Как сделать инверторы (преобразователи) 12-220 В своими руками
Для подключения бытовых приборов к автомобильной сети 12 В необходим инвертор, повышающий напряжение до стандартных 220 В. Хотя магазины предлагают множество готовых решений, их стоимость часто высока. Если вы разбираетесь в основах электротехники, можно собрать преобразователь самостоятельно. В этой статье рассмотрим две доступные схемы и ключевые аспекты их реализации.
Типы преобразователей напряжения
Существует три основных типа преобразователей. Первый и самый распространённый — повышающий инвертор 12-220 В, который позволяет использовать обычные устройства (телевизоры, инструменты) в автомобиле. Второй тип выполняет обратную функцию — понижает напряжение с 220 В до 12 В для обеспечения безопасности в помещениях с повышенной влажностью (бани, ванные, бассейны). Третий вариант — стабилизатор с двойным преобразованием: 220 В → 12 В → 220 В. Такой подход позволяет получить идеальную синусоиду на выходе, что критично для чувствительной электроники, например, газовых котлов или устройств с цифровым управлением.
Готовые преобразователи напряжения широко представлены в продаже, но их можно собрать и самостоятельно.
Импульсный преобразователь 12-220 В на 300 Вт
Эта схема отличается простотой и доступностью компонентов — многие детали можно взять из старого компьютерного блока питания. Однако у неё есть недостатки: форма выходного сигнала далека от идеальной синусоиды, а частота превышает стандартные 50 Гц. Поэтому такой инвертор подходит только для устройств, нечувствительных к качеству питания: ламп накаливания, паяльников, зарядных устройств для телефонов.
В нормальном режиме схема выдаёт ток до 1,5 А (мощность около 300 Вт), а в пиковом — до 2,5 А, но при этом транзисторы сильно нагреваются.
Схема преобразователя на основе ШИМ-контроллера TL494.
Сердцем схемы является ШИМ-контроллер TL494. Полевые транзисторы Q1 и Q2 необходимо установить на радиаторы, желательно раздельные. Если используется общий радиатор, между транзисторами и его поверхностью нужно проложить изолирующие прокладки. Вместо указанных IRFZ244 можно применить аналогичные IRFZ46 или IRFZ48.
Рабочая частота задаётся резистором R1 и конденсатором C2. Их номиналы могут незначительно отличаться от указанных. Трансформатор можно использовать от нерабочего ИБП компьютера. Если он неисправен, можно намотать обмотки самостоятельно на ферритовом кольце: первичная обмотка — 10 витков с отводом от середины, вторичная — 80 витков проводом диаметром 0,6 мм.
Для подключения более требовательных устройств на выход инвертора добавляют выпрямитель, который сглаживает пульсации и приближает напряжение к стандартному.
Схема с выпрямителем для улучшения выходных характеристик.
В выпрямителе используются высокочастотные диоды HER307, но их можно заменить на FR207 или FR107. Ёмкости конденсаторов рекомендуется подбирать в соответствии со схемой.
Инвертор на микросхеме КР1211ЕУ1
Эта схема построена на специализированной микросхеме-генераторе КР1211ЕУ1, которая формирует противофазные импульсы с временным сдвигом для предотвращения одновременного открытия ключей. Напряжение питания микросхемы стабилизируется на уровне 9,5 В с помощью параметрического стабилизатора на стабилитроне Д814В.
В качестве силовых ключей используются мощные полевые транзисторы IRL2505 (VT1 и VT2) с очень низким сопротивлением открытого канала (около 0,008 Ом). Они способны выдерживать постоянный ток до 104 А, что позволяет получить мощность до 400 Вт. При мощности свыше 200 Вт транзисторы необходимо устанавливать на радиаторы.
Схема повышающего преобразователя на микросхеме КР1211ЕУ1.
Частота импульсов зависит от номиналов резистора R1 и конденсатора C1. Конденсатор C6 на выходе подавляет высокочастотные помехи. Трансформатор лучше использовать готовый, включив его в обратном порядке: низковольтная обмотка становится первичной, а высоковольтная — вторичной.
При монтаже обратите особое внимание на силовые цепи: провода должны быть большого сечения, так как токи могут достигать 40 А при мощности 400 Вт.
Инвертор с чистой синусоидой на выходе
Схемы преобразователей с идеальной синусоидой значительно сложнее и требуют глубоких знаний в радиотехнике. Для большинства мастеров проще собрать такое устройство из готовых модулей или плат, что подробно демонстрируется в тематических видеообзорах.
Пример схемы инвертора 12-220 В с чистой синусоидой на выходе.
В видеоматериалах часто рассматриваются сборка преобразователей на 24 В с последующей адаптацией для 12 В, а также методы настройки выходного напряжения. Эти ресурсы могут стать отличным практическим руководством для тех, кто решил взяться за создание качественного инвертора своими руками.