Estes 7 circuitos inversores podem parecer simples com seus projetos, mas são capazes de produzir uma saída de potência razoavelmente alta e uma eficiência de cerca de 75%. Aprenda a construir este mini-inversor barato e a alimentar pequenos aparelhos de 220V ou 120V tais como máquinas de perfuração, lâmpadas LED, lâmpadas CFL, secador de cabelo, carregadores móveis, etc. através de uma bateria de 12V 7 Ah.

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Vamos começar com o mais simples da lista, que utiliza dois transistores 2N3055 e alguns resistores.

1) Circuito Inversor Simples usando 2N3055 Transistores e poucos Resistores

O artigo trata dos detalhes de construção de um mini inversor. Leia para saber o processo de reconstrução de um inversor básico que pode fornecer uma saída de energia razoavelmente boa e ainda assim é muito acessível e elegante.

Pode haver um grande número de circuitos inversores disponíveis na Internet e em revistas eletrônicas. Mas estes circuitos são muitas vezes muito complicados e tipo oi-final de inversores.

Assim, ficamos sem escolha, mas apenas para saber como construir inversores de energia que podem ser não só fáceis de construir, mas também de baixo custo e altamente eficientes em seu funcionamento.

Bem, sua busca por tal circuito termina aqui. O circuito de um inversor descrito aqui é talvez o menor, pois sua contagem de componentes ainda é poderosa o suficiente para atender a maioria dos seus requisitos.

Procedimento de Construção

 

  • Este circuito simples mini-inversor pode ser completado através dos seguintes passos:
  • Corte duas folhas de alumínio de 6/4 polegadas cada.

  • Dobre uma extremidade da folha conforme mostrado no diagrama. Faça furos de tamanho apropriado nas dobras, de modo que possam ser presos firmemente ao gabinete de metal.
  • Se você achar difícil fazer este dissipador de calor, basta comprar em sua loja eletrônica local mostrada abaixo:

  • Faça também furos para encaixe dos transistores de potência. Os furos são de 3 mm de diâmetro, tipo TO-3 de tamanho de embalagem.
  • Fixe os transistores firmemente nos dissipadores de calor com a ajuda de porcas e parafusos.
  • Conecte os resistores de maneira cruzada diretamente aos condutores dos transistores de acordo com o diagrama do circuito.
  • Agora junte o dissipador de calor, transistor, conjunto do resistor ao enrolamento secundário do transformador.
  • Fixe todo o conjunto do circuito junto com o transformador dentro de um gabinete de metal resistente e bem ventilado.
  • Instale os soquetes de entrada e saída, porta-fusível etc. externamente ao gabinete e conecte-os adequadamente ao conjunto do circuito.

Layout completo de fiação

Lista de peças

Você precisará apenas dos seguintes componentes para a construção:

R1, R2 = 100 OHMS./ 10 WATTS WIRE WUND

R3, R4 = 15 OHMS / 10 WATTS WIRE WUND

T1, T2 = 2N3055 TRANSISTOR DE POTÊNCIA (MOTOROLA).

TRANSFORMADOR = 9- 0- 9 VOLTS / 8 AMPS.

BATERIA DE AUTOMÓVEL = 12 VOLTS / 10AH

AQUECIMENTO DE ALUMÍNIO = CORTADO DE ACORDO COM O TAMANHO REQUERIDO.

GABINETE DE METAL VENTILADO = POR QUE O TAMANHO DA ASSEMBLÉIA INTEIRA

Video

Como testar isso?

  • O teste deste mini inversor é feito no seguinte método:
  • Para fins de teste, conecte uma lâmpada incandescente de 60 watts ao soquete de saída do inversor.
  • Em seguida, conecte uma bateria de automóvel de 12 V totalmente carregada aos seus terminais de alimentação.
  • A lâmpada de 60 watts deve acender imediatamente, indicando que o inversor está funcionando corretamente.
  • Isso conclui a construção e o teste do circuito do inversor.
  • Espero que das discussões acima você deve ter entendido claramente como construir um inversor que não é apenas simples de construir, mas também muito acessível para cada um de vocês.
  • Ele pode ser usado para alimentar pequenos eletrodomésticos como ferro de solda, lâmpadas fluorescentes compactas, pequenos ventiladores portáteis, etc. A potência de saída ficará na proximidade de 70 watts e depende da carga.
  • A eficiência deste inversor é de cerca de 75%. A unidade pode ser ligada à própria bateria do seu veículo quando estiver ao ar livre, para que o problema de carregar uma bateria extra seja eliminado.

Simulação e trabalho

O funcionamento deste mini circuito inversor é bastante único e diferente dos inversores normais que envolvem o estágio de oscilador discreto para alimentar os transistores.

No entanto, aqui as duas seções ou os dois braços do circuito operam de maneira regenerativa. É muito simples e pode ser entendido através dos seguintes pontos:

As duas metades do circuito, não importa o quanto elas sejam combinadas, sempre consistirão em um leve desequilíbrio nos parâmetros que as cercam, como os resistores, a Hfe, o enrolamento do transformador, etc.

Devido a isso, ambas as metades não são capazes de conduzir juntas em um instante.

Suponha que os transistores da metade superior conduzam primeiro, obviamente, eles estarão recebendo sua tensão de polarização através da metade inferior do transformador via R2.

No entanto, no momento em que eles saturam e conduzem totalmente, toda a tensão da bateria é puxada através de seus coletores para o chão.

Isso suga seca qualquer tensão através de R2 para sua base e eles param imediatamente de conduzir.

Isso dá uma oportunidade para os transistores inferiores conduzirem e o ciclo se repete.

Todo o circuito começa então a oscilar.

Os resistores de Emissor de base são usados ​​para fixar um limite específico para a sua condução quebrar, eles ajudam a fixar um nível de referência de polarização de base.

O circuito acima foi inspirado no seguinte design da Motorola:

Forma de onda de saída melhor que a onda quadrada (Razoavelmente adequado para todos os aparelhos eletrônicos))

Projeto PCB para o Circuito Inversor 2N3055 simples explicado acima (Layout do Lado da Trilha)

Mais fácil de construir circuitos inversores

2) Usando o IC 4047

Como mostrado acima, um pequeno e simples inversor pode ser construído usando apenas um único IC 4047 . O IC 4047 é um oscilador de CI simples e versátil, que produzirá períodos de liga / desliga precisos em seus pinos de saída nº 10 e nº 11. A freqüência aqui pode ser determinada pelo cálculo preciso do resistor R1 e do capacitor C1. Estes componentes determinam a freqüência de oscilação na saída do circuito integrado que, por sua vez, ajusta a saída de 220V da freqüência de corrente alternada deste circuito do inversor. Pode definir a 50Hz ou 60Hz conforme a preferência individual.

A bateria, o mosfet e o transformador podem ser modificados ou atualizados conforme a especificação de potência de saída requerida do inversor.

Para calcular os valores de RC e a frequência de saída, consulte a folha de dados do IC

3) Usando o IC 4049

 

Detalhes do pino IC 4049

Neste circuito inversor simples usamos um único IC 4049 que inclui 6 portas NOT ou 6 inversores no interior . No diagrama acima, N1 —- N6 significa as 6 portas que são configuradas como estágios oscilador e buffer. As portas NOT N1 e N2 são basicamente usadas para o estágio do oscilador, o C e o R podem ser selecionados e fixados para determinar a freqüência de 50Hz ou 60Hz conforme especificações do país.

As portas restantes N3 a N6 são ajustadas e configuradas como buffers e inversores para que a saída final resulte em produzir pulsos alternados de comutação para os transistores de potência. A configuração também garante que nenhuma porta seja deixada sem uso e inativa, o que pode exigir que suas entradas sejam terminadas separadamente através de uma linha de fornecimento.

O transformador e a bateria podem ser selecionados de acordo com o requisito de energia ou com as especificações de potência de carga.

A saída será puramente uma saída de onda quadrada.

Fórmula para calcular a frequência é dada como:

f = 1/1, 2RC,

onde R estará em Ohms e F em Farads

4) Usando o IC 4093

DETALHES DO PINO IC 4093

Bastante semelhante ao NOT gate inveter anterior, o inversor simples baseado na porta NAND mostrado acima pode ser construído usando um único IC 4093. As portas N1 a N4 significam as 4 portas dentro do IC 4093 .

N1 e N2 são ligados como um circuito oscilador, para gerar os impulsos necessários de 50 ou 60Hz. Estes são apropriadamente invertidos e tamponados usando os portões restantes N2, N3, N4 para finalmente entregar a freqüência de comutação alternada entre as bases dos BJTs de energia, que por sua vez trocam o transformador de potência pela taxa fornecida para gerar os 220V ou 120V necessários. AC na saída.

Embora qualquer IC de porta NAND funcione aqui, o uso do IC 4093 é recomendado, pois possui facilidade de disparo Schmidt, que garante um pequeno atraso na comutação e ajuda a criar um tempo morto entre as saídas de comutação, garantindo que os dispositivos de energia nunca ligado em conjunto, mesmo por uma fração de segundo.

5) Outro inversor de porta NAND simples usando MOSFETs

Outro projeto de circuito inversor simples, mas poderoso, é explicado nos parágrafos a seguir, que podem ser construídos por qualquer entusiasta eletrônico e usados ​​para alimentar a maioria dos eletrodomésticos (cargas resistivas e SMPS).

O uso de um par de mosfets influencia uma resposta poderosa do circuito envolvendo muito poucos componentes, no entanto a configuração de onda quadrada limita a unidade a partir de algumas aplicações úteis.

Introdução

Cálculo de parâmetros MOSFET pode parecer envolver alguns passos difíceis, no entanto, seguindo o design padrão impor esses dispositivos maravilhosos em ação é definitivamente fácil.

Quando falamos de circuitos inversores envolvendo saídas de potência, os MOSFETs tornam-se imperativamente parte do design e também o componente principal da configuração, especialmente nas extremidades de saída do circuito.

Sendo os circuitos inversores os favoritos com esses dispositivos, estaríamos discutindo um desses projetos incorporando MOSFETs para alimentar o estágio de saída do circuito.

Referindo-se ao diagrama, vemos um projeto de inversor muito básico envolvendo um estágio de oscilador de onda quadrada, um estágio de buffer e o estágio de saída de potência.

O uso de um único CI para gerar as ondas quadradas necessárias e para armazenar os pulsos particularmente torna o projeto fácil de fazer, especialmente para o novo entusiasta eletrônico.

Usando as Portas NAND IC 4093 para o Circuito do Oscilador

O IC 4093 é um IC de Disparador Schmidt de porta quad NAND, um único NAND é conectado como um multivibrador astável para gerar pulsos quadrados de base. O valor do resistor ou do capacitor pode ser ajustado para aquisição de pulsos de 50 Hz ou 60 Hz. Para aplicações de 220 V, a opção de 50 Hz precisa ser selecionada e uma de 60 Hz para as versões de 120 V.

A saída do estágio do oscilador acima é amarrada com um par de mais portas NAND usadas como buffers , cujas saídas são finalmente terminadas com o gate dos respectivos MOSFETs.

As duas portas NAND são conectadas em série, de modo que os dois mosfetos recebam níveis lógicos opostos alternadamente do estágio do oscilador e alternem os MOSFETs alternadamente para efetuar as induções desejadas no enrolamento de entrada do transformador.

Comutação de Mosfet

A comutação acima dos MOSFETs enche toda a corrente da bateria dentro dos enrolamentos relevantes do transformador, induzindo um aumento instantâneo da energia no enrolamento oposto do transformador, onde a saída para a carga é derivada.

Os MOSFETs são capazes de lidar com mais de 25 Amps de corrente e o alcance é muito grande e, portanto, torna-se adequado para a condução de transformadores de diferentes especificações de potência.

É só uma questão de modificar o transformador e a bateria para fazer inversores de diferentes faixas com diferentes potências.

Lista de peças para o diagrama do inversor de 150 watts explicado acima:

R1 = pote de 220K, precisa ser ajustado para adquirir a saída de freqüência desejada.

R2, R3, R4, R5 = 1K,

T1, T2 = IRF540

N1 – N4 = IC 4093

C1 = 0,01uF

C3 = 0.1uF

TR1 = 0-12V enrolamento de entrada, corrente = 15 A, voltagem de saída conforme as especificações requeridas

A fórmula para calcular a frequência será idêntica à descrita acima para IC 4049.

f = 1/1, 2RC. onde R = valor definido R1 e C = C1

6) Usando o IC 4060

Se você tem um único IC 4060 em sua caixa de lixo eletrônico, junto com um transformador e alguns transistores de potência, você provavelmente está pronto para criar seu circuito simples de inversor de energia usando esses componentes. O projeto básico do circuito inversor baseado em IC 4060 proposto pode ser visualizado no diagrama acima. O conceito é basicamente o mesmo, usamos o IC 4060 como um oscilador e definimos sua saída para criar alternadamente pulsos de ON ON OFF através de um estágio de transistores do inversor BC547.

Assim como o IC 4047, o IC 4060 requer componentes RC externos para configurar sua freqüência de saída, no entanto, a saída do IC 4060 é terminada em 10 pinouts individuais em uma ordem específica em que a saída gera frequência a uma taxa duas vezes maior do que pinagem anterior.

Embora você possa encontrar 10 saídas separadas com uma taxa de freqüência de 2X através das pinagens de saída IC, nós selecionamos o pino 7, pois ele fornece a taxa de freqüência mais rápida entre os demais e, portanto, pode atender isso usando componentes padrão para a rede RC, que pode ser facilmente disponível para você, não importa em que parte do globo você está situado dentro

Para calcular os valores de RC para R2 + P1 e C1 e a frequência, você pode usar a fórmula conforme descrito abaixo:

Aqui está outra idéia legal do inversor DIY que é extremamente confiável e usa peças comuns para realizar um design de inversor de alta potência, e pode ser atualizado para qualquer nível de potência desejado.

Vamos aprender mais sobre esse design simples

7) Inversor de 100 watts mais simples para os recém-chegados

O circuito de um inversor simples de 100 watts discutido neste artigo pode ser considerado como o mais eficiente, confiável, fácil de construir e poderoso projeto de inversor. Ele irá converter qualquer 12V a 220V efetivamente usando componentes mínimos

Introdução

A ideia foi publicada há muitos anos em uma das revistas eletrônicas elecktor, eu apresento aqui para que todos vocês possam fazer e usar este circuito para suas aplicações pessoais. Vamos aprender mais

O design simples do circuito inversor de 100 watts foi publicado há muito tempo em uma das revistas eletrônicas da Elektor e, segundo o autor, este circuito é um dos melhores projetos de inversores que você pode adquirir.

Eu considero que é o melhor, porque o design é bem equilibrado, bem calculado, utiliza peças comuns e, se feito tudo corretamente, começaria a funcionar instantaneamente.

A eficiência deste design está próxima de 85%, o que é bom, considerando o formato simples e os baixos custos envolvidos.

Usando um transistor Astable como o oscilador de 50Hz

Basicamente, todo o projeto é construído em torno de um estágio multivibrador astável, consistindo de dois transistores BC547 de uso geral de baixa potência, juntamente com as partes associadas que consistem em dois capacitores eletrolíticos e alguns resistores.

Este estágio é responsável por gerar os pulsos básicos de 50 Hz necessários para iniciar as operações do inversor.

Os sinais acima estão em baixos níveis de corrente e, portanto, precisam ser elevados para algumas ordens mais altas. Isso é feito pelos transistores do driver BD680, que são Darlington por natureza.

Esses transistores recebem os sinais de 50 Hz de baixa potência dos estágios do transistor BC547 e os elevam em níveis de corrente mais altos para que possam ser alimentados aos transistores de saída.

Os transistores de saída são um par de 2N3055 que recebe um inversor de corrente amplificado em suas bases a partir do estágio de acionamento acima.

2N3055 Transistores como Estágio de Potência

Os transistores 2N3055 são também acionados em altos níveis de saturação e corrente alta que são bombeados alternadamente para os enrolamentos relevantes do transformador e convertidos nos volts de 220V CA necessários no secundário do transformador.

Lista de peças para o circuito inversor simples de 100 watts explicado acima

R1, R2 = 27K, 1/4 watt 5%
R3, R4, R5, R6 = 330 OHMS, 1/4 watt 5%
R7, R8 = 22 OHMS, 5 WATT WIRE FERIDA TIPO
C1, C2 = 470nF
T1, T2 = BC547,
T3, T4 = BD680, ou TIP127
T5, T6 = 2N3055,
D1, D2 = 1N5402
TRANSFORMADOR = 9-0-9V,
BATERIA 5 AMP = 12V, 26AH,

Dissipador de calor para o T3 / T4 e T5 / T6

Especificações:

  1. Potência de saída: 100 watts se os transistores 2n3055 forem usados ​​em cada canal.
  2. Freqüência: 50 Hz, onda quadrada,
  3. Tensão de entrada: 12V @ 5 Amps por 100 Watts,
  4. Volts de Saída: 220V ou 120V (com alguns ajustes)

A partir da discussão acima você pode estar se sentindo completamente esclarecido sobre como construir estes 7 circuitos inversores simples, configurando um dado circuito oscilador básico com um estágio BJT e um transformador, e incorporando partes muito comuns que já podem existir com você ou acessíveis salvando uma placa de PC antiga montada.

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