Меню

Инвертор для зарядки аккумуляторов

Инвертор для зарядки аккумуляторов

Общая информация

Многие сварочные инверторы, будь они бытовое или профессиональные, могут быть оснащены встроенной пуско-зарядной функцией. Типичный пример такого аппарата — Калибр СВИЗ 200АП.

Этот и подобные ему аппараты считается пускозарядным, поскольку к нему можно подключить любой аккумулятор и осуществить его зарядку и/или запуск. Инвертор с пуско-зарядной функцией – это и сварочный аппарат, и пусковое устройство для автомобиля, и зарядка аккумулятора в одном корпусе. Удобно? Еще бы!

С помощью такого прибора можно в мороз запустить двигатель автомобиля, подзарядить автомобильный аккумулятор и другие типы АКБ. Вы можете в любой сложной ситуации своими руками решить множество бытовых проблем.

Поэтому, отвечаем на самый популярный вопрос: «А можно ли зарядить аккумулятор сварочным инверторным аппаратом?». Ответ: да! Но только в том случае, если аппарат оснащен этой функцией.

Особенности

Зарядка любого аккумулятора сварочным инверторным аппаратом требует соблюдения некоторых правил и знания особенностей. Мы перечислим основные нюансы, на которые вам следует обратить внимание.

Для начала о самих аккумуляторах, в частности автомобильных, поскольку они чаще всего и заряжаются с помощью таких инверторов. В процессе эксплуатации АКБ теряет свои свойства, в результате емкостные характеристики снижаются. А если добавить к этому минусовую температуру, то АКБ будет «садиться» с катастрофической скоростью. Из-за этого вы просто не сможете нормально завести свой автомобиль. Какие есть способы решения этой проблемы? АКБ можно подсоединить к АКБ другого автомобиля или завести «с толкача».

Но эти методы малоэффективны и зачастую не работают при «оживлении» современной иномарки. В таких ситуациях на помощь приходит инвертор со встроенной функцией пуско зарядного устройства. Конечно вы можете купить отдельный агрегат, предназначенный исключительно для зарядки. Но инвертор более функционален в быту. Им можно и подзарядить аккум, и сварку выполнить.

Применение

Обращаем внимание что для этих целей нужно использовать только специальный сварочный инвертор с пуско зарядной функцией Обычный инверторный аппарат не подойдет для этих целей Он просто не предназначен для этого. Аппарат с пускозарядной функцией способен понижать выходное напряжения до необходимых АКБ 12 или 24 Вольт. А обычный инвертор просто выдаст 50 Вольт и ваш аккум сгорит.

Самодельный инверторный сварочный аппарат

Хотим сегодня предложить вам схему самодельного сварочного инвертора, который вы если постараться сумеете собрать своими руками. Макс потребляемый ток — 32 ампера, 220 в. Ток сварки — Примерно 250 ампер, это достаточно чтобы без проблем варить электродом 5-кой, длина дуги 1 см, переходящим больше 1 см в низкотемпературную плазму. КПД источника на уровне заводских, а может и лучше (имеется в виду инверторные).

Сразу хотим вас предупредить что собрать инвертор не очень простое дело и под силу человеку уже державшему ранее паяльник в руках. Поэтому если вы не относитесь к их числу рекомендуем приобрести хорошо зарекомендовавший себя инвертор «Сварог» модели ARC однофазные аппараты, рассчитанные на 160-200 А, так и промышленные трехфазные модели, имеющие максимальную мощность сварочного тока от 250 до 630 А. Эти модели отличаются высоким значением КПД, портативностью, низкой энергоемкостью, стабильностью горения дуги.

Рис.1 Принципиальная схема блока питания.

Трансформатор намотан на феррите Ш7х7 или 8х8 Первичка имеет 100 витков провода ПЭВ 0.3мм. Вторичка 2 имеет 15 витков провода ПЭВ 1мм. Вторичка 3 имеет 15 витков ПЭВ 0.2мм. Вторичка 4 и 5 по 20 витков провода ПЭВ 0.35мм. Все обмотки необходимо мотать во всю ширину каркаса, это дает ощутимо более стабильное напряжение.

Рис.2 Принципиальная схема сварочного инвертора

На рисунке 2 — принципиальная схема инвертора. Частота — 41 кГц, но можно испытать и 55 кГц. Трансформатор на 55кгц тогда 9 витков на 3 витка, для увеличения ПВ трансформатора.

Трансформатор на 41кгц — два комплекта Ш20х28 2000нм, зазор 0.05мм, газета прокладка, 12вит х 4вит, 10кв мм х 30 кв мм, медной лентой (жесть) в бумаге. Обмотки трансформатора намотаны из медной жести толщиной 0.25 мм шириной 40мм обернутые для изоляции в бумагу которую используют в касовых аппратах. Вторичная обмотка наматывается из 3 х слоев жести (бутерброд) разделенных между собой фторопластовой лентой, для изоляции,Чтобы получить лучшую проводимость высоко- частотных токов, контактные концы вторичной обмотки на выходе трансформатора спаяны вместе. Дроссель L2 намотали на сердечнике Ш20х28, феррит 2000нм, 5 витков, 25 кв.мм, зазор 0.15 — 0.5мм (два слоя бумаги от принтера). Токовый трансформатор – датчик тока два кольца К30х18х7 первичка продетый провод через кольцо , вторичка 85 витков провод сечением 0.5мм.

Сборка сварочного аппарата. Намотка трансформатора. Намотку трансформатора нужно делать с помощью медной жести толщиной 0.3мм и шириной 40мм, ее нужно обернуть термобумагой от кассового аппарата толщиной 0.05мм, эта бумага прочная и не так рвется как обычная при намотке трансформатора.

Вы скажите, а почему не намотать обычным толстым проводом, а нельзя потому что этот трансформатор работает на высокочастотных токах и эти токи вытесняются на поверхность проводника и середину толстого провода не задействует, что приводит к нагреву, называется это явление Скин эффект!

И с ним надо бороться, просто надо делать проводник с большой поверхностью, вот тонкая медная жесть этим и обладает она имеет большую поверхность по которой идет ток, а вторичная обмотка должна состоять из бутерброда трех медных лент разделенных фторопластовой пленкой, она тоньше и обернуты все эти слои в термобумагу. Эта бумага обладает свойством темнеть при нагреве, нам это не надо и плохо, от этого не будет пускай так и останется главное, что не рвется.

Можно намотать обмотки проводом ПЭВ сечением 0.5…0.7мм состоящих из нескольких десятков жил, но это хуже, так как провода круглые и состыкуются между собой с воздушными зазорами, которые замедляют теплообмен и имеют меньшую общую площадь сечения проводов вместе взятых в сравнении с жестью на 30%, которая может влезть окна ферритового сердечника.

У трансформатора греется не феррит, а обмотка поэтому нужно следовать этим рекомендациям.

Трансформатор и вся конструкция должны обдуваться внутри корпуса вентилятором на 220 вольт 0.13 ампера или больше.

Конструкция Для охлаждения всех мощных компонентов хорошо использовать радиаторы с вентиляторами от старых компьютеров Pentium 4 и Alton 64. Мне эти радиаторы достались из компьютерного магазина делающего модернизацию, всего по 3…4$ за штуку.

Силовой косой мост нужно делать на двух таких радиаторах, верхняя часть моста на одном, нижняя часть на другом. Прикрутить на эти радиаторы диоды моста HFA30 и HFA25 через слюдяную прокладку. IRG4PC50W нужно прикручивать без слюды через теплопроводящую пасту КТП8.

Выводы диодов и транзисторов нужно прикрутить на встречу друг другу на обоих радиаторах, а между выводами и двумя радиаторами вставить плату, соединяющею цепи питания 300вольт с деталями моста.

На схеме не указано нужно на эту плату в питание 300V припаять 12…14 штук конденсаторов по 0.15мк 630 вольт. Это нужно, чтобы выбросы трансформатора уходили в цепь питания, ликвидируя резонансные выбросы тока силовых ключей от трансформатора.

Остальная часть моста соединяется между собой навесным монтажом проводниками не большой длины.

Ещё на схеме показаны снаберы, в них есть конденсаторы С15 С16 они должны быть марки К78-2 или СВВ-81. Всякий мусор туда ставить нельзя так как снаберы выполняют важную роль: первая — они глушат резонансные выбросы трансформатора вторая — они значительно уменьшают потери IGBT при выключении так как IGBT открываются быстро, а вот закрываются гораздо медленнее и во время закрытия емкость С15 и С16 заряжается через диод VD32 VD31 дольше чем время закрытия IGBT, то есть этот снабер перехватывает всю мощь на себя не давая выделяться теплу на ключе IGBT в три раза чем было бы без него. Когда IGBT быстро открываются, то через резисторы R24 R25 снаберы плавно разряжаются и основная мощь выделяется на этих резисторах.

Настройка Подать питание на ШИМ 15 вольт и хотя бы на один вентилятор для разряда емкости С6 контролирующую время срабатывания реле.

Реле К1 нужно для замыкания резистора R11, после того, когда зарядятся конденсаторы С9…12 через резистор R11 который уменьшает всплеск тока при включении сварочного в сеть 220 вольт.

Без резистора R11 на прямую, при включении получился бы большой БАХ во время зарядки емкости 3000 мкф./400V, для этого эта мера и нужна.

Проверить срабатывание реле замыкающие резистор R11 через 2…10 секунд после подачи питания на плату ШИМ.

Проверить плату ШИМ на присутствие прямоугольных импульсов идущих к оптронам HCPL3120 после срабатывания обоих реле К1 и К2.

Ширина импульсов должна быть шириной относительно нулевой паузе 44% нулевая 66%

Проверить драйвера на оптронах и усилителях ведущих прямоугольный сигнал амплитудой 15вольт убедится в том, что напряжение на IGBT затворах не превышает 16 вольт.

Подать питание 15 Вольт на мост для проверки его работы на правильность изготовления моста.

Ток потребления при этом не должен превышать 100 мА. на холостом ходу.

Убедится в правильной фразировке обмоток силового трансформатора и трансформатора тока с помощью двух лучевого осциллографа .

Читайте также:  Корпуса mini ITX с внешними блоками питания в Москве

Один луч осциллографа на первичке, второй на вторичке, чтобы фазы импульсов были одинаковые, разница только в напряжении обмоток.

Подать на мост питание от силовых конденсаторов С9…С12 через лампочку 220 вольт 150..200 ватт предварительно установив частоту ШИМ 55 кгц. подключить осциллограф на коллектор эмиттер нижнего IGBT транзистора посмотреть на форму сигнала, чтобы не было всплесков напряжения выше 330 вольт как обычно.

Начать понижать тактовую частоту ШИМ до появления на нижнем ключе IGBT маленького загиба говорящем о перенасыщении трансформатора, записать эту частоту на которой произошел загиб поделить ее на 2 и результат прибавить к частоте перенасыщения, например перенасыщение 30 кГц. делим на 2 = 15 и 30+15=45, 45 это и есть рабочая частота трансформатора и ШИМа.

Ток потребления моста должен быть около 150 мА. и лампочка должна еле светиться, если она светится очень ярко, это говорит о пробое обмоток трансформатора или не правильно собранном мосте.

Подключить к выходу сварочного провода длиной не мене 2 метров для создания добавочной индуктивности выхода.

Подать питание на мост уже через чайник 2200 Ватт, а на лампочку установить силу тока на ШИМ минимум R3 ближе к резистору R5, замкнуть выход сварочного проконтролировать напряжение на нижнем ключе моста, чтобы было не более 360 вольт по осциллографу, при этом не должно быть ни какого шума от трансформатора. Если он есть — убедиться в правильной фазировке трансформатора -датчика тока пропустить провод в обратную сторону через кольцо.

Если шум остался, то нужно расположить плату ШИМ и драйвера на оптронах подальше от источников помех в основном силовой трансформатор и дроссель L2 и силовые проводники.

Еще при сборке моста драйвера нужно устанавливать рядом с радиаторами моста над IGBT транзисторами и не ближе к резисторам R24 R25 на 3 сантиметра. Соединения выхода драйвера и затвора IGBT должны быть короткие. Проводники идущие от ШИМ к оптронам не должны проходить рядом с источниками помех и должны быть как можно короче.

Все сигнальные провода от токового трансформатора и идущие к оптронам от ШИМ должны быть скрученные, чтобы понизить уровень помех и должны быть как можно короче.

Дальше начинаем повышать ток сварочного с помощью резистора R3 ближе к резистору R4 выход сварочного замкнут на ключе нижнего IGBT, ширина импульса чуть увеличивается, что свидетельствует о работе ШИМ. Ток больше — ширина больше, ток меньше — ширина меньше.

Не какого шума быть не должно иначе выйдут из строя IGBT.

Добавлять ток и слушать, смотреть осциллограф на превышение напряжения нижнего ключа, чтобы не выше 500 вольт, максимум 550 вольт в выбросе, но обычно 340 вольт.

Дойти до тока, где ширина резко становиться максимальной говорящим, что чайник не может дать максимальный ток.

Все, теперь на прямую без чайника идем от минимума до максимума, смотреть осциллограф и слушать, чтобы было тихо. Дойти до максимального тока, ширина должна увеличиться, выбросы в норме, не более 340 вольт обычно.

Начинать варить, в начале 10 секунд. Проверяем радиаторы, потом 20 секунд, тоже холодные и 1 минуту трансформатор теплый, спалить 2 длинных электрода 4 мм. трансформатор чуток горячий

Радиаторы диодов 150ebu02 заметно нагрелись после трех электродов, варить уже тяжело, человек устает, хотя варится классно, трансформатор горяченький, да и так уже не кто не варит. Вентилятор, через 2 минуты трансформатор доводит до теплого состояния и можно варить снова до опупения.

Источник

Инверторный Блок питания или пускач для авто

Схема

Когда автомобиль долгое время стоит без дела, нужно его хотя бы раз в месяц заводить. Аккумуляторная батарея хорошо снабжает электричеством автомобиль на протяжении 4-5 лет, затем она не в состоянии нормально обеспечивать электричеством машину, а также плохо заряжается от генератора или портативного зарядного устройства. После большого опыта сборки сварочных инверторов, у меня появилась идея сделать на основе таких аппаратов устройство для запуска двигателя.

Это устройство можно использовать как с установленным аккумулятором, так и без него. С аккумуляторной батареей инверторному блоку питания будет даже легче заводить двигатель. Я пытался завести без батареи двигатель на 88 лошадиных сил. Эксперимент удался, без каких либо поломок.

На инверторе нужно настроить выходное напряжение 11,2 В. Стартер двигателя внутреннего сгорания, рассчитан на такое напряжение (10-11 В). Инверторный блок питания, который мы собираем имеет возможность стабилизации напряжения, а также функцию защиты от максимальных токов 224 А, защиту от замыкания электропроводки.

схема инвертора

схема полностью

Технология IGBT , по которой разрабатывалась электрическая схема устройства, основана на принципе полного открытия и полного закрытия мощных транзисторов, которые используются в блоке. Это дает возможность как нельзя лучше минимизировать потери на ключах IGBT.

На выходе имеется возможность регулировать силу тока и напряжение за счет изменения ширины импульсов управления силовыми ключами. Так как они работают на высоких частотах, то и регулировку нужно осуществлять на частоте 56 кГц. Такая идеализация работы возможна лишь при стабильной частоте на выходе, а также удержание ее на таких уровнях, при которых действует блок питания. В таком случае будет, изменятся, только ширина и длительность напряжения в диапазоне (0% – 45%), от ширины импульса. Остальные 55% – это нулевой уровень напряжения на ключе управления.

Трансформатор инверторного блока имеет ферритовый сердечник. Это дает возможность подстраивать прибор на высокой частоте 56 кГц. На металлическом сердечнике не создаются вихревые токи.

IGBT транзисторы – обладают необходимой мощностью, а также не создают вокруг себя вихревых полей. Зачем же нужно создавать такие высокие частоты в блоке питания? Ответ очевиден. При использовании трансформатора, чем выше частота напряжения, тем меньше нужно витков обмотки на сердечнике. Еще одним плюсом высокой частоты работы, высокого КПД трансформатора, который в данном случае становит 95%, так как обмотки сердечника выполнены из толстого провода.

Трансформаторное устройство, используемое в схеме маленькое по габаритам и очень легкое. Широтное импульсное устройство (ШИМ) – создает меньше потерь, стабилизируя напряжение, в сравнении с аналоговыми элементами стабилизации. В последнем случае мощность рассеивается на мощных транзисторах.

Те люди, которые разбираются немного в радиоэлектронике, могут заметить, что трансформатор подключается к источнику питания во время тактов двумя ключами. Один подсоединяется к плюсу, другой к минусу. Электрическая схема построения по принципу Фли Бак предусматривает подключение трансформатора с одним ключом. Такое подключение приводит к большим потерям мощности (составляет в общей сложности порядка 10-15 % от полной мощности), так как индуктивные обмотки рассеивают энергию на резисторе. Такие потери мощности недопустимы для построения мощных источников питания в несколько киловатт.

В приведенной схеме такой недочет устранен. Выброс энергий уходит через диоды VD18 и VD19 обратно в питание моста, что в свою очередь еще больше повышает КПД трансформатора.

Потери на дополнительном ключе становят не более 40 Ватт. Схема Фли Бак предусматривает такие потери на резисторе, которые ставят 300-200 Ватт. Транзистор IRG64PC50W, который применяется в электрической схеме блока питания по технологии IGBT, имеет особенность быстрого открытия. В то же время скорость го закрытия намного хуже, что производит к импульсному нагреву кристалла в момент закрытия транзистора. На стенках транзистора выделяется около 1 кВт энергии в виде тепла. Такая мощность очень большая для транзистора, что чревато перегревом.

Для снижения этой мгновенной мощности между коллектором и эмиттером транзистора включают дополнительную цепь С16 R24 VD31. Тоже самое было сделано и с верхними IGBT транзистора, которая снижает мощность на кристалле в момент закрытия. Такое внедрение приводит до повышения мощности в момент открытия ключа транзистора. Но оно происходит практически мгновенно.

В момент открытия IGBT конденсатор С16 разряжается через резистор R24. Зарядка происходит в момент закрытия транзистора через быстрый диод VD3. Как следствие этого, затягивается формат подъема напряжения. Пока закрывается IGBT – снижается выделяемая мощность на ключе транзистора.

Такое изменение электрической цепи отлично справляется с резонирующими выбросами трансформатора, тем самым не позволяя напряжению выше 600 вольт через ключ.

IGBT – это составной трансформатор, который состоит из полевого и биполярного транзистора с переходом. Полевой транзистор выступает тут в качестве главного. Для того, чтобы им управлять требуются прямоугольные импульсы с амплитудой не меньше 12 В, а также не больше 18 В. На этом участке цепи включены специальные оптроны (HCPL3120 или HCPL3180). Возможная импульсная рабочая нагрузка составляет 2 А.

Оптрон работает таким образом. В том случае, когда появится напряжение на светодиоде оптрона, входы 1,2,3 и 4 – запитаны. На выходе мгновенно формируется мощный импульс тока с амплитудой 15,8 В. Уровень импульса ограничен резисторами R55 и R48.

Когда напряжение на светодиоде пропадает, наблюдается спад амплитуды, который открывает транзистор Т2 и Т4. Таким образом создается ток более высокого уровня на резисторах R48 и R58, а также происходит быстрая разрядка конденсатора ключа IGBT.

Мост вместе с драйверами на оптронах собираем на базе радиатора от компьютера Pentium 4, у которого плоское основание. На поверхность радиатора перед установкой транзисторов необходимо нанести термопасту.

Читайте также:  Лучшие блоки питания от 1300 до 1500 Вт

Радиатор нужно распилить на две части таким образом, чтобы верхний и нижний ключ не имели электрического контакта между собой. Диоды крепятся к радиатору специальными слюдяными прокладками. Все силовые соединения устанавливаем с помощью применения навесного монтажа. На шину питания понадобится припаять 8 штук пленочных конденсаторов по 150 нФ каждый и максимальным напряжением 630 В.

Выходная обмотка силового трансформатора и дроссель

Так как выходные напряжения без нагрузки достигают 50 В, его нужно необходимо было выпрямить с помощью диодов VD19 и VD20. Затем нагрузочное напряжение поступает на дроссель с помощью которого происходит сглаживание и деление напряжения пополам.

Во время когда IGBT транзисторы открыты наступает фаза насыщения дросселя L3. Когда IGBT находится в закрытом состоянии, наступает фаза разрядки дросселя. Разрядка происходит через замыкающий цепь диод VD22 и VD21. Таким образом ток который поступает на конденсатор выпрямляется.

Стабилизация и ограничение тока при широтноимпульсной модуляции

Устройство, о котором далее пойдет речь – мозг блока питания ИС2845. Он создает рабочий такт с измененяемой шириной импульса, в зависимости от входного напряжения в точках входа 1 и 2, а также тока на входе 3.

2 – это вход для усиления напряжения, 1 – выход усилителя. Усилитель изменяет рабочий ток инвертора, а также ширину импульса. Дискретные изменения создают нагрузочную характеристику в зависимости от напряжения обратной связи между блоком питания и входом микросхемы. На выводе 2 микросхемы поддерживается напряжение 2,5 В.

Ширина рабочего импульса зависит от напряжения на входе 2 микросхемы. Ширина импульса становится шире, если напряжение больше 2,5 В. Если же напряжение меньше указанного, то ширина зауживается.

Стабильность работы блока питания зависит от резисторов R2 и R1. Если напряжение сильно проседает вследствие больших выходных токов, то необходимо увеличить сопротивление резистора R1.

Иногда бывает, что в процессе настройки блок начинает издавать некие жужжащие звуки. В таком случае необходимо регулировать резистор R1 и емкости конденсаторов С1 и С2. Если даже такие меры не в состоянии помочь, можно попробовать уменьшить количество витков дросселя С3.

Трансформатор должен работать тихо, иначе сгорят транзисторы. Если даже все вышеперечисленный меры не помогли, нужно добавить несколько конденсаторов по 1 мкФ на три канала БП.

Снимок3

Плата силовых конденсаторов 1320 мкФ

Во время включения блока питания в сеть с напряжением 220 В, происходит скачок тока, после чего выходят из строя диодная сборка VD8, во время зарядки емкости конденсатора. Для предотвращения такого эффекта нужно установить резистор R11. Когда конденсаторы зарядятся, таймер на нулевом транзисторе даст команду сомкнуть контакты и зашунтировать реле. Теперь нужный по величине рабочий ток поступает на электрический мост с трансформатором.

Таймер на VT1 размыкает контакты реле К2, что позволяет использовать процесс широтноимпульсной модуляции.

Снимок4

Настройка блока

Первым делом необходимо подать напряжение в 15 В на силовой мост, проследить правильную работы моста а также монтаж элементов. Далее можно запитать мост напряжением сети, в разрыв между +310 В, где расположены конденсаторы 1320 мкФ и конденсатор с емкостью 150 нФ, поставить лампочку на 150-200 Ватт. Затем подключаем к электрической цепи осфилограф на коллектор-эмиттер нижнего силового ключа. Нужно убедится, что выбросы расположены в нормальной зоне, не выше 330 В. Далее выставляем тактовую частоту ШИМа. Нужно понижать частоту до тех пор, пока не появится на осциллограмме маленький изгиб импульса, который свидетельствует о перенасыщении трансформатора.

Рабочая тактовая частота трансформатора рассчитывается таким образом: сначала измеряем тактовую частоту перенасыщения трансформатора, делим ее на 2 и результат прибавляем к частоте, на которой произошел изгиб импульса.

Затем нужно запитать мост через чайник, мощностью 2 кВт. Отсоединяем обратную связь ШИМ по напряжению, подаем регулируемое напряжение на резистор R2 в месте соединения его с стабилитроном D4 от 5 В до 0, тем самым регулируя ток замыкания от 30 А и до 200 А.

Настраиваем напряжение на минимум, ближе к 5 В, отпаиваем конденсатор С23, замыкаем выход блока. Если вы услышали звон, необходимо пропустить провод в другую сторону. Проверяем фазировку обмоток силового трансформатора. Подключаем осциллограф на нижний ключ и увеличиваем нагрузку, чтобы не было звона, или даже всплеска напряжения выше 400 В.

Измеряем температуру радиатора моста, чтобы радиатор нагревался равномерно, что свидетельствует о качественных мостах. Подключаем обратную связь по напряжению. Ставим конденсатор С23, измеряем напряжение, чтобы оно находилось в пределах 11-11,2 В. Нагружаем источник питания небольшой нагрузкой, величиной в 40 Ватт.

Настраиваем тихую работу трансформатора, изменяя количество витков дросселя L3. Если и это не помогает, увеличиваем эмкость конденсатора С1 и С2, или же размещаем плату ШИМ подальше от помех силового трансформатора.

Источник



Можно ли использовать сварочный инвертор как блок питания

Добрый день.
Не уверен, что правильно выбрал раздел, но вроде этот наиболее подходящий.

Помогите выбрать инвертор. Нужен в качестве источника постоянного тока(напряжения) Не для сварки.
Мощность потребляемая будет до 1,5 квт.Предположительная нагрузка в пределах от 1 до 5 ом.Тип нагрузки- грунт.
Не будет ли инвертор расценивать такую постоянную (очень медленно меняющуюся) нагрузку как залипание электрода?
Также очень критичен температурный режим работы. В паспорте должно быть указанно от минус 30 до плюс 40.
Избыточная мощность инвертора не пугает в разумных пределах. 2-4 квт будет норм. Работа будет круглогодичная,
но отбираемая мощность не выше 1,5квт( будет регулироваться внешним контролером)
Если интересно нафига такое нужно, то это силовой блок для станции катодной защиты подземных коммуникаций.
Нужно для поддержки защитного потенциала на трубе в грунте.
Также очень важно регулировать ток от как можно меньшего значения.
В идеале от 0 или нескольких ампер- это наверное вообще нереально?(огромный шунт из куска нихрома итд не предлагать)
Величина напряжения холостого хода от 30 до 60 В.
Кто что знает- помогите. В интернет за готовой станцией катодной защиты не посылать.
А вот если вдруг подходящий инверторный блок питания за вменяемые деньги.
Я искал. не нашёл. Надежда на сварочники.
В планах- найти подходящий источник, и вместо крутилки инвертора подавать сигнал управления
с внешнего контролера который будет знать параметры выхода силового блока(амперметр + вольтметр).
Ну и управлять инвертором с контролера. Внешним сигналом вместо крутилки.
Ну то такое, мне бы инвертор постоянного тока с регулировкой ШИМ найти, а дальше разберемся.
П.с стабилизация напряжения и тока не нужна. Нужно так как в инверторах- управлять мощностью,а дальше по закону Ома.

Смотрел патоновский инвертор Патон ВДИ-160 E
не подходит ток от 20 А и температура по паспорту от минус 25. нужно от минус 30.
А так, почти идеально.

О, вот вроде лучше SSVA-mini «Самурай» — от минус 30 и от 5 А. Почти идеал
А от 0А нереально найти?
И вопрос про сработку или несработку всяких защит (типа от залипания) остается открытым. Может кто-то подсказать здравые мысли ?

Источник

Как сделать сварочный инвертор своими руками

Для выполнения сварочных работ в домашних условиях незаменим сварочный инверторный аппарат. Принцип его работы основан на использовании транзисторов и переключателей, при помощи которых сначала сетевое напряжение трансформируется в постоянное.

Затем изменяются характеристики тока (повышается частота синусоиды). Эти действия приводят к понижению значения напряжения, что приводит к выпрямлению тока, при этом частота тока не изменяется.

  • Подготовительный этап ↓
  • Блок питания инвертора ↓
  • Корпус ↓
  • Силовая часть и инверторный блок ↓
  • Система охлаждения ↓
  • Сборка ↓
  • Проверка работы ↓
  • Правила эксплуатации ↓
  • Блиц-советы ↓

Сварочный инвертор

Широкое использование данных аппаратов связано с рядом его достоинств, к которым можно отнести:

  • Небольшие габаритные размеры, а также малый вес, что существенно облегчает труд при сварочных работах и позволяет расположить аппарат в удобном месте;
  • Возможность изготовить его самостоятельно, затратив немного средств. Кроме этого, сборка своими руками позволяет подобрать детали с необходимыми характеристиками, а также в дальнейшем достаточно просто выполнить ремонт агрегата или замену деталей для корректировки характеристик;
  • Высокий КПД, что позволяет ему конкурировать с готовыми аппаратами.

Недостатками сварочного инвертора, который изготовлен самостоятельно, являются:

  • Малый срок службы, при неверно подобранных деталях;
  • Отсутствует возможность реализовать дополнительные функции, которые способны улучшать качество сварного шва;
  • При необходимости получить аппарат большой мощности требуется организация дополнительной системы охлаждения, что увеличивает конечную стоимость и габариты.

Следует учесть, что самостоятельная сборка инвертора достаточно кропотливый труд, занимающий много времени и требующий определенных навыков. Но современные производители предлагают широкий выбор комплектующих, что значительно облегчает их выбор. Сам подбор деталей основан на совместимости параметров по типам и характеристика, а также на возможности простой замены в дальнейшем.

Основными элементами инвертора являются:

  • блок питания;
  • силовая часть и ее ключи.

К базовым выходным характеристикам относятся:

  • потребляемый ток, причем его максимальное значение;
  • напряжение и частота в сети;
  • значение тока сварки, при котором будет выполняться шов.

Подготовительный этап

Перед тем как приступить к покупке деталей для изготовления инвертора необходимо точно представлять значения выходных параметров, а также иметь электрические схемы всех элементов (общая схема, блока питания).

Читайте также:  Блок питания для ноутбука Samsung NP900X3A зарядка 19V 2 1A 3 0 1 1

Рассмотрим изготовление сварочного аппарата с входными характеристиками:

  • напряжение сети 220 В;
  • частота 50 ГЦ;
  • сила тока 32 А.

На выходе получится ток, преобразованный до величины 250 А, то есть увеличил свое входное значение в 8 раз. Данным аппаратом можно выполнять сварной шов, расположив электрод менее 1 см к свариваемой детали.

Перед тем как приступить к сборке аппарата необходимо подготовить следующие материалы и инструменты:

  • отвертки (плоские и крестовые) разных размеров;
  • приборы для измерения напряжения и силы тока (вольтметр и амперметр), которые можно заменить современным универсальным измерительным прибором;
  • паяльник с маленьким жалом;
  • компоненты для выполнения паяльных работ (канифоль, проволока);
  • осциллограф, применение которого позволит контролировать изменение синусоиды тока;
  • специальная сталь с подходящими электротехническими параметрами;
  • хлопковая и стекловолоконная ткани;
  • сердечник для трансформатора;
  • обмотки трансформаторов:
  • первичная на 100 витков из проволоки диаметром 0,3 мм
  • вторичные (внутренняя – это 15 витков проволокой 1 мм, средняя – это 15 витков из проволоки 0,2 мм, наружная – 20 витков, выполненные проволокой 0,35 мм);
  • текстолит;
  • болты и саморезы;
  • транзисторы с необходимыми характеристиками;
  • провода разного сечения;
  • силовой кабель;
  • изолента или специальная бумага.

После выполнения подготовительных работ можно приступать к сборке.

Устройство сварочного инвертора

Устройство сварочного инвертора

Блок питания инвертора

Плату, где располагается блок питания инвертора, собирают отдельно от силового элемента аппарата. Кроме этого, их требуется разделить между собой листом металла, который закреплен к корпусу жестко.

Основным элементом блока питания является трансформатор, который можно изготовить самостоятельно. С его помощью напряжение, которое поступает из сети, будет преобразовываться до величины безопасной для жизни, а затем повышать силу тока для выполнения сварки.

Материалом для сердечника может быть железо размеров 7х7 или 8х8. При этом можно брать как стандартные пластины или отрезать требуемый кусок металла от имеющегося листа. Обмотка выполняется медным проводом марки ПЭВ, так как именно этот материал максимально обеспечивает требуемые характеристики (малое сечение при достаточной ширине).

Использование другого материала в качестве обмотки может существенно повлиять на характеристики трансформатора, например, увеличить нагрев данной детали.

При этом каждый виток должен плотно прилегать к предыдущему, при этом нахлеста лучше избегать. После того как все 100 витков выполнены, необходимо уложить слой специальной изолирующей бумаги или ткани из стекловолокон. Следует учесть, что бумага будет темнеть в процессе эксплуатации.

Далее выполняют вторичную обмотку. Для этого необходимо взять медный провод сечением 1 мм и сделать 15 оборотов, стараясь распределить их по всей ширине, на равном расстоянии друг от друга. После покрытия их лаком и просушки, наматывают 2 слой медным проводом сечением 0,2 мм, делая также 15 оборотов.

Их тоже необходимо распределить, как и в предыдущем случае и изолировать. Последним слоем для вторичной обмотки будет ПЭВ сечением 0,35 мм, витков при этом будет 20. Последний слой также необходимо изолировать.

Блок питания инверторного сварочного аппарата

Блок питания инверторного сварочного аппарата

Корпус

Далее приступают к изготовлению корпуса. Его размер должен быть соизмерим с габаритами трансформатора и плюс 70% на размещение остальных деталей инвертора. Сам корпус может быть выполнен из листовой стали толщиной 0,5-1 мм.

Для соединения углов можно использовать болты или при помощи специальных гибочных станков изогнуть лист до нужных размеров. Если на корпусе расположить ручку для крепления инвертора на ремне или для простоты переноса, то это в значительной степени облегчит эксплуатацию прибора в дальнейшем.

Кроме этого, конструкция корпуса должна предусматривать достаточно простой доступ ко всем деталям, расположенным внутри него. На нем необходимо проделать несколько технологических отверстий для переключателей, кнопки питания, световой сигнализации о работоспособности, а также кабельные разъемы.

Схема генератора сварочного инвертора

Схема генератора сварочного инвертора

Силовая часть и инверторный блок

Силовым блоком для инвертора служит трансформатор, особенностью которого является наличие 2 сердечников, которые располагают рядом с маленьким зазором, прокладывая лист бумаги. Этот трансформатор собирается аналогично предыдущему. Важной деталью является то, что изоляционный слой между витками провода необходимо усилить, что позволит не допустить пробоя напряжения. Кроме этого, между слоями проводов укладывают прокладки, выполненные из фторопласта.

К силовой части можно отнести конденсаторы, которые соединены согласно схеме. Они предназначены для уменьшения резонанса трансформаторов, а также призваны минимизировать и компенсировать потери тока в транзисторах.

Инверторный блок аппарата служит для преобразования тока, у которого на выходе повышается частота. Для этого в инвертор используют транзисторы или диоды. Если решено использовать диоды в этом блоке, то их необходимо собрать в косой мост по специальной схеме. Выводы из него идут к транзисторам, которые предназначены для возврата переменного тока с большей частотой. Диодный мост и транзисторы должны быть разделены перегородкой.

Фото блока питания самодельного сварочного инвертора

Фото блока питания самодельного сварочного инвертора

Система охлаждения

Так как все элементы агрегата подвержены нагреву, то необходимо организовать систему охлаждения, которая обеспечит бесперебойную надежную работу. Для этого можно использовать кулеры от компьютеров, а также выполнить несколько дополнительных отверстий в корпусе для легкого доступа воздуха внутрь аппарата. Однако таких отверстий не должно быть слишком много, чтобы избежать попадания лишней пыли в корпус.

Кулеры должны располагаться таким образом, чтобы они могли работать на вывод воздуха из корпуса аппарата. Элементы охлаждения нуждаются в профилактике, например, замене термопасты, поэтому доступ к ним должен быть простой.

Установка такого элемента, как термодатчик, и дальнейшее его соединение со светодиодом на корпусе, позволит подавать сигнал при достижении недопустимой температуры и отключать инвертор от питания для охлаждения.

Трансформаторный сварочный аппарат своими руками

Трансформаторный сварочный аппарат своими руками

Сборка

Сборка инвертора осуществляется в следующем порядке:

  • на основание корпуса располагается трансформатор, диодный мост, схема управления;
  • выполняется скрутка, спайка и крепление между собой всех проводов;
  • на наружной панели выводятся световая индикация, кнопка пуска, разъем кабеля.

Когда все установлено, можно проверять работу аппарата.

Проверка работы

Чтобы проверить аппарат необходимо использовать для этого осциллограф. Инвертор подключают к сети в 220 В, а затем по прибору проверяются, насколько выходные параметры соответствуют требуемым. Например, напряжение должно быть в пределах 500-550 В. При абсолютно правильной сборке и правильно подобранных деталях, это значение не должно переходить порог в 350 В.

После таких замеров и приемлемых показателей осциллографа, можно приступать к выполнению сварочного шва. После того, как первый электрод полностью выгорит, необходимо провести замеры температуры на трансформаторе. Если он кипит, то схема нуждается в доработке, аппарат необходимо отключить и внести изменения. Только после того, как приняты меры по устранению данного недочета, можно повторно выполнить запуск с таким же замером температуры после окончания работы.

Пример компоновки передней панели инвертора

Пример компоновки передней панели инвертора

Правила эксплуатации

Сварочный инвертор можно применять как для сваривания деталей выполненных из черного металла, так и вести работы с цветным. Он полезен как в частном доме, на даче, так и в гараже.

При его эксплуатации необходимо следить за качеством напряжения и частоты в сети.

Для продолжительного использования данного агрегата необходимо периодически проверять работоспособность отдельных его чистке, выполнять профилактические мероприятия по очистке его от пыли и грязи.

Блиц-советы

При самостоятельном изготовлении инвертора необходимо:

  • иметь схемы всех элементов аппарата;
  • правильно подбирать комплектующие;
  • выдерживать все необходимые зазоры и тщательно изолировать элементы;
  • соблюдать правила техники безопасности.

Источник

Можно ли использовать сварочный инвертор как блок питания

Во-первых, придётся либо перемотать вторичную обмотку силового импульсного трансформатора, либо, не разрушая аппарат, сделать от неё отвод. Пытаться понизить выходное напряжение до 12 B за счёт увеличения скважности импульсов считаю плохой затеей, т.к. возрастёт амплитуда импульсов тока через ключевые компоненты и они могут выйти из строя.
Во-вторых, придётся отключить мягкий поджог дуги, антипригар и прочие системы.
В-третьих, одна группа сварочных аппаратов – это стабилизаторы тока, а другая – стабилизаторы напряжения. В аппаратах со стабилизаторами тока и такими токоизмерительными компонентами как трансформатор тока, резистор-шунт и пр., придётся ввести новую обратную связь по напряжению.
В-четвертых, после выходного выпрямителя импульсов обычно стоит только мощный дроссель. Для преобразования сварочника в источник питания для снижения пульсаций нужно включить сглаживающий фильтр, скорее всего, LC-фильтр.
———-
Изображение

Последний раз редактировалось Moskatov Пт авг 21, 2009 03:37:59, всего редактировалось 1 раз.

JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!

Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc

Сборка печатных плат от $30 + БЕСПЛАТНАЯ доставка по всему миру + трафарет

Приглашаем всех желающих 15 июля 2021 г. принять участие в бесплатном вебинаре, посвященном решениям Microchip и сервисам Microsoft для интернета вещей. На вебинаре будут рассмотрены наиболее перспективные решения Microchip, являющиеся своеобразными «кирпичиками» – готовыми узлами, из которых можно быстро собрать конечное устройство интернета вещей на базе микроконтроллеров и микропроцессоров производства Microchip. Особое внимание на вебинаре будет уделено облачным сервисам Microsoft для IoT.

Приглашаем 07/07/2021 всех желающих принять участие в вебинаре, посвященном работе с графической библиотекой TouchGFX и новой линейке высокопроизводительных микроконтроллеров STM32H7A/B производства STMicroelectronics. На вебинаре будут разобраны ключевые преимущества линейки STM32H7A/B, а также показан пример создания проекта с помощью среды TouchGFX Designer и методы взаимодействия этой программы с экосистемой STM32Cube.

Источник

Инвертор для зарядки аккумуляторов



Новые инверторные зарядные устройства «Калибр» – то, что нужно для аккумулятора вашей машины!

Как часто нужно заряжать автомобильный аккумулятор? Кто-то делает это только в случае, когда на приборной панели загорается роковой индикатор разряда, и нет возможности завести автомобиль. Чаще всего это происходит зимой – АКБ на морозе может разрядиться за ночь. Также батарея теряет заряд, например, если автомобиль долгое время не используется (стоит на стоянке или в гараже). Если же приходится ездить на машине на короткие расстояния, например, только до работы и обратно, АКБ не успевает хорошо зарядиться от генератора, и уровень заряда может существенно снизиться, а в самый неподходящий момент достигнет нуля.

Опытные автомобилисты знают, как плохо АКБ переносят полную разрядку и что это заметно снизит срок службы батареи, поэтому периодически подзаряжают аккумулятор, особенно, когда чувствуется, что стартер плохо крутится. Поддерживать нормальный уровень заряда АКБ для исправной работы легко, нужно лишь надежное зарядное устройство. И сегодня все больше автовладельцев отдают предпочтение инверторным моделям.

В чем преимущества зарядных устройств инверторного типа?

Эти модели пришли на смену устаревшим трансформаторным зарядным устройствам. В основе их работы лежит принцип инверторного преобразования напряжения и тока. Поэтому в процессе зарядки нет таких проблем, как при использовании трансформаторных приборов: закипание электролита, невозможность полного заряда батареи, неконтролируемый рост тока заряда, разрушение аккумуляторных пластин и выделение вредных паров. За счет электроплаты инверторного ЗУ происходит постоянный контроль всего процесса заряда – батарея заряжается полностью без риска повреждения ее составляющих. Кроме того, эти устройства легкие, компактные и имеют понятное управление.

Преимуществом трансформаторных ЗУ была невысокая цена, но сегодня инверторные модели могут и в этом с ними соперничать. Ведь новые технологии производства плат без использования ручного труда позволили выпускать устройства, доступные по стоимости широкому кругу автолюбителей. Отличным тому примером являются новые модели марки «Калибр».

Бережная зарядка АКБ с устройствами «Калибр»

Устройства ЗУИ-4 и ЗУИ-8 предназначены для зарядки свинцовых аккумуляторов в домашних условиях. Они подключаются к электросети с напряжением в 220 В и выдают ток напряжением в 14,5-14,8 В. Для соблюдения полярности подключения к клеммам АКБ предусмотрены цветные провода с зажимами – красный (+) и черный (-). Кроме этого, они имеют следующие преимущества:

  • Обрезиненные зажимы исключают вероятность получения удара током при подключении проводов к клеммам аккумулятора. Гарантируется хороший контакт без потерь тока и нагрева.
  • Продуманная конструкция зарядного устройства. Опорные ножки придают корпусу устойчивость, а вентиляционные решетки способствуют эффективному охлаждению.
  • Понятная панель управления заметно упрощает контроль процесса заряда. На ней находятся индикаторы заряда, полной зарядки и подключения к электросети, а амперметр будет показывать значение силы тока.
  • Защитные системы срабатывают в случае короткого замыкания, перенапряжения и переполюсовки, отключая устройство. Это помогает предотвратить его поломку, а также снижает риск повреждения АКБ.

Максимальный ток зарядки для устройства ЗУИ-4 составляет 4 А (можно заряжать аккумуляторы емкостью от 20 до 70 А*ч), для ЗУИ-8 значение достигает 8 А (подходит для аккумуляторов емкостью от 25 до 100 А*ч). Они рекомендуются для обслуживания АКБ легковых автомобилей и различной мототехники.

Купить эти новинки вы можете в интернет-магазине «ВсеИнструменты.ру» уже сейчас!

Источник

Инвертор для зарядки аккумуляторов

Инвертор для зарядки аккумуляторов представляет собой двухтактный полумостовой импульсный источник питания с малым весом и небольшими габаритами. Зарядка выполняется при стабильном напряжении — это близко, по характеристике, к зарядке аккумуляторов в автомобилях.

Основные функциональные части схемы инвертора для зарядки аккумуляторов:
1.Входной помехоподавляющий фильтр.
2.Сетевой выпрямитель.
3.Сглаживающий фильтр высокого напряжения.
4.Ключевой двухтактный преобразователь с импульсным силовым трансформатором.
5.Цепь передачи и формирования сигнала обратной связи по напряжению.
6.Генератор импульсов прямоугольной формы.
7.Регулятор выходного тока.
8.Цепи контроля и индикации выходного напряжения

В схеме происходит тройное преобразование напряжения – переменное напряжение сети выпрямляется и сглаживается до постоянного тока, далее преобразуется в импульсы прямоугольной формы, частотой зависящей от задающего генератора на таймере DA1. Импульсы первичной цепи преобразования трансформируются трансформатором Т1 в низковольтную цепь — выпрямляются диодами VD6,VD7 — сглаживаются конденсатором С7 и используются для зарядки аккумулятора GB1.

Двухтактная схема инвертора позволяет применить полевые транзисторы VT1,VT2 пониженной, по сравнению с однотактной схемой, мощностью и напряжением.

Цепи обратной связи на оптопаре U1 и импульсный трансформатор Т1 гальванически разделяют высокое сетевое напряжение инвертора от низковольтных цепей нагрузки.

Низковольтный узел оснащён мощными лавинными диодами и индикацией низкого напряжения на светодиоде HL1.

Стабилизация выходного напряжения выполнена на оптопаре U1, а повышение температуры транзисторов от перегрева контролируется терморезистором RK1.

Основные технические характеристики:
Напряжение питания 185- 230 Вольт
Выходное напряжение 12-24 Вольт.
Выходной ток нагрузки 10 Ампер.
Частота преобразования 27кГц.

Схема инвертора для зарядки аккумуляторов

Входной помехоподавляющий фильтр состоит из двухобмоточного дросселя — Т2 и конденсаторов С9 С10, которые позволяют снизить помехи преобразования инвертора и устранить возможность проникновения импульсных помех из сети питания.

Сетевое напряжение после фильтра поступает на выпрямительный мост VD8 через предохранитель FU2 и выключатель сети SA1.

Сетевой выпрямитель дополнен сглаживающим фильтром из конденсаторов большой ёмкости С4,С5 — шунтированных резисторами R12,R13 для выравнивания напряжений. Терморезистор RK2 ограничивает ток заряда конденсаторов С4,С5 при подачи сетевого напряжения. Силовой трансформатор инвертора T1 одним выводом подключен к средней точке соединения конденсаторов С4С5, а вторым выводом к точке соединения истоков полевых транзисторовVT1VT2 ключевого преобразователя. Транзисторы зашунтированы от пробоя быстродействующими диодами VD4, VD5. Цепь из конденсатора C8 и резистора R15 снижает амплитуду выбросов высокого напряжения.
Цепи VD2R5 и VD3R6 ускоряют запирание транзисторов VT1,VT2 при переключениях.

Разделительный конденсатор C6 устраняет подмагничивание магнитопровода трансформатора Т1 инвертора при разбросе параметров конденсаторов С4,С5.
Генератор преобразования напряжения выполнен на аналоговом таймере DA1.
Микросхема DA1 содержит два операционных усилителя работающих в качестве компараторов, RC- триггер, выходной усилитель и ключевой транзистор для разряда внешнего времязарядного конденсатора C1.

Выводы 3 и 7 микросхемы DA1 работают в противофазе, при высоком уровне на выходе 3, на выходе 7 напряжение отсутствует. При нулевом уровне на выходе 3 DA1- выход 7 замкнут на минусовую шину. Выводы 2 и 6 — входа компараторов, переключают внутренний триггер в зависимости от уровня напряжения на конденсаторе С1, время заряда которого зависит от номиналов RC- цепи R1R2.

Повышенный уровень напряжения на выводе 3 DA1 открывает полевой транзистор обратной проводимости — VT1, конденсатор С6 заряжается с положительной шины питания в определённой полярности, ток зарядки проходя через первичную обмотку трансформатора Т1 трансформируется во вторичную цепь.

Полевой транзистор VT2 в это время заперт положительным напряжением смещения по цепи R1R3.
При переключении внутренних компараторов в микросхеме DA1 — по мере зарядки конденсатора С1, на выходе 3 DA1 установится нулевой уровень относительно средней точки конденсаторов С4С5.

Читайте также:  Блок питания для ноутбука Samsung NP900X3A зарядка 19V 2 1A 3 0 1 1

Вывод 5DA1 позволяет получить прямой доступ к точке делителя с уровнем 2/3 напряжения питания, являющейся опорной для работы верхнего компаратора. Использование данного вывода позволяет менять этот уровень для получения модификаций схемы.

Конструктивное использование данного вывода в цепи отрицательной обратной связи — для стабилизации выходного напряжения.

Напряжение с аккумулятора GB1 через терморезистор RK1 поступает на установочный переменный резистор R14, которым регулируется ток светодиода оптопары U1. При повышении напряжения на зажимах аккумулятора яркость светодиода оптопары U1 возрастает, транзистор оптопары открывается и шунтирует вывод 5DA1 на нулевую шину питания. Частота генератора возрастает без изменения скважности импульсов. Длительность выходных импульсов сокращается, что приведёт к снижению тока заряда аккумулятора.

Питание микросхемы DA1 выполнено от высокого напряжения инвертора через ограничитель напряжения на резисторе R7 и стабилизировано диодом VD1. Минусовая шина взята от точки соединения стоков транзисторов.

Зарядная цепь выполнена на мощной паре лавинных диодов VD6VD7, полярность подключения аккумулятора индицируется светодиодом HL1.Ток заряда визуально устанавливается по амперметру PA1 регулятором тока – R14. Конденсатор C7 снижает уровень помех в низковольтных цепях.

Таймер DA1 с пониженным энергопотреблением серии 7555 заменим серией 555.
Сетевой диодный мост VD8 на напряжение не ниже 600 вольт и ток более трёх ампер, низковольтный выпрямитель VD4 на напряжение не ниже 50 Вольт и ток не менее 20 ампер.

Транзисторы подойдут на напряжение не ниже 200 Вольт и ток более трёх ампер.
Алюминиевые оксидные конденсаторы фирм «Nicon» или REC. Оптроны подойдут из серии LTV817, PC816.

Трансформатор T1 применён без перемотки от блока АТ/ТХ питания компьютера. Обмотка 1Т1 составляет 38 витков диаметром 0,8мм, вторичная обмотка имеет две обмотки по 7.5 витков каждая, сечением 4*0.31 мм — в жгуте.

Перед запуском схемы в цепь сетевого питания подключается лампочка 220 Вольт 100 ватт, или лучше с ЛАТРа подать пониженное напряжение с 36 вольт и далее медленно поднимать наблюдая за нагрузкой, вместо аккумулятора установить автомобильную лампочку на 12-24 Вольта 50 Ватт.

Напряжение заряда выставляется резистором R14, ток заряда — резистором R2. Ограничение тока заряда выполнено на предохранителе FU1. Полевые транзисторы установить на радиатор с прокладкой.

Источник

Инвертор для зарядки аккумуляторов

Общая информация

Многие сварочные инверторы, будь они бытовое или профессиональные, могут быть оснащены встроенной пуско-зарядной функцией. Типичный пример такого аппарата — Калибр СВИЗ 200АП.

Этот и подобные ему аппараты считается пускозарядным, поскольку к нему можно подключить любой аккумулятор и осуществить его зарядку и/или запуск. Инвертор с пуско-зарядной функцией – это и сварочный аппарат, и пусковое устройство для автомобиля, и зарядка аккумулятора в одном корпусе. Удобно? Еще бы!

С помощью такого прибора можно в мороз запустить двигатель автомобиля, подзарядить автомобильный аккумулятор и другие типы АКБ. Вы можете в любой сложной ситуации своими руками решить множество бытовых проблем.

Поэтому, отвечаем на самый популярный вопрос: «А можно ли зарядить аккумулятор сварочным инверторным аппаратом?». Ответ: да! Но только в том случае, если аппарат оснащен этой функцией.

Особенности

Зарядка любого аккумулятора сварочным инверторным аппаратом требует соблюдения некоторых правил и знания особенностей. Мы перечислим основные нюансы, на которые вам следует обратить внимание.

Для начала о самих аккумуляторах, в частности автомобильных, поскольку они чаще всего и заряжаются с помощью таких инверторов. В процессе эксплуатации АКБ теряет свои свойства, в результате емкостные характеристики снижаются. А если добавить к этому минусовую температуру, то АКБ будет «садиться» с катастрофической скоростью. Из-за этого вы просто не сможете нормально завести свой автомобиль. Какие есть способы решения этой проблемы? АКБ можно подсоединить к АКБ другого автомобиля или завести «с толкача».

Но эти методы малоэффективны и зачастую не работают при «оживлении» современной иномарки. В таких ситуациях на помощь приходит инвертор со встроенной функцией пуско зарядного устройства. Конечно вы можете купить отдельный агрегат, предназначенный исключительно для зарядки. Но инвертор более функционален в быту. Им можно и подзарядить аккум, и сварку выполнить.

Применение

Обращаем внимание что для этих целей нужно использовать только специальный сварочный инвертор с пуско зарядной функцией Обычный инверторный аппарат не подойдет для этих целей Он просто не предназначен для этого. Аппарат с пускозарядной функцией способен понижать выходное напряжения до необходимых АКБ 12 или 24 Вольт. А обычный инвертор просто выдаст 50 Вольт и ваш аккум сгорит.

Самодельный инверторный сварочный аппарат

Хотим сегодня предложить вам схему самодельного сварочного инвертора, который вы если постараться сумеете собрать своими руками. Макс потребляемый ток — 32 ампера, 220 в. Ток сварки — Примерно 250 ампер, это достаточно чтобы без проблем варить электродом 5-кой, длина дуги 1 см, переходящим больше 1 см в низкотемпературную плазму. КПД источника на уровне заводских, а может и лучше (имеется в виду инверторные).

Сразу хотим вас предупредить что собрать инвертор не очень простое дело и под силу человеку уже державшему ранее паяльник в руках. Поэтому если вы не относитесь к их числу рекомендуем приобрести хорошо зарекомендовавший себя инвертор «Сварог» модели ARC однофазные аппараты, рассчитанные на 160-200 А, так и промышленные трехфазные модели, имеющие максимальную мощность сварочного тока от 250 до 630 А. Эти модели отличаются высоким значением КПД, портативностью, низкой энергоемкостью, стабильностью горения дуги.

Рис.1 Принципиальная схема блока питания.

Трансформатор намотан на феррите Ш7х7 или 8х8 Первичка имеет 100 витков провода ПЭВ 0.3мм. Вторичка 2 имеет 15 витков провода ПЭВ 1мм. Вторичка 3 имеет 15 витков ПЭВ 0.2мм. Вторичка 4 и 5 по 20 витков провода ПЭВ 0.35мм. Все обмотки необходимо мотать во всю ширину каркаса, это дает ощутимо более стабильное напряжение.

Рис.2 Принципиальная схема сварочного инвертора

На рисунке 2 — принципиальная схема инвертора. Частота — 41 кГц, но можно испытать и 55 кГц. Трансформатор на 55кгц тогда 9 витков на 3 витка, для увеличения ПВ трансформатора.

Трансформатор на 41кгц — два комплекта Ш20х28 2000нм, зазор 0.05мм, газета прокладка, 12вит х 4вит, 10кв мм х 30 кв мм, медной лентой (жесть) в бумаге. Обмотки трансформатора намотаны из медной жести толщиной 0.25 мм шириной 40мм обернутые для изоляции в бумагу которую используют в касовых аппратах. Вторичная обмотка наматывается из 3 х слоев жести (бутерброд) разделенных между собой фторопластовой лентой, для изоляции,Чтобы получить лучшую проводимость высоко- частотных токов, контактные концы вторичной обмотки на выходе трансформатора спаяны вместе. Дроссель L2 намотали на сердечнике Ш20х28, феррит 2000нм, 5 витков, 25 кв.мм, зазор 0.15 — 0.5мм (два слоя бумаги от принтера). Токовый трансформатор – датчик тока два кольца К30х18х7 первичка продетый провод через кольцо , вторичка 85 витков провод сечением 0.5мм.

Читайте также:  Мощность блока питания системного блока компьютера

Сборка сварочного аппарата. Намотка трансформатора. Намотку трансформатора нужно делать с помощью медной жести толщиной 0.3мм и шириной 40мм, ее нужно обернуть термобумагой от кассового аппарата толщиной 0.05мм, эта бумага прочная и не так рвется как обычная при намотке трансформатора.

Вы скажите, а почему не намотать обычным толстым проводом, а нельзя потому что этот трансформатор работает на высокочастотных токах и эти токи вытесняются на поверхность проводника и середину толстого провода не задействует, что приводит к нагреву, называется это явление Скин эффект!

И с ним надо бороться, просто надо делать проводник с большой поверхностью, вот тонкая медная жесть этим и обладает она имеет большую поверхность по которой идет ток, а вторичная обмотка должна состоять из бутерброда трех медных лент разделенных фторопластовой пленкой, она тоньше и обернуты все эти слои в термобумагу. Эта бумага обладает свойством темнеть при нагреве, нам это не надо и плохо, от этого не будет пускай так и останется главное, что не рвется.

Можно намотать обмотки проводом ПЭВ сечением 0.5…0.7мм состоящих из нескольких десятков жил, но это хуже, так как провода круглые и состыкуются между собой с воздушными зазорами, которые замедляют теплообмен и имеют меньшую общую площадь сечения проводов вместе взятых в сравнении с жестью на 30%, которая может влезть окна ферритового сердечника.

У трансформатора греется не феррит, а обмотка поэтому нужно следовать этим рекомендациям.

Трансформатор и вся конструкция должны обдуваться внутри корпуса вентилятором на 220 вольт 0.13 ампера или больше.

Конструкция Для охлаждения всех мощных компонентов хорошо использовать радиаторы с вентиляторами от старых компьютеров Pentium 4 и Alton 64. Мне эти радиаторы достались из компьютерного магазина делающего модернизацию, всего по 3…4$ за штуку.

Силовой косой мост нужно делать на двух таких радиаторах, верхняя часть моста на одном, нижняя часть на другом. Прикрутить на эти радиаторы диоды моста HFA30 и HFA25 через слюдяную прокладку. IRG4PC50W нужно прикручивать без слюды через теплопроводящую пасту КТП8.

Выводы диодов и транзисторов нужно прикрутить на встречу друг другу на обоих радиаторах, а между выводами и двумя радиаторами вставить плату, соединяющею цепи питания 300вольт с деталями моста.

На схеме не указано нужно на эту плату в питание 300V припаять 12…14 штук конденсаторов по 0.15мк 630 вольт. Это нужно, чтобы выбросы трансформатора уходили в цепь питания, ликвидируя резонансные выбросы тока силовых ключей от трансформатора.

Остальная часть моста соединяется между собой навесным монтажом проводниками не большой длины.

Ещё на схеме показаны снаберы, в них есть конденсаторы С15 С16 они должны быть марки К78-2 или СВВ-81. Всякий мусор туда ставить нельзя так как снаберы выполняют важную роль: первая — они глушат резонансные выбросы трансформатора вторая — они значительно уменьшают потери IGBT при выключении так как IGBT открываются быстро, а вот закрываются гораздо медленнее и во время закрытия емкость С15 и С16 заряжается через диод VD32 VD31 дольше чем время закрытия IGBT, то есть этот снабер перехватывает всю мощь на себя не давая выделяться теплу на ключе IGBT в три раза чем было бы без него. Когда IGBT быстро открываются, то через резисторы R24 R25 снаберы плавно разряжаются и основная мощь выделяется на этих резисторах.

Настройка Подать питание на ШИМ 15 вольт и хотя бы на один вентилятор для разряда емкости С6 контролирующую время срабатывания реле.

Реле К1 нужно для замыкания резистора R11, после того, когда зарядятся конденсаторы С9…12 через резистор R11 который уменьшает всплеск тока при включении сварочного в сеть 220 вольт.

Без резистора R11 на прямую, при включении получился бы большой БАХ во время зарядки емкости 3000 мкф./400V, для этого эта мера и нужна.

Проверить срабатывание реле замыкающие резистор R11 через 2…10 секунд после подачи питания на плату ШИМ.

Проверить плату ШИМ на присутствие прямоугольных импульсов идущих к оптронам HCPL3120 после срабатывания обоих реле К1 и К2.

Ширина импульсов должна быть шириной относительно нулевой паузе 44% нулевая 66%

Проверить драйвера на оптронах и усилителях ведущих прямоугольный сигнал амплитудой 15вольт убедится в том, что напряжение на IGBT затворах не превышает 16 вольт.

Подать питание 15 Вольт на мост для проверки его работы на правильность изготовления моста.

Ток потребления при этом не должен превышать 100 мА. на холостом ходу.

Убедится в правильной фразировке обмоток силового трансформатора и трансформатора тока с помощью двух лучевого осциллографа .

Один луч осциллографа на первичке, второй на вторичке, чтобы фазы импульсов были одинаковые, разница только в напряжении обмоток.

Подать на мост питание от силовых конденсаторов С9…С12 через лампочку 220 вольт 150..200 ватт предварительно установив частоту ШИМ 55 кгц. подключить осциллограф на коллектор эмиттер нижнего IGBT транзистора посмотреть на форму сигнала, чтобы не было всплесков напряжения выше 330 вольт как обычно.

Начать понижать тактовую частоту ШИМ до появления на нижнем ключе IGBT маленького загиба говорящем о перенасыщении трансформатора, записать эту частоту на которой произошел загиб поделить ее на 2 и результат прибавить к частоте перенасыщения, например перенасыщение 30 кГц. делим на 2 = 15 и 30+15=45, 45 это и есть рабочая частота трансформатора и ШИМа.

Ток потребления моста должен быть около 150 мА. и лампочка должна еле светиться, если она светится очень ярко, это говорит о пробое обмоток трансформатора или не правильно собранном мосте.

Подключить к выходу сварочного провода длиной не мене 2 метров для создания добавочной индуктивности выхода.

Подать питание на мост уже через чайник 2200 Ватт, а на лампочку установить силу тока на ШИМ минимум R3 ближе к резистору R5, замкнуть выход сварочного проконтролировать напряжение на нижнем ключе моста, чтобы было не более 360 вольт по осциллографу, при этом не должно быть ни какого шума от трансформатора. Если он есть — убедиться в правильной фазировке трансформатора -датчика тока пропустить провод в обратную сторону через кольцо.

Если шум остался, то нужно расположить плату ШИМ и драйвера на оптронах подальше от источников помех в основном силовой трансформатор и дроссель L2 и силовые проводники.

Читайте также:  Корпуса mini ITX с внешними блоками питания в Москве

Еще при сборке моста драйвера нужно устанавливать рядом с радиаторами моста над IGBT транзисторами и не ближе к резисторам R24 R25 на 3 сантиметра. Соединения выхода драйвера и затвора IGBT должны быть короткие. Проводники идущие от ШИМ к оптронам не должны проходить рядом с источниками помех и должны быть как можно короче.

Все сигнальные провода от токового трансформатора и идущие к оптронам от ШИМ должны быть скрученные, чтобы понизить уровень помех и должны быть как можно короче.

Дальше начинаем повышать ток сварочного с помощью резистора R3 ближе к резистору R4 выход сварочного замкнут на ключе нижнего IGBT, ширина импульса чуть увеличивается, что свидетельствует о работе ШИМ. Ток больше — ширина больше, ток меньше — ширина меньше.

Не какого шума быть не должно иначе выйдут из строя IGBT.

Добавлять ток и слушать, смотреть осциллограф на превышение напряжения нижнего ключа, чтобы не выше 500 вольт, максимум 550 вольт в выбросе, но обычно 340 вольт.

Дойти до тока, где ширина резко становиться максимальной говорящим, что чайник не может дать максимальный ток.

Все, теперь на прямую без чайника идем от минимума до максимума, смотреть осциллограф и слушать, чтобы было тихо. Дойти до максимального тока, ширина должна увеличиться, выбросы в норме, не более 340 вольт обычно.

Начинать варить, в начале 10 секунд. Проверяем радиаторы, потом 20 секунд, тоже холодные и 1 минуту трансформатор теплый, спалить 2 длинных электрода 4 мм. трансформатор чуток горячий

Радиаторы диодов 150ebu02 заметно нагрелись после трех электродов, варить уже тяжело, человек устает, хотя варится классно, трансформатор горяченький, да и так уже не кто не варит. Вентилятор, через 2 минуты трансформатор доводит до теплого состояния и можно варить снова до опупения.

Источник

Если надо 220 вольт в машине: экспертиза инверторов

О преобразователях, способных превращать бортовые 12 В в желанные 220, вспоминаем нередко. Мощности, судя по надписям на упаковках, – им подвластны любые. Болгарка, электродрель, компьютер, микроволновка – втыкай в автомобильную розетку и будь как дома…

Увы – так не получится. И вот почему.

Читайте также

Читайте также

Читайте также

Желания и возможности

Читайте также

В электротехнике инвертор (от лат. Inverto – «переворачиваю, изменяю») – это устройство для преобразования постоянного тока в переменный нужной величины. Технически это не очень сложно. Однако же надо понимать, что всю необходимую энергию для питания болгарок, холодильников и прочего инвертор будет забирать от АКБ и генератора. И если мощность такой нагрузки, к примеру, 2 кВт (электрический чайник), то даже без учета КПД потребляемый ток составит примерно 150 А! Никакая легковушка этого не перенесет. Даже если нагрузка будет гораздо меньшей – скажем, 250 Вт, то и в этом случае придется постоянно гонять мотор: иначе батарея разрядится за пару часов.

Иногда инверторы на 220 В встроены в автомобиль с завода – но и в этом случае их мощность обычно не превышает 150–200 Вт.

ИНВЕРТОР НОМЕР ОДИН

Любопытно, что устройства для преобразования постоянного тока в переменный во все времена являлись неотъемлемой частью любого автомобиля с бензиновым двигателем. Речь не об инверторах, а о… системе зажигания! Для получения высоковольтных импульсов на катушке зажигания постоянное напряжение бортовой сети прерывается синхронно с частотой вращения коленвала. Получающийся периодический ток можно назвать переменным, пусть даже он не меняет направление, как в бытовой сети.

Какой инвертор вам нужен?

Самые слабенькие инверторы рассчитаны на мощности около 200 Вт и подключаются в гнездо 12 В. С их помощью можно подзарядить смартфон, запитать ноутбук, нагреть паяльник и т. п. Но никакой серьезный инструмент типа электролобзика работать от такого устройства не сможет.

Читайте также

Мощные инверторы – от 1 кВт – подключают непосредственно на клеммы АКБ. Хотите воспользоваться болгаркой или дрелью мощностью под 800 ватт – не забудьте пустить мотор машины. ­В противном случае батарея не продержится и часа.

На эти две группы мы и разбили приобретенные для экспертизы инверторы (они же – преобразователи напряжения) – слабенькие и мощные.

Как испытывали

Читайте также

Испытания решили провести в боевом режиме. Для серьезных адаптеров приготовили электродрель мощностью 800 Вт и болгарку на 880 Вт. Дрель снабжена системой плавного запуска, а болгарка – нет.

Питание осуществляли от АКБ на 70 А·ч с постоянно подключенным пускозарядным устройством, работающим в режиме «Пуск» и дающим ток около 100 А, имитируя таким образом работу двигателя на повышенных оборотах. Дрель должна была просверлить отверстие диаметром 10 мм в стальной пластине толщиной 6 мм. Болгарку заставили резать стальной уголок № 4 (40×40×5).

Для маломощных адаптеров – их питали от лабораторного блока питания – нашли 100‑ваттный паяльник и лампу накаливания на 60 Вт. Паяльнику предстояло при свете лампы разогреться до рабочей температуры и пропаять скрутку двух медных многожильных проводов сечением по 1,5 мм².

Инверторы, работающие от АКБ

Airline API-1500-08, КНР. Инвертор

Примерная цена 7500 ₽
Заявленная мощность 1500 Вт
Выход USB-порта 1 А
Симпатичное устройство с плавным пуском легко подтвердило заявленные мощностные характеристики, обеспечив одновременную работу болгарки и электродрели. Предусмотрена защита от перегрузки, замыканий, перегрева и т.п. Из недостатков отметим нестабильную работу цифрового дисплея, который при максимальной нагрузке время от времени показывал напряжение 350 В, хотя наши контрольные приборы (вольтметр и осциллограф) ничего подобного не фиксировали. Цена высокая, но прибор того стоит. Рекомендуем!

AVS energy IN-1500W, КНР. Преобразо­ватель напряжения

Примерная цена 4500 ₽
Заявленная мощность 1500 Вт
Выход USB-порта 1 А
Согласно описанию, в этом устройстве предусмотрен плавный пуск. Однако при попытке подключить болгарку оно сразу же закапризничало, переходя в зуммерный режим. С электродрелью проблем не возникло, но на большее преобразователь оказался ­неспособен. Не рекомендуем.

Тelefunken TF-P103, КНР. Преобразователь напряжения

Примерная цена 6300 ₽
Заявленная мощность 1000 Вт
Выход USB-порта 0,5 А
Заявленная мощность – не самая высокая в нашей выборке, однако преобразователь уверенно справился с парной работой электродрели и болгарки. Он может подключаться и к внутрисалонному гнезду 12 В, но на высокую мощность при этом рассчитывать не стоит. Есть защита от перегрузки и ошибочного подключения. Немного огорчили технические неточности в описании (типа ошибочного написания «А/ч»), но в целом устройство повело себя лучше, чем ожидали. Рекомендуем.

ПН-90, Россия. Импульсный преобразователь напряжения

Источник

Инвертор для зарядки аккумуляторов



Резервное питания для загородного дома дачи

Рассмотрим вопрос того, как обеспечить себе бесперебойное электроснабжение при периодическом отключении городской линии питания для загородного дома, будь то большой коттедж или просто дача. Для квартир, кстати, тоже может быть актуально.

Пусть ситуация такова, что городское питание есть, но оно может отключаться как кратковременно (до часа), так и на весь день. А поскольку хочется, чтобы работали телевизор, холодильник, освещение и розетки, то надо озаботиться резервным питанием.

Я уже писал несколько статей про целесообразность солнечных батарей, и мы пришли к выводу о том, что солнечные батареи имеют смысл только если основного питания нет и не предвидится, а потребность в электричестве у нас очень маленькая (лампочка и розетка для ноутбука). Либо система солнечной электростанции будет достаточно дорогой (от миллиона рублей).

Для нашей задачи «питание есть, но отключается», солнечные батареи дадут немного энергии в летний период, но их установка никак не оправдывает себя по сравнению с системой «инвертор + аккумуляторы».

Итак, что представляет собой необходимая нам система.

В центре системы стоит инвертор. Инвертор — это устройство, которое выполняет три функции:

  • При наличии города заряжает аккумуляторы и даёт питание на потребителей в доме
  • Генерирует из постоянного напряжения аккумуляторов переменное напряжение 230В для питания дома
  • Автоматически переключает питание потребителей на аккумуляторы и обратно

Собственно, в инверторе есть блок питания, который делает из 230В 12 либо 24 либо 48 вольт постоянного тока для заряда аккумуляторов. Также там есть схема, которая из постоянного напряжения аккумуляторов делает 230В переменного тока, отсюда и название «инвертор» — он меняет направление тока 50 раз в секунду для генерации переменного.

Есть инверторы дешёвые, которые выдают на выходе модифицированный синус. То есть, синусоида получается ступенчатой, как на картинке.

Дешёвый инвертор — это, например, инвертор автомобильный, который вставляется в прикуриватель и из 12В делает 230В для работы ноутбука. Или более крупные и мощные инверторы, но недостаточно дорогие. Такой сигнал плох для техники, имеющей преобразователи питания, так как эти преобразователи от такого сигнала сильно греются (не буду сейчас объяснять почему, это не относится к теме) и их срок службы сокращается. Хорошие инверторы выдают сигнал «чистый синус», качество которого регламентируется ГОСТом, как правило, качество чистого синуса из инвертора даже выше качества сигнала городской линии.

Так вот, инвертор при наличии города заряжает аккумуляторы, а при пропадании города их разряжает. Причём хороший инвертор переключается почти мгновенно, даже компьютер перезагрузиться не успеет.

Я считаю, что лучшие из российских инверторов — МАП Энергия, они производятся в Москве.

К инвертору подключаются город, дом и аккумуляторы.

Инверторы есть на 12, 24 и 48 вольт — это поддерживаемое ими напряжения массива аккумуляторов. Аккумуляторы резервного питания обычно 12-вольтовые, соответственно, чтобы получить 48 вольт, нам надо взять 4 аккумуляторы, 24 вольта — 2 аккумулятора. Я чуть позже напишу, как считать количество аккумуляторов, но сейчас важно знать, что если аккумулятора нам по расчётам надо 4, то лучше брать 48-вольтовый инвертор. Больше напряжение — меньше ток в проводах, значит, меньше потери напряжения и нагрев проводов.

Если нам нужно резервировать 3-фазную сеть питания дома, то нужны три инвертора. Можно использовать один массив аккумуляторов. Инверторы МАП Энергия умеют работать с 3-фазной сетью, их надо соединить между собой кабелем, чтобы они синхронизировались.

Помимо основных перечисленных выше функций хороший инвертор делает следующие полезные вещи:

  • Контроль мощности потребления дома
  • Логгирование данных и передача их на компьютер
  • Контроль уровня заряда аккумуляторов, чтобы не разряжать их в ноль (это плохо для них)
  • Автозапуск генератора, когда аккумуляторы садятся

Для последнего пункта — автозапуска генератора — требуется, чтобы генератор мог запускаться по сигналу типа «сухой контакт». На инверторе есть реле, которое включается и выключается при необходимости запустить или заглушить генератор.

По сравнению с системой резервного питания «просто генератор» система «инвертор + аккумуляторы» имеет такие преимущества:

  • инвертор переключает мгновенно. А генератор с автозапуском запускается секунд 20 или больше.
  • инвертор сам переключает линии питания, а генератору нужен щит АВР (автоввода резерва)
  • инвертор бесшумный, а генератор сами знаете
  • инвертор и аккумуляторы можно поставить в доме, они ничего не выделяют в воздух. Генератору нужно отдельное помещение или навес.
  • генератор дымит
  • генератор требует бензин и масло
  • срок службы генератора меньше срока службы инвертора и гелевых аккумуляторов

Важно оговориться, что если нам нужно много электричества (например, электронагреватели или мощные холодильники), то аккумуляторы нас не спасут, тут генератор нужен. Аккумуляторы — это для резерва на время кратковременных отключений.

Считаем количество аккумуляторов

Ёмкость аккумуляторов считается в ампер-часах. Автомобильный аккумулятор — это, как правило, 52 или 60 АЧ. Аккумулятор маленькой машины типа Daewoo Matiz — 40АЧ. Кстати, для резервного питания можно использовать автомобильные аккумуляторы, но у них срок службы 4-5 лет и их нельзя ставить в помещение — выделяют. Специальные аккумуляторы для систем резервного питания служат 10-12 лет, полностью герметичны и не требуют обслуживания.

Аккумуляторы резервного питания имеют ёмкость до 250АЧ. Самые распространённые — 200АЧ. Вес такого аккумулятора около 65 кг.

Напряжение аккумулятора 12 вольт. Разряжается он не в ноль, а, скажем, до 10% ёмкости. Получается, что в аккумуляторе запасено 2160 Вт-часов электроэнергии. КПД хорошего инвертора МАП Энергия 96%, значит, фактически 200АЧ аккумулятор даст нам 2073 Вт-часов электроэнергии. Это означает, что холодильник со средним потреблением 100Вт-часов проработает 20 с небольшим часов от одного такого аккумулятора. Если среднее потребление дома посчитать как холодильник (небольшой и современный) + несколько светодиодных лампочек + небольшой телевизор + розетка для ноутбука, то получаем примерно 3 часа работы. Ставим 4 аккумулятора — получаем 12 часов автономной работы.

Читайте также:  Инструкция и руководство для Canon LBP 3010 на русском

Если использовать какой-то мощный прибор, например, чайник на 1600Вт, который кипятит воду за 5 минут, то он израсходует 133 Вт-часов электроэнергии из аккумуляторов. Вот такой расчёт. Нужно сориентироваться, сколько ватт-часов электроэнергии нам необходимо для резерва, понять, в скольких аккумуляторах они содержатся, подобрать инвертор на соответствующее напряжение и максимальную мощность дома.

Общий бюджет системы складывается из:

  • аккумуляторов
  • инвертора
  • клемм на аккумуляторы
  • УЗИП — устройство защиты от импульсных помех, очень полезная вещь
  • кабеля от инвертора до аккумуляторов нужного сечения

Если в какой-то момент поймёте, что аккумуляторов не хватает, можно поставить ещё столько же параллельно. Можно добавить в систему солнечные батареи, подключив их через контроллер к аккумуляторам. Можно добавить генератор, который будет запускаться по сигналу от инвертора.

Можно при помощи инвертора и батарей зарезервировать не весь дом, а какую-то ветку электроснабжения: слаботочный шкаф, аварийное освещение, газовый котёл, насосы и так далее.

196,996 просмотров всего, 52 просмотров сегодня

Источник

Как зарядить автомобильный аккумулятор от адаптера ноутбука. Рассказываю подробно все детали

Это проблема приходит порой в каждый дом, где есть автомобили. Минусовая температура на улице, ночью, например, под минус 15-20 и с утра автомобильный аккумулятор ну никак не хочет выполнять свои функции. Тем более, если в мороз вы и на машине-то никуда не ездите. Ждете дня три-четыре у моря погоды.

А потом при повороте ключа зажигания, все трещит, гудит, лампочки горят, но машина не заводится. Так случилось у меня на Ниссан-Х-Трейл, о ремонте которого я уже писал в своих статьях.

Что делать? Как зарядить разрядившийся аккумулятор? Не выбрасывать же! На вольтметре 9 вольт. Не смертельно! Пациент скорее жив, чем мертв! Новая АКБ стоит дорого — 5000-7000 рублей.

На помощь, как всегда приходит интернет. Прочитал, что можно зарядить автомобильный аккумулятор 12В от обычного адаптера питания ноутбука! Никаких других зарядок у меня и нет) Цена вопроса — 0 рублей.

Причем, что интересно, если ваш аккумулятор на 12В, то адаптер от ноута желательно использовать на 19-20В. Про другие не знаю.

У меня был от ноутбука HP. Как раз на 19 В 4,7А. Также нужны соединительные провода (желательно потолще) и автомобильная лампа на 12В. Без лампы нельзя! Может сгореть адаптер и (или) взорвется ваша АКБ.

Смысл с лампой такой, что чем она мощнее, тем выше ток и быстрее зарядится аккумулятор. Без лампы произойдет короткое замыкание.

Схема простая. Предварительно, нужно снять аккумулятор с машины, занести домой. Не включая ничего в сеть (!), подсоединить «плюс» от блока питания (у меня он внутри зарядного штекера) напрямую к «плюсу» аккумулятора. А «минус» от адаптера питания ноутбука прикрепить с помощью провода к лампе 12В и другим проводом от другого контакта лампы к «минусу» аккумулятора.

Источник

Инвертор для зарядки аккумуляторов

Инвертор для зарядки аккумуляторов представляет собой двухтактный полумостовой импульсный источник питания с малым весом и небольшими габаритами. Зарядка выполняется при стабильном напряжении — это близко, по характеристике, к зарядке аккумуляторов в автомобилях.

Основные функциональные части схемы инвертора для зарядки аккумуляторов:
1.Входной помехоподавляющий фильтр.
2.Сетевой выпрямитель.
3.Сглаживающий фильтр высокого напряжения.
4.Ключевой двухтактный преобразователь с импульсным силовым трансформатором.
5.Цепь передачи и формирования сигнала обратной связи по напряжению.
6.Генератор импульсов прямоугольной формы.
7.Регулятор выходного тока.
8.Цепи контроля и индикации выходного напряжения

В схеме происходит тройное преобразование напряжения – переменное напряжение сети выпрямляется и сглаживается до постоянного тока, далее преобразуется в импульсы прямоугольной формы, частотой зависящей от задающего генератора на таймере DA1. Импульсы первичной цепи преобразования трансформируются трансформатором Т1 в низковольтную цепь — выпрямляются диодами VD6,VD7 — сглаживаются конденсатором С7 и используются для зарядки аккумулятора GB1.

Двухтактная схема инвертора позволяет применить полевые транзисторы VT1,VT2 пониженной, по сравнению с однотактной схемой, мощностью и напряжением.

Цепи обратной связи на оптопаре U1 и импульсный трансформатор Т1 гальванически разделяют высокое сетевое напряжение инвертора от низковольтных цепей нагрузки.

Низковольтный узел оснащён мощными лавинными диодами и индикацией низкого напряжения на светодиоде HL1.

Стабилизация выходного напряжения выполнена на оптопаре U1, а повышение температуры транзисторов от перегрева контролируется терморезистором RK1.

Основные технические характеристики:
Напряжение питания 185- 230 Вольт
Выходное напряжение 12-24 Вольт.
Выходной ток нагрузки 10 Ампер.
Частота преобразования 27кГц.

Схема инвертора для зарядки аккумуляторов

Входной помехоподавляющий фильтр состоит из двухобмоточного дросселя — Т2 и конденсаторов С9 С10, которые позволяют снизить помехи преобразования инвертора и устранить возможность проникновения импульсных помех из сети питания.

Сетевое напряжение после фильтра поступает на выпрямительный мост VD8 через предохранитель FU2 и выключатель сети SA1.

Сетевой выпрямитель дополнен сглаживающим фильтром из конденсаторов большой ёмкости С4,С5 — шунтированных резисторами R12,R13 для выравнивания напряжений. Терморезистор RK2 ограничивает ток заряда конденсаторов С4,С5 при подачи сетевого напряжения. Силовой трансформатор инвертора T1 одним выводом подключен к средней точке соединения конденсаторов С4С5, а вторым выводом к точке соединения истоков полевых транзисторовVT1VT2 ключевого преобразователя. Транзисторы зашунтированы от пробоя быстродействующими диодами VD4, VD5. Цепь из конденсатора C8 и резистора R15 снижает амплитуду выбросов высокого напряжения.
Цепи VD2R5 и VD3R6 ускоряют запирание транзисторов VT1,VT2 при переключениях.

Разделительный конденсатор C6 устраняет подмагничивание магнитопровода трансформатора Т1 инвертора при разбросе параметров конденсаторов С4,С5.
Генератор преобразования напряжения выполнен на аналоговом таймере DA1.
Микросхема DA1 содержит два операционных усилителя работающих в качестве компараторов, RC- триггер, выходной усилитель и ключевой транзистор для разряда внешнего времязарядного конденсатора C1.

Выводы 3 и 7 микросхемы DA1 работают в противофазе, при высоком уровне на выходе 3, на выходе 7 напряжение отсутствует. При нулевом уровне на выходе 3 DA1- выход 7 замкнут на минусовую шину. Выводы 2 и 6 — входа компараторов, переключают внутренний триггер в зависимости от уровня напряжения на конденсаторе С1, время заряда которого зависит от номиналов RC- цепи R1R2.

Читайте также:  Лучшие блоки питания от 1300 до 1500 Вт

Повышенный уровень напряжения на выводе 3 DA1 открывает полевой транзистор обратной проводимости — VT1, конденсатор С6 заряжается с положительной шины питания в определённой полярности, ток зарядки проходя через первичную обмотку трансформатора Т1 трансформируется во вторичную цепь.

Полевой транзистор VT2 в это время заперт положительным напряжением смещения по цепи R1R3.
При переключении внутренних компараторов в микросхеме DA1 — по мере зарядки конденсатора С1, на выходе 3 DA1 установится нулевой уровень относительно средней точки конденсаторов С4С5.

Вывод 5DA1 позволяет получить прямой доступ к точке делителя с уровнем 2/3 напряжения питания, являющейся опорной для работы верхнего компаратора. Использование данного вывода позволяет менять этот уровень для получения модификаций схемы.

Конструктивное использование данного вывода в цепи отрицательной обратной связи — для стабилизации выходного напряжения.

Напряжение с аккумулятора GB1 через терморезистор RK1 поступает на установочный переменный резистор R14, которым регулируется ток светодиода оптопары U1. При повышении напряжения на зажимах аккумулятора яркость светодиода оптопары U1 возрастает, транзистор оптопары открывается и шунтирует вывод 5DA1 на нулевую шину питания. Частота генератора возрастает без изменения скважности импульсов. Длительность выходных импульсов сокращается, что приведёт к снижению тока заряда аккумулятора.

Питание микросхемы DA1 выполнено от высокого напряжения инвертора через ограничитель напряжения на резисторе R7 и стабилизировано диодом VD1. Минусовая шина взята от точки соединения стоков транзисторов.

Зарядная цепь выполнена на мощной паре лавинных диодов VD6VD7, полярность подключения аккумулятора индицируется светодиодом HL1.Ток заряда визуально устанавливается по амперметру PA1 регулятором тока – R14. Конденсатор C7 снижает уровень помех в низковольтных цепях.

Таймер DA1 с пониженным энергопотреблением серии 7555 заменим серией 555.
Сетевой диодный мост VD8 на напряжение не ниже 600 вольт и ток более трёх ампер, низковольтный выпрямитель VD4 на напряжение не ниже 50 Вольт и ток не менее 20 ампер.

Транзисторы подойдут на напряжение не ниже 200 Вольт и ток более трёх ампер.
Алюминиевые оксидные конденсаторы фирм «Nicon» или REC. Оптроны подойдут из серии LTV817, PC816.

Трансформатор T1 применён без перемотки от блока АТ/ТХ питания компьютера. Обмотка 1Т1 составляет 38 витков диаметром 0,8мм, вторичная обмотка имеет две обмотки по 7.5 витков каждая, сечением 4*0.31 мм — в жгуте.

Перед запуском схемы в цепь сетевого питания подключается лампочка 220 Вольт 100 ватт, или лучше с ЛАТРа подать пониженное напряжение с 36 вольт и далее медленно поднимать наблюдая за нагрузкой, вместо аккумулятора установить автомобильную лампочку на 12-24 Вольта 50 Ватт.

Напряжение заряда выставляется резистором R14, ток заряда — резистором R2. Ограничение тока заряда выполнено на предохранителе FU1. Полевые транзисторы установить на радиатор с прокладкой.

Источник

Аккумуляторы и батареи

Информационный сайт о накопителях энергии

Подключение автомобильного аккумулятора к ИБП

Источники бесперебойного питания устанавливаются перед оборудованием, которое должно сохранить рабочие параметры после отключения сетевого питания. Устройство укомплектовано аккумулятором и электронной схемой контроля параметров и переключения на резервный источник. Можно ли подключить автомобильный аккумулятор к ИБП?

Выбор подходящего Автомобитьного АКБ для ИБП

Типы ИБП и требования к аккумуляторам

Задачи, решаемые блоком, разнятся. Пассивные устройства устанавливаются в домашний компьютер. Линейно-интерактивные бесперебойники поддерживают напряжение перед потребителем 220 В, АКБ в сеть включен постоянно. ИБП с двойным преобразованием постоянно работает от АКБ, зарядка батареи идет от сети. Напряжение на выходе всегда стабильное, но оборудование сложное, требует охлаждения, устанавливается на особо ответственные потребители энергии.

Мощность бесперебойника определяется в вольт-амперах, а обслуживаемой техники – в ваттах. Соотношение: 1 ВА=0,6 Вт. При недостаточной мощности блока, сработает защита по току, ИБП отключится. Поэтому, подбирая устройство под потребителя нужно предусмотреть резервную емкость 30 %.

Стандартно в ИБП используют гелевые или AGM аккумуляторы. Отличия их по функциональности от автомобильных незначительны, но стоят они значительно дороже. Насколько оправдана модернизация ИБП, и насколько стартовый АКБ авто справится с задачей?

Компоновка ИБП с внешними АКБ

Можно ли использовать автомобильный аккумулятор для ИБП

Здесь рассматриваются только пассивные и линейно- интерактивные ИПБ, применяемые в личных целях. К тому подвигла цена родного устройства и сходные по функции способности недорогих автомобильных и ИБП аккумуляторов. Возможна ли переделка защитного блока?

Есть в конструкциях принципиальные различия – в гелевой батарее ИБП выполнены толстые свинцовые пластины-накопители из чистого свинца. В стартовом АКБ электролит жидкий, свинцовые пластины тоньше, состав имеет примеси. Автомобильный аккумулятор будет стоять рядом с блоком, загромождая помещение. Использование автомобильного аккумулятора в ИБП – апгрейд вынужденный. Суммарные потери при эксплуатации аккумуляторной батареи и родного АКБ блока в итоге сопоставимы.

Перед тем как подключить АКБ от авто к ИБП, необходимо знать последствия:

  • тонкие пластины автомобильного аккумулятора быстро разрушаются, работая в режиме ИБП;
  • авто АКБ в сети ИБП постоянно недозаряжен, при восстановлении емкости при пониженном напряжении закипает;
  • выделение водорода в атмосферу помещения может привести к взрыву от искры, если достигнута критичная концентрация газа;
  • автомобильный жидкий АКБ разряжается быстрее гелевого от ИБП.

Автомобильный АКБ не гарантирует достаточной точности показателей батареи из нескольких банок, так как каждая из них влияет на суммарные показатели батареи.

Особые требования к батареям ИБП, которые невыполнимы для авто аккумуляторов:

  • совместимость с зарядным устройством с плавающим зарядом 13,6 – 13,8 В;
  • поддержка работы в буферном рнжиме с двойным преобразованием напряжения;
  • разряд без подзарядки длительное время.

Зарядка

ИБП под автомобильный аккумулятор

Однако умельцы все равно стремятся из автомобильного аккумулятора б/у собрать ИБП. Для работы необходимо:

  • обслуживаемая АКБ для авто в специальном футляре;
  • соединительный провод сечением 4 мм2;
  • клеммы, разъемы;
  • вентилятор охлаждения напряжением 12 В – 2 шт.;
  • инструменты для монтажа.

Выбрать аккумулятор, предусмотреть, чтобы разряд ограничивался 20 % от емкости. Необходимо предусмотреть меры безопасности. Работу вести на оборудовании, отключенном от линии питания с видимым разрывом. Как сделать ИБП линейки Back-UPS (APC) из автомобильного аккумулятора, предлагаем последовательность:

  • Убрать из гнезда комплектный АКБ, его можно будет в дальнейшем использовать.
  • Подготовленную, заряженную, в декоративном и устойчивом корпусе батарею установить около корпуса блока ИБП.
  • Подготовить провода, установить клеммы.
  • Вместо аккумулятора в блок поставить 2 вентилятора, на вытяжку и приток, соединить их с аккумуляторами через разъемы. Прорезать вентиляционные щели в корпусе.
  • Поместить проводку в защитный рукав, установить оборудование на место, так, чтобы был доступ к вентиляционным щелям. Соединить оборудование, вначале с ИБП, потом с батареей, соблюдая полярность, первым плюсовой провод.
  • Подключить потребителя и сеть.
Читайте также:  Блок питания 48v для poe

Полезным будет посмотреть видео по теме.

Как применить автомобильный аккумулятор для ИБП газового котла

Если у вас в загородном доме стоит газовый котел, его сложная электроника несовместима с неустойчивыми сетевыми параметрами. Без ИБП не обойтись, но можно ли использовать автомобильный АКБ в сборке? Специалисты не советуют использовать неродной накопитель энергии по перечисленным ранее причинам. Они отмечают, 50 % дорогостоящей аппаратуры регулирования газовых котлов отказали именно из-за применения автомобильного аккумулятора.

В качестве внешних источников питания в схему можно включать автомобильные аккумуляторы, при условии, что для них устроен отдельный шкаф с вытяжкой. Это исключает образование взрывоопасной смеси в помещении.

Подключение ИБП к газовому котлу

Можно ли зарядить аккумулятор ИБП автомобильной зарядкой

Какими отличиями обладает зарядное устройство ИБП и можно ли его применять для зарядки автомобильного аккумулятора? Можно, если воспользоваться функцией постоянного тока. Тогда аккумулятор будет получать заряд долго, но зарядится полностью. Если воспользоваться постоянным напряжением, максимальное значение 13,8 В не позволит выполнить полную зарядку.

Точно также гелевый аккумулятор бесперебойника можно зарядить ЗУ от автомобильного АКБ. Но выставить нужно постоянный ток, равный 10 % от емкости. Примерное время накопления энергии около суток. Перезаряд гелевой батареи недопустим, необходимо снять ее с зарядки до достижения 14,4 В. Пред тем как зарядить аккумулятор ИБП зарядным устройством от автомобиля, нужно убедиться, что на корпусе устройства есть надпись rechargeable.

Зарядить автомобильный аккумулятор, используя ИБП можно, используя схему поочередного насыщения нескольких аккумуляторов, в схеме для газового котла. Тогда зарядное для автомобильного аккумулятора используется поочередно к накопителям, но тот прибор, что работает в паре с ИБП, не должен одновременно подзаряжаться.

Беспребойник с автомобильным АКБ

На многочисленных форумах предлагают использовать ИПБ для зарядки автомобильного аккумулятора, выполнив электронную схему переключения своими руками. Важно чтобы была отсечка работы АКБ в схеме и подзарядкой. Если внешняя батарея одна, на время заряда автомобильным ЗУ защитный блок должен отключаться от потребителя должен отключаться.

Пользователи советуют использовать в схеме ИБП автомобильную батарею б/у или восстановленную. Так можно продлить срок службы автомобильной АКБ и научиться управлять процессом зарядки ИБП своими руками.

Источник

Можно ли зарядить АКБ сварочным инвертором?

Длительное использование транспортного средства или его долгий простой приводят к разрядке аккумуляторной батарее. В данном случае усилия завести ТС закончатся неудачей. Разрешить эту проблему может применение зарядного устройства. Что же делать, если его нет в наличии? Для подзарядки АКБ можно воспользоваться сварочным инвертором.

Можно ли зарядить АКБ сварочным инвертором

Известно несколько разновидностей СИ, например:

  • обладающих функцией зарядки аккумулятора;
  • не поддерживающих эту функцию.

В первом случае не возникает проблем с использованием устройства в качестве зарядного устройства для аккумуляторной батареи.

Если говорить о втором варианте, это не означает, что устройство данной разновидности нельзя применять для подзарядки АКБ.

Для достижения положительного результата специалисты рекомендуют придерживаться определенной последовательности действий.

Как зарядить

Для зарядки аккумулятора необходимо предварительно обеспечить доступность к нему. При этом не обязательно снимать клеммы.

При помощи держака сварочного аппарат следует подключить его к положительно заряженному полюсу. Для этого прищепка крепится в верхней части клеммы. Масса устройства устанавливается на отрицательную клемму.

При включении фар транспортного средства в результате стабилизации электрического потока от фар осуществляется замыкание его проводки.

blobid1599147127092.jpg

Важно правильно выполнить установку необходимого уровня ампер на включенном аппарате для сварки, провернув при этом ключ зажигания. Важно, дабы избежать подачи аккумулятору лишнего количества электрического тока, рекомендуется обратить внимание на информацию, указанную на его корпусе. Это связано с тем, что слишком большой показатель тока может привести к повреждению проводки. Для начала нужно установить уровень электрического тока не больше 50 А. при необходимости его можно немного увеличить. По истечении определенного времени необходимо снять контакты.

Как быть, если сварочный инвертор не поддерживает функцию зарядки АКБ, либо при наличии трансформатора? В данном случае рекомендуется выбрать такую величину тока, которая составляет не больше 10 части общей емкости аккумуляторной батареи. Например, при емкости батареи в 40 Ач показатель тока должен быть в пределах от 2,5 до 3,0 А. Благодаря этому удастся избежать закипания электролита.

Не стоит также пренебрегать осуществления процедуры измерения силы тока, а также напряжения на обеих клеммах аппарата. Для этого можно использовать тестер. Максимальный показатель должен быть в пределах ото 12 до 14 В. Классические модели сварочных аппаратов выдают на выходе ток, в размере 40 40 В. Для регулировки этого показателя рекомендуется применять балласт с использованием электрической лампочки, утюга и т. п. Отрегулировать величину показателя напряжения также можно в результате последовательного соединения аккумуляторов на 12 вольт. Достаточно взять 2-3 АКБ. Благодаря этому удастся уменьшить уровень напряжения.

При подзарядке батареи ток должен быть минимальным. Это даст возможность полной зарядки АКБ на протяжении 2, 3 часов. Опытные мастера не рекомендуют применять данный способ зарядки очень часто. Это приведет к быстрому изнашиванию батареи или осыпанию его пластин за короткое время.

Использование сварочного инвертора для подзарядки АКБ практично, но не очень выгодно. Этот вариант подзарядки можно применять только в крайних случаях.

Источник