Самодельная сварка аргоном. Осциллятор своими руками

Главной деталью любого сварочника, работающего по принципу электродуговой сварки, является трансформатор. Данную деталь можно извлечь из старой, ненужной бытовой техники и сделать из нее самодельный сварочный аппарат. Но в большинстве случаев трансформатору требуется небольшая доработка. Существует несколько способов, чтобы сделать сварочник, которые могут быть как самыми простыми, так и более сложными, требующими знания в радиоэлектронике.

Сварочный аппарат из микроволновки

Чтобы изготовить мини-сварочный аппарат, понадобится пара трансформаторов, снятых с ненужной микроволновой печи. Микроволновку несложно найти у друзей, знакомых, соседей и т.д. Главное, чтобы она обладала мощностью в пределах 650-800 Вт, и в ней был исправен трансформатор. Если печка будет иметь более мощный трансформатор, то и аппарат получится с более высокими показателями тока.

Итак, трансформатор, снятый с микроволновки, имеет 2 обмотки: первичную (первичку) и вторичную (вторичку).

Вторичка имеет больше витков и меньшее сечение провода. Поэтому, чтобы трансформатор стал пригодным для сварки, ее требуется убрать и заменить на проводник с большей площадью сечения. Чтобы извлечь данную обмотку из трансформатора, ее необходимо спилить с обеих сторон детали с помощью ножовки по металлу.

Делать это нужно с особой аккуратностью, чтобы случайно не задеть пилой первичную обмотку.

Когда катушка будет спилена, ее остатки потребуется извлечь из магнитопровода. Эта задача намного облегчится, если просверлить обмотки для снятия напряжения металла.

Далее, с помощью сверла или зубила выбейте остатки намотки.

Проделайте такие же операции и с другим трансформатором. В итоге у вас получится 2 детали, имеющие первичную обмотку на 220 В.

Важно! Не забудьте удалить токовые шунты (показаны стрелками на фото ниже). Это процентов на 30 увеличит мощность аппарата.

Для изготовления вторички потребуется приобрести 11-12 метров провода. Он должен быть многожильным и иметь сечение не менее 6 квадратов.

Чтобы сделать сварочный аппарат, для каждого трансформатора потребуется намотать по 18 витков (6 рядов в высоту и 3 слоя в толщину).

Можно оба трансформатора мотать одним проводом либо по отдельности. Во втором случае катушки должны соединяться последовательно.

Намотку следует делать очень плотной, чтобы провода не болтались. Далее, первичные обмотки нужно соединить параллельно.

Чтобы детали соединить вместе, их можно прикрутить к небольшому обрезку деревянной доски.

Если измерить напряжение на вторичке трансформатора, то в данном случае оно будет равняться 31-32 В.

Таким самодельным сварочником без труда варится металл толщиной 2 мм электродами с диаметром 2,5 мм.

Следует помнить, что варить таким самодельным аппаратом следует с перерывами на отдых, поскольку его обмотки сильно нагреваются. В среднем, после каждого использованного электрода аппарат должен остывать в течение20-30 минут.

Тонкий металл агрегатом, сделанным из микроволновки, варить не получится, так как он его будет резать. Для регулировки тока к сварочнику можно подключить балластный резистор или дроссель. Роль резистора может выполнить отрезок стальной проволоки определенной длины (подбирается экспериментально), который подсоединяется к низковольтной обмотке.

Схема и расчет

Собирая собственноручно для дома трансформатор или споттер, в обязательном порядке придется выполнять расчет сварочного трансформатора.

Как известно, любой трансформатор или споттер состоит из медных проводов, которые в виде витков уложены на сердечник.

Количество медных проводов в одном трансформаторе, предназначенном для сварки, особого значения не играет, так как такое устройство можно собрать даже из микроволновки.

В общую схему устройства необходимо будет правильно интегрировать диодный мост. Если собирается трансформатор для выполнения точечной сварки, то его принципиальная схема будет несколько сложней.

В этом случае помимо проводов и диодного моста, в нее необходимо будет включить в обязательном порядке тиристоры, диоды, а также конденсаторы.

При помощи данных элементов регулировка тока будет более точной, а значит, и качество сварного шва увеличится.

Вообще трансформатор, предназначенный для точечной сварки, имеет более сложное устройство не только в конструктивном плане, но и в схеме сборки.

Какой лучше собрать трансформатор для дома, каждый решает сам, для чего необходимо в точности знать его основное предназначение.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Советы по выбору рукава для газовой сварки

Любой тип трансформатора в обязательном порядке состоит из сердечника плюс обмоток проводов. Оба этих конструктивных элемента и отвечают за технические характеристики сварочного устройства.

Для того чтобы правильно провести необходимый расчет, следует, прежде всего, определиться с такими параметрами, как номинальная сила тока, а также, естественно, напряжение на обмотках.

Видео:

На основании этих показателей и выполняется расчет сечения проводов, и также для обмоток проводов и самого сердечника.

Все расчеты в отношении проводов и сердечника проводятся по соответствующим формулам, и для этого необходимо обладать хотя бы школьными познаниями в физике.

Расчет проводов и сердечника трансформатора одинаков, как для контактной, так и для дуговой видов сварки.

Следует отметить, что расчет проводов необходимо проводить даже в том случае, когда агрегат собирается из обыкновенной микроволновки.

Все технические характеристики, полученные при проведении расчета, потребуются и при эксплуатации сварочного трансформатора.

Сварочник на переменном токе

Это самый распространенный вид аппаратов для сварки металлов. Его просто изготовить в домашних условиях, и он неприхотлив в эксплуатации. Но главный недостаток аппарата – это большая масса понижающего трансформатора, который является основой агрегата.

Для домашнего использования достаточно, чтобы аппарат выдавал напряжение 60 В и мог обеспечить силу тока в 120-160 А. Поэтому для первички, к которой идет подключение бытовой сети 220 В, потребуется провод с сечением от 3 мм2 до 4 мм2. Но идеальный вариант — это проводник с сечением 7 мм2. При таком сечении перепады напряжения и возможные дополнительные нагрузки аппарату будут не страшны. Из этого следует, что для вторички нужен проводник, имеющий 3 мм в диаметре. Если брать алюминиевый проводник, то расчетное сечение медного умножается на коэффициент 1,6. Для вторички потребуется медная шина с сечением не менее 25 мм2

Очень важно, чтобы проводник для намотки был покрыт тряпичной изоляцией, поскольку традиционная ПВХ оболочка при нагревании плавится, что может вызвать межвитковое замыкание.

Если вы не нашли провод с необходимым сечением, то его можно изготовить самостоятельно из нескольких более тонких проводников. Но при этом значительно увеличится толщина провода и, соответственно – габариты агрегата.

Первым делом, изготавливается основа трансформатора – сердечник. Его делают из металлических пластин (трансформаторной стали). Данные пластины должны иметь толщину 0,35-0,55 мм. Шпильки, соединяющие пластины, требуется хорошо изолировать от них. Перед сборкой сердечника просчитываются его размеры, то есть размеры “окна” и площадь сечения сердечника, так называемого “керна”. Для расчета площади используют формулу: S см2 = a х b (см. рис. ниже).

Но из практики известно, что если сделать сердечник с площадью меньшей 30 см2, то таким аппаратом будет сложно получить качественный шов из-за недостатка запаса мощности. Да и нагреваться он будет очень быстро. Поэтому сечение сердцевины должно быть не менее 50 см2. Несмотря на то, что увеличится масса агрегата, он станет более надежным.

Для сборки сердечника лучше использовать Г-образные пластины и размещать их так, как показано на следующем рисунке, пока толщина детали не достигнет необходимого значения.

Пластины по окончанию сборки необходимо скрепить (по углам) с помощью болтов, после чего зачистить напильником и заизолировать тканевой изоляцией.

Теперь можно начать намотку трансформатора.

1. В первую очередь, следует намотать первичку. Для ее изготовления потребуется сделать 215 витков.
2. Рекомендуется на 165 и 190 витке сделать ответвление. Чтобы это сделать, необходимо в верхней части трансформатора прикрепить пластину из текстолита. Все ответвления закрепляются на ней с помощью болтов. Но возле них следует ставить маркировку. Например, возле первого провода следует написать “Общий”, возле 2-го отвода – “165 виток”, возле 3-го – “190 виток” и возле 4-го – “215 виток”. В дальнейшем это позволит регулировать силу тока. Если требуется повысить силу тока, то выбирается обмотка с меньшим количеством витков, и наоборот.
3. Далее, делается вторичная обмотка, состоящая из 70-ти витков.

Следует учитывать один нюанс: соотношение витков на сердечнике должно быть 40% к 60%. Это значит, что на стороне, где размещена первичка, должно быть меньшее количество витков вторички. Благодаря этому при начале сварки обмотка, имеющая больше витков, частично отключится из-за возникновения вихревых токов. При этом повысится сила тока, что положительным образом скажется на качестве шва.

Когда намотка трансформатора будет завершена, сетевой кабель подключается к общему проводу и к ответвлению 215 витка. Сварочные кабели подключаются к вторичной обмотке. После этого контактный сварочный аппарат готов к работе.

Точечно-искровой сварочный аппарат для ювелирных работ своими руками

Недавно ремонтировал точечно-искровой сварочный аппарат Ding Xing Jewelry Machine и после того, как вернул его хозяину, решил собрать себе такой же. Естественно, с заменой части оригинальных комплектующих на то, что есть «в тумбочке».

Принцип работы аппарата достаточно простой – на конденсаторе C5 (рис.1) накапливается такое количество энергии, что при открывании транзистора Q9 её хватает, чтобы в месте сварки точечно расплавить металл.

С трансформатора питания Tr1 напряжение 15 В после выпрямления, фильтрации и стабилизации поступает на те части схемы, что отвечают за управление характеристиками сварочного импульса (длительность, ток) и создания высоковольтного «поджигающего» импульса. Напряжение 110 В после выпрямления заряжает конденсатор С5, который (при нажатии на педаль) разряжается в точку сварки через силовой транзистор Q8 и через вторичную обмотку трансформатора Tr2. Этот трансформатор совместно с узлом на транзисторах Q5 и Q8 создают на выводах вторичной обмотки высоковольтный импульс, пробивающий воздушный промежуток между сварочным электродом (вольфрамовой иглой, красный вывод) и свариваемыми деталями, подключенными к чёрному выводу. Это, скорее всего, необходимо для химически чистой сварки ювелирных изделий (вольфрам достаточно тугоплавкий металл).

Рис.1

Часть схемы на элементах R1, C1, D1, D2, R2, Q1, R3, Q2, K1 и D5 обеспечивает кратковременное включение реле К1 на время около 10 мс, зависящее от скорости заряда конденсатора С1 через резистор R1. Реле через контакты К1.1 подаёт стабилизированное напряжение питания +12 В на два узла. Первый, на элементах C8, Q5, R15, R16, Q8, R18, R20 и Tr2 – это уже упомянутый генератор высоковольтного «поджигающего» импульса. Второй узел на R5, C2, R6, D6, D7, R9, C4, R10, Q3, R12, Q4, R13, R14, Q6, R24, Q7, R17, R21, D8, R22, Q9 и R23 – генератор одиночного сварочного импульса, регулируемого резисторами R6 по длительности (1…5 мс) и R17 по току. На транзисторе Q3 собран, собственно, сам генератор импульса (принцип работы как и на включение реле), а транзисторы Q6 и Q7 – это составной эмиттерный повторитель, нагрузкой которого является силовой ключ на транзисторе Q9. Низкоомный резистор R23 — датчик силы сварочного тока, напряжение с него проходит через регулируемый делитель R22, R17, R14 и открывает транзистор Q4, который уменьшает напряжение открывания выходного транзистора Q9 и этим ограничивает протекающий ток. Параметры регулировки тока точно определить не удалось, но расчётный верхний предел не более 150 А (определяется внутренним сопротивлением транзистора Q9, сопротивлениями вторичной обмотки Tr2, резистора R23, монтажных проводников и мест пайки).

Полевой транзистор Q8 собран из четырёх IRF630, включенных параллельно (в оригинальной схеме стоит один IRFP460). Силовой транзистор Q9 состоит из десяти FJP13009, также включенных «параллельно» (в оригинальной схеме стоят два IGBT транзистора). Схема «запараллеливания» показана на рис.2 и кроме транзисторов содержит в себе элементы R21, D8, R22 и R23 каждые для своего транзистора (рис.3).

Рис.2

Рис.3

Низкоомные резисторы R20 и R23 выполнены их нихромовой проволоки диаметром 0,35 мм. На рис.4 и рис.5 показано изготовление и крепёж резисторов R23.

Рис.4

Рис.5

Печатные платы в формате программы Sprint-Layout развёл (рис.6 и рис.7), но заниматься их изготовлением по технологии ЛУТ не стал, а просто вырезал на фольгированном текстолите дорожки и «пятачки» (видно на рис.8). Размеры печатных плат 100х110 мм и 153х50 мм. Контактные соединения между ними выполнены короткими и толстыми проводниками.

Рис.6

Рис.7

Трансформатор питания Tr1 «сделан» из трёх разных трансформаторов, первичные обмотки которых включены параллельно, а вторичные последовательно для получения нужного выходного напряжения.

Сердечник импульсного трансформатора Tr2 набран из четырёх ферритовых сердечников строчных трансформаторов от старых «кинескопных» мониторов. Первичная обмотка намотана проводом ПЭЛ (ПЭВ) диаметром 1 мм и имеет 4 витка. Вторичная обмотка намотана проводом в ПВХ изоляции с диаметром жилы 0,4 мм. Количество витков в последнем варианте намотки – 36, т.е. коэффициент трансформации равен 9 (в оригинальной схеме применялся трансформатор с Ктр.=11). «Начало-конец» одной из обмоток надо скоммутировать так, чтобы выходной отрицательный импульс на красном выводе аппарата возникал после закрытия полевого транзистора Q8. Это можно проверить опытным путём – при правильном подключении искра «мощней».

Элементы R19, C10 являются демпфирующей антирезонансной цепочкой (снаббер), а такое включение диода D9 обеспечивает на красном выводе сварочного аппарата отрицательную полуволну высоковольтного «поджигающего» импульса и защищает транзистор Q9 от пробоя высоким напряжением.

Накопительный конденсатор С5 составлен из 30 электролитических конденсаторов разной ёмкости (от 100 до 470 мкФ, 200 В), включенных параллельно. Их общая ёмкость – около 8700 мкФ (в оригинальной схеме применены 4 конденсатора по 2200 мкФ). Чтобы ограничить зарядный ток конденсаторов, в схеме стоит резистор R8 NTC 10D-20. Для контроля тока используется стрелочный индикатор, подключенный к шунту R7.

Аппарат был собран в компьютерном корпусе размерами 370х380х130 мм. Все платы и другие элементы закреплены на куске толстой фанеры подходящего размера. Фото расположения элементов во время настройки на рис.8. В окончательном варианте с передней панели был убран шунт R7 и стрелочный индикатор тока (рис.9). Если же индикатор нужно ставить в аппарат, то сопротивление резистора R7 придётся подбирать по рабочему току используемого индикатора.

Рис.8

Рис.9

Сборку и настройку аппарата лучше производить последовательно и поэтапно. Сначала проверяется работа трансформатора питания Tr2 вместе с выпрямителями D3, D4, конденсаторами С3, С5, С9, стабилизатором VR1 и конденсаторами С6 и С7.

Затем собрать схему включения реле К1 и подбором ёмкости конденсатора С1 или сопротивления резистора R1 добиться устойчивого срабатывания реле на время около 10-15 мс при замыкании контактов на педали.

После этого можно собрать узел высоковольтного «поджигающего» импульса и, поднеся выводы вторичной обмотки друг к другу на расстояние долей миллиметра, проверит, проскакивает ли между ними искра во время срабатывания реле К1. Хорошо бы ещё убедиться, что её длительность лежит в пределах 0,3…0,5 мс.

Потом собрать остальную часть схемы управления (ту, что ниже R9 по рис.1), но к коллектору транзистора Q9 подключить не трансформатор Tr2, а резистор сопротивлением 5-10 Ом. Второй вывод резистора припаять к плюсовому выводу конденсатора С9. Включить схему и убедиться, что при нажатии педали на этом резисторе появляются импульсы длительностью от 1 до 5 мс. Чтобы проверить работу регулировки по току, нужно будет или собирать высоковольтную часть аппарата или, увеличив сопротивление R23 до нескольких Ом, посмотреть, меняется ли длительность и форма импульса тока, протекающего через Q9. Если меняется – это значит, что защита работает.

Возможно, что понадобится подбор номиналов резистора R9 и конденсатора C4. Дело в том, что для того, чтобы полностью «открыть» транзисторы Q9.1-Q9.10, нужен достаточно большой ток, который пропускает через себя Q7. Соответственно, уровень напряжения питания на конденсаторе С4 начинает «просаживаться», но этого времени должно хватать, чтобы провести сварку. Излишне большое увеличение ёмкости конденсатора C4 может привести к замедленному появлению питания в узле, а соответственно, к задержке по времени сварочного импульса относительно «поджигающего». Лучшим выходом из этой ситуации является уменьшение управляющего тока, т.е. замена десяти транзисторов 13007 на два-три мощных IGBT. Например, IRGPS60B120 (1200 В, 120 А) или IRG4PSC71 (600 В, 85 А). Ну, тогда есть смысл и в установке «родного» транзистора IRFP460 в узле, формирующем высоковольтный «поджигающий» импульс.

Не скажу, что аппарат оказался очень нужным в хозяйстве :-), но за прошедшие три недели было приварено всего несколько проводников и резисторов к лепесткам электролитических конденсаторов при изготовление блока питания и сделано несколько «показательных выступлений» для любознательных зрителей. Во всех случаях в качестве электрода использовалась медная оголённая миллиметровая проволока.

Недавно провёл «доработку» — вместо педали поставил кнопку на передней панели и добавил индикацию включения аппарата (обыкновенная лампочка накаливания, подключенная к обмотке с подходящим напряжением одного из трансформатора).

Андрей Гольцов, r9o-11, г. Искитим, февраль-март 2015

Список радиоэлементов

Обозначение	Тип	Номинал	Количество	Примечание	Магазин	Мой блокнот
Q1, Q5	Биполярный транзистор	КТ3102	2	Поиск в Амперо	В блокнот
Q2, Q3, Q4	Биполярный транзистор	КТ503Б	3	Поиск в Амперо	В блокнот
Q6	Биполярный транзистор	КТ817В	1	Поиск в Амперо	В блокнот
Q7	Биполярный транзистор	FJP13007	1	Поиск в Амперо	В блокнот
Q8	MOSFET-транзистор	IRF630	4	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
Q9	Биполярный транзистор	FJP13009	10	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
VR1	Линейный регулятор	LM7812	1	Поиск в Амперо	В блокнот
D1, D2, D5-D7	Выпрямительный диод	1N4148	5	Поиск в Амперо	В блокнот
D3, D4	Выпрямительный мост	PBL405	2	Поиск в Амперо	В блокнот
D8	Выпрямительный диод	FR152	10	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
D9	Выпрямительный диод	FUF5407	1	Поиск в Амперо	В блокнот
R1	Резистор	4.7 кОм	1	МЛТ-0,25	Поиск в Амперо	В блокнот
R2, R3, R10	Резистор	20 кОм	3	МЛТ-0,25	Поиск в Амперо	В блокнот
R4	Резистор	100 Ом	1	МЛТ-2	Поиск в Амперо	В блокнот
R5, R16	Резистор	51 Ом	2	МЛТ-0,25	Поиск в Амперо	В блокнот
R6	Переменный резистор	10 кОм	1	Поиск в Амперо	В блокнот
R7	Резистор	0. 1 Ом	1	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
R8	Резистор	NTC 10D-20	1	Поиск в Амперо	В блокнот
R9, R19	Резистор	10 Ом	2	МЛТ-0,5	Поиск в Амперо	В блокнот
R11	Резистор	33 кОм	1	МЛТ-2	Поиск в Амперо	В блокнот
R12, R13, R15	Резистор	1 кОм	3	МЛТ-0,25	Поиск в Амперо	В блокнот
R14	Резистор	15 Ом	1	МЛТ-0,25	Поиск в Амперо	В блокнот
R18, R24	Резистор	100 Ом	2	МЛТ-0,25	Поиск в Амперо	В блокнот
R20	Резистор	0.05 Ом	1	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
R21, R22	Резистор	15 Ом	20	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
R23	Резистор	0.25	10	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
С1	Конденсатор электролитический	33 мкФ	1	Поиск в Амперо	В блокнот
С2	Конденсатор	1 мкФ	1	Поиск в Амперо	В блокнот
С3, С7, С9	Конденсатор электролитический	2200 мкФ 35 В	3	Поиск в Амперо	В блокнот
С4, С6	Конденсатор электролитический	10 мкФ 16 В	2	Поиск в Амперо	В блокнот
С5	Конденсатор электролитический	8800 мкФ 200 В	1	см.текст	Поиск в Амперо	В блокнот
С8 ,С11, С12	Конденсатор	100 нФ	3	Поиск в Амперо	В блокнот
С10	Конденсатор	5.6 нФ 1.6 кВ	1	Поиск в Амперо	В блокнот
K1	Реле	TRIL-12VDC-FB-CM	1	Поиск в Амперо	В блокнот
Tr1	Трансформатор силовой	220/110/15	1	см. текст	Поиск в Амперо	В блокнот
Tr2	Трансформатор импульсный	Ктр.=10	1	см.текст	Поиск в Амперо	В блокнот
						Добавить все

Прикрепленные файлы:

• Печатные платы для контактно искровой сварки.rar (32 Кб)

Теги:

• Сварка
• Sprint-Layout

Аппарат на постоянном токе

Чтобы варить чугун или нержавейку, требуется аппарат постоянного тока. Его можно сделать из обычного трансформаторного агрегата, если к его вторичной обмотке подсоединить выпрямитель. Ниже приведена схема сварочного аппарата с диодным мостом.

Схема сварочного аппарата с диодным мостом

Выпрямитель собирается на диодах Д161, способных выдерживать 200А. Они обязательно должны быть установлены на радиаторах. Также для выравнивания пульсации тока потребуется 2 конденсатора (С1 и С2) на 50 В и 1500 мкФ. Данная электросхема также имеет регулятор тока, роль которого выполняет дроссель L1. К контактам Х5 и Х4 подсоединяются сварочные кабели (прямой или обратной полярностью), в зависимости от толщины соединяемого металла.

Этапы сборки

После того, как на руках окажутся все необходимые расчеты, а также схема устройства, можно смело приступать к сборке своими руками.

Собирая самодельный сварочный трансформатор своими руками, придется много считать, в частности количество витков.

Для домашнего применения подойдет агрегат с П-образным сердечником, кроме этого, его легче и проще собрать самостоятельно.

Все действия начинаются с создания каркасов, на которые впоследствии будут смонтированы сердечники. Для этих целей лучше всего использовать специальные текстолитовые пластины.

Видео:

Данные пластины необходимо будет в обязательном порядке изолировать и только после этого можно начинать мотать сами обмотки.

В качестве обмоток лучше использовать провода, которые имеют стеклянную изоляцию, даже не смотря на то, что цена на них несколько выше, чем на обычный тип обмотки.

На концах каждого отвода от обмоток следует закрепить специальные медные болты. Далее следует сформировать и правильно отрихтовать магнитопровод.

При проведении работ следует постоянно контролировать при помощи тестера правильность сборки.

После того, как основная часть сварочного трансформатора будет готова, необходимо сделать диодный мост. Он подключается совместно с дросселем параллельно обмоточным отводам.

После этого устройство следует поместить в корпус и проверить на работоспособность.

Цена такого самодельного устройства будет значительно ниже заводских аппаратов, притом, что качество сварного соединения при правильном выполнении всех работ будет отвечать стандартам.

Для многих мастеров именно цена является определяющим фактором при выборе сварного оборудования и в этом случае такой самодельный аппарат будет отличным выходом из положения.

Инвертор из блока питания компьютера

Сварочный аппарат из блока питания компьютера сделать невозможно. Но использовать его корпус и некоторые детали, а также вентилятор вполне реально. Итак, если сделать инвертор своими руками, то его легко можно разместить в корпусе БП от компьютера. Все транзисторы (IRG4PC50U) и диоды (КД2997А) необходимо устанавливать на радиаторы без использования прокладок. Для охлаждения деталей желательно использовать мощный вентилятор, такой как Thermaltake A2016. Несмотря на свои небольшие размеры (80 х 80 мм), кулер способен развивать 4800 об/мин. Также вентилятор имеет встроенный регулятор оборотов. Последние регулируются с помощью термопары, которую нужно закрепить на радиаторе с установленными диодами.

Совет! В корпусе БП рекомендуется просверлить несколько дополнительных отверстий для лучшей вентиляции и отведения тепла. Защита от перегрева, установленная на радиаторах транзисторов, настроена на срабатывание при температуре 70-72 градуса.

Ниже приведена принципиальная электрическая схема сварочного инвертора (в большом разрешении), по которой можно сделать аппарат, помещающийся в корпусе БП.

Далее приведены схемы, для производства печатных плат, которые нужны, чтобы сделать инвертор.

На следующих фото показано, из каких комплектующих состоит самодельный инверторный сварочный аппарат, и как он выглядит после сборки.

Общие сведения о сварочном инверторе

Традиционные сварочные аппараты имеют достаточно низкую цену, легкую ремонтоспособность, однако очень существенный недостаток не только их вес, но и зависимость от напряжения. Ввод электронного счетчика ограничен мощностью от 4 до 5 кВт. Для сварки толстого металла аппарат потребляет значительную мощность и зачастую выполнение работ становится невозможным. На смену им пришли инверторные сварочные аппараты.

Назначение и особенности функционирования

Применяется для проведения сварочных работ в домашних условиях, а также на предприятиях, обеспечивает стабильное горение и поддержание сварочной дуги, используя ток высокой частоты (отличной от 50 Гц).

Сварочный инвертор является обыкновенным импульсным блоком питания, работа которого основана на следующих принципах:

1. Входное напряжение (сетевое питание сварочного инверторного аппарата 220 В переменного тока) преобразуется в постоянное.
2. Постоянный ток преобразовывается в высокочастотный переменный.
3. Происходит процесс преобразования напряжения путем его снижения.
4. Выпрямление тока и преобразование для сварочных работ с сохранением частоты.

Благодаря этим моментам происходит снижение массы и габаритов аппарата. Для того чтобы собрать инверторную сварку своими руками необходимо знать принцип работы этого аппарата.

Принцип работы оборудования

В предыдущих моделях основным элементом являлся огромный мощный силовой трансформатор, позволяющий получать во вторичной обмотке мощные токи, необходимые для сварочных работ. Для получения такой силы тока необходимо использовать провод большим диаметром, что сказывается на весе сварочного аппарата.

С изобретением импульсного блока питания решить проблему с массой и размерами оказалось проще, ведь размеры и вес самого трансформатора снижаются в несколько десятков или сотен раз. Например, при увеличении частоты в 6 раз можно снизить габариты трансформатора в 3 раза. Это приводит к значительной экономии материала.

Благодаря мощным ключевым транзисторам, применяемым в инверторной схеме, происходит переключение с частотой от 50 до 80 кГц. Эти транзисторы работают только от постоянного напряжения.

Как известно из курса физики, для получения постоянного напряжения применяется простейший полупроводниковый прибор — диод. Диод пропускает ток в одном направлении, отсекая отрицательные значения синусоидального напряжения. Но применение одного диода приводит к большим потерям, поэтому применяется группа, состоящая из мощных диодов, которая называется диодным мостом.

На выходе диодного моста получается постоянное пульсирующее напряжение. Для получения нормального постоянного напряжения применяется конденсаторный фильтр. После этих преобразований на выходе фильтра появляется напряжение постоянного тока свыше 220 В.

Блок, состоящий из выпрямительного моста и фильтрующих элементов, называется блоком питания (БП).

БП служит источником питания инверторной схемы. Транзисторы подключены к понижающему трансформатору, который является импульсным и работает на частотах в диапазон от 50 до 90кГц. Мощность такого трансформатора примерно такая же, как и у его огромного собрата — сварочного силового трансформатора.

Модернизация такого прибора становится более легкой, потому что благодаря его размерам и массе, появляется дополнительные возможности по увеличению стабильности работы сварочного аппарата.

Существует огромное количество изготовления самодельных сварочных инверторов, схемы которых разнообразны по функциональности и способам монтажа. Разберем каждую из самодельных моделей подробно.

Сварочник из электромотора

Чтобы изготовить простой сварочный аппарат из статора электродвигателя, необходимо подобрать сам мотор, отвечающий определенным требованиям, а именно, чтобы его мощность была от 7 до 15 кВт.

Совет! Лучше всего использовать двигатель серии 2А, поскольку в нем будет большое окно магнитопровода.

Раздобыть нужный статор можно в местах, где принимают металлолом. Как правило, он будет очищен от проводов и после пары ударов кувалдой раскалывается. Но если корпус изготовлен из алюминия, то чтобы извлечь из него магнитопровод, потребуется отжечь статор.

Подготовка к работе

Поставьте статор отверстием вверх и подложите под деталь кирпичи. Далее, сложите внутрь дрова и подожгите их. После пары часов прожарки магнитопровод легко отделится от корпуса. Если в корпусе имеются провода, то их также после термообработки можно вынуть из пазов. В результате вы получите магнитопровод, очищенный от ненужных элементов.

Данную болванку следует хорошо пропитать масляным лаком и дать ей просохнуть. Для ускорения процесса можно использовать тепловую пушку. Пропитка лаком делается для того, чтобы после снятия стяжек не произошло рассыпание пакета.

Когда болванка полностью высохнет, используя болгарку, удалите стяжки, распложенные на ней. Если стяжки не удалить, они будут выполнять роль короткозамкнутых витков и забирать мощность трансформатора, а также вызывать его нагрев.

После очистки магнитопровода от ненужных частей потребуется изготовить две торцевые накладки (см. рисунок ниже).

Материалом для их изготовления может послужить либо картон, либо прессшпан. Также нужно изготовить из данных материалов две гильзы. Одна будет внутренней, а вторая – наружной. Далее, нужно:

• установить на болванке обе торцевые накладки;
• затем вставить (одеть) цилиндры;
• все эту конструкцию обмотать киперной или стеклолентой;
• пропитать получившуюся деталь лаком и высушить.

Изготовление трансформатора

После проведения вышеописанных действий из магнитопровода можно будет изготовить сварочный трансформатор. Для этих целей понадобится провод, покрытый тканевой либо стеклоэмалевой изоляцией. Чтобы намотать первичную обмотку, потребуется провод диаметром 2-2,5 мм. На вторичную обмотку потребуется около 60 метров медной шины (8 х 4 мм).

Совет! Чтобы правильно рассчитать количество витков, необходимо иметь трансформатор на 12 В и амперметр, которым можно измерять переменный ток до 5 А.

Итак, расчеты делаются следующим образом.

1. На сердечник следует намотать 20 витков провода, имеющего диаметр не ниже 1,5 мм, после чего, нужно подать на него напряжения 12 В.
2. Измерьте ток, протекающий в данной обмотке. Значение должно быть около 2 А. Если получилось значение больше требуемого, то количество витков нужно увеличить, если значение меньше 2А, то уменьшить.
3. Подсчитайте количество получившихся витков и разделите его на 12. В результате вы получите значение, которое указывает, сколько нужно витков на 1 В напряжения.

Для первичной обмотки подойдет проводник диаметром 2,36 мм, который требуется сложить вдвое. В принципе, можно взять любой провод с диаметром 1,5-2,5 мм. Но прежде нужно просчитать сечение проводников в витке. Сначала нужно намотать первичную обмотку (на 220 В), а затем – вторичную. Ее провод должен быть изолированным по всей длине.

Если во вторичной обмотке сделать отвод на участке, где получается 13 В, и поставить диодный мост, то данный трансформатор можно использовать вместо аккумулятора, если требуется завести автомобиль. Для сварки напряжение на вторичной обмотке должно быть в пределах 60-70 В, что позволит использовать электроды диаметром от 3 до 5 мм.

Если вы уложили обе обмотки, и в этой конструкции осталось свободное место, то можно добавить 4 витка шины из меди (40 х 5 мм). В данном случае вы получите обмотку для точечной сварки, которая позволит соединять листовой металл толщиной до 1,5 мм.

Для изготовления корпуса использовать металл не рекомендуется. Лучше его сделать из текстолита или пластика. В местах крепления катушки к корпусу нужно проложить резиновые прокладки для уменьшения вибрации и лучшей изоляции от токопроводящих материалов.

Особенности трансформаторов

В настоящее время существует большое количество самых разнообразных сварочных агрегатов, которые можно использовать, в том числе и дома.

Наиболее функциональным считается ручной инвертор, область применения которого достаточно широкая. Он получает питание от сети переменного тока и имеет высокие технические характеристики своей работы.

Инвертор удобен в использовании и обладает большим потенциалом работы. Следует отметить то, что цена инвертора достаточно высокая, и не каждый сможет позволить себе такой универсальный аппарат.

Видео:

Некоторые для дуговой и точечной сварки используют полуавтоматы. Дело в том, что у полуавтомата, как правило, есть отвод специально для дуговой или точечной сварки.

Вообще, полуавтоматы используются при сварке с газом, однако если модель такого полуавтомата предусматривает отвод для точечной или дуговой сварки, то его можно смело использовать и для этих целей.

Между всеми устройствами для данного вида сварки существенное отличие состоит непосредственно в конструктивных особенностях.

В большинстве случаев от постоянного тока питание получают промышленные агрегаты. Бытовые ручные аппараты, в том числе инверторы и полуавтоматы, получают питание от переменного тока.

Если нет денег на инвертор, а для работы по дому постоянно требуется сварочный аппарат, то следует подумать о том, как собрать трансформатор для сварки.

Принцип работы сварочного трансформатора позволяет с легкостью выполнять высококачественные соединения металлов.

Его основные эксплуатационные и технические характеристики практически ни в чем не будут уступать заводским изделиям, если все действия будут выполняться в заданной последовательности.

ВАЖНО ЗНАТЬ: Выбираем паяльную станцию

Любой трансформатор состоит, главным образом, из медных проводов, которые образуют катушки с определенным количеством витков.

Такой самодельный аппарат должен иметь регулятор, при помощи которого будет производиться регулировка всех основных параметров работы, и выполняться технические условия.

Если планируется, что трансформатор будет использоваться, главным образом, для ремонта автомобиля, то внимание следует обратить на споттер.

Споттер отличается от обычного сварочного трансформатора температурой нагрева рабочей области на поверхности металла, что становится возможным за счет некоторых конструктивных особенностей.

Также своими руками можно собрать трансформатор для контактной сварки, и в этом случае можно будет соединять между собой крупногабаритные технические детали.

Самодельный аппарат точечной сварки

Готовый аппарат для точечной сварки имеет достаточно высокую цену, которая не оправдывает его внутреннюю “начинку”. Устроен он очень просто, и сделать его самому не составит большого труда.

Чтобы самостоятельно изготовить точечный сварочный аппарат, потребуется один трансформатор от микроволновки мощностью 700-800 Вт. С него нужно убрать вторичную обмотку способом, описанным выше, в разделе, где рассматривалось изготовление сварочного аппарата из микроволновки.

Аппарат для точечной сварки делается следующим способом.

1. Сделайте 2-3 витка внутри манитопровода кабелем с диаметром проводника не менее 1 см. Это будет вторичная обмотка, позволяющая получить ток в 1000 А.

2. На концах кабеля рекомендуется установить медные наконечники.

3. Если подключить к первичной обмотке 220 В, то на вторичной обмотке мы получим напряжение 2 В с силой тока около 800 А. Этого будет достаточно, чтобы за несколько секунд расплавить обычный гвоздь.

4. Далее, следует сделать корпус для аппарата. Для основания хорошо подойдет деревянная доска, из которой следует изготовить несколько элементов, как показано на следующем рисунке. Размеры всех деталей могут быть произвольными и зависят от габаритов трансформатора.

5. Чтобы придать корпусу более эстетичный вид, острые углы можно убрать с помощью ручного фрезера с установленной на него кромочной калевочной фрезой.

6. На одной части сварочных клещей необходимо вырезать небольшой клин. Благодаря ему клещи смогут подниматься выше.

7. Вырежьте на задней стенке корпуса отверстия под выключатель и сетевой провод.

8. Когда все детали будут готовы и отшлифованы, их можно покрасить черной краской или покрыть лаком.

9. От ненужной микроволновки потребуется отсоединить сетевой кабель и концевой выключатель. Также потребуется металлическая дверная ручка.

10. Если у вас дома не завалялся выключатель и медный прут, а также медные зажимы, то данные детали необходимо приобрести.

11. От медной проволоки отрежьте 2 небольших прутка, которые будут выполнять роль электродов, и закрепите их в зажимах.

12. Прикрутите выключатель к задней стенке корпуса аппарата.

13. Прикрутите к основанию заднюю стенку и 2 стойки, как показано на следующих фото.

14. Закрепите на основании трансформатор.

15. Далее, один сетевой провод подсоединяется к первичной обмотке трансформатора. Второй сетевой провод подсоединяется к первой клемме выключателя. Затем нужно прикрепить провод ко второй клемме выключателя и подсоединить его к другому выводу первички. Но на этом проводе следует сделать разрыв и установить в него прерыватель, снятый из микроволновки. Он будет выполнять роль кнопки включения сварки. Данные провода должны быть достаточной длины, чтобы ее хватило для размещения прерывателя на конце клещей.
16. Закрепите на стойках и задней стенке крышку аппарата с установленной ручкой.

17. Закрепите боковые стенки корпуса.

18. Теперь можно устанавливать сварочные клещи. Сначала просверлите на их концах по отверстию, в которые будут вкручиваться шурупы.

19. Далее, закрепите на конце выключатель.

20. Вставьте клещи в корпус, предварительно положив между ними для выравнивания квадратный брусок. Просверлите в клещах сквозь боковые стенки отверстия и вставьте в них длинные гвозди, которые будут служить в качестве осей.

21. На концах клещей закрепите медные электроды и выровняйте их так, чтобы концы стержней были друг напротив друга.

22. Чтобы верхний электрод поднимался автоматически, вкрутите 2 шурупа и закрепите на них резинку, как показано на следующих фото.

23. Включите агрегат, соедините электроды и нажмите кнопку пуска. Вы должны увидеть электрический разряд между медными стержнями.

24. Для проверки работы агрегата можно взять металлические шайбы и сварить их.

В данном случае результат оказался положительным. Поэтому создание точечного сварочного аппарата можно считать оконченным.

Виды и типы

Сварочная область активно развивается и постоянно совершенствуется.

Регулярно появляются все новые устройства для сварки, технические характеристики которых в несколько раз превосходят предыдущие изделия.

Как правило, в условиях дома чаще всего используют ручной аппарат, который получает питание от переменного тока и подходит для точечной и дуговой сварки металла.

Видео:

В настоящее время для дома наиболее совершенным считается ручной инвертор, технические характеристики которого отличаются высокими показателями работы, однако его цена доступна далеко не для всех домашних мастеров.

В этом случае многие мастера стараются своими силами собрать трансформатор широкого спектра действия, который можно использовать как для дуговой, так и для точечной сварки.

В настоящий момент есть разные виды трансформаторов для сварки. Для дома чаще всего используется аппарат для дуговой сварки.

Его основным преимуществом является простая и при этом надежная конструкция, а также широкая область применения.

Некоторые технические показатели его работы можно отнести к недостаткам, например низки КПД. Данный самодельный аппарат можно изготовить даже из микроволновки.

Также большой популярностью среди домашних умельцев пользуется самодельный аппарат, предназначенный для точечной или контактной сварки.

Он имеет высокие технические характеристики своей работы и нашел широкое применение в условиях дома. Такой аппарат служит, главным образом, для проведения ремонтных работ в гараже.

Его трансформатор имеет более низкие показатели мощности, однако функциональные возможности достаточно большие. В его схему работы обязательно включаются конденсаторы.

А кроме этого, есть и другие небольшие конструктивные различия. Известны и другие виды устройств для сварки, созданные на основе трансформаторов.

Так, у автолюбителей большой популярностью пользуется споттер. Споттер позволяет качественно ремонтировать кузов машины за счет некоторых конструктивных особенностей.

Какой лучше аппарат собрать свои руками для дома, каждый мастер решает сам. В этом случае, в первую очередь, необходимо определиться, для чего конкретно и какой он нужен.

Непосредственно перед тем, как перейти к сборке такого устройства, в обязательном порядке проводится расчет сварочного трансформатора, который позволяет определить все его основные параметры работы.

Особенности импульсной сварки

Когда основной рабочий ток используется в фоновом режиме, а на его фоне импульсами увеличивается силовая нагрузка, капли расплава, образующиеся на электроде, падают упорядоченно. Главный закон технологии сварки: один импульс — одна — капля, из-за электродинамических сил сужается шейка капли, она отрывается от электрода. Регулируя величину пауз между каплями, можно контролировать:

• процесс образования ванны;
• размер наплавляемого валика;
• форму соединения.

Использование импульсов позволяет снизить рабочий ток до нижних пределов. Значительно экономится присадочный материал. Снижается риск непроваров. Направленный перенос расплава позволяет варить низкощелевые соединения любой толщины.

https://youtu.be/1HC04jLwUxg

Как сделать осциллятор для сварочного аппарата своими руками

Сваривая аргоном (или любым иным способом сварки) нержавеющую сталь и цветные металлы начинающим сварщикам сложно поддерживать стабильное горение дуги. Такая проблема встречается даже у опытных мастеров, это обусловлено особенностями металла и типа сварки, используемого в работе. Чтобы облегчить задачу можно использовать осциллятор сварочный. Это крайне полезное приспособление, которое используют и домашние умельцы, и мастера на заводе.
Можно купить это устройство в магазине, но мы предлагаем вам сделать осциллятор своими руками.  Это не сложно, особенно, если вы обладаете минимальными знаниями электротехники. В этой статье мы подробно расскажем, как сделать осциллятор для сварки своими руками.

Содержание статьи

• Конструкция сварочного осциллятора
• Принцип действия
• Как самому сделать осциллятор
• Вместо заключения

Конструкция сварочного осциллятора

Сварочные осцилляторы универсальны: они работают и с переменным, и с постоянным током. Суть работы осциллятора заключается в повышении напряжения и повышении частоты электрического тока, оба этих процесса происходят одновременно.

Приведем небольшой пример. Возьмем стандартный сварочный аппарат с напряжением в 220 В, а также электрической частотой тока в 50 Гц. Такие аппараты есть у многих домашних сварщиков. Если такой аппарат использовать в связке с осциллятором, то на выходе мы получим примерно 2500 В и 15000 Гц соответственно. При этом осциллятор создает импульсы, которые продолжаются несколько десятков микросекунд. Стандартная мощность осциллятора примерно 300 Вт, этого достаточно для сварочного аппарата, который мы привели в пример. Именно благодаря особой конструкции осциллятор обеспечивает такое существенное увеличение напряжения и частоты тока. Давайте подробнее остановимся на основных компонентах стандартного осциллятора.

Принцип действия

Для лучшего понимания мы разделили этапы работы осциллятора на две стадии:

• Стадия 1. Напряжение проходит по обмотке повышающего трансформатора и затем поступает на конденсатор, тем самым заряжая его. У каждого конденсатора есть своя величина емкости тока, поэтому он мгновенно выдает ток на разрядник, когда заряжен до необходимой величины.
• Стадия 2. Происходит так называемый пробой — резкое возрастание силы тока. Колебательный контур становится закороченным, что приводит к появлению тех самых затухающих колебаний или импульсов. Эти колебания формируют ток высокой частоты, который затем из катушки и блокировочного конденсатора переходит на сварочную дугу.

Это интересно! Благодаря своему устройству блокировочный конденсатор свободно пропускает через себя высокочастотный ток с большим напряжением. При этом он не пропускает ток с низким значением из-за большого сопротивления. Это очень полезная особенность, она защищает осциллятор от короткого замыкания, которое может появиться из-за сварочного аппарата.

Вот и все. В осцилляторе не происходит никаких сложных процессов и нет никаких особенных компонентов. Вся его работа основана на принципах элементарной электротехники. Даже если вы далеки от работы с электрикой, мы рекомендуем изучить эту область. Так вы расширите свои профессиональные навыки и будете лучше понимать принципы электросварки.

Как самому сделать осциллятор

Ниже представлена детальная схема осциллятора для сварки алюминия или иных металлов. Основным элементом схемы является трансформатор, именно он способствует увеличению напряжения с 220 В до необходимого значения.
Также есть колебательный контур, он является одним из важнейших компонентов. В контуре обязательно должен быть блокировочный конденсатор. В колебательный контур также входит разрядник и катушки зажигания. Сам контур генерирует затухающие импульсы высокой частоты, что впоследствии упрощает зажигание сварочной дуги и поддерживает ее стабильное горение.

В нашем осцилляторе основным элементом управления будет специальная кнопка. Она отвечает за включение разрядника и одновременную подачу газа в сварочную зону. Плюсовой и минусовой контакт являются выходными. Плюсовой подается к горелке сварочного аппарата, а минусовой подается к свариваемой детали.
Осцилляторы, изготовленные на заводе или дома своими руками, могут работать по одному из двух принципов: принципу непрерывного или принципу импульсного действия. Первый принцип менее эффективен, поскольку такие осцилляторы нужно использовать с дополнительными устройствами, защищающими от перенапряжения. Импульсное действие предпочтительнее. Такие осцилляторы обеспечивают хорошее горение дуги на протяжении всей работы.
Если вы часто используете в своей работе самодельный осциллятор для сварки алюминия своими руками, то отнеситесь серьезно к технике безопасности. Порой «самоделки» начинающих сварщиков могут работать некорректно, что приводит к печальным последствиям. Не важно, для каких целей вы используете осциллятор: для аргонной сварки на производстве или мелкого домашнего ремонта. В любом случае, нужно соблюдать технику безопасности. При сборке осциллятора используйте только качественные комплектующие и проведите небольшой тест перед началом серьезных сварочных работ.

Вместо заключения

Такое нехитрое приспособление значительно упрощает сварку цветных металлов и нержавейки, ускоряет рабочий процесс и в целом позитивно влияет на качество получаемого сварного шва. Как видите, сделать осциллятор своими руками очень просто, особенно, когда есть наглядная схема. Покупка готового осциллятора в магазине может оказаться довольно дорогостоящей, а это критично для новичков, или мастеров, использующих осциллятор нечасто.

Обязательно попробуйте изготовить это устройство самостоятельно и делитесь этой статьей в социальных сетях. Опытные сварщики могут рассказать в комментариях о своем опыте, как сделать осциллятор для сварки своими руками. А также могут поделиться, какая схема осциллятора для сварки алюминия проще и понятнее. Желаем удачи!

Схема осцилятора (плазмотрона) для сварки алюминия своими руками > Флэтора

Преимущества использования коробов для решений по светодиодной подсветке помещений. Декоративная и целевая подсветка с использованием светодиодных лент в профилях в т.ч. алюминиевых. Классификация профилей по области применения и материалу изготовления. Размеры кабель-канала для светодиодной ленты….

28 05 2021 23:15:12

Знакомство с устройством светодиодных лент, способы регулирования их яркости и управление цветом. Подключение диммеров к светодиодным источникам света….

18 05 2021 16:22:47

Почему в проводах и контактах происходит короткое замыкание. Что такое короткозамкнутый виток. Причины и устранение коротких замыканий в кабелях и соединениях. В каких случаях коротит скрытая проводка. Короткие замыкания: как найти и внешние признаки….

22 04 2021 10:17:53

Маркировка установочных проводов и кабелей согласно Г О С Ту. Конструкция В В Г 2: требования предъявляемые к изоляции провода. Технические характеристики кабелей В В Г-2. Конструктивные характеристики проводов В В Г2….

16 04 2021 14:13:42

Какие разветвители для Т В антенны лучше использовать для разделения сигнала на 2, 3 и 4 телевизора. Что такое тройник для телевизионной антенны. Как правильно выбрать краб для антенны для телевизора. Принцип работы сплиттера для спутниковой антенны….

02 04 2021 16:21:38

Слово электроэнергия не часто встречается в повседневной жизни, но без нее уже не мыслим современный мир. Давайте разберемся что же это такое!…

24 03 2021 19:57:17

Воздействие электротока на человеческий организм. Понятие электротравмы. Подразделение степеней тяжести поражения от удара электрическим током. Классификация электротравматизма. Виды местных электротравм….

17 03 2021 12:31:50

Назначение свинцово-кислотных аккумуляторных батарей в современном автомобиле. Устройство кислотной аккумуляторной батареи. Принцип работы аккумулятора. Поддержание рабочего режима (правила подзарядки) аккумуляторов. Конструкция щелочных батарей….

09 02 2021 8:57:49

Выбираем микропаяльник для пайки электросхем. Критерии выбора, назначение и область применения маленького паяльника. Виды паяльников и особенности конструкции. Температура жала. Нихромовые, керамические и индукционные приборы….

14 01 2021 4:51:29

Простые осцилляторы — Технология для искусства и образования

В мире аудио хорошо иметь под рукой несколько генераторов для тестирования аудиооборудования, такого как усилители, микшеры и фильтры. Однако осцилляторы — отличные музыкальные устройства! Я покажу очень интересное звучание простых в сборке осцилляторов. Когда эти простые осцилляторы сочетаются со значениями датчиков, можно получить отличные звуки.

Принцип работы генератора — обратная связь. Подумайте о микрофоне, который расположен слишком близко к динамику — он издаст резкий высокий звуковой сигнал.Это то, что мы называем обратной связью. В общем, мы хотим избежать обратной связи, но в случае конструкции осциллятора это отличная особенность.

Самый простой генератор, который вы можете сделать, основан на порте «триггера Шмитта» (цифровом). Есть несколько доступных микросхем, которые имеют эту функцию, например: HEF40106 или CD40106, 7413, 7414 и многие другие.

Порт триггера Шмитта имеет два порога, при достижении которых он изменяет свое состояние. Если вход этого порта инвертора превышает верхний порог (скажем, 4,5 В), выход изменит значение, в этом случае переключится на ноль — поскольку это инвертор. Если входной сигнал опустится ниже нижнего порогового значения (скажем, 2,5 В), выход изменится с «0» на «1» (0 — 5 В).

Схема справа показывает простейшую настройку генератора. Как это работает? Контакт 2 (выход порта инвертора) подключен к входу того же порта через резистор R.Вход также подключен к конденсатору.

— Предположим, что вход на выводе 1 равен 0 В (например, в случае запуска), выход будет «высоким». Если питание микросхемы (скажем) 9 В, на выходе также 9 В.

— В этот момент напряжение на выводе 2 выше, чем на выводе 1, ток будет течь через резистор R в конденсатор C.

— Значение напряжения, параллельного конденсатору, «медленно» поднимется выше верхнего порога, и выход инвертора переключится с 9 В на 0 В.Теперь конденсатор будет разряжаться через резистор, пока значение на входе (вывод 1) не упадет ниже нижнего порога — выход снова станет «высоким» (это будет 9 В).

— Мы вернулись в начало, и цикл будет продолжаться. Он будет резонировать со своей статической частотой. Частота зависит от номинала конденсатора и резистора. Они определяют «скорость» процесса. Чем больше конденсатор и резистор, тем медленнее понижается частота системы).

Если вы используете резистор, который может изменять значение, например, потенциометр или датчик (резистор, чувствительный к силе), частота генератора будет изменяться вверх / вниз.Более интересные результаты начнутся, когда вы объедините больше портов вместе.

Показанная схема называется комбинацией «ведущий-ведомый». «Ведомый» работает только тогда, когда выход «ведущего» находится в «высоком» состоянии из-за диода.

Конденсатор и резистор мастера имеют более высокие значения и будут резонировать на более низкой частоте. «Ведомый» имеет меньшие значения и колеблется на более высокой частоте. На выводе 4, на выходе подчиненного устройства, «главная огибающая» заполняется сигналом подчиненного устройства.На обоих символах резисторов есть маленькая стрелка. Это означает, что вы можете использовать ЛЮБОЙ переменный резистор , какой захотите (LDR, FSR, потенциометр, цифровой потенциометр, NTC,…).

Пример схемы, состоящей из 4 комбинаций ведущий-ведомый:

Чтобы сделать этот генератор пригодным для управления напряжением, неплохо сделать это с помощью «vactrol». Это комбинация светодиода (светоизлучающего диода) и LDR (светозависимого резистора) в одном корпусе.

Когда CV изменяется от 0 В до (скажем) 5 В, интенсивность света внутреннего светодиода увеличивается.Поскольку светодиод подключен к резистору, который изменяет значение, когда свет становится более / менее ярким, создается связь

Генератор с NE555
NE555 — очень популярная микросхема таймера, часто используемая в электронных схемах. Это не означает, что это идеальный чип, но это очень простой чип, позволяющий создавать формы волн разных частот. Вам нужно только подключить резисторы (R) и конденсаторы (C), и все будет работать.Я не хочу объяснять все достоинства и недостатки чипа, потому что, если вы «погуглите» NE555, вы найдете более чем достаточно информации, чтобы изменить свой дизайн. Взгляните на схему ниже:

NE555 (опять же) 8-контактный чип. Резисторы R1, R2 и C1 определяют частоту и скважность сигнала на выходе.

Если R1 = R2 = 10 кОм и конденсатор C1 = 47 мкФ, частота будет около 1 кГц, а рабочий цикл около 66%. Взгляните на ссылку «Думаю», чтобы вычислить другие значения.

Вы можете заменить резисторы на потенциометры и на ходу изменить частоту / рабочий цикл. Просто попробуйте!

Генератор синусоидальной волны с XR2206
Кажется, всегда есть «потребность» в относительно простых схемах генератора синусоидальной волны. Ну вот и простой, с синусоидой относительно хорошего качества. Создать «идеальную» синусоиду с аналоговой электроникой довольно сложно.
В приведенной ниже схеме используется микросхема XR-2206 .Цитата из техпаспорта: « XR-2206 — это монолитная интегральная схема функционального генератора, способная генерировать высококачественные синусоидальные, квадратные, треугольные, линейные и импульсные сигналы с высокой стабильностью и точностью ».

Схема показывает только одно приложение из множества возможных. Это регулируемый генератор синусоидальной волны в диапазоне (более или менее) 50 Гц — 3 кГц. Потенциометр P3 используется для изменения частоты (или шага), а P4 изменяет выходную амплитуду.Если вы хотите изменить частотный диапазон, вам необходимо отрегулировать номиналы резисторов R8, R9 и P3 в сочетании с C2. Симметрию синусоидальной волны можно отрегулировать с помощью подстроечных регуляторов P1 и P2. Этот пример скопирован из одного из примечаний к применению в техническом паспорте. Для получения дополнительной информации, пожалуйста, посмотрите здесь

Операционный усилитель используется для буферизации выхода и (с RC-комбинацией) удаления DC-составляющей сигнала. Чип XR-2206 все еще продается, но похоже, что производитель (Exar) прекратил производство.Во время написания этой статьи я все же нашел чип в продаже на сайте: www.reichelt.com.

Ниже фото фактического синусоидального сигнала, полученного с помощью XR2206.

fluxmonkey — xprmntl snd — electronicoize

4093 Осциллятор (ы)

Последняя Недели мы построили наши первые генераторы на базе микросхемы 40106. С надеждой вы смогли заставить работать несколько осцилляторов, смешали некоторые из выходов вместе, и, возможно, даже соединить 2 генератора вместе (с помощью диода) так что один осциллятор контролирует (или «модулирует») другой.Это базовое Строительный блок допускает сотни вариантов — объединяя их вместе в разные способы, смешивание и разные способы управления — так что не оборачивайтесь возможности только этой одной фишки, и продолжайте играть.

На этой неделе мы представим очень похожий осциллятор, использующий другой микросхема, которая позволит вам соединить их вместе в несколько ином способ. (Кстати, это снова прямо из книги Ника Коллинза, которая Буду рекомендовать еще раз.) Новый чип — это четырехъядерный логический элемент NAND 4093, и вот его распиновка:

Во-первых, обратите внимание на элементы схемы: 4 идентичных логических элемента NAND, которые реализуют конкретное логическое правило … которое вы могли бы найти, если хотите. Каждый из Эти пулевидные штуки — это ворота с двумя входами (контакт 1 и 2 для первый вентиль, например) и один выход (контакт 3 для первого). Оба входы ворот одинаковы (вы можете использовать тот, который удобнее всего для ваш макет), и все ворота идентичны.Последнее, что нужно проверить, это мощность: как и 40106, VDO (вывод 14) — это положительный вывод питания, VSS (вывод 7) отрицательный или заземляющий. (Примечание: ЭТО НЕ ВСЕГДА ОДНО ЖЕ ДЛЯ КАЖДЫЙ IC: ОБЯЗАТЕЛЬНО ПРОСМОТРЕТЬ ПАСПОРТ).

Генераторы 1, 2…

Итак, это микросхема, вот схема нашего основного генератора, использующего 1 инвертор, 1 резистор и 1 конденсатор:

Это должно выглядеть очень знакомо; это как осциллятор 40106, за исключением того, что у инвертора был один вход, а у затвора — два.У нас будет для подачи логического сигнала (высокого или низкого) на новый второй вход ворота для управления колебаниями. Если этот сигнал низкий (0 В), генератор не пойдет; если он высокий (9v), то будет — это трюк, который мы будем использовать, когда начать соединять генераторы вместе.

На схеме не указано, какие именно выводы ИС использовать, но вы в этом можно разобраться, обратившись к схеме распиновки. Я обычно карандаш в номера контактов на моей схеме, прежде чем я начну, чтобы избежать путаницы. Когда я его построил, я решил использовать первые ворота (1 и 2 для входа, 3 для выхода). Так что продолжайте и подключите его, как в прошлый раз, начиная с силовые соединения, затем крышка и резистор.

Красный предмет между контактами 2 и 3 — резистор, стоящий дыбом; старт с 100к, или переменный (горшок, фотоэлемент). Здесь также показаны 3 перемычки, чтобы поднять питание от контакта №14 и подать его на контакт №1 — вы можете запустить только один провод, или используйте двойные шины по краям макета, чтобы вы могли есть питание и земля на обеих сторонах микросхемы.

Включите питание, убедитесь, что ничего не курит, и подключите к усилителю; должно звучит очень похоже на генератор 40106. Ну и что. Следующий шаг — добавьте второй осциллятор, используя второй вентиль, и соедините их вместе. Вот ваша схема:

Один осциллятор за другим. Я использовал следующие ворота на той же стороне микросхемы, контакты 4, 5 и 6. На схеме показана большая емкость для первый осциллятор, поэтому он будет медленнее.Что-либо от 1 до примерно 25uf подойдет; поэтому замените электролитический колпачок, убедившись, что полярность (минус относительно земли). В любом случае, вот (один из возможных) макет:

Желтая перемычка — это соединение между генераторами 1 и 2. Вы должен слышать звуковой сигнал осциллятора 2, при этом частота звуковых сигналов должна быть определяется осциллятором 1.

Вот что происходит: вспомните, как нам приходилось связывать одни ворота из первых осциллятор «высокий» (до 9 В), чтобы цепь пошла? Подключив выход первого генератора в одну сторону от второго затвора, он поворачивает второй осциллятор включается и выключается, или «закрывает» его.Beep Beep Beep.

Попробуйте разные комбинации заглавных букв … пара больших заглавных букв может привести к интересным результатам. ритмические узоры; маленькие кепки могут получить больше на территории визжащих ласки. В любом случае наличие каких-то переменных резисторов является ключом к сохранению целостности вещей. интересно и делает его играбельным.

Четверо лучше

Итак, у нас есть 4 гейта на этом чипе, давайте использовать их:

Один осциллятор, управляющий другим, управляющий другим….это должно будь хорошим, правда? Как и на прошлой неделе, проще всего построить один осциллятор. за один раз убедитесь, что он работает, а затем добавьте его в цепочку. С участием При показанных значениях ограничения осцилляторы становятся все быстрее, что может быть то, что вы хотите, а может и нет. Постройте это и посмотрите.

Примерно так, наверное:

Варианты:

На этом этапе вы можете попробовать несколько вещей:

• Различные комбинации крышек
• Фотоэлементы или горшки для различных резисторов
• Выберите сигнал от всех 4 осцилляторов в цепочке и смешайте их вместе…
• 2 пары стробированных генераторов… стерео, или микширование выходов вместе
• Создайте 4 отдельных низкочастотных генератора… смешайте выходы вместе с использованием неравных резисторов… ритмичные импульсы с акцентами.
• У вас все еще есть осцилляторы 40106, верно? Подключите их выходы к воротам некоторых из 4093-х.
• 16 микросхем, 64 генератора, каждый из которых модулирует 2 других генератора в гигантском кольце и взбитых сливках… эх, иногда больше не лучше.

Создайте свой собственный синусоидальный инвертор

Инвертор обеспечивает резервное питание для сетевых устройств в случае сбоя питания. Большинство инверторов, доступных на рынке, имеют сложную схему и не очень экономичны.Некоторые из них выдают прямоугольный сигнал на выходе, что нежелательно для индуктивных нагрузок. Проект представляет собой простую схему синусоидального инвертора, которая выдает квазисинусоидальный сигнал частотой 50 Гц с использованием одной микросхемы CD4047 и некоторых дискретных компонентов, что делает его очень экономичным решением.

На рис. 1 показана схема синусоидального инвертора на базе полевого МОП-транзистора 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.Для применения инвертора требуются два выхода, сдвинутые по фазе на 180 градусов. Таким образом, IC1 подключен для создания двух прямоугольных выходных сигналов на выводах 10 и 11 с частотой 50 Гц, 50-процентным рабочим циклом и фазовым сдвигом на 180 градусов. Частота колебаний определяется внешней предварительной настройкой VR1 и конденсатором C1.

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

В течение следующего полупериода напряжение на выводе 10 микросхемы IC1 понижается, а напряжение на выводе 11 высокое. Таким образом, полевые МОП-транзисторы банка-2 работают, в то время как полевые МОП-транзисторы банка-1 остаются непроводящими. Следовательно, ток течет через другую половину первичной обмотки, и 230 В переменного тока возникает во вторичной обмотке.

Таким образом, на вторичной обмотке получается переменное выходное напряжение.

Выходной синусоидальный сигнал получается путем формирования баковой цепи с вторичной обмоткой инверторного трансформатора, включенной параллельно конденсаторам C5 — C7. Два конденсатора по 2,2 мкФ подключены к затворам полевых МОП-транзисторов в обеих батареях по отношению к земле, если не создается надлежащая синусоида. Собственная частота контура резервуара доведена до 50 Гц. Потребление тока без нагрузки составляет всего 500 мА из-за 50-процентной продолжительности включения прямоугольного сигнала. По мере увеличения нагрузки увеличивается потребление тока.

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

Индикатор разряда батареи

Схема индикации разряда батареи состоит из транзистора T9, предустановки VR2, стабилитрона ZD2, резисторов R5, R6 и R7, LED2 и конденсатора C2. Напряжение питания 12 В от BATT.1 подается на цепь индикатора разряда батареи с полной нагрузкой (не более 1000 Вт), подключенной к выходу инвертора. Напряжение на нагрузке составляет 230 В переменного тока.В этот момент отрегулируйте предварительную настройку VR2 так, чтобы стабилитрон ZD2 и транзистор T9 проводили падение напряжения коллектора до 0,7 В, сохраняя LED2 «выключенным».

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, и, следовательно, напряжение коллектора увеличивается примерно до 10,5 В, а светодиод 2 светится, указывая на низкое напряжение батареи. В то же время пьезобуззер PZ1 издает звуковой сигнал, указывающий на низкий заряд батареи.

Отключение при разряде батареи

Если аккумулятор многократно разряжается до нуля вольт, срок его службы сокращается. Схема отсечки разряда батареи состоит из транзистора T10, предустановки VR3, стабилитрона ZD4, резисторов R8 и R9, конденсатора C3 и диода D1.

Отрегулируйте предварительную настройку VR3 так, чтобы, когда напряжение на нагрузке превышало 200 вольт, стабилитрон ZD4 и транзистор T10 проводили. Напряжение коллектора T10 в этом случае составляет около 0,7 В, и, следовательно, SCR (SCR1) не будет проводить.

Загрузите файлы печатной платы и компоновки компонентов в формате PDF:

Но если напряжение на нагрузке упадет ниже 200 вольт, стабилитрон ZD4 и транзистор T10 не будут проводить, и напряжение коллектора T10 увеличится, что приведет к тому, что тиристор будет проводить.

После того, как SCR проведет, напряжение питания на IC1 (CD4047) будет 0,7 В, из-за чего IC1 не сможет генерировать импульсы напряжения на выходных контактах 10 и 11, и инвертор автоматически отключится.В этом состоянии SCR продолжает работать.

Отсечка по нижнему пределу инвертора может быть установлена ​​при напряжении нагрузки 170 вольт для лампового освещения, вентилятора и т. Д. Таким образом, ламповый светильник и вентилятор не будут выключаться, пока напряжение не упадет ниже 170 вольт.

Отключение холостого хода

Если на выходе инвертора нет нагрузки, выходное напряжение составляет от 270 до 290 вольт. Это напряжение измеряется отводом 0-12 В на вторичной обмотке инверторного трансформатора X1, который подключен к цепи отключения холостого хода, содержащей стабилитрон ZD5, транзистор T11, предварительно установленный VR4, резисторы R12 и R11 и конденсатор C4. .

Когда нагрузка не подключена, напряжение на отводе 12 В также увеличивается. Это напряжение выпрямляется двухполупериодным мостовым выпрямителем, содержащим диоды с D3 по D6, фильтруется конденсатором C4 и подается на транзистор T11.

Отрегулируйте предустановку VR4 так, чтобы, если напряжение инвертора превышает 250 вольт, стабилитрон ZD5 и транзистор T11 проводят ток. Это увеличивает напряжение эмиттера, следовательно, SCR срабатывает, чтобы выключить инвертор. При подключении надлежащей нагрузки инвертор автоматически включается.

Строительство

Односторонняя печатная плата фактического размера для схемы синусоидального инвертора показана на рис. 2, а схема ее компонентов — на рис. 3. На печатной плате имеется подходящий разъем CON1 для внешнего подключения блоков полевых МОП-транзисторов и трансформатора. Контакты разъема CON1 с A по 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 дважды проверьте, нет ли пропущенных ошибок. 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 1000 Вт. Сила тока зависит от приложенной нагрузки. Нет необходимости добавлять переключатель в цепь высокого тока, чтобы инвертор включался и выключался. Инвертор можно включать и выключать слаботочным выключателем S1.

Интересно? Другие проекты доступны

Статья была впервые опубликована 27 марта 2016 г. и недавно обновлена ​​13 декабря 2018 г.

Как сделать схему преобразователя / инвертора с 12 В постоянного тока в 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: истинные / чистые синусоидальные инверторы и квази или модифицированные инверторы.Эти инверторы истинной / чистой синусоидальной волны дороги, в то время как модифицированные или квазиинверторы недороги.

Эти модифицированные инверторы генерируют прямоугольную волну и не используются для питания чувствительного электронного оборудования. Здесь построена простая инверторная схема, управляемая напряжением, использующая силовые транзисторы в качестве переключающих устройств, которая преобразует сигнал 12 В постоянного тока в однофазный 220 В переменного тока.

Принцип, лежащий в основе этой схемы

Основная идея, лежащая в основе каждой схемы инвертора, состоит в том, чтобы создавать колебания с использованием заданного постоянного тока и передавать эти колебания через 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 в 24 В

Схема преобразователя с использованием транзисторов

Преобразователь с 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока также может быть спроектирован 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 полевых МОП-транзисторов.

Инвертор, реализованный в этой схеме, представляет собой преобразователь прямоугольной формы и работает с устройствами, которым не требуется чистый синусоидальный переменный ток.

Принципиальная схема

Необходимые компоненты

• Батарея 12 В
• МОП-транзистор IRF 630-2
• 2N2222 Транзисторы
• 2,2 мкФ конденсаторы-2
220167 резистор .

Рабочий

Схему можно разделить на три части: генератор, усилитель и трансформатор. Требуется генератор на 50 Гц, так как частота переменного тока составляет 50 Гц.

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

Каждый транзистор генерирует инвертирующие прямоугольные волны. Значения R1, R2 и C1 (R4, R3 и C2 идентичны) будут определять частоту. Формула для частоты прямоугольной волны, генерируемой нестабильным мультивибратором:

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

Инвертирующие сигналы генератора усиливаются силовыми полевыми МОП-транзисторами T1 и T4.Эти усиленные сигналы подаются на повышающий трансформатор, центральный отвод которого подключен к 12 В постоянного тока.

Выходное видео

По с использованием батареи 24 В , нагрузки до 85 Вт могут питаться , но конструкция неэффективна. Чтобы увеличить мощность инвертора, необходимо увеличить количество полевых МОП-транзисторов.

Чтобы спроектировать инвертор на 100 Вт, прочтите Простой инвертор на 100 Вт

В схемах инвертора можно использовать тиристоры в качестве переключающих устройств или транзисторов. Обычно для приложений малой и средней мощности используются силовые транзисторы. Причина использования силовых транзисторов заключается в том, что они имеют очень низкий выходной импеданс, позволяющий протекать на выходе максимальному току.

Одно из важных применений транзистора — это переключение.В этом случае 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 коллекторный ток максимален.

Еще одним важным аспектом этой схемы является генератор. Таймер IC 555 используется в качестве нестабильного мультивибратора.

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

[Также прочтите: Как сделать регулируемый таймер]

Принципиальная схема

Компоненты цепи

• V1 = 12 В
R1 = 10 кОм
• R2 = 150 кОм
• R3 = 10 Ом
• R4 = 10 Ом
• Q1 = TIP41
• Q2 = TIP42
• D1 = D2 = 1N4007
• C3 =
• 220168 TIP = 2200 мкФ T =
2201 = трансформатор

Конструкция осциллятора: В качестве генератора можно использовать нестабильный мультивибратор.Здесь сконструирован нестабильный мультивибратор с таймером 555. Мы знаем, что частота колебаний таймера 555 в нестабильном режиме определяется выражением:

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

, где R1 — сопротивление между выводом разряда и Vcc, R2 — сопротивление. сопротивление между разрядным выводом и пороговым выводом, а C — это емкость между пороговым выводом и землей. Также рабочий цикл выходного сигнала определяется следующим образом:

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

Так как наше требование составляет f = 50 Гц и D = 50% и предполагается, что C равно 0.1 мкФ, мы можем рассчитать, что значения R1 и R2 составляют 10 кОм и 140 кОм соответственно. Здесь мы предпочитаем использовать потенциометр 150K для точной настройки выходного сигнала.

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

Схема коммутации: Наша главная цель — разработать сигнал переменного тока напряжением 220 В. Это требует использования мощных транзисторов, чтобы обеспечить прохождение максимального количества тока к нагрузке. По этой причине мы используем силовой транзистор TIP41 с максимальным током коллектора 6 А, где ток базы равен току коллектора, деленному на коэффициент усиления постоянного тока.Это дает ток смещения около 0,4 А * 10, то есть 4 А. Однако, поскольку этот ток больше максимального тока базы транзистора, мы предпочитаем значение меньше максимального тока базы. Предположим, что ток смещения равен 1А. Тогда резистор смещения равен

R _b = (V _cc — V _{BE (ON)} ) / I _bias

Для каждого транзистора V _{BE (ON)} равен около 2В. 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.

Конструкция транзисторов PNP и NPN одинакова. Мы используем силовой транзистор PNP TIP42.

Конструкция выходной нагрузки: Поскольку выходной сигнал схемы переключения является выходом с широтно-импульсной модуляцией, он может содержать гармонические частоты, отличные от основной частоты переменного тока.По этой причине необходимо использовать электролитный конденсатор, чтобы пропускать через него только основную частоту. Здесь мы используем электролитный конденсатор емкостью 2200 мкФ, достаточно большой, чтобы отфильтровать гармоники. Поскольку требуется выходное напряжение 220 В, предпочтительно использовать повышающий трансформатор. Здесь используется повышающий трансформатор 12 В / 220 В.

• Когда это устройство питается от батареи 12 В, таймер 555, подключенный в нестабильном режиме, выдает прямоугольный сигнал с частотой 50 Гц.
• Когда на выходе высокий логический уровень, диод D2 будет проводить, и ток пройдет через диоды D1, R3 на базу транзистора Q1.
• При этом транзистор Q1 будет включен. Когда выход находится на низком логическом уровне, диод D1 будет проводить, и ток будет течь через D1 и R4 к базе Q2, вызывая его включение.
• Это позволяет создавать постоянное напряжение через первичную обмотку трансформатора с чередующимися интервалами. Конденсатор обеспечивает требуемую основную частоту сигнала.
• Этот сигнал 12 В переменного тока на первичной обмотке трансформатора затем повышается до сигнала 220 В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.

1. Эту схему можно использовать в автомобилях и других транспортных средствах для зарядки небольших аккумуляторов.
2. Эта схема может использоваться для управления двигателями переменного тока малой мощности
3. Ее можно использовать в солнечной энергетической системе.

1. Поскольку используется таймер 555, выходной сигнал может незначительно отличаться в пределах требуемого рабочего цикла 50%, т.е.е. Трудно достичь точного сигнала 50% рабочего цикла.
2. Использование транзисторов снижает КПД схемы.
3. Использование переключающих транзисторов может вызвать перекрестные искажения выходного сигнала. Однако это ограничение было до 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 ]

с использованием TL494

Инвертор — это схема, которая преобразует постоянного тока (DC), в переменного тока (AC ). Инвертор PWM — это тип схемы, в которой используются модифицированные прямоугольные волны для имитации воздействия переменного тока (AC) , который подходит для питания большинства ваших бытовых приборов. Я говорю в основном потому, что обычно существует два типа инверторов, первый тип — это так называемый модифицированный прямоугольный инвертор , поскольку название подразумевает, что выход представляет собой прямоугольный сигнал , а не синусоидальный сигнал, не чистая синусоида, поэтому, если вы попытаетесь запитать двигатели переменного тока или TRIACS, это вызовет другие проблемы.

Второй тип называется синусоидальным инвертором . Таким образом, его можно без проблем использовать со всеми видами приборов переменного тока . Узнайте больше о различных типах инверторов здесь.

Но, на мой взгляд, не стоит строить инвертор как самостоятельный проект . Если вы спрашиваете, почему? Тогда езжайте! В этом проекте я буду создавать простую модифицированную схему инвертора с прямоугольной волной ШИМ , используя популярную микросхему TL494 , и объясню плюсы и минусы таких инверторов. и в конце мы увидим , почему бы не сделать модифицированную схему инвертора прямоугольной формы в качестве самостоятельного проекта.

ВНИМАНИЕ! Эта схема создана и продемонстрирована только в образовательных целях, и категорически не рекомендуется создавать и использовать схемы такого типа для коммерческих устройств.

ВНИМАНИЕ! Если вы делаете этот тип схемы, будьте особенно осторожны с высокими напряжениями и скачками напряжения, возникающими из-за несинусоидальной природы входной волны.

Базовая схема инвертора , очень похожая на , показана выше.Положительное напряжение подключается к среднему выводу трансформатора, который действует как вход. А два других контакта соединены с полевыми МОП-транзисторами , которые действуют как переключатели.

Теперь, если мы активируем MOSFET Q1 , при подаче напряжения на вывод затвора ток будет течь в одном направлении стрелки, как показано на изображении выше. Таким образом, магнитный поток также будет индуцироваться в направлении стрелки, и сердечник трансформатора будет пропускать магнитный поток во вторичной катушке, и мы получим 220В на выходе.

Теперь, если мы отключим полевой МОП-транзистор Q1 и включим полевой МОП-транзистор Q2, ток будет течь в направлении стрелки, показанной на изображении выше, таким образом изменяя направление магнитного потока в сердечнике. Узнайте больше о работе MOSFET здесь.

Теперь мы все знаем, что трансформатор работает за счет изменения магнитного потока. Таким образом, включение и выключение обоих полевых МОП-транзисторов, один инвертированный в другой и выполнение этого 50 раз в секунду, создаст хороший колеблющийся магнитный поток внутри сердечника трансформатора, а изменяющийся магнитный поток вызовет напряжение во вторичной катушке, как мы знаем по закону Фарадея.Так работает основной инвертор.

  Fosc = 1 / (RT * CT)  

  Fosc = 1 / (RT * CT)