7 circuitos inversores simples que puede construir en casa

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Estos 7 circuitos inversores pueden parecer simples con sus diseños, pero pueden producir una salida de potencia razonablemente alta y una eficiencia de alrededor del 75%. Aprenda a construir este mini inversor barato y a potenciarlo pequeño Electrodomésticos de 220V o 120V tales como taladros, lámparas LED, lámparas CFL, secador de pelo, cargadores móviles, etc. a través de una batería de 12V 7 Ah.

¿Qué es un inversor simple?

Un inversor que utiliza un número mínimo de componentes para convertir 12 V CC en 230 V CA se denomina inversor simple. Una batería de plomo-ácido de 12 V es la forma más estándar de batería que se utiliza para operar tales inversores.



Comencemos con el más simple de la lista que utiliza un par de transistores 2N3055 y algunas resistencias.

1) Circuito inversor simple con transistores de acoplamiento cruzado

El artículo trata sobre la detalles de construcción de un mini inversor. Lea para saber cómo se vuelve a calificar el procedimiento de construcción de un inversor básico que puede proporcionar una salida de potencia razonablemente buena y, sin embargo, es muy asequible y elegante.



Puede haber una gran cantidad de circuitos inversores disponibles en Internet y revistas electrónicas. Pero estos circuitos son a menudo muy complicados y del tipo de inversores de gama alta.

Por lo tanto, no nos queda más remedio que preguntarnos cómo construir inversores de potencia que puedan ser no solo fáciles de construir sino también de bajo costo y altamente eficientes en su funcionamiento.

Diagrama de circuito inversor de 12v a 230v

circuito inversor de acoplamiento cruzado simple de 60 vatios

Bueno, su búsqueda de tal circuito termina aquí. El circuito de un inversor descrito aquí es quizás el más pequeño en lo que respecta a la cantidad de componentes, pero es lo suficientemente potente como para cumplir con la mayoría de sus requisitos.

Procedimiento de construcción

Para empezar, primero asegúrese de tener disipadores de calor adecuados para los dos transistores 2N3055. Puede fabricarse de la siguiente manera:

  • Corta dos hojas de aluminio de 6/4 pulgadas cada una.
disipador de calor de aluminio
  • Doble un extremo de la hoja como se muestra en el diagrama. Taladre agujeros de tamaño apropiado en las curvas para que pueda sujetarse firmemente al gabinete de metal.
  • Si le resulta difícil fabricar este disipador de calor, simplemente puede comprarlo en su tienda de electrónica local que se muestra a continuación:
Disipador térmico de transistor TO3
  • También taladre agujeros para la instalación de los transistores de potencia. Los orificios tienen un diámetro de 3 mm, tamaño de paquete tipo TO-3.
  • Fije los transistores firmemente a los disipadores de calor con la ayuda de tuercas y tornillos.
  • Conecte las resistencias en forma de acoplamiento cruzado directamente a los cables de los transistores según el diagrama del circuito.
  • Ahora, una el conjunto de resistencia, transistor y disipador de calor al devanado secundario del transformador.
  • Fije todo el conjunto del circuito junto con el transformador dentro de una carcasa metálica resistente y bien ventilada.
  • Instale las tomas de salida y entrada, el portafusibles, etc. externamente al gabinete y conéctelos apropiadamente al conjunto del circuito.

Una vez que finaliza la instalación del disipador de calor anterior, simplemente necesita interconectar algunas resistencias de vatios altos y el 2N3055 (en el disipador de calor) con el transformador seleccionado como se indica en el siguiente diagrama.

Disposición completa del cableado

Cableado de circuito inversor simple con transformador, batería de 12V 7Ah y transistores

Una vez completado el cableado anterior, es hora de conectarlo con una batería de 12 V 7 Ah, con una lámpara de 60 vatios conectada al secundario del transformador. Cuando se enciende, el resultado sería una iluminación instantánea de la carga con un brillo asombroso.

Aquí el elemento clave es el transformador, asegúrese de que el transformador tenga una clasificación genuina de 5 amperios; de lo contrario, es posible que la potencia de salida sea mucho menor de lo esperado.

Puedo decir esto por mi experiencia, construí esta unidad dos veces, una cuando estaba en la universidad y la segunda vez recientemente en el año 2015. Aunque tenía más experiencia durante la reciente empresa, no pude obtener el increíble poder que tenía. adquirido de mi unidad anterior. La razón era simple, el transformador anterior era un transformador robusto de 5 amperios de 9-0-9V construido a medida, en comparación con el nuevo en el que había usado probablemente un 5 amperios con una clasificación falsa, que en realidad solo tenía 3 amperios con su salida.

Imagen de modelo de trabajo prototipo para inversor simple 2N3055

Lista de partes

Solo necesitará los siguientes componentes para la construcción:

  • R1, R2 = 100 OHMIOS / 10 VATIOS HERIDA DE ALAMBRE
  • R3, R4 = 15 OHMIOS / 10 VATIOS HERIDA DE ALAMBRE
  • T1, T2 = TRANSISTORES DE POTENCIA 2N3055 (MOTOROLA).
  • TRANSFORMADOR = 9-0-9 VOLTIOS / 8 amperios o 5 amperios.
  • BATERÍA DE AUTOMÓVIL = 12 VOLTIOS / 10Ah
  • DISIPADOR DE ALUMINIO = CORTAR SEGÚN EL TAMAÑO REQUERIDO.
  • ARMARIO VENTILADO DE METAL = SEGÚN EL TAMAÑO DEL CONJUNTO COMPLETO

Prueba de prueba de video

¿Cómo probarlo?

  • La prueba de este mini inversor se realiza mediante el siguiente método:
  • Para fines de prueba, conecte una bombilla incandescente de 60 vatios al enchufe de salida del inversor.
  • A continuación, conecte un Batería de automóvil de 12 V a sus terminales de suministro.
  • La bombilla de 60 vatios debe encenderse inmediatamente, lo que indica que el inversor está funcionando correctamente.
  • Con esto concluye la construcción y la prueba del circuito inversor.
  • Espero que de las discusiones anteriores haya entendido claramente cómo construir un inversor que no solo sea simple de construir sino también muy asequible para cada uno de ustedes.
  • Se puede utilizar para alimentar pequeños electrodomésticos como soldador , Luces CFL, ventiladores portátiles pequeños, etc. La potencia de salida estará en las proximidades de 70 vatios y depende de la carga.
  • La eficiencia de este inversor ronda el 75%. La unidad se puede conectar a la batería de su vehículo cuando está al aire libre para eliminar el problema de llevar una batería adicional.

Operación del circuito

El funcionamiento de este mini circuito inversor es bastante único y diferente de los inversores normales que involucran una etapa de oscilador discreto para alimentar los transistores.

Sin embargo, aquí las dos secciones o los dos brazos del circuito operan de manera regenerativa. Es muy simple y se puede entender a través de los siguientes puntos:

Las dos mitades del circuito, sin importar cuánto coincidan, siempre consistirán en un ligero desequilibrio en los parámetros que las rodean, como las resistencias, Hfe, vueltas del devanado del transformador, etc.

Debido a esto, ambas mitades no pueden conducir juntas al mismo tiempo.

Suponga que los transistores de la mitad superior conducen primero, obviamente obtendrán su voltaje de polarización a través del devanado de la mitad inferior del transformador a través de R2.

Sin embargo, en el momento en que se saturan y conducen por completo, todo el voltaje de la batería pasa a través de sus colectores al suelo.

Esto succiona cualquier voltaje a través de R2 a su base e inmediatamente dejan de conducir.

Esto da una oportunidad para que los transistores inferiores conduzcan y el ciclo se repita.

Así, todo el circuito empieza a oscilar.

Las resistencias del emisor de base se utilizan para fijar un umbral particular para que se rompa su conducción, ayudan a fijar un nivel de referencia de polarización de la base.

El circuito anterior se inspiró en el siguiente diseño de Motorola:


ACTUALIZAR: También puede intentar esto: Mini circuito inversor de 50 vatios


Inversor de acoplamiento cruzado simple aprobado por Motorola

Forma de onda de salida mejor que la onda cuadrada (razonablemente adecuado para todos los aparatos electrónicos)

Diseño de PCB para el circuito inversor 2N3055 simple explicado anteriormente (diseño del lado de la pista)

diseño de PCB inversor simple

2) Utilizando IC 4047

Inversor de onda cuadrada IC 4047 con piezas

Como se muestra arriba, un pequeño pero simple pero útil El inversor se puede construir con un solo IC 4047 . El IC 4047 es un oscilador IC único versátil, que producirá periodos de encendido / apagado precisos en su pin de salida # 10 y pin # 11. La frecuencia aquí podría determinarse calculando con precisión la resistencia R1 y el condensador C1. Estos componentes determinan la frecuencia de oscilación en la salida del IC, que a su vez establece la frecuencia de salida de 220 V CA de este circuito inversor. Puede establecerse en 50 Hz o 60 Hz según las preferencias individuales.

La batería, el mosfet y el transformador se pueden modificar o actualizar según la especificación de potencia de salida requerida del inversor.

Para calcular los valores RC y la frecuencia de salida, consulte el hoja de datos del IC

Resultados de la prueba de video

3) Utilizando IC 4049

Detalles de distribución de pines IC 4049

Detalles del pin IC 4049

circuito inversor simple usando IC 4049

En este circuito inversor simple utilizamos un solo IC 4049 que incluye 6 NO puertas o 6 inversores en el interior . En el diagrama anterior, N1 ---- N6 significa las 6 puertas que están configuradas como etapas de oscilador y búfer. Las puertas NOT N1 y N2 se utilizan básicamente para la etapa del oscilador, C y R se pueden seleccionar y fijar para determinar la frecuencia de 50 Hz o 60 Hz según las especificaciones del país.

Las puertas restantes N3 a N6 se ajustan y configuran como búfer e inversores de modo que la salida final produzca pulsos de conmutación alternos para los transistores de potencia. La configuración también asegura que ninguna puerta quede sin usar o inactiva, lo que de otra manera podría requerir que sus entradas terminen por separado a través de una línea de suministro.

El transformador y la batería pueden seleccionarse según el requisito de potencia o las especificaciones de potencia de carga.

La salida será puramente una salida de onda cuadrada.

La fórmula para calcular la frecuencia se da como:

f = 1 /1.2RC,

donde R estará en ohmios y F en faradios

4) Utilizando IC 4093

número de pinout y detalles de trabajo de IC 4093

Detalles del pin IC 4093

Circuito inversor simple IC 4093

Muy similar al inversor de compuerta NOT anterior, el inversor simple basado en compuerta NAND que se muestra arriba se puede construir usando un solo 4093 IC. Las puertas N1 a N4 significan el 4 puertas dentro del IC 4093 .

N1, está cableado como un circuito oscilador, para generar los pulsos requeridos de 50 o 60 Hz. Estos se invierten y almacenan en búfer de manera adecuada utilizando las puertas restantes N2, N3, N4 para finalmente entregar la frecuencia de conmutación alternativa a través de las bases de los BJT de potencia, que a su vez conmutan el transformador de potencia a la velocidad suministrada para generar los 220 V o 120 V necesarios. AC en la salida.

Aunque cualquier IC de puerta NAND funcionaría aquí, se recomienda usar el IC 4093, ya que cuenta con la función de disparo Schmidt, que asegura un ligero retraso en la conmutación y ayuda a crear una especie de tiempo muerto en las salidas de conmutación, asegurándose de que los dispositivos de potencia estén nunca se encienden juntos ni siquiera por una fracción de segundo.

5) Otro inversor de puerta NAND simple que usa MOSFET

En los siguientes párrafos se explica otro diseño de circuito inversor simple pero potente, que puede ser construido por cualquier entusiasta de la electrónica y utilizado para alimentar la mayoría de los electrodomésticos (cargas resistivas y SMPS).

El uso de un par de mosfets influye en una respuesta poderosa del circuito que involucra muy pocos componentes, sin embargo, la configuración de onda cuadrada limita la unidad de bastantes aplicaciones útiles.

Introducción

El cálculo de los parámetros MOSFET puede parecer que implica algunos pasos difíciles, sin embargo, siguiendo el diseño estándar, hacer que estos maravillosos dispositivos entren en acción es definitivamente fácil.

Cuando hablamos de circuitos inversores que involucran salidas de potencia, los MOSFET se convierten imperativamente en parte del diseño y también en el componente principal de la configuración, especialmente en los extremos de salida de conducción del circuito.

Siendo los circuitos inversores los favoritos con estos dispositivos, estaríamos discutiendo uno de esos diseños que incorporan MOSFET para alimentar la etapa de salida del circuito.

Con referencia al diagrama, vemos un diseño de inversor muy básico que incluye una etapa de oscilador de onda cuadrada, una etapa de amortiguación y la etapa de salida de potencia.

El uso de un solo IC para generar las ondas cuadradas requeridas y para almacenar los pulsos hace que el diseño sea fácil de hacer, especialmente para los nuevos entusiastas de la electrónica.

Uso de puertas NAND IC 4093 para el circuito del oscilador

El IC 4093 es un circuito integrado Schmidt Trigger de cuatro puertas NAND, un solo NAND está conectado como un multivibrador astable para generar los pulsos cuadrados base. El valor de la resistencia o el condensador se puede ajustar para adquirir pulsos de 50 Hz o 60 Hz. Para aplicaciones de 220 V, es necesario seleccionar la opción de 50 Hz y 60 Hz para las versiones de 120 V.

La salida de la etapa del oscilador anterior está vinculada con un par de más Puertas NAND utilizadas como búfer , cuyas salidas terminan finalmente con la puerta de los respectivos MOSFET.

Las dos puertas NAND están conectadas en serie de modo que los dos mosfets reciben niveles lógicos opuestos alternativamente desde la etapa del oscilador y cambian los MOSFET alternativamente para hacer las inducciones deseadas en el devanado de entrada del transformador.

IC 4093 con circuito inversor mosfet

Conmutación Mosfet

La conmutación anterior de los MOSFET introduce toda la corriente de la batería dentro de los devanados relevantes del transformador, induciendo un aumento instantáneo de la potencia en el devanado opuesto del transformador donde finalmente se deriva la salida a la carga.

Los MOSFET son capaces de manejar más de 25 amperios de corriente y el rango es bastante grande y, por lo tanto, se convierten en transformadores de conducción adecuados de diferentes especificaciones de potencia.

Es solo cuestión de modificar el transformador y la batería para hacer inversores de diferentes rangos con diferentes salidas de potencia.

Lista de piezas para el diagrama de circuito del inversor de 150 vatios explicado anteriormente:

  • R1 = potenciómetro 220K, debe configurarse para adquirir la salida de frecuencia deseada.
  • R2, R3, R4, R5 = 1K,
  • T1, T2 = IRF540
  • N1 — N4 = IC 4093
  • C1 = 0.01uF,
  • C3 = 0,1 uF

TR1 = bobinado de entrada de 0-12 V, corriente = 15 amperios, voltaje de salida según las especificaciones requeridas

La fórmula para calcular la frecuencia será idéntica a la descrita anteriormente para IC 4049.

f = 1 /1.2RC. donde R = R1 valor establecido y C = C1

6) Utilizando IC 4060

Circuito inversor simple basado en IC 4060

Si tiene un solo circuito integrado 4060 en su caja de basura electrónica, junto con un transformador y algunos transistores de potencia, probablemente esté listo para crear su circuito inversor de potencia simple utilizando estos componentes. El diseño básico del circuito inversor propuesto basado en IC 4060 se puede visualizar en el diagrama anterior. El concepto es básicamente el mismo, usamos el IC 4060 como oscilador y configurar su salida para crear pulsos de encendido y apagado alternativos a través de una etapa de transistores BC547 del inversor.

Al igual que IC 4047, el IC 4060 requiere componentes RC externos para configurar su frecuencia de salida, sin embargo, la salida del IC 4060 se termina en 10 pines individuales en un orden específico en el que la salida genera frecuencia a una velocidad dos veces mayor que la de su pinout anterior.

Aunque puede encontrar 10 salidas separadas con una tasa de frecuencia de 2X en los pines de salida de IC, hemos seleccionado el pin n. ° 7 ya que ofrece la tasa de frecuencia más rápida entre el resto y, por lo tanto, puede cumplir con esto utilizando componentes estándar para la red RC. que puede estar fácilmente disponible para usted sin importar en qué parte del mundo se encuentre.

Para calcular los valores RC para R2 + P1 y C1 y la frecuencia, puede utilizar la fórmula que se describe a continuación:

O de otra forma es a través de la siguiente fórmula:

f (osc) = 1 / 2,3 x Rt x Ct

Rt está en ohmios, Ct en faradios

Se puede obtener más información de este artículo

Aquí hay otra idea genial de inversor de bricolaje que es extremadamente confiable y utiliza piezas ordinarias para lograr un diseño de inversor de alta potencia, y se puede actualizar a cualquier nivel de potencia deseado.

Aprendamos más sobre este diseño simple

7) El inversor de 100 vatios más sencillo para los recién llegados

El circuito de un inversor simple de 100 vatios que se analiza en este artículo puede considerarse el diseño de inversor más eficiente, fiable, fácil de construir y potente. Convierte cualquier 12V a 220V de manera efectiva utilizando componentes mínimos

Introducción

La idea fue publicada hace muchos años en una de las revistas de electrónica de elecktor, la presento aquí para que todos puedan hacer y usar este circuito para sus aplicaciones personales. Aprendamos más.

El diseño de circuito inversor simple propuesto de 100 vatios se publicó hace bastante tiempo en una de las revistas de electrónica de elektor y, según yo, este circuito es uno de los mejores diseños de inversor que puede obtener.

Considero que es el mejor porque el diseño está bien equilibrado, bien calculado, utiliza piezas ordinarias y, si se hace todo correctamente, comenzará a funcionar instantáneamente.

La eficiencia de este diseño es cercana al 85%, lo que es bueno considerando el formato simple y los bajos costos involucrados.

Uso de un transistor Astable como oscilador de 50 Hz

Básicamente, todo el diseño se basa en una etapa multivibrador estable, que consta de dos transistores de uso general de baja potencia BC547 junto con las partes asociadas que constan de dos condensadores electrolíticos y algunas resistencias.

Esta etapa es responsable de generar los pulsos básicos de 50 Hz necesarios para iniciar las operaciones del inversor.

Las señales anteriores se encuentran en niveles de corriente bajos y, por lo tanto, deben elevarse a algunos órdenes más altos. Esto lo hacen los transistores de controlador BD680, que son Darlington por naturaleza.

Estos transistores reciben las señales de 50 Hz de baja potencia de las etapas del transistor BC547 y las elevan a niveles de corriente más altos para que puedan alimentarse a los transistores de salida.

Los transistores de salida son un par de 2N3055 que reciben una unidad de corriente amplificada en sus bases desde la etapa del controlador anterior.

Transistores 2N3055 como etapa de potencia

Por lo tanto, los transistores 2N3055 también se activan a alta saturación y altos niveles de corriente que se bombean alternativamente a los devanados del transformador relevantes y se convierten en los voltios de 220 V CA requeridos en el secundario del transformador.

Inversor 2N3055 circuito simple de 100 vatios

Lista de piezas para el circuito inversor simple de 100 vatios explicado anteriormente

  • R1, R2 = 27K, 1/4 vatio 5%
  • R3, R4, R5, R6 = 330 OHMIOS, 1/4 vatio 5%
  • R7, R8 = 22 OHMIOS, 5 VATIOS TIPO DE HERIDA DE ALAMBRE
  • C1, C2 = 470nF
  • T1, T2 = BC547,
  • T3, T4 = BD680 O TIP127
  • T5, T6 = 2N3055,
  • D1, D2 = 1N5402
  • TRANSFORMADOR = 9-0-9V, 5 AMP
  • BATERÍA = 12V, 26AH,

Disipador de calor para T3 / T4 y T5 / T6

Especificaciones:

  1. Potencia de salida: 100 vatios si se utilizan transistores 2n3055 individuales en cada canal.
  2. Frecuencia: 50 Hz, onda cuadrada,
  3. Voltaje de entrada: 12 V a 5 amperios para 100 vatios,
  4. Voltios de salida: 220 V o 120 V (con algunos ajustes)

A partir de la discusión anterior, es posible que se sienta completamente ilustrado con respecto a cómo construir estos 7 circuitos inversores simples, configurando un circuito oscilador básico dado con una etapa BJT y un transformador, e incorporando partes muy comunes que ya pueden existir con usted o accesibles recuperando una vieja placa de circuito impreso ensamblada.

Cómo calcular las resistencias y los condensadores para frecuencias de 50 Hz o 60 Hz

En este circuito inversor basado en transistor, el diseño del oscilador se construye utilizando un circuito astable transistorizado.

Básicamente, las resistencias y los condensadores asociados con las bases de los transistores determinan la frecuencia de la salida. Aunque estos se calculan correctamente para producir una frecuencia de aproximadamente 50 Hz, si está más interesado en ajustar la frecuencia de salida según sus preferencias, puede hacerlo fácilmente calculándolos a través de este Calculadora multivibrador astable de transistores.

Módulo universal push-pull

Si está interesado en lograr un diseño más compacto y eficiente utilizando una configuración simple de empujar y tirar de un transformador de 2 cables, puede probar los siguientes conceptos

El primero a continuación utiliza el IC 4047, junto con un par de MOSFET de canal p y canal n:

Si desea emplear alguna otra etapa de oscilador según sus preferencias, en ese caso puede aplicar el siguiente diseño universal.

Esto le permitirá integrar cualquier etapa de oscilador deseada y obtener la salida push-pull de 220 V requerida.

Además, también tiene una etapa de cargador de batería con cambio automático integrado.

Ventajas del inversor push-pull simple

Las principales ventajas de este diseño de inversor push-pull universal son:

  • Utiliza un transformador de 2 hilos, lo que hace que el diseño sea muy eficiente, en términos de tamaño y potencia de salida.
  • Incorpora un conmutador con cargador de batería, que carga la batería cuando la red está presente, y en caso de fallo de red cambia al modo inversor utilizando la misma batería para producir los 220 V previstos de la batería.
  • Utiliza MOSFET ordinarios de canal p y canal N sin ningún circuito complejo.
  • Es más barato de construir y más eficiente que la contraparte central del grifo.
módulo de puente completo simple con cargador de batería y cambio automático

MÓDULO MOSFET UNIVERSAL PUSH PULL QUE INTERFAZ CON CUALQUIER CIRCUITO OSCILADOR DESEADO

Para los usuarios avanzados

Lo explicado anteriormente fueron algunos diseños sencillos de circuitos inversores, sin embargo, si cree que son bastante comunes para usted, siempre puede explorar diseños más avanzados que se incluyen en este sitio web. Aquí hay algunos enlaces más para su referencia:


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