасность

Чтобы понять, что такое осциллятор, для чего нужен, необходимо иметь минимальные навыки сварщика. Основные различия рассматриваемых устройств и принцип их действия приведены выше. При работе с подобными приспособлениями следует соблюдать определенные меры безопасности.

Необходимо постоянно контролировать правильность подсоединения в сварочную цепь и проверять контакты на исправность. Кроме того, следует работать с использованием защитного кожуха, который снимать и одевать нужно при выключенном от сети аппарате. Также надо периодически проверять состояние поверхности разрядника (очищать его наждачкой от нагара).

Особенности

Для того чтобы самостоятельно изготовить данное оборудование, которое существенно облегчает сварку деталей из цветных металлов и нержавеющей стали, достаточно иметь минимальные знания электротехники и навыки сборки электрических устройств.

Главное, что нужно учитывать при сборке и использовании самодельного осциллятора, – это строгое соблюдение техники безопасности при эксплуатации электроприборов. Важно придерживаться правильности сборки электрических схем, а также применять для этого только те элементы, которые имеют оптимальные характеристики.

Последовательность процесса сварки

Невзирая на некоторые отличия в сборке, использование устройств этого класса проходит по одному сценарию. Можно так представить последовательность работы прибора:

• Сварщик на горелке нажимает кнопку «Пуск».
• Выпрямитель на входе получает напряжение из сети, выпрямляет и отправляет на накопитель.
• Накопительный узел заряжается.
• После срабатывания накопительного конденсатора, освобождается импульс.
• Импульс поступает на высокочастотный трансформатор и преобразовывается в высоковольтный импульс.
• Одновременно срабатывает клапан газа и выходит аргон из аргонно содержащей камеры.
• После короткого разряда тока, дуга зажигается в газовом облаке и начинается процесс сварки.
• Когда начинает работать сварочный ток с силой, превышающей пять ампер, то импульс затухает. Происходит процесс сварки с установленными на аппарате значениями. При потере контакта возникает следующий импульс для возрождения дуги.
• Когда сварка заканчивается, прибор завершает процесс.

При изготовлении аргоновой горелки своими руками, конструкция может быть упрощена и прибор становится полуавтоматом. В этом случае при случайном завершении процесса сварки надо вручную включать бесконтактный поджиг, нажимая кнопку «Пуск».

Затухающие колебания

Частота колебательного напряжения зависит от значения индуктивности и емкости в цепи LC — бака. Теперь мы знаем, что для возникновения резонанса в контуре резервуара должна быть точка частоты, где значение X C емкостное сопротивление совпадает со значением X L индуктивного сопротивления ( X L = X C ) и что, следовательно, компенсирует друг друга, оставляя только постоянное сопротивление в цепи, чтобы противостоять потоку тока.

Если теперь мы поместим кривую для индуктивного реактивного сопротивления индуктора поверх кривой для емкостного реактивного сопротивления конденсатора так, чтобы обе кривые были на одной оси частот, точка пересечения даст нам точку резонансной частоты, ( ƒ r или ωr ), как показано ниже.

Итог

Осциллятор моделей (ОССД300 или же ОП240) упростит процесс сварки в разы, сделает его дешевле, быстрее. Ваша сварочная дуга не будет прерываться, и гаснуть за секунды, когда вы ещё даже ничего толком не успели сделать.

Ведь это самая большая и неприятная проблема при роботе со сваркой, дуга постоянно тухнет и работа которую ты планировал сделать за пол часа растягивается на часы.

Также значительно принижается качество сварочного шва, возникают наплывы или просто не проваренные участки, которые не продержаться долгое время. Настоящие мастера даже научились делать такой прибор самостоятельно, но это точно не для новичков.

Попробуйте в эксплуатации осциллятор и поделитесь с нами своим опытом и особенностями работы. Пишите комментарии, делитесь статей. Всем успехов!

Вывод

Сварочный прибор осциллятор, что это такое, было рассмотрено выше. В общем можно обозначить его, как устройство, позволяющее создавать рабочую дугу, не дотрагиваясь электродом к поверхности обрабатываемых компонентов. Также оно обеспечивает дуговую стабильность.

Подобная функциональность агрегата гарантируется тем, что электроток, поступающий от сварочного оборудования, взаимодействует с аналогичной величиной высокой частоты и большим показателем напряжения. Особенно существенная помощь от рассматриваемого прибора наблюдается при работе с цветметом и нержавейкой. Большим плюсом является тот момент, что осциллятор можно собрать своими руками, не обладая при этом сверхспособностями и знаниями строения и размещения элементов электроприборов.

Как сделать простой инвертор в домашних условиях

Вы можете легко сделать инвертор дома. Чтобы понять, как легко сделать инвертор, в этом посте обсуждается простой пошаговый метод.

Раньше наши потребности в энергии (электрической) были намного меньше. Но сейчас сценарий сильно изменился. От простой индукционной до сложной стиральной машины, от сотового телефона до наших высококлассных гаджетов, каждое оборудование, связанное с нашим повседневным использованием, требует источника питания. Это основная причина недавнего увеличения использования инверторов в нашем доме. На рынке доступны различные типы инверторов, но эти схемы сложны, высококлассны и дороги. Итак, давайте сделаем инвертор своими руками в домашних условиях.

Схема (схема) для изготовления инвертора в домашних условиях

Эта схема не имеет каких-либо функциональных ограничений и имеет КПД более 75%. И, кроме того, он способен компенсировать почти все наши потребности в электроэнергии, а также большую часть ваших потребностей в энергии по очень разумной цене.

Рис. 1 – Принципиальная схема для изготовления инвертора в домашних условиях

Теория схемы

Схема этого инвертора отличается от широко используемых инверторов, так как в ней не задействована отдельная схема генератора для включения встроенных транзисторов. Вместо этого в нашей схеме обе половины схемы функционируют как регенеративный процесс (точно так же, как двухполупериодные мостовые выпрямители).

Что бы мы ни делали для балансировки обеих частей цепи, всегда будет дисбаланс значений сопротивлений и обмоток трансформаторов. По этой причине обе части схемы никогда не могут работать одновременно.

Теперь предположим, что первая часть схемы начинает проводить ток первой. Напряжение смещения для первой половины подается от обмотки трансформатора второй части через R2. Как только первая часть завершает стадию проводимости, вывод батареи заземляется коллекторами.

Процесс сбрасывает все доступное напряжение на базу через R2, и, таким образом, проводимость первой части полностью прекращается. В этом случае транзисторы во второй части получают возможность для проводимости. и, следовательно, этот цикл продолжает продолжаться.

Рис. 2 – Схема для изготовления инвертора в домашних условиях

Элементы, необходимые для изготовления инвертора в домашних условиях

• R1, R2= 100 Ом./ 10 Вт проволочная обмотка.
• R3, R4= 15 Ом/10 Вт проволочная обмотка
• Т1, Т2 = силовые транзисторы 2N3055.
• Трансформатор = 9–0–9 Вольт/5 Ампер.
• Автомобильный аккумулятор = 12 Вольт/10 Ач.
• Алюминиевый радиатор = вырез по размеру.
• Вентилируемый металлический шкаф= по размеру всей сборки.

Пошаговый метод изготовления инвертора в домашних условиях

Шаг 1

Возьмите алюминиевый лист и разделите его на две части размером примерно 5×5 дюймов. Просверлите отверстия для установки силовых транзисторов. Отверстия должны быть примерно 3 мм в диаметре. Просверлите/сделайте подходящие отверстия для легкой и надежной установки на корпус инвертора.

Шаг 2

Возьмите резистор и соедините его в режиме перекрестной связи с плечами транзистора в соответствии со схемой, показанной ниже.

Шаг 3

Прочно закрепите транзисторы на радиаторах с помощью гаек/болтов.

Шаг 4

Соедините сборку радиатор + резисторы + транзисторы со вторичной (выходной) обмоткой трансформатора.

Шаг 5

Поместите полную печатную плату и трансформатор в металлический шкаф. Учтите, что вентиляция в шкафу должна быть хорошей. Присоедините точки ввода/вывода, включая держатель предохранителя, к шкафу и соедините их в соответствии с приведенной выше принципиальной схемой.

Теперь ваш инвертор готов. Вы можете использовать корпус для размещения схемы инвертора, если хотите.

Рис.3 – Корпус схемы инвертора

Эксплуатационные проверки самодельной схемы инвертора

Рабочие проверки схемы перед ее использованием в полном объеме необходимы. Для проверки подключите лампочку 50-60 Вт к розетке инвертора. После этого поместите аккумулятор (12 вольт) в гнездо i/p инвертора. Лампа загорится ярко, что будет означать, что соединение цепи правильное, и инвертор готов к работе. Однако, если лампочка не загорается, то перепроверьте соединения.

Где использовать самодельный инвертор

Выходная мощность инвертора находится примерно в диапазоне 70-80 Вт, а время резервного питания полностью зависит от нагрузки. Его можно использовать для питания лампочек, компактных люминесцентных ламп, вентиляторов и других небольших электроприборов, таких как паяльник и т. д. КПД этого инвертора составляет примерно 75%.

Самое большое преимущество: Блок схемы небольшой и его легко носить с собой. Он также может быть подключен к аккумулятору вашего автомобиля, когда вы находитесь на улице, чтобы исключить проблему переноски дополнительного аккумулятора.

Научитесь делать проектор дома за несколько простых шагов.

Как спроектировать инвертор. Теория и руководство

В посте объясняются основные советы и теории, которые могут быть полезны новичкам при проектировании или работе с основными концепциями инвертора. Давайте узнаем больше.

Содержание

Что такое инвертор

Это устройство, которое преобразует или инвертирует низкое напряжение постоянного тока с высоким потенциалом в слаботочное высокое переменное напряжение, например, от источника автомобильной батареи 12 В в выходное напряжение 220 В переменного тока.

Основной принцип вышеописанного преобразования

Основной принцип преобразования постоянного тока низкого напряжения в переменный ток высокого напряжения заключается в использовании накопленного большого тока внутри источника постоянного тока (обычно это батарея) и повышении его до высокого напряжения. переменного тока.

В основном это достигается за счет использования катушки индуктивности, которая в основном представляет собой трансформатор с двумя наборами обмоток, а именно первичной (входной) и вторичной (выходной).

Первичная обмотка предназначена для получения постоянного сильноточного входа, а вторичная — для инвертирования этого входа в соответствующий высоковольтный слаботочный переменный выход.

Что такое переменное напряжение или ток

Под переменным напряжением мы понимаем напряжение, которое меняет свою полярность с положительной на отрицательную и наоборот много раз в секунду в зависимости от установленной частоты на входе трансформатора.

Обычно эта частота составляет 50 Гц или 60 Гц в зависимости от технических характеристик конкретной страны.

Искусственно генерируемая частота используется с указанными выше скоростями для питания выходных каскадов, которые могут состоять из силовых транзисторов, полевых МОП-транзисторов или GBT, интегрированных с силовым трансформатором.

Силовые устройства реагируют на подаваемые импульсы и возбуждают подключенную обмотку трансформатора с соответствующей частотой при заданных токе и напряжении батареи.

Вышеупомянутое действие индуцирует эквивалентное высокое напряжение на вторичной обмотке трансформатора, что в конечном итоге обеспечивает требуемое напряжение 220 В или 120 В переменного тока.

Простое ручное моделирование

Следующее ручное моделирование показывает основной принцип работы схемы двухтактного инвертора на основе трансформатора с центральным отводом.

Когда первичная обмотка переключается попеременно с током батареи, эквивалентное количество напряжения и тока индуцируется во вторичной обмотке в режиме обратного хода, который освещает подключенную лампочку.

В инверторах с цепным управлением реализуется та же операция, но с помощью силовых устройств и цепи генератора, которая переключает обмотку с гораздо большей скоростью, обычно с частотой 50 Гц или 60 Гц.

Таким образом, в инверторе одно и то же действие из-за быстрого переключения приведет к тому, что нагрузка всегда будет казаться включенной, хотя в действительности нагрузка будет включаться/выключаться с частотой 50 Гц или 60 Гц.

Как трансформатор преобразует заданный вход

Как обсуждалось выше, трансформатор обычно имеет две обмотки, одну первичную и другую вторичную.

Две обмотки реагируют таким образом, что когда ток переключения подается на первичную обмотку, это вызывает передачу пропорционально соответствующей мощности через вторичную обмотку за счет электромагнитной индукции.

Следовательно, предположим, что если первичная обмотка рассчитана на 12 В, а вторичная — на 220 В, колебательный или пульсирующий вход постоянного тока 12 В на первичную сторону будет индуцировать и генерировать 220 В переменного тока на клеммах вторичной обмотки.

Однако вход в первичную обмотку не может быть постоянным током, то есть, хотя источником может быть постоянный ток, он должен подаваться в импульсной форме или прерывисто через первичную обмотку, или в виде частоты на указанном уровне, мы обсуждали это в предыдущем разделе.

Это необходимо для того, чтобы можно было реализовать неотъемлемые атрибуты катушки индуктивности, в соответствии с которыми катушка индуктивности ограничивает флуктуирующий ток и пытается уравновесить его, пропуская эквивалентный ток в систему во время отсутствия входного импульса, также известного как явление обратного хода.

Таким образом, при подаче постоянного тока первичная обмотка сохраняет этот ток, а когда постоянный ток отключается от обмотки, позволяет обмотке отбрасывать накопленный ток через свои клеммы.

Однако, поскольку клеммы отключены, эта противо-ЭДС индуцируется во вторичной обмотке, создавая требуемый переменный ток на вторичных выходных клеммах.

Таким образом, приведенное выше объяснение показывает, что схема генератора импульсов или, проще говоря, схема генератора становится обязательной при проектировании инвертора.

Основные этапы схемы инвертора

Для создания базового функционального инвертора с достаточно хорошими характеристиками вам потребуются следующие основные элементы:

• Трансформатор
• Силовые устройства, такие как N-канальные полевые МОП-транзисторы или двухплоарные силовые транзисторы NPN
• Свинцово-кислотная батарея

Блок-схема

Вот блок-схема, которая иллюстрирует, как реализовать вышеуказанные элементы с простой конфигурацией (двухтактный центральный кран).

Как спроектировать схему генератора для инвертора

Схема генератора является важнейшим этапом схемы любого инвертора, так как этот этап отвечает за переключение постоянного тока в первичную обмотку трансформатора.

Каскад генератора, пожалуй, самая простая часть схемы инвертора. По сути, это нестабильная конфигурация мультивибратора, которую можно создать разными способами.

Вы можете использовать вентили NAND, вентили NOR, устройства со встроенными генераторами, такие как IC 4060, IC LM567 или просто 555 IC. Другой вариант — использование транзисторов и конденсаторов в стандартном нестабильном режиме.

На следующих изображениях показаны различные конфигурации генератора, которые можно эффективно использовать для получения базовых колебаний для любой предлагаемой конструкции инвертора.

На следующих диаграммах мы видим несколько популярных конструкций схем генератора, выходы представляют собой прямоугольные волны, которые на самом деле являются положительными импульсами, высокие квадратные блоки указывают на положительный потенциал, высота квадратных блоков указывает уровень напряжения, который обычно равен приложенное к микросхеме напряжение питания, а ширина квадратных блоков указывает промежуток времени, в течение которого это напряжение сохраняется.

Роль генератора в цепи инвертора

Как обсуждалось в предыдущем разделе, генераторный каскад необходим для генерирования основных импульсов напряжения для питания последующих силовых каскадов.

Однако импульсы от этих каскадов могут быть слишком малы для их токовых выходов, и поэтому они не могут подаваться непосредственно на трансформатор или силовые транзисторы выходного каскада.

Чтобы довести колебательный ток до требуемого уровня, обычно используется промежуточный драйверный каскад, который может состоять из пары транзисторов средней мощности с высоким коэффициентом усиления или даже чего-то более сложного.

Однако сегодня, с появлением сложных МОП-транзисторов, драйверный каскад может быть полностью устранен.

Это связано с тем, что полевые МОП-транзисторы являются устройствами, зависящими от напряжения, и их работа не зависит от величины тока.

При наличии потенциала выше 5 В на затворе и истоке большинство полевых МОП-транзисторов будут насыщаться и полностью проводить через сток и исток, даже если ток составляет всего 1 мА

Это делает условия чрезвычайно подходящими и простыми в применении их для инверторных применений.

Мы видим, что в приведенных выше схемах генератора выход представляет собой один источник, однако во всех инверторных топологиях нам требуются чередующиеся или противоположно поляризованные пульсирующие выходы от двух источников. Этого можно легко добиться, добавив каскад инвертора (для инвертирования напряжения) к существующему выходу генераторов, см. рисунки ниже.

Настройка каскада генератора для проектирования небольших схем инвертора

Теперь давайте попробуем понять простые методы, с помощью которых описанные выше каскады генератора можно соединить с силовым каскадом для быстрого создания эффективной конструкции инвертора.

Проектирование схемы инвертора с использованием затворного генератора НЕ

На следующем рисунке показано, как можно сконфигурировать небольшой инвертор с использованием затворного генератора НЕ, такого как IC 4049.

Тактовые импульсы или колебания с частотой 50 Гц или 60 Гц, необходимые для работы инвертора. N3 используется для инвертирования этих часов, потому что нам нужно применить противоположно поляризованные часы для каскада силового трансформатора.

Однако мы также можем видеть вентили N4, N5 и N6, которые сконфигурированы между входной и выходной линиями N3.

На самом деле N4, N5, N6 просто включены для размещения 3 дополнительных ворот, доступных внутри IC 4049, в противном случае только первые N1, N2, N3 могут использоваться для операций без каких-либо проблем.

3 дополнительных гейта действуют как буферы, а также гарантируют, что эти гейты не останутся неподключенными, что в противном случае может отрицательно сказаться на ИС в долгосрочной перспективе.

Тактовые импульсы с противоположной полярностью на выходах N4 и N5/N6 подаются на базы мощного биполярного транзисторного транзистора с использованием силовых биполярных транзисторов TIP142, способных выдерживать хороший ток 10 ампер. Трансформатор можно увидеть настроенным на коллекторы биполярных транзисторов.

Вы обнаружите, что в приведенной выше конструкции не используются промежуточные каскады усилителя или драйвера, потому что сам TIP142 имеет внутренний каскад Дарлингтона BJT для необходимого встроенного усиления и, следовательно, может удобно усиливать слаботочные тактовые сигналы от вентилей NOT. в сильноточные колебания через подключенную обмотку трансформатора.

Другие конструкции инверторов IC 4049 можно найти ниже:

Самодельная схема силового инвертора 2000 ВА

Схема простейшего источника бесперебойного питания (ИБП)

Проектирование схемы инвертора с использованием генератора с триггером Шмидта на затворе И-НЕ

На следующем рисунке показано, как схема генератора с использованием IC 4093 может быть интегрирована с аналогичным силовым каскадом BJT для создания полезной конструкции инвертора.

На рисунке показана конструкция небольшого инвертора с использованием вентилей И-НЕ с триггером Шмидта IC 4093. Точно так же и здесь N4 можно было бы избежать, а базы BJT можно было бы напрямую подключить к входам и выходам N3. Но опять же, N4 включен для размещения одного дополнительного затвора внутри IC 409.3 и убедиться, что его входной контакт не остался неподключенным.

Более похожие конструкции инвертора IC 4093 можно найти по следующим ссылкам:

Лучшие модифицированные схемы инвертора

Как сделать схему солнечного инвертора

Как собрать схему инвертора высокой мощности 400 Вт со встроенным зарядным устройством

Как сделать схему инвертора высокой мощности 400 Вт со встроенным зарядным устройством для проектирования схемы ИБП – Учебное пособие

Схемы выводов для IC 4093 и IC 4049

ПРИМЕЧАНИЕ. Контакты питания Vcc и Vss IC не показаны на схемах инвертора, они должны быть правильно подключены к источнику питания 12 В батареи. , для инверторов 12В. Для инверторов с более высоким напряжением это питание должно быть соответствующим образом снижено до 12 В для контактов питания IC.

Проектирование схемы мини-инвертора с использованием генератора IC 555

Из приведенных выше примеров становится совершенно очевидным, что самые простые формы инверторов можно разработать, просто соединив силовой каскад BJT + трансформатор с каскадом генератора.

Следуя тому же принципу, генератор IC 555 можно также использовать для создания небольшого инвертора, как показано ниже:

Приведенная выше схема говорит сама за себя и, возможно, не требует дополнительных пояснений.

Больше таких схем инвертора IC 555 можно найти ниже:

Простая схема инвертора IC 555

Понимание топологии инвертора (Как настроить выходной каскад)

В предыдущих разделах мы узнали о каскадах генератора, а также о фактах. что импульсное напряжение от генератора идет прямо к предыдущему выходному каскаду мощности.

Существует три основных способа проектирования выходного каскада инвертора.

С помощью:

1. Двухтактный каскад (с трансформатором с центральным отводом), как описано в примерах выше является наиболее популярным дизайном, поскольку он включает в себя более простые реализации и дает гарантированные результаты.

   Однако для этого требуются более громоздкие трансформаторы, а выходная мощность ниже по эффективности.

   Ниже можно увидеть несколько конструкций инверторов, в которых используется трансформатор с центральным отводом:

   В этой конфигурации в основном используется трансформатор с центральным отводом, внешние отводы которого подключены к горячим концам выходных устройств (транзисторов или полевых транзисторов), а центральный отвод идет либо к минусу батареи, либо к плюсу аккумулятора. батареи в зависимости от типа используемых устройств (тип N или тип P).

   Полумостовая топология

   В каскаде полумоста не используется трансформатор с центральным отводом.

   Полумостовая конфигурация лучше двухтактной схемы с центральным отводом с точки зрения компактности и эффективности , однако для реализации вышеуказанных функций требуются конденсаторы большой емкости.

   Инвертор с полным мостом или Н-мостом похож на полумостовую сеть, поскольку он также включает в себя обычный трансформатор с двумя ответвлениями и не требует трансформатора с центральным отводом.

   Единственным отличием является отсутствие конденсаторов и добавление еще двух устройств питания.

   Полная мостовая топология

   Полная мостовая инверторная схема состоит из четырех транзисторов или полевых МОП-транзисторов, расположенных в конфигурации, напоминающей букву «Н».

   Все четыре устройства могут быть N-канального типа или с двумя N-канальными и двумя P-канальными в зависимости от используемого каскада внешнего задающего генератора.

   Как и полумост, полный мост также требует отдельных изолированных выходов с чередующимися колебаниями для запуска устройств.

   Результат тот же, подключенная первичная обмотка трансформатора подвергается обратному прямому переключению через него тока батареи. Это создает необходимое индуцированное повышенное напряжение на выходной вторичной обмотке трансформатора. Эффективность является самой высокой с этой конструкцией.

   Детали логики транзистора H-моста

   На следующей диаграмме показана типичная конфигурация Н-моста, переключение осуществляется следующим образом:

   1. A ВЫСОКИЙ, D ВЫСОКИЙ — толчок вперед
   2. B ВЫСОКИЙ, C ВЫСОКИЙ — обратное вытягивание
   3. A ВЫСОКИЙ, B ВЫСОКИЙ — опасный (запрещено)
   4. C HIGH, D HIGH — опасно (запрещено)

   В приведенном выше пояснении содержится основная информация о том, как спроектировать инвертор, и его можно использовать только для проектирования схем обычных инверторов, обычно прямоугольных типов.

   Однако существует множество дополнительных концепций, которые могут быть связаны с конструкциями инверторов, таких как создание синусоидального инвертора, инвертора на основе ШИМ, инвертора с управляемым выходом, это просто дополнительные этапы, которые могут быть добавлены в объясненные выше базовые конструкции для реализации указанных функций. .

   Мы обсудим их в другой раз или, возможно, через ваши ценные комментарии.

   Как собрать самодельный инвертор

   Принцип работы инвертора

   Инвертор можно рассматривать как грубую форму ИБП. Очевидно, что в основном инвертор используется только для питания обычных электроприборов, таких как освещение и вентиляторы, во время сбоя питания.

   Как следует из названия, основной функцией инвертора является преобразование входного постоянного напряжения (12 В постоянного тока) в гораздо большую величину переменного напряжения (обычно 110 В переменного тока или 220 В переменного тока).

   Прежде чем научиться собирать инвертор, давайте сначала разберемся со следующими основными элементами инвертора и принципом его работы:

   Генератор r: Генератор преобразует входной постоянный ток (постоянный ток) от свинцово-кислотной батареи в колебательный ток или прямоугольную волну, которая подается на вторичную обмотку силового трансформатора. В данной схеме для секции генератора используется микросхема IC 4049.

   Трансформатор : Здесь приложенное колебательное напряжение увеличивается в соответствии с соотношением обмоток трансформатора, и переменный ток, намного превышающий входной источник постоянного тока, становится доступным на первичной обмотке или на выходе инвертора.

   Зарядное устройство: Во время резервного питания, когда батарея разряжается до значительного уровня, секция зарядного устройства используется для зарядки батареи после восстановления сети переменного тока.

   *Отказ от ответственности: Этот проект следует выполнять на свой страх и риск и рекомендуется для тех, кто имеет опыт создания собственных схем. Ни автор статьи, ни Bright Hub Engineering не несут ответственности за негативные последствия этого туториала.

   Как собрать инвертор

   Чтобы четко понять, как построить инвертор, давайте рассмотрим следующие простые детали конструкции:

   • В соответствии со схемой сначала завершите сборку секции генератора, состоящей из более мелких частей и ИС. Лучше всего это сделать, соединив между собой сами выводы компонента и пропаяв стыки.

   • Затем вставьте силовые транзисторы в алюминиевые радиаторы с отверстиями. Их изготавливают путем разрезания алюминиевого листа на заданные размеры и сгибания их по краям, чтобы их можно было зажать.

   • Не устанавливайте транзисторы непосредственно на радиаторы. Используйте набор для изоляции слюды, чтобы избежать прямого контакта и короткого замыкания транзисторов между собой и землей.

   • Прикрепите узел радиатора к основанию хорошо вентилируемого прочного толстого металлического корпуса.

   • Также закрепите силовой трансформатор рядом с радиаторами с помощью гаек и болтов.

   • Теперь подключите соответствующие точки собранной печатной платы к силовым транзисторам на радиаторах.

   • Наконец, соедините выводы силового транзистора со вторичной обмоткой силового трансформатора.

   • Завершите конструкцию, установив и соединив между собой внешние электрические «фитинги», такие как предохранители, розетки, выключатели, сетевой шнур и входы для аккумуляторов.

   • Дополнительная отдельная цепь питания с использованием 12 В/3 А. Трансформатор может быть добавлен внутрь для зарядки аккумулятора, когда это необходимо (см. схему).

   Описание схемы

   Чтобы лучше понять, как построить инвертор, важно узнать, как работает схема, выполнив следующие шаги:

   • Вентили N1 и N2 IC 4049 сконфигурированы как генератор. Он выполняет основную функцию подачи прямоугольных сигналов в секцию инвертора.

   • Элементы N3… N6 используются в качестве буферов, чтобы цепь не зависела от нагрузки.

   • Переменное напряжение с буферного каскада подается на базу транзисторов усилителя тока Т1 и Т2. Эти транзисторы проводят в соответствии с приложенным переменным напряжением и усиливают его на базе выходных транзисторов Т3 и Т4.

   • Эти выходные силовые транзисторы колеблются в полную силу, поочередно подавая все напряжение батареи на каждую половину вторичной обмотки.

   • Это вторичное напряжение индуцируется в первичной обмотке трансформатора и повышается до мощных 230 вольт переменного тока. Это напряжение используется для питания выходной нагрузки.

   Процедура тестирования

   Вы можете лучше понять, как построить инвертор, сосредоточившись на следующей процедуре тестирования, представленной в пошаговом порядке ниже:

   • Начните процедуру проверки, подключив 100-ваттную лампочку к выходному разъему инвертора батареи к батарейным входам инвертора.

   • Если все соединения выполнены правильно, 100-ваттная лампочка должна сразу ярко загореться.

   • Оставьте инвертор включенным на час и дайте аккумулятору разрядиться через лампочку

   • Затем переведите данный тумблер в режим зарядки, проверьте показания счетчика,

   • Счетчик должен показывать зарядный ток аккумулятора.

   • Показания счетчика должны постепенно снижаться до нуля через некоторое время, подтверждая, что батарея полностью заряжена и готова к следующему циклу.

   Как сделать преобразователь/инвертор с 12 В постоянного тока на 220 В переменного тока?

   Инверторы часто необходимы в местах, где невозможно получить питание переменного тока от сети. Схема инвертора используется для преобразования мощности постоянного тока в мощность переменного тока. Инверторы могут быть двух типов: инверторы с истинной / чистой синусоидой и квази- или модифицированные инверторы. Эти инверторы с истинной / чистой синусоидой являются дорогостоящими, а модифицированные или квазиинверторы — недорогими.

   [adsense1]

   Эти модифицированные инверторы производят прямоугольную волну и не используются для питания чувствительного электронного оборудования. Здесь построена простая схема инвертора, управляемая напряжением, с использованием силовых транзисторов в качестве переключающих устройств, которая преобразует сигнал 12 В постоянного тока в однофазный сигнал 220 В переменного тока.

   Краткое описание

   Принцип этой схемы

   Основная идея каждой схемы инвертора заключается в том, чтобы производить колебания с использованием заданного постоянного тока и передавать эти колебания на первичную обмотку трансформатора путем усиления тока. Это первичное напряжение затем повышается до более высокого напряжения в зависимости от количества витков в первичной и вторичной катушках.

   Также получите представление о схеме преобразователя постоянного тока с 12 В на 24 В

   Схема инвертора с использованием транзисторов

   Преобразователь постоянного тока с 12 В на 220 В переменного тока также можно сконструировать с использованием простых транзисторов. Его можно использовать для питания ламп мощностью до 35 Вт , но его можно использовать для управления более мощными нагрузками, добавив больше МОП-транзисторов.

   Инвертор, реализованный в этой схеме, представляет собой инвертор прямоугольной формы и работает с устройствами, которые не требуют чистой синусоидальной волны переменного тока.

   [adsense2]

   Принципиальная схема

    

   Необходимые компоненты

   • Батарея 12 В
   • МОП-транзистор IRF 630-2
   • 2N2222 Транзисторы
   • Конденсаторы 2,2 мкФ-2
   • Резистор
     • 680 Ом-2
     • 12к-2
   • Повышающий трансформатор 12–220 В с центральным отводом.
   • 2N2222 Лист данных
   • IRF630 Технический паспорт

   Рабочий

   Схема может быть разделена на три части: генератор, усилитель и трансформатор. Генератор 50 Гц требуется, так как частота питания переменного тока составляет 50 Гц.

   Этого можно достичь, создав нестабильный мультивибратор, который генерирует прямоугольную волну с частотой 50 Гц. В схеме R1, R2, R3, R4, C1, C2, T2 и T3 образуют генератор.

   Каждый транзистор производит инвертирующие прямоугольные волны. Значения R1, R2 и C1 (R4, R3 и C2 идентичны) определяют частоту. Формула для частоты прямоугольной волны, генерируемой нестабильным мультивибратором, равна 9.0003

   F = 1/(1,38*R2*C1)

   Инвертирующие сигналы генератора усиливаются силовыми МОП-транзисторами Т1 и Т4. Эти усиленные сигналы подаются на повышающий трансформатор, центральный отвод которого подключен к 12 В постоянного тока.

   Выходной видеосигнал

   Коэффициент трансформации трансформатора должен быть 1:19 для преобразования 12 В в 220 В. Трансформатор объединяет оба инвертирующих сигнала для создания переменного прямоугольного сигнала на выходе 220 В.

   По с помощью батареи 24 В можно питать нагрузки до 85 Вт , но конструкция неэффективна. Чтобы увеличить мощность инвертора, необходимо увеличить количество МОП-транзисторов.

   Чтобы спроектировать 100-ваттный инвертор, читайте   Простой 100-ваттный инвертор

   Цепь преобразователя 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока с использованием нестабильного мультивибратора

   В схемах инвертора в качестве переключающих устройств могут использоваться либо тиристоры, либо транзисторы. Обычно для приложений малой и средней мощности используются силовые транзисторы. Причиной использования силовых транзисторов является то, что они имеют очень низкий выходной импеданс, что позволяет протекать максимальному току на выходе.

   Одним из важных применений транзистора является переключение. Для этого приложения транзистор смещен в области насыщения и отсечки.

   Когда транзистор смещен в области насыщения, переходы коллектор-эмиттер и коллектор-база смещены в прямом направлении. Здесь напряжение коллектор-эмиттер минимально, а ток коллектора максимален.

   Другим важным аспектом этой схемы является осциллятор. Важным применением микросхемы таймера 555 является ее использование в качестве нестабильного мультивибратора.

   Нестабильный мультивибратор выдает выходной сигнал, который переключается между двумя состояниями и, следовательно, может использоваться в качестве генератора. Частота колебаний определяется номиналами конденсатора и резисторов.

   [Также прочитайте: как сделать регулируемый таймер]

   Схема схемы

   Схема 12 В до 220 В конвертер AC — ElectronicShub.org

   Current Components 6

3. 33333333333333333333.11003 v1333333333333333333.1003 v1333.11002 v133 v1333333333333333.1003 v133 v133. .
4. Р1 = 10К
5. R2 = 150К
6. R3 = 10 Ом
7. R4 = 10 Ом
8. Q1 = TIP41
9. Q2 = TIP42
10. Д1 = Д2 = 1N4007
11. С3 = 2200 мкФ
12. T1 = повышающий трансформатор 12 В/220 В
Объяснение схемы

Конструкция генератора: В качестве генератора можно использовать нестабильный мультивибратор. Здесь разработан нестабильный мультивибратор с использованием таймера 555. Мы знаем, что частота колебаний таймера 555 в нестабильном режиме равна:

f = 1,44/(R1+2*R2)*C

, где R1 — сопротивление между разрядным контактом и Vcc, R2 — сопротивление между разрядным и пороговым контактами, а C — емкость между пороговым контактом и землей. Также рабочий цикл выходного сигнала определяется как:

D = (R1+R2)/(R1+2*R2)

0,1 мкФ, мы можем рассчитать значения R1 и R2 как 10 кОм и 140 кОм соответственно. Здесь мы предпочитаем использовать потенциометр 150K для точной настройки выходного сигнала.

Также между контактом управления и землей используется керамический конденсатор емкостью 0,01 мкФ.

Конструкция схемы переключения: Нашей основной целью является разработка сигнала переменного тока 220 В. Это требует использования транзисторов большой мощности, чтобы обеспечить подачу максимального количества тока на нагрузку. По этой причине мы используем силовой транзистор TIP41 с максимальным током коллектора 6 А, где ток базы определяется током коллектора, деленным на коэффициент усиления по постоянному току. Это дает ток смещения около 0,4 А * 10, т.е. 4 А. Однако, поскольку этот ток больше, чем максимальный ток базы транзистора, мы предпочитаем значение меньше максимального тока базы. Предположим, что ток смещения равен 1А. Резистор смещения тогда дается

R _b = (V _cc – V _BE(ON) )/I _{смещение}

Для каждого транзистора V _{BE(ON) составляет около} Таким образом, R _b для каждого рассчитывается как 10 Ом. Поскольку диоды используются для смещения, прямое падение напряжения на диодах должно быть равно прямому падению напряжения на транзисторах. По этой причине используются диоды 1N4007.

Конструктивные особенности транзисторов PNP и NPN одинаковы. Мы используем силовой PNP-транзистор TIP42.

Расчет выходной нагрузки:  Поскольку выход схемы переключения является выходом с широтно-импульсной модуляцией, он может содержать гармонические частоты, отличные от основной частоты переменного тока. По этой причине необходимо использовать электролитический конденсатор, чтобы через него проходила только основная частота. Здесь мы используем электролитический конденсатор на 2200 мкФ, достаточно большой, чтобы отфильтровать гармоники. Поскольку необходимо получить выходное напряжение 220 В, предпочтительно использовать повышающий трансформатор. Здесь используется повышающий трансформатор 12В/220В.

Преобразователь 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока Работа схемы
• Когда это устройство питается от батареи 12 В, таймер 555, подключенный в нестабильном режиме, генерирует сигнал прямоугольной формы с частотой 50 Гц.
• Когда на выходе высокий логический уровень, диод D2 открывается, и ток проходит через диоды D1, R3 на базу транзистора Q1.
• Таким образом, транзистор Q1 будет включен. Когда на выходе низкий логический уровень, диод D1 будет открыт, и ток будет течь через D1 и R4 к базе Q2, вызывая его включение.
• Это позволяет создавать напряжение постоянного тока на первичной обмотке трансформатора с чередующимися интервалами. Конденсатор гарантирует, что частота сигнала соответствует требуемой основной частоте.
• Этот сигнал 12 В переменного тока на первичной обмотке трансформатора затем повышается до сигнала 220 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.
Применение схемы преобразователя постоянного тока 12 В в переменный ток 220 В
1. Эта схема может использоваться в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших аккумуляторов.
2. Эта схема может использоваться для управления двигателями переменного тока малой мощности
3. Может использоваться в системе солнечной энергии.
Ограничения
1. Поскольку используется таймер 555, выходной сигнал может немного отличаться от требуемого коэффициента заполнения 50 %, т. е. трудно получить точный сигнал 50 % коэффициента заполнения.
2. Использование транзисторов снижает эффективность схемы.
3. Использование переключающих транзисторов может вызвать перекрестное искажение выходного сигнала. Однако это ограничение было в некоторой степени уменьшено за счет использования смещающих диодов.

Примечание

Вместо таймера 555 можно использовать любой нестабильный мультивибратор. Например, эти схемы также могут быть построены с использованием нестабильного мультивибратора 4047, выходной ток которого усиливается и подается на трансформатор.

[Читайте: Солнечный инвертор для дома ]

Создайте свой собственный инвертор синусоиды

— Реклама —

Инвертор обеспечивает резервное питание для сетевых устройств в случае сбоя питания. Большинство инверторов, доступных на рынке, имеют сложную схемотехнику и не очень экономичны. Некоторые из них выдают на выходе прямоугольную форму волны, что нежелательно для индуктивных нагрузок. Проект представляет собой простую схему синусоидального инвертора, которая производит квазисинусоидальную волну 50 Гц на выходе с использованием одной ИС CD4047 и некоторых дискретных компонентов, что делает его очень экономичным решением.

На рис. 1 показана схема синусоидального инвертора на основе полевого МОП-транзистора с частотой 50 Гц. Он состоит из мультивибратора CD4047 (IC1), полевых МОП-транзисторов IRF250 (с T1 по T8), транзисторов и нескольких дискретных компонентов.

IC CD4047 имеет встроенные средства для нестабильных и бистабильных мультивибраторов. Приложение инвертора требует двух выходов, которые сдвинуты по фазе на 180 градусов. Поэтому IC1 подключается для получения двух прямоугольных выходных сигналов на контактах 10 и 11 с частотой 50 Гц, рабочим циклом 50% и фазовым сдвигом на 180 градусов. Частота колебаний определяется внешней предустановкой VR1 и конденсатором C1.

Рис. 1: Схема синусоидального инвертора

— Реклама —

Эти два сигнала поочередно управляют двумя блоками полевых МОП-транзисторов (банк-1 и банк-2). Когда на выводе 10 микросхемы IC1 высокий уровень, а на выводе 11 низкий уровень, полевые МОП-транзисторы банка 1 (с T1 по T4) проводят ток, в то время как полевые МОП-транзисторы банка 2 (с T5 по T8) остаются в непроводящем состоянии. Поэтому большой размах тока протекает через первую половину первичной обмотки инверторного трансформатора X1, а 230 В переменного тока развивается во вторичной обмотке.

В течение следующего полупериода напряжение на выводе 10 микросхемы IC1 становится низким, а напряжение на выводе 11 высоким. Таким образом, МОП-транзисторы банка-2 проводят, а МОП-транзисторы банка-1 остаются непроводящими. Поэтому ток протекает через другую половину первичной обмотки, а 230 В переменного тока развивается через вторичную обмотку.

Таким образом получается переменное выходное напряжение на вторичной обмотке.

Выходной синусоидальный сигнал получается путем формирования накопительной цепи со вторичной обмоткой инверторного трансформатора, параллельной конденсаторам с C5 по C7. Два конденсатора емкостью 2,2 мкФ подключаются к затворам МОП-транзисторов в обеих банках относительно земли, если не создается надлежащая синусоида. Собственная частота контура бака доведена до 50 Гц. Потребляемый ток без нагрузки составляет всего 500 мА из-за 50-процентного рабочего цикла прямоугольного сигнала. При увеличении нагрузки увеличивается потребляемый ток.

Напряжение питания IC1 ограничено до 5,1 В с помощью стабилитрона ZD1 и резистора R4 с внешней батареей, как показано на рис. 1.

Индикатор низкого заряда батареи VR2, стабилитрон ZD2, резисторы R5, R6 и R7, LED2 и конденсатор С2. Напряжение питания 12В от BATT.1 подается на цепь индикатора низкого заряда батареи при полной нагрузке (не более 1000 Вт), подключенной к выходу инвертора. Напряжение на нагрузке составляет 230 В переменного тока. В этот момент отрегулируйте предустановку VR2 так, чтобы стабилитрон ZD2 и транзистор T9

Если напряжение питания падает ниже 10,5 В, напряжение на нагрузке снижается с 230 В переменного тока до 210 В переменного тока. В этот момент стабилитрон ZD2 и транзистор T9 не проводят ток, и, следовательно, напряжение на коллекторе увеличивается примерно до 10,5 вольт, а светодиод 2 светится, указывая на низкое напряжение батареи. В то же время пьезозуммер PZ1 издает звуковой сигнал, указывающий на низкий заряд батареи.

Отключение при низком заряде батареи

Если батарея неоднократно разряжается до нуля, срок службы батареи сокращается. Схема отключения при низком заряде батареи состоит из транзистора Т10, предустановки VR3, стабилитрона ZD4, резисторов R8 и R9., конденсатор С3 и диод D1.

Настройте предустановку VR3 таким образом, чтобы при напряжении на нагрузке выше 200 вольт стабилитрон ZD4 и транзистор T10 работали. Напряжение коллектора T10 в этом случае составляет около 0,7 В, и, следовательно, SCR (SCR1) не будет проводить ток.

Рис. 2: Односторонняя печатная плата в натуральную величину для схемы синусоидального инвертораРис. 3: Компоновка компонентов для печатной платы

Загрузите PDF-файлы с компоновкой печатной платы и компонентов:

нажмите здесь

Но если напряжение на нагрузке упадет ниже 200 вольт, стабилитрон ZD4 и транзистор T10 не будут проводить ток, а напряжение коллектора T10 увеличится. , что приводит к срабатыванию SCR.

После того, как SCR сработает, напряжение питания IC1 (CD4047) составит 0,7 В, из-за чего IC1 не сможет формировать импульсы напряжения на выходных контактах 10 и 11, и инвертор автоматически выключится. В этом состоянии SCR остается проводящим.

Нижняя отсечка инвертора может быть установлена ​​при напряжении нагрузки 170 вольт для лампы, вентилятора и т.д. Таким образом, лампа и вентилятор не будут выключаться, пока напряжение не упадет ниже 170 вольт.

Отключение на холостом ходу

Если на выходе инвертора не подключена нагрузка, выходное напряжение составляет от 270 до 290 вольт. Это напряжение воспринимается отводом 0-12 В вторичной обмотки инверторного трансформатора Х1, который подключен к схеме отключения при холостом ходе, состоящей из стабилитрона ZD5, транзистора Т11, предустановки VR4, резисторов R12 и R11 и конденсатора С4. .

Когда нагрузка не подключена, напряжение на отводе 12В также увеличивается. Это напряжение выпрямляется двухполупериодным мостовым выпрямителем, состоящим из диодов D3-D6, фильтруется конденсатором C4 и подается на транзистор T11.

Настройте предустановку VR4 таким образом, чтобы, если напряжение инвертора превышает 250 вольт, стабилитрон ZD5 и транзистор T11 открывались. Это увеличивает напряжение эмиттера, поэтому тиристор срабатывает, чтобы «выключить» инвертор. Когда подключена соответствующая нагрузка, инвертор автоматически включится.

Конструкция

Односторонняя печатная плата для схемы синусоидального инвертора в натуральную величину показана на рис. 2, а расположение ее компонентов на рис. Трансформатор снаружи. Контакты разъема CON1 от A до F также отмечены на схеме. Соберите схему на печатной плате, так как это экономит время и сводит к минимуму ошибки сборки. Тщательно соберите компоненты и перепроверьте на наличие любой пропущенной ошибки. МОП-транзисторы следует монтировать над радиаторами, используя слюдяные прокладки в качестве изоляторов между ними.

Подключите клемму питания 24 В непосредственно к центральному отводу первичной обмотки инверторного трансформатора, который пропускает максимальный ток более 50 ампер при мощности 1000 Вт. Ток зависит от приложенной нагрузки. Нет необходимости добавлять переключатель в сильноточный тракт, чтобы инвертор включался и выключался. Инвертор можно включать и выключать слаботочным выключателем S1.

---

Д-р Р.В. Декале: он адъюнкт-профессор и заведующий кафедрой физики Кисан Вир Махавидьялая, Вай, округ Сатара, Махараштра.

Заинтересованы? Больше доступных проектов

здесь .

Статья была впервые опубликована 27 марта 2016 г. и недавно обновлена ​​13 декабря 2018 г. -повседневная жизнь. Это важно в наших домах и на работе, когда есть перебои в подаче электроэнергии.

Тем не менее, как и многие другие виды электронного оборудования, они не совершенны и время от времени могут сталкиваться с проблемами. Тем не менее, вы всегда должны быть готовы на случай, если что-то подобное когда-либо произойдет.

В этой статье даны советы по устранению наиболее распространенных проблем. Давайте начнем!

 

Содержание

• Как работает инвертор?
• Три стадии инвертора мощности
• Распространенные неисправности и методы обслуживания инвертора мощности
• Заключение
Как работает инвертор мощности?

 

В большинстве современных силовых электронных устройств используется переменный или переменный ток. Однако некоторые источники энергии, такие как батареи и солнечные батареи, производят постоянный ток (DC). Чтобы максимально использовать эту мощность, инвертор преобразует ее из постоянного тока (DC) в переменный ток (AC).

Приложение инвертора мощности

 

Специальная схема инвертора мощности в основном получает вход от однонаправленного источника питания постоянного тока. Затем выходной сигнал инвертора имитирует розетки переменного тока всякий раз, когда происходит сбой питания и требуется питание электрического устройства. Это схема генератора, которая быстро переключает полярность источника питания постоянного тока. Это приводит к прямоугольной волне, которая имеет пик, подобный входному напряжению. Однако эта прямоугольная волна еще не готова для использования в большинстве электронных устройств и схем. Идеальным состоянием переменного тока, который является формой выходного сигнала, является синусоидальная форма волны.

 

Синусоида

 

Дополнительные компоненты, включая конденсаторы и инверторы, сглаживают форму волны тока, создаваемую колебательным контуром инвертора. В результате получается желаемая синусоидальная форма волны. Большинство современных и передовых инверторов мощности делают это автоматически.

 

Три этапа инвертора мощности

 

Помимо понимания основных принципов работы инвертора, необходимо также знать его части, чтобы решать проблемы. В основном инверторы состоят из трех каскадов. Эти ключевые особенности подробно описаны ниже:

 

Генератор

 

Как следует из названия, каскад генератора силового инвертора генерирует колебательные импульсы. Он делает это либо через интегральную схему, либо через транзисторную схему. Колебания в этих цепях возникают за счет чередования положительных и отрицательных пиков входного напряжения источника постоянного тока или заземления на определенной частоте. Прямоугольные волны — это то, что возникает из этих колебательных контуров. Однако, как мы уже говорили ранее, это не желаемый результат. Обычно они слишком слабы, чтобы управлять выходными трансформаторами тока. Таким образом, их необходимо подавать на следующую ступень силового инвертора.

 

Усилитель

 

Усилители или усилители работают в преобразователе мощности напрямую. Их работа заключается в том, чтобы воспринимать частоту колебаний и соответствующим образом увеличивать ее до высоких уровней тока. Он делает это с помощью полевых транзисторов металл-оксид-полупроводник (MOSFET) или силовых транзисторов. Хотя это еще не финальный этап.

 

Транзисторы

 

Выходной сигнал усилителя представляет собой усиленный переменный ток (AC). Однако напряжение питания остается на том же уровне, что и источник постоянного тока (DC). В этом состоянии его по-прежнему недостаточно для питания некоторой электроники. Это особенно верно для тех, которые имеют рейтинги переменного тока высокого напряжения. Вот где вступает в действие следующая ступень силового инвертора.

 

Выходной силовой трансформатор

 

Работа выходных силовых трансформаторов заключается в повышении подаваемого входного переменного тока (AC) до более высоких заданных уровней. Они работают за счет магнитной индукции, создавая индуцированное повышенное напряжение, которое, наконец, может питать различные электронные устройства и оборудование. Выходное напряжение переменного тока от инвертора работает как обычный сетевой источник переменного тока. Его можно подключить к бытовой розетке для питания лампочки, интеллектуального охлаждающего вентилятора, аудиооборудования, мобильных устройств, зарядных устройств, игровых консолей и кофеварки, среди прочего.

 

Transformer circuit

 

Common Faults and Maintenance Techniques of Power Inverter

 

·  A Faulty Power Switch

 

Power inverters not turning on is a common issue, and выключатель обычно виноват. Устранить неполадки переключателя так же просто, как проверить, работает он или нет. Лучше всего отключить его от инвертора и подключить к другому устройству. Если прибор также не включается, возможно, у вас в руках неисправный выключатель. Таким образом, вам нужно будет посетить профессионального техника или заказать сменное устройство онлайн. Переключатели можно легко заменить, если вы хотите сделать это самостоятельно. Просто убедитесь, что вы получаете лучшие детали.

 

Переключатель

 

· Неисправная батарея или ослабленные соединения

  из-за того, что батарея

не включается сама по себе, иногда инверторы не включаются. Это может быть плохой контакт с аккумулятором. Справиться с этим просто. Все, что вам нужно сделать, это привести в порядок эти соединения, затем затянуть их и попробовать еще раз. Если это не сработает, проблема может быть связана с ржавчиной или коррозией аккумулятора. Очистка аккумулятора раствором горячей воды и пищевой соды может решить эту проблему. Если это все еще не работает, это может означать, что батарея разряжена. Тогда замена будет лучшим выходом из положения.

Аккумулятор

· Устранение неполадок с инвертором мощности-Инвертор не включает

Если ваш мощный инвертор не включается, может быть несколько вещей, которые вы можете сделать. Начните с проверки заряда или напряжения аккумулятора, соединений и таких компонентов, как предохранитель. Если эти предварительные проверки не очень помогают, лучше всего обратиться к профессиональному специалисту.

 

Включено

 

·  Сокращение времени резервного копирования

 

Обычно это является результатом двух факторов. Может быть слишком большое энергопотребление. Это также может быть связано с тем, что батарея/источник питания не были должным образом заряжены. Если сокращение времени резервного копирования связано с чрезмерным энергопотреблением, лучшим решением будет снижение нагрузки. Обеспечение достаточного заряда аккумулятора также очень важно при устранении этой проблемы.

 

Уровень заряда батареи

 

·  Инвертор мощности Устранение неполадок — Сработал инвертор

    Простое нажатие кнопки при отключении. Сброс часто работает хорошо, но в этом случае вам может потребоваться замена устройства.

 

·  Устранение неполадок инвертора мощности — инвертор мощности работает только в режиме инвертора

 

Во-первых, проверьте кабель питания и убедитесь, что соединение выполнено правильно. Если проблема в предохранителе, замена этого компонента решит проблему. Обычно это происходит из-за расплавления предохранителя или неправильного подключения входа. Иногда это также может быть связано с включенным входным протектором или устройством защиты от перенапряжения. Это переключает инвертор мощности в инверторный режим. Для этого убедитесь, что вы указали широкий диапазон на источнике бесперебойного питания (ИБП). По возможности установите стабилизатор напряжения.

 

·  Непрерывный звуковой сигнал будильника

 

Часто это происходит из-за зависания забавы или перегрузки. Пожалуйста, убедитесь, что он может свободно перемещаться, чтобы охлаждать устройство и поддерживать оптимальную температуру. В противном случае он будет продолжать подавать звуковой сигнал, пока вы его не выключите. Если звуковой сигнал вызван перегрузкой, вам необходимо снять дополнительную нагрузку. Если вам нужна большая выходная мощность, то более мощный инвертор станет отличным приобретением.

 

Аварийный сигнал

 

·  Инвертор мощности Устранение неполадок — Ложные коды ЖК-дисплея инвертора

 

Обычно это указывает на серьезную внутреннюю неисправность, которую довольно сложно диагностировать в одиночку. Часто это означает, что какая-то часть цепи инвертора нуждается в замене. Это также может быть внешняя техническая проблема, влияющая на его работу. Если это внешняя проблема, вы можете начать с проверки кабелей аккумулятора. После этого проверьте провода на входе и выходе или нагрузку. В противном случае обратитесь за помощью к профессиональному специалисту.

Жиккокристаллический дисплей

· Устранение неполадок инвертора мощности-не выйти из мощности. проблема.