Інвертор 12220 комп'ютерного блоку живлення.

Схема, що розглядається у статті, розроблена для ознайомлювальних цілей. Це проста схемабез ШІМ контролера, який ускладнює її. При правильному складанні вона не потребує налаштування та запрацює відразу. Але простота має і мінуси: напруга на виході не стабілізована, схема не має жодних захистів, вихідний постійний струм.

Тобто. цим перетворювачем не можна живити електродвигуни змінного струму та пристрої з мережевим трансформатором. Можна підключати паяльник, лампу розжарювання та економ лампу. Але все ж таки використовувати таку схему в побутових цілях не варто.

Донором деталей стане несправний блок живлення комп'ютера. Розбираємо корпус та знімаємо плату, відкрутивши 4 гвинти по кутах. Відпаюємо силовий імпульсний трансформатор, тороїдальний дросель групової стабілізації, 2 електролітичні конденсатори 330мкФ х 200В (ємність у них у різних моделях БП може відрізнятися), неполярний конденсатор 1 мкФ. Далі знімаємо радіатори на яких стоять силові транзистори, можуть знадобитися також прокладки та шайби з-під цих транзисторів.

Крім цього потрібні:

2 резистора номіналом від 270 до 470 Ом та потужністю 2Вт,
2 діоди UF5408 або інші ультрафаст (UF) зі струмом не менше 1А і напругою не менше 400В,
2 стабілітрони на 6.8В, потужністю не менше 1Вт,
2 N-канальних транзисторів IRF840 або IRFP460 або IRFP250 або 18N60 (18А, 600В).

Дросель намотаний на торі має кілька обмоток, нам знадобиться лише силова обмотка, яка буде обмежувачем струму. Інші можна відмотати або просто перекусити висновки, щоб не заважали. Якщо такий дросель намотується з нуля, слід намотати від 7 до 15 витків проводом 1.2-1.5мм.

Складання буде проводитися навісним монтажем, без друкованої плати, для максимальної простоти. Розглянемо силовий трансформатор. З одного боку знаходяться два висновки, це буде вторинна обмотка. З іншого боку, де так звана “коса”, кілька висновків. Ми використовуємо 2 висновки зліва, до яких з'єднуватимемо силові висновки транзисторів. Також паралельно до цієї обмотки з'єднуємо конденсатор 1 мкФ.

Встановлюємо транзистори на тепловідведення. Залежно від типу корпусу транзисторів (ізольовані стоки чи ні) можуть знадобитися ізолюючі прокладки та шайби під гвинтами. Потім згинаємо висновки стоків і припаюємо до двох крайніх висновків трансформатора. Припаюємо стабілітрони та резистори.

Тепер для перевірки працездатності зібраної частини схеми треба приєднати лампу розжарювання до вторинної обмотки та подати на вхід напругу від акумулятора. Якщо все зібрано правильно, лампочка загориться, але з неповною яскравістю.
Це тому, що вихідна напруга на вторинній обмотці близько 100В, нам потрібно 220В. Тому додаємо подвійник напруги з 2 електролітичних конденсаторів та 2 діодів UF5408. Також ставимо паралельно шунтуючі резистори 330кОм.

Тепер лампочка 60Вт горить з повною яскравістю.
На вході схеми рекомендується поставити запобіжник на 15-20А.
На закінчення відзначу, що схема працює в широкому діапазоні напруги живлення, починаючи з 6В.

У цій статті ви зможете ознайомитись з детальною покроковою інструкцієюпо виготовленню інвертора змінного струму на 220 В 50Гц з автомобільного акумулятора на 12 В. Такий прилад здатний видавати потужність від 150 до 300Вт.

Схема цього пристрою досить проста.

Ця схема працює за принципом перетворювачів типу Push-Pull. Серцем пристрою буде служити плата CD-4047, що працює як генератор, що задає, а також здійснює управління польовими транзисторами, які працюють в режимі ключів. Усього один транзистор може бути відкритий, якщо будуть відкриті два транзистори в один час, то станеться замикання, в результаті якого згорять транзистори, також це може статися у разі неправильного управління.


Плата CD-4047 не розрахована на високоточне керування польовими транзисторами, але з цим завданням справляється добре. Також для роботи пристрою знадобиться трансформатор із старого ДБЖ на 250 або 300Вт з первинною обмоткою та середньою точкою підключення плюса від джерела живлення.


Трансформатор має достатньо велика кількістьвторинних обмоток, вам буде потрібно за допомогою вольтомметра вимірювати всі відводи та знайти мережеву обмотку на 220В. Потрібні нам дроти будуть видавати максимальний електроопір приблизно 17 Ом, зайві відведення можна видалити.


Перед тим як почати паяти бажано все ще раз перевірити ще раз. Рекомендується вибирати транзистори з однієї партії та однаковими характеристиками, конденсатор часто задає ланцюга мати невеликий витік і вузький допуск. Такі показники визначаються тестером для транзисторів.


Так як у плати CD-4047 немає аналогів, необхідно придбати саме її, а ось польові транзистори, якщо є необхідність, можете поміняти на n-канальні з напругою від 60В і струмом мінімум 35А. Підходять із серії IRFZ.

Також схема може працювати з використанням біполярних транзисторів на виході, але слід врахувати, що потужність пристрою стане набагато меншою, якщо порівнювати із схемою, на якій використовуються «польовики».


Обмежувально затворні резистори повинні мати опір 10-100 Ом, але краще використовувати резистори на 22-47 Ом потужність яких становить 250 мВт.


Ланцюг, що часто задає, збирається виключно з елементів зазначених на схемі, яка має точні налаштування на 50Гц.


Якщо ви правильно зберете прилад, він працюватиме з перших секунд, але при першому запуску важливо підстрахуватися. Для цього замість запобіжника (дивитися схему) необхідно встановити резистор номінал якого становить 5-10 Ом або лампочку на 12В, щоб уникнути вибуху транзисторів якщо були допущені помилки.


Якщо пристрій працює стабільно, то трансформатор видаватиме звук, але ключі не грітимуться. Якщо все працює правильно, резистор (лампочку) потрібно прибрати, а живлення подається через запобіжник.

У середньому інвертор споживає енергії при роботі на холостих від 150 до 300 мА в залежності, яке джерело живлення і тип трансформатора.

Потім потрібно заміряти напругу, що видається, на виході має бути близько 210-260В, це вважається нормальним показником, оскільки інвертор не має стабілізації. Далі потрібно перевірити пристрій, під навантаженням підключивши лампочку на 60 Ватт і дати попрацювати 10-15 секунд, ключі за цей час трохи нагріються, тому що на них немає тепловідведення. Ключі повинні грітися рівномірно, у разі не рівномірного нагріву потрібно шукати, де допущені помилки.

Забезпечуємо інвертор функцією Remote Control






Головний плюсовий провід слід підключити до середньої точки трансформатора, але щоб пристрій почав працювати, до плати потрібно підключити слаботочний плюс. Завдяки цьому запуститься генератор імпульсів.


Кілька пропозицій про монтаж. Все встановлюється в корпус блоку живлення для комп'ютерів, слід установити транзистори на роздільні радіатори.


Якщо буде встановлено загальне тепловідведення, обов'язково ізолюйте корпус транзисторів від радіатора. Кулер підключається до шини на 12В.


Одним із суттєвих недоліків даного інвертора вважається відсутність захисту від замикання і якщо воно станеться, то всі транзистори згорять. Щоб цього не допустити, на виході обов'язково необхідно встановити запобіжник на 1А.


Для запуску інвертора використовується кнопка невеликої потужності, через яку подаватиметься плюс на плату. Силові шини трансформатора слід закріпити до радіаторів транзисторів.


Якщо підключити до виходу перетворювача енергометр, то на ньому зможете побачити, що вихідна частота та напруга в межах допустимого. Якщо у вас вийшло значення більше або менше 50Гц, її потрібно налаштувати, використовуючи багатооборотний змінний резистор, він встановлений на платі.

Купити готовий пристрій не складе проблем– в автомагазинах можна знайти (імпульсні перетворювачі напруги) різної потужності та ціни.

Проте, ціна такого пристрою середньої потужності (300-500 Вт) становить кілька тисяч рублів, а надійність багатьох китайських інверторів досить спірна. Виготовлення своїми руками простого перетворювача – це не лише спосіб відчутно заощадити, а й можливість покращити знання в електроніці. У разі відмови ремонт саморобної схеми виявиться відчутно простіше.

Простий імпульсний перетворювач

Схема цього пристрою дуже проста, а більшість деталей можуть бути вилучені з непотрібного блока живлення комп'ютера. Звичайно, у неї є і відчутний недолік - напруга 220 вольт, що отримується на виході трансформатора далеко за формою від синусоїдального і має частоту значно більше, ніж прийняті 50 Гц. Безпосередньо підключати до нього електродвигуни або чутливу електроніку не можна.

Для того, щоб мати можливість підключати до цього інвертора, що містить імпульсні блокиживлення техніку (наприклад, блок живлення ноутбука), застосовано цікаве рішення – на виході трансформатора встановлений випрямляч із конденсаторами, що згладжують.. Правда, працювати підключений адаптер зможе тільки в одному положенні розетки, коли полярність вихідної напруги збігатиметься з напрямком вбудованого в адаптер випрямляча. Прості споживачі типу ламп розжарювання чи паяльника можна підключати безпосередньо до виходу трансформатора TR1.

Основа наведеної схеми – це ШІМ-контролер TL494, найпоширеніший у таких пристроях. Частоту роботи перетворювача задають резистор R1 і конденсатор C2, їх номінали можна брати дещо різними від зазначених без помітної зміни у роботі схеми.

Для більшої ефективності схема перетворювача включає два плеча на силових польових транзисторах Q1 і Q2. Ці транзистори потрібно розмістити на алюмінієвих радіаторах, якщо передбачається використовувати загальний радіатор – встановлюйте транзистори через ізоляційні прокладки. Замість IRFZ44 можна використовувати близькі за параметрами IRFZ46 або IRFZ48.

Вихідний дросель намотується на феритовому кільці від дроселя, що також витягується з комп'ютерного блоку живлення. Первинна обмотка мотається дротом діаметром 0,6 мм і має 10 витків з відведенням від середини. Поверх її намотується вторинна обмотка, що містить 80 витків. Також можна взяти вихідний трансформатор із зламаного джерела безперебійного живлення.

Читайте також: Як вибрати стабілізатор напруги 220В для дому?

Замість високочастотних діодів D1 та D2 можна взяти діоди типів FR107, FR207.

Так як схема дуже проста, після включення при правильному монтажі вона почне працювати відразу і не вимагатиме ніякого налаштування. Віддавати в навантаження вона зможе струм до 2,5 А, але оптимальним режимом роботи струм не більше 1,5 А - а це більше 300 Вт потужності.

Готовий інвертор такої потужності коштував би близько трьох-чотирьох тисяч рублів.

Ця схема виконана на вітчизняних комплектуючих і досить стара, але це робить її менш ефективною. Головна її перевага - це отримання на виході повноцінного змінного струму з напругою 220 вольт і частотою 50 Гц.

Тут генератор коливань виконаний на мікросхемі К561ТМ2, що є здвоєним D-тригер. Вона є повним аналогом зарубіжної мікросхеми CD4013 і може бути замінена без змін у схемі.

Перетворювач також має два силові плечі на біполярних транзисторах КТ827А. Їх головний недолік у порівнянні з сучасними польовими – це більший опір у відкритому стані, через що нагрівання при тій же потужності, що комутується, у них сильніше.

Так як перетворювач працює на низькій частоті, трансформатор повинен мати потужний сталевий сердечник. Автор схеми пропонує використовувати найпоширеніший радянський мережевий трансформатор ТС-180.

Як і інші інвертори на основі простих ШІМ-схем, цей перетворювач має на виході досить відмінну від синусоїдальної форму напруги, але це дещо згладжується великою індуктивністю обмоток трансформатора та вихідним конденсатором С7. Також через це трансформатор під час роботи може видавати відчутний гомін – це не є ознакою несправності схеми.

Простий інвертор на транзисторах

Цей перетворювач працює за тим самим принципом, що і перераховані вище схеми, але генератор прямокутних імпульсів (мультивібратор) у ньому побудований на біполярних транзисторах.

Особливість цієї схеми полягає в тому, що вона зберігає працездатність навіть на сильно розрядженому акумуляторі: діапазон вхідної напруги становить 3,5...18 вольт. Але, оскільки в ній відсутня будь-яка стабілізація вихідної напруги, при розрядці акумулятора одночасно пропорційно падатиме і напруга на навантаженні.

Так як ця схема також є низькочастотною, трансформатор знадобиться аналогічний використовуваному в інверторі на основі К561ТМ2.

Удосконалення схем інверторів

Наведені у статті пристрої вкрай прості та за рядом функцій не можуть зрівнятися із заводськими аналогами. Для покращення їх характеристик можна вдатися до нескладних переробок, які до того ж дозволять краще зрозуміти принципи імпульсних перетворювачів.

Читайте також: Огляд шаф керування вогнезатримуючими клапанами

Збільшення вихідної потужності

Всі описані пристрої працюють за одним принципом: через ключовий елемент(Вихідний транзистор плеча) первинна обмотка трансформатора з'єднується з входом живлення на час, заданий частотою і шпаруватістю генератора, що задає. При цьому генеруються імпульси магнітного поля, що збуджують у вторинній обмотці трансформатора синфазні імпульси з напругою, що дорівнює напрузі в первинній обмотці, помноженому на відношення числа витків в обмотках.

Отже, струм, що протікає через вихідний транзистор, дорівнює струму навантаження, помноженого на зворотне співвідношення витків (коефіцієнт трансформації). Саме максимальний струм, який може пропускати через себе транзистор, визначає максимальну потужність перетворювача.

Існують два способи збільшення потужності інвертора: або застосувати потужніший транзистор, або застосувати паралельне включення кількох менш потужних транзисторівв одному плечі. Для саморобного перетворювача другий спосіб краще, тому що дозволяє не тільки застосувати більш дешеві деталі, але й зберігає працездатність перетворювача при відмові одного з транзисторів. Без вбудованого захисту від перевантажень таке рішення значно підвищить надійність саморобного приладу. Зменшиться і нагрівання транзисторів при їх роботі на колишньому навантаженні.

На прикладі останньої схеми це виглядатиме так:

Автоматичне вимкнення при розряді акумулятора

Відсутність у схемі перетворювача пристрою, що автоматично відключає його при критичному падінні напруги живлення, може серйозно підвести Васякщо залишити такий інвертор підключеним до акумулятора автомобіля. Доповнити саморобний інвертор автоматичним контролем буде дуже корисно.

Найпростіший автоматичний вимикачнавантаження можна зробити з автомобільного реле:

Як відомо, кожне реле має певну напругу, при якій замикаються його контакти. Підбором опору резистора R1 (воно становитиме близько 10% від опору реле обмотки) налаштовується момент, коли реле розірве контакти і припинить подачу струму на інвертор.

ПРИКЛАД: Візьмемо реле з напругою спрацьовування (U р) 9 вольт і опором обмотки (R про) 330 ом. Щоб воно спрацьовувало при напрузі вище 11 вольт (U min) , послідовно з обмоткою потрібно включити резистор із опоромR н, що розраховується з умови рівностіU р /R про =(U min -U р)/R н. У нашому випадку знадобиться резистор на 73 ома, найближчий стандартний номінал – 68 ом.

Звичайно, цей пристрій вкрай примітивний і є швидше розминкою для розуму. Для стабільнішої роботи його потрібно доповнити нескладною схемою управління, яка підтримує поріг відключення набагато точніше:

У наш час у кожного в господарстві або взагалі в легкому доступі є часом по кілька блоків живлення від комп'ютера які і не потрібні, просто лежать, припадають пилом і займають цінне місце. А може вони взагалі згорілі, але це не важливо, адже з нього треба взяти лише деякі елементи. Збирав якось плату такого перетворювача (). І вирішив знову зробити ще одну, бо радіодеталі були, і друкована плата вже була виготовлена ​​колись зайва. Мікросхему застосовував нову – з магазину, але іноді саме їх чи подібні аналоги ставлять у самих блоках живлення ATX.

Трансформатор малого розміру - з блоку 250 ват. Транзистори вирішив взяти із запасом - 44N польові, так само абсолютно нові.


Знайшов алюмінієвий радіатор, транзистори навернув через заглушки і підкладки промазав добре все термопастою.


Схема перетворювача напруги 12-220 завелася відразу, живлення подавалося від акумулятора 12 вольт 7 а/год ємністю, на клемах якого при свіжій зарядці було близько 13 вольт. Як навантаження (під таку потужність і збиралося приблизно) - лампочка 60 ватів на 220 вольт, світиться не на все розжарення, але все ж таки добре.


Радіатор узяв із запасом – товщина 2 мм алюмінієвий, тепло відводить добре. Після півгодини роботи під навантаженням польові транзистори нагрілися лише до 40 градусів! Струмоспоживання приблизно 2.7 ампер від акумулятора, робота стабільна без зривів і перегрівів, а ось трансформатор дещо замало і гріється (правда витримує і не згоряє нічого) температура трансформатора близько 5-60 градусів при роботі на таке ж навантаження, думаю більше 80 ватів не витягнути з такого перетворювача або доведеться ставити активне охолодження у вигляді вентилятора, адже транзистори витримають значно більші навантаження і більше ніж впевнений, що з таким радіатором протягнуть усі 200 ват.


Схема перетворювача 12-220 проста у повторенні, при складанні точно в номінал, обидві плати запрацювали відразу.

Відео випробувань перетворювача


Відео роботи схеми наочно показує струм, що протікає в ланцюгу, і роботу лампи на 60 ват. До речі, дроти у мультиметра D832 при такому струмі за півгодини неабияк підігрілися. З доробок, якщо ставитимете більший трансформатор, то розширте друк, інакше не влізе за розмірами більший трансформатор, і навіть з маленьким все виходить.


Для любителів мініатюризації звичайно це добре, але відстань від трансформатора до транзисторів виходить на практиці менше 1 см, і вони своїм теплом трохи підігрівають і без того теплий трансформатор, добре ще на пару сантиметрів віднести ключі і в платі парочку отворів зробити, для вентиляції проточним потоком повітря знизу нагору. Автор матеріалу – Redmoon.