Простой и дешевый автомобильный преобразователь напряжения можно построить на базе старого, нерабочего бесперебойника, точнее с использованием некоторых частей бесперебойника.
Устройство до безобразия простое, но имеет несколько недостатков, а точнее:
1) отсутствие каких-либо защит от короткого замыкания и перегрузки на выходе
2) Отсутствие стабилизации выходного напряжения
Единственной защитой инвертора является пара предохранителей, первый из которых установлен в цепи плюса питания, второй – на выходе.
В качестве генератора импульсов задействована микросхема CD4047, Указанная микросхема непосредственно вырабатывает импульсы с частотой около 50 Гц, а также управляет полевыми транзисторами. В идеале не хватает специализированного драйвера для управления транзисторов, но микра справляется не плохо.
Транзисторы IRFZ44 либо лююбые другие N-канальные, с напряжением от 50 Вольт и с током от 30 Ампер и выше. Мощность инвертора составляет около 150 ватт и при использовании более мощных ключей (например – IRF3205) может быть увеличена до 250-300 ватт.
Добавлять параллельно по нескольку ключей в плече с целью увеличения выходной мощности не совету, микросхема попросту не справиться с управлением ключей, в следствии чего во время работы последние могут не полностью закрыться, что приведет к короткому замыканию, и в качестве результата получим пару взорванных полевиков, которые стоят немало денег.
Топология схемы – пуш-пулл, обычный двухтактник со средней точкой.
Трансформатор взят от бесперебойника, обязательно со средней точкой. Перематывать, доматывать или отматывать ничего не нужно, на трасе есть силовая обмотка со средней точкой и выходная обмотка, на которой получим 220 Вольт, нужно лишь прозвонить вторичные обмотки (их возможно будет несколько) и найти обмотку с самым большим сопротивлением (около 15-25 Ом, в зависимости от типа трансформатора).именно эта обмотка является сетевой.
К стати! я забыл указать, что частота выходных импульсов с инвертора составляет около 50 Гц, может быть откорректирована с помощью подстроечного резистора на плате (плату можно скачать в конце статьи)
Форма выходных импульсов – прямоугольная, но коллекторные двигатели без проблем можно подключать, а вот асинхронники не советую, хотя работать будут.
Инвертор был собран в корпусе от компьютерного блока питания, также не забываем об охлаждении.
В моем случае каждый полевой транзистор установлен на отдельный теплоотвод, разумеется они изолированы друг от друга а также от корпуса. Выводы силовой обмотки с трансформатора цепляются непосредственно к радиаторам, которые являются стоком полевых транзисторов (сами транзисторы не изолированы от теплоотводов).
Монтаж сделан так, чтобы вентилятор от блока питания находился в непосредственной близости от радиаторов, он выдувает отработанный теплый воздух из-под корпуса и питается от основной шины 12 Вольт.
Для того, чтобы инвертор заработал помимо основного питания (от аккумулятора) подается слаботочный плюс на плату генератора, последний начинает работу.
И ещё хочу отметить один момент, если у вас есть грузовой автомобиль, то вам обязательно нужно знать этот ресурс. Ведь не все автомобили вечны, а такой эвакуатор сложно найти. Так, что заходите и ознакомьтесь с информацией.
Перед каждым автовладельцем когда-нибудь встает вопрос о том, как зарядить подсевший аккумулятор. Передо мной он тоже однажды возник. И случилось это как всегда неожиданно, в выходной день, в деревне, и как назло, ни у кого поблизости ничего похожего на зарядку не нашлось. Пришлось напрячь извилины и быстренько изготовить из подручных средств простое, но мощное зарядное устройство. И помог мне в этом сгоревший УПС - источник бесперебойного питания для компьютеров. Не вдаваясь в глубокие подробности, просто замечу, что это устройство питает компьютер от встроенного 12-ти вольтового аккумулятора при пропадании напряжения в розетке.
Из сломанного бесперебойника берется самое главное - мощный трансформатор, который обычно остаётся целым, все остальные запчасти из него нам не нужны.
Итак, для изготовления простого зарядного устройства понадобится:
1. Трансформатор от сгоревшего бесперебойника
2. Диодный мост (выпрямитель) 2-4 шт.
3. Конденсатор 100…1000 мкф с напряжением не менее 25 В
4. Радиатор средних размеров
5. Дощечка, фанерка, пластик
6. Термопаста КПТ-8
7. Тестер
8. Паяльник, куски провода
При помощи тестера определяем выводы обмотки, у которых большее сопротивление (от 10 до 50 Ом), это будет сетевая обмотка на 220 В. Выводы вторичной обмотки на 12В более толстые, намотана она более толстым проводом, поэтому у вторичной обмотки сопротивление практически равно нулю.
Выводы, которые шли на выходные разъемы бесперебойника, теперь будут подключены в сеть, а провода, по которым с платы подводилось 12В, будут подключены к выпрямителю.
Еще понадобится несколько выпрямительных диодных мостов GBU406, GBU 605, GBU606, и емкость для фильтра, конденсатор от 100 до 1000 мкф на напряжение не менее 25В (от сгоревшего компьютерного блока питания). Пригодится и небольшой радиатор для диодов. Конечно, можно сделать выпрямитель и на обычных диодах с максимальным током не менее 10 А и обратным напряжением не менее 25 В, но в тот момент под рукой их не оказалось, а впоследствии я тоже использовал готовые выпрямительные мосты, потому что их удобно крепить на радиатор. Выпрямительные мостики складываются стопкой, промазываются теплопроводной пастой и длинным болтом прижимаются к радиатору. Все одноимённые выводы соединяются параллельно. Плюсы с плюсами, минусы с минусами и т.д.
На подходящей по размеру деревянной дощечке, фанерке, или куске пластика крепится трансформатор, радиатор с диодами, монтируется вся схема, подсоединяется шнур с вилкой от старого паяльника - и зарядка готова!
Варианты крепления и компоновки узлов зарядного устройства могут быть любыми, исходя из того, что есть под рукой.
При выпрямленном напряжении на выходе около 18 В зарядное устройство свободно дает ток до 5 А. Обычный аккумулятор заряжается за час, сильно посаженный - за 3…4 часа. У многих автомобилистов в нашем селе теперь такая зарядка есть.
Более того, для лучшего заряда аккумуляторов я придумал подключать зарядное устройство, в импульсном режиме. Импульсное конечно, громко сказано, это лишь значит, что оно подключено в розетку через электромеханическое реле времени.
Это простое суточное электромеханическое реле, родом оно из поднебесной, в магазине продают по 150 руб.
Для многих из нас персональный компьютер – способ заработать свой хлеб. Люди, у которых бизнес тесно связан с компьютером, нуждаются в бесперебойном энергоснабжении. Иначе даже секундное отключение электроэнергии может стать причиной серьезного краха. Очень некомфортно, когда вдруг вырубают свет. Чтобы избежать таких неприятных сюрпризов, мастер приобрел не только мощный бесперебойник, но и отдельный инвертор, так как время работы ИБП относительно небольшое. Инвертор купить можно этом китайском магазине (в поиске укажите New Car Charger 1500W WATT DC 12V to AC 220v)В своем видеоролике мастер поможет разобраться в этом вопросе тем, у кого эта проблема часто возникает и расскажет, как увеличить мощность ИБП.
Смотрите видео с канала блогера Ака Касьяна .
Бюджетные источники бесперебойного питания не могут работать в автономном режиме не только из за малой емкости аккумулятора, но и по причине отсутствия нормального охлаждения силовых частей. Мы сегодня научим работать ИБП работать часами напролёт в автономном режиме. За счет небольшой доработки будет также возможность увеличить мощность ИБП почти в 2 раза. Но все зависит от конкретной марки бесперебойника. После переделок ИБП сможет работать в автономном режиме около 1,5-2 часов. Также увеличится его мощность.
Начнем с того, что переделка будет производиться на запасном бесперебойнике. Его реальная мощность не более 150 Ватт.
В самом начале нужно разобрать устройство, чтобы убедиться в том, что он годится для переделки. Как правило, эти устройства пользовательской категории имеют запас по мощности. Если внимательно смотреть на силовые транзисторы, которые легко найти на схеме, то можно увидеть посадочные места для дополнительной пары транзисторов. Полевые транзисторы раскачивает трансформатор с частотой 50 Герц. Обычная схема двухтактного повышающего преобразователя. Как правило в ИБП используют n канальные полевые транзисторы с напряжением от 40 до 60 Вольт из линейки IRF или IRFZ.
Как ранее было сказано, рядом с каждым ключом есть место для второго такого же ключа. Поэтому первым делом освободим плату и запаяем вторую пару ключей, которые приобретены заранее.
Вначале устанавливается транзистор, затем прикручивается к радиатору. Лишь после этого припаиваются выводы к плате. платье. Ту же операцию проводим и со вторым транзистором. Нужно заметить то, что в данном случае радиаторы раздельные. Транзисторы от теплоотвода в данном примере нет нужды изолировать. В случае общего теплоотвода обязательно нужно изолировать корпуса транзисторов от радиаторов.
Что нам дает такая переделка с увеличением силы? Параллельно подключая резистор, сопротивление открытого канала уменьшается в 2 раза. Чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев ключей. То есть мы равномерно распределили мощности между двумя ключами и снизили их нагрев, что позволит работать долгое время ИБП без перегрева.
Естественно, увеличивая количество ключей, мы поднимаем мощность бесперебойника в целом, почти в два раза. Но мощность зависит далеко не от транзисторов. Как дела выше сказано, у имеющегося ИБП есть небольшая проблема и связана она с силовым трансформатором, который имеет мощность 200-250 ватт. Поэтому снять большую мощность не получится. Но разумеется, мощность теперь однозначно чуть больше, чем было до переделки.
Увеличение времени работы ИБП
Второй этап переделки – увеличение времени работы ИБП. Можно ли подключить к нему автомобильный аккумулятор вместо родного? Родной аккумулятор тоже свинцовый, но герметичного типа. Напряжение 12 вольт при емкости 7-9 ампер. Речь о бюджетных устройствах с одним аккумулятором. Бесперебойник можно без проблем питать от автомобильного АКБ но в том случае, если организовать дополнительное охлаждение и отдувать отработанный воздух из под корпуса. Дело в том, что в ИБП нагреваются не только силовые транзисторы, но и трансформатор, который буквально работает на пределе возможностей. Поэтому очень желательно взять кулер от компьютерного блока питания, в корпусе сделать соответствующие окошко и приспособить кулер. Последний будет обдувать теплый отработанный воздух из под корпуса.
Не нужно также забывать, что источник бесперебойного питания должен еще и заряжать автомобильный аккумулятор. В них имеются для этих целей отдельный узел зарядки с током около 1 Ампера. Этого мало для зарядки автомобильного аккумулятора, но с учетом того, что акб будет почти всегда подзаряжаться, то указанного тока сполна хватит. При желании можно в корпусе бесперебойника сделать отдельное зарядное устройство.
В наше время для многих компьютер является источником заработка. А отключение электричества даже на секунду может стать причиной краха. Поэтому большинство имеют источник бесперебойного питания (ИБП). Я купил не только мощный бесперебойник, но и инвертор, т. к. время работы ИБП относительно небольшое.
Расскажу как увеличить мощность и время работы бесперебойника примерно в 2 раза. Конечно, многое зависит от конкретной модели.
Бюджетные бесперебойники не могут работать долго в автономном режиме не только из-за малой емкости аккумулятора, но и ввиду отсутствия охлаждения силовых частей. Переделаем мой запасной маломощный бесперебойник с реальной мощностью не более 150Вт. Разбираем его, чтобы убедится, что он годится для такой переделки. Как правило, ИБП потребительской категории имеют запас по мощности.
Находим силовые транзисторы, обычно расположенные рядом друг с другом на радиаторах. Видим, что там есть посадочные места для дополнительных транзисторов.
Полевые транзисторы раскачивают трансформатор с частотой 50Гц, это обычная схема 2-х тактного повышающего преобразователя типа push-pull.
В бесперебойниках используют n-канальные полевые транзисторы (MOSFET) с напряжением сток-исток от 40 до 60В из линейки IRF или IRFZ. В моем стоят IRF3205, по одному в каждом плече, но есть место для 2-го такого же ключа. Поэтому я впаяю вторую пару ключей.Сначала устанавливаем выводы в отверстия, затем прикручиваем к радиатору и потом припаиваем. В моем случае радиаторы для каждого плеча отдельные, поэтому не надо изолировать их корпуса. Если теплоотвод общий, изолирующая прокладка обязательна!
Что дает такая переделка? При параллельном включении транзисторов сопротивление открытого канала уменьшается вдвое, а чем меньше сопротивление, тем меньше нагрев ключей. Т.о. распределив мощность между 2 транзисторами мы даем возможность работать ИБП гораздо дольше без перегрева.
Естественно, увеличив число ключей мы поднимаем и мощность бесперебойника в целом почти в 2 раза. Но мощность зависит не только от транзисторов, но и от силового трансформатора. К сожалению, в моем стоит трансформатор от силы на 200-250Вт. Понятно, что снять больше этого не получится, но мощность больше, чем до переделки.
2-ой этап – доработка для увеличения времени работы. Многие спрашивают: «Можно ли вместо штатной батареи использовать автомобильный аккумулятор?». Штатный аккумулятор тоже свинцовый, только герметичный, напряжением 12В и емкостью 7-9А*час в бюджетных устройствах. Так вот, ИБП можно питать от автоаккумуляторов при условии организации дополнительного охлаждения, отбирая нагретый воздух из корпуса.
Нагреваются силовые ключи и трансформатор, работающий на пределе возможности. Берем вентилятор от компьютерного БП, вырезаем отверстие в корпусе и устанавливаем кулер.
Надо помнить, что ИБП должен еще и заряжать аккумулятор. В бесперебойнике встроенный зарядочник рассчитан на штатную батарею и это примерно ток в 1А. Это мало для автоаккумулятора, но учитывая, что он подзаряжается почти все время, этого вполне достаточно. Конечно, при желании можно собрать отдельный зарядочник в корпусе ИБП, но это не входит в задачу данной переделки.
Чтобы подключить авто аккумулятор понадобятся зажимы «крокодил» и клеммы. Я немного не рассчитал высоту кулера и плату ИБП с металлической рамой, пришлось закрепить под небольшим углом, но это не повлияет на работу. Кулер подключен непосредственно к аккумулятору через отдельный выключатель, хотя в идеале желательно задействовать терморегулятор для автоматического вкл/выкл.
Небольшой расчет: допустим автоаккумулятор имеет емкость 60А*час, следовательно, он может питать нагрузку в 720Вт в течение часа. Обычно средний не игровой компьютер потребляет в пределах 250-300Вт, значит емкости хватит на 2,5часа работы. Здесь мы не учли КПД бесперебойника (70-75%), в лучшем случае, аккумулятора хватит на 1,5-2 часа. Но, согласитесь, и это неплохой резерв.
При выезде на природу, где не предусмотрены привычные для нас 220 В, задумываешься о приобретении инвертора. Останавливает стоимость . Но когда умеешь работать паяльником и в состоянии разобраться, где в приборе или устройстве плюс, а где минус, можно решить несложную задачу: сделать инвертор из бесперебойника своими руками. Если ИБП, подключенный к сети 220 В, обеспечивает устройства питанием 12 В, то нельзя ли добиться обратного эффекта: получать 220 В из 12 В? При соответствующей доработке конструкции нет ничего невозможного.
Предлагаемый вариант рассчитан на использование автомобильного аккумулятора в качестве основного источника питания. Не обладая минимальными знаниями по электротехнике, браться за изготовление инвертора нежелательно.
В чем заключаются изменения, позволяющие получить инвертор из бесперебойника, как правило, с отслужившими аккумуляторами?
Рассмотрим процесс реконструкции в общем плане, обращая внимание на критичные для будущей эксплуатации инвертора моменты, так как ИБП разных фирм и моделей имеют конструктивные различия.Моделирование инвертора из ИБП
В процессе преобразования придется разобрать ИБП
, извлечь лишнее, доработать конструкцию, проверить и собрать. Нужен стандартный набор инструментов монтажника: паяльник, отвертки, кусачки, тестер. Пригодятся и запчасти, которые отсутствуют в разбираемом блоке: провод сечением от 4 кв. мм, разъемы, пара привычных крокодильчиков или провод с вилкой автомобильного прикуривателя, накладная розетка, кулер, защитная сетка, крепеж, изолента. Возможно, заранее стоит приготовить дрель для работы с корпусом.
Аккуратно разбираем корпус, вынимаем аккумулятор. Если изготовителем предусмотрена разборка корпуса на отдельные панели, стоит ее произвести: удобнее будет работать. Проще начать с монтажа входа, то есть подачи 12 В. Непосредственно на плате определить плюс и минус, потом подпаять или посадить на соответствующие разъемы красный к плюсу, черный к минусу то, что будет идти к прикуривателю или напрямую к клеммам аккумулятора.