220V DC إلى 220V AC: DIY العاكس الجزء 2:17 خطوات

2024 مؤلف: John Day | [email protected]. آخر تعديل: 2024-01-30 07:37

مرحبا بالجميع. أتمنى أن تكون جميعًا بأمان وبصحة جيدة. سأوضح لك في هذا الدليل كيف صنعت محول التيار المتردد إلى التيار المتردد الذي يحول جهد التيار المتردد 220 فولت إلى جهد تيار متردد 220 فولت. الجهد المتولد المتولد هنا هو إشارة موجة مربعة وليست إشارة موجة جيبية نقية. هذا المشروع هو استمرار لمشروع المعاينات الخاص بي والذي تم تصميمه لتحويل 12Volts DC إلى 220V DC. يوصى بشدة بزيارة مشروعي السابق أولاً قبل المتابعة في هذا التوجيه. الرابط إلى مشروع محول DC إلى DC الخاص بي هو:

www.instructables.com/id/200Watts-12V-to-2…

يقوم هذا النظام بتحويل 220V DC إلى إشارة متناوبة 220Volts عند 50 Hertz وهو تردد تزويد التيار المتردد التجاري في معظم البلدان. يمكن تعديل التردد بسهولة إلى 60 هرتز إذا لزم الأمر. ولكي يحدث هذا ، فقد استخدمت طوبولوجيا جسر H كامل باستخدام 4 MOSFETS عالية الجهد.

يمكنك تشغيل أي جهاز تجاري في نطاق طاقة تبلغ 150 واط وحوالي 200 واط في الذروة لفترة قصيرة. لقد اختبرت هذه الدائرة بنجاح باستخدام أجهزة الشحن المحمولة ومصابيح CFL وشاحن الكمبيوتر المحمول ومروحة الطاولة وكلها تعمل بشكل جيد مع هذا التصميم. لم يكن هناك صوت طنين أثناء تشغيل المروحة أيضًا. نظرًا للكفاءة العالية لمحول DC-DC ، فإن الاستهلاك الحالي بدون حمل لهذا النظام يبلغ حوالي 60 مللي أمبير فقط.

يستخدم المشروع مكونات بسيطة للغاية وسهلة الحصول على بعض المكونات حتى أنه تم إنقاذها من مصادر طاقة الكمبيوتر القديمة.

لذلك دون مزيد من التأخير ، دعنا نبدأ في عملية الإنشاء!

تحذير: هذا مشروع عالي الجهد ويمكن أن يسبب لك صدمة قاتلة إذا لم تكن حريصًا. جرب هذا المشروع فقط إذا كنت على دراية جيدة بالتعامل مع الجهد العالي ولديك خبرة في صنع الدوائر الإلكترونية. لا تحاول إذا كنت لا تعرف ما تفعله

اللوازم

1. IRF840 N قناة MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 برنامج تشغيل mosfet IC - 2
4. قاعدة IC ذات 16 سنًا (اختياري) -1
5. قاعدة IC ذات 8 سنون (اختيارية) -1
6. 0.1 فائق التوهج مكثف سيراميك - 2
7. 10 فائق التوهج مكثف كهربائيا - 1
8. مكثف إلكتروليتي 330 فائق التوهج 200 فولت - 2 (لقد أنقذتهم من SMPS)
9. مكثف كهربائيا 47 فائق التوهج - 2
10. 1N4007 الصمام الثنائي للأغراض العامة - 2
11. 100 كيلو المقاوم -1
12. 10 كيلو المقاوم -2
13. 100 أوم المقاوم -1
14. 10 أوم المقاوم - 4
15. 100 كيلو المقاوم المتغير (مسبقا / تقليم) -1
16. محطات المسمار - 2
17. Veroboard أو perfboard
18. توصيل الأسلاك
19. طقم لحام
20. المقياس المتعدد
21. راسم الذبذبات (اختياري ولكنه سيساعد في ضبط التردد)

الخطوة 1: جمع كل الأجزاء المطلوبة

من المهم أن نجمع كل الأجزاء الضرورية أولاً حتى نتمكن من المضي قدمًا بسرعة في تنفيذ المشروع. من بين هذه المكونات القليلة تم إنقاذها من مصدر طاقة الكمبيوتر القديم.

الخطوة 2: بنك المكثفات

يلعب بنك المكثف دورًا مهمًا هنا. في هذا المشروع ، يتم تحويل التيار المستمر عالي الجهد إلى تيار متردد عالي الجهد ، وبالتالي من المهم أن يكون مصدر التيار المستمر سلسًا وبدون أي تقلبات ، وهنا يأتي دور هذه المكثفات الضخمة الضخمة. حصلت على مكثفين تصنيف 330 فائق التوهج 200 فولت من SMPS. يمنحني الجمع بينهما في سلسلة وسعة مكافئة تبلغ حوالي 165 فائق التوهج ويزيد من تصنيف الجهد حتى 400 فولت. باستخدام مجموعة المكثفات المتسلسلة ، يتم تقليل السعة المكافئة ولكن يزيد حد الجهد. هذا حل الغرض من طلبي. يتم الآن تنعيم الجهد العالي للتيار المستمر بواسطة هذا البنك المكثف. هذا يعني أننا سنحصل على إشارة تيار متردد ثابتة وسيظل الجهد ثابتًا إلى حد ما أثناء بدء التشغيل أو عند توصيل الحمل أو فصله فجأة.

تحذير: هذه المكثفات ذات الجهد العالي يمكنها تخزين شحنتها لفترة طويلة وطويلة من الوقت ، يمكن أن تصل إلى عدة ساعات! لذلك حاول فقط إنشاء هذا المشروع إذا كانت لديك خلفية جيدة للإلكترونيات ولديك خبرة في التعامل مع الجهد العالي. أفعل هذا على مسؤوليتك

الخطوة 3: تحديد موضع المكونات

نظرًا لأننا سنقوم بهذا المشروع على لوحة ، فمن المهم أن يتم وضع جميع المكونات بشكل استراتيجي بحيث تكون المكونات ذات الصلة أقرب إلى بعضها البعض. بهذه الطريقة ، ستكون آثار اللحام ضئيلة وسيتم استخدام عدد أقل من أسلاك العبور مما يجعل التصميم أكثر ترتيبًا وأنيقًا.

الخطوة 4: قسم المذبذب

يتم إنشاء إشارة 50 هرتز (أو 60 هرتز) بواسطة PWM IC-SG3525N الشهير مع مجموعة من مكونات توقيت RC.

للحصول على مزيد من التفاصيل حول عمل SG3525 IC ، يوجد رابط إلى ورقة بيانات IC:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

للحصول على خرج متناوب قدره 50 هرتز ، يجب أن يكون تردد التذبذب الداخلي 100 هرتز والذي يمكن ضبطه باستخدام Rt حوالي 130 كيلو هرتز و Ct يساوي 0.1 فائق التوهج ، وترد معادلة حساب التردد في ورقة بيانات IC. يتم استخدام المقاوم 100 أوم بين السن 5 و 7 لإضافة القليل من الوقت الميت بين التبديل لضمان سلامة مكونات التبديل (MOSFETS).

الخطوة 5: قسم برنامج تشغيل MOSFET

نظرًا لأنه سيتم تبديل التيار المستمر عالي الجهد عبر MOSFETs ، فلا يمكن توصيل مخرجات SG3525 مباشرة ببوابة MOSFET ، كما أن تبديل N channel MOSFETs في الجانب العالي من الدائرة ليس بالأمر السهل ويتطلب دائرة تمهيد مناسبة. يمكن معالجة كل هذا بكفاءة بواسطة برنامج تشغيل MOSFET IC IR2104 ، وهو قادر على قيادة / تبديل وحدات MOSFET التي تسمح بجهد يصل إلى 600 فولت. هذا يجعل IC مناسبًا للتطبيق الخارجي. نظرًا لأن IR2104 هو سائق MOSFET نصف جسر ، سنحتاج إلى اثنين منهم للتحكم في الجسر الكامل.

يمكن العثور على ورقة بيانات IR2104 هنا:

www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2104-DS-v…

الخطوة 6: قسم H Bridge

الجسر H هو المسؤول عن تغيير اتجاه تدفق التيار عبر الحمل بدلاً من ذلك عن طريق تنشيط وإلغاء تنشيط مجموعة معينة من MOSFETS.

بالنسبة لهذه العملية ، اخترت وحدات MOSFET لقناة IRF840 N والتي يمكنها التعامل مع ما يصل إلى 500 فولت بحد أقصى 5 أمبير ، وهو أكثر من كافٍ لتطبيقنا. الجسر H هو ما سيتم توصيله مباشرة بجهاز التيار المتردد.

ترد ورقة البيانات الخاصة بـ MOSFET أدناه:

www.vishay.com/docs/91070/sihf840.pdf

الخطوة 7: اختبار الدائرة على اللوح

قبل لحام المكونات في مكانها ، من الأفضل دائمًا اختبار الدائرة على اللوح وتصحيح أي أخطاء أو أخطاء قد تتسلل. في اختبار اللوح الخاص بي ، قمت بتجميع كل شيء وفقًا للتخطيط (تم توفيره في خطوة لاحقة) وتحققت من استجابة الإخراج باستخدام DSO. في البداية اختبرت النظام بجهد منخفض وفقط بعد التأكد من أنه يعمل ، قمت باختباره بإدخال جهد عالي

الخطوة 8: اكتمال اختبار اللوح

كتحميل اختباري ، استخدمت مروحة صغيرة بقدرة 60 وات جنبًا إلى جنب مع إعداد اللوح وبطارية حمض الرصاص 12 فولت. لقد تم توصيل أجهزة القياس المتعددة الخاصة بي لقياس جهد الخرج والتيار المستهلك من البطارية. هناك حاجة إلى قياسات للتأكد من عدم وجود حمل زائد وأيضًا لحساب الكفاءة.

الخطوة 9: مخطط الدائرة والملف التخطيطي

ما يلي هو مخطط الدائرة بالكامل للمشروع وقد أرفقت معه ملف EAGLE التخطيطي للرجوع إليه. لا تتردد في تعديل واستخدام نفس الشيء لمشاريعك.

الخطوة 10: بدء عملية اللحام على Veroboard

مع اختبار التصميم والتحقق منه ، نحن الآن نمضي قدمًا في عملية اللحام. أولاً ، لقد قمت بلحام جميع المكونات المتعلقة بقسم المذبذب.

الخطوة 11: إضافة برامج تشغيل MOSFET

تم الآن لحام قاعدة IC لبرنامج تشغيل MOSFET ومكونات التمهيد

الخطوة 12: إدخال IC في مكانه

كن حذرًا من اتجاه IC أثناء الإدخال. ابحث عن شق على IC للإشارة إلى رقم التعريف الشخصي

الخطوة 13: لحام بنك المكثف

الخطوة 14: إضافة MOSFETS للجسر H

يتم لحام 4 MOSFETs للجسر H في مكانها جنبًا إلى جنب مع مقاومات البوابة المحددة الحالية الخاصة بها والتي تبلغ 10 أوم جنبًا إلى جنب مع أطراف المسمار لسهولة توصيل جهد التيار المستمر الناتج والجهد الناتج عن التيار المتردد.

الخطوة 15: الوحدة الكاملة

هذا ما تبدو عليه الوحدة بأكملها بعد اكتمال عملية اللحام. لاحظ كيف تم إجراء معظم التوصيلات باستخدام آثار اللحام وعدد قليل جدًا من أسلاك التوصيل. كن حذرا من أي وصلات فضفاضة بسبب مخاطر الجهد العالي.

الخطوة 16: استكمال العاكس مع وحدة محول DC-DC

اكتمل العاكس الآن بكلا الوحدتين كاملتين ومرفقتين ببعضهما البعض. لقد نجح هذا في شحن الكمبيوتر المحمول وتشغيل مروحة طاولة صغيرة في وقت واحد.

أتمنى أن يعجبك هذا المشروع:)

لا تتردد في مشاركة تعليقاتك وشكوكك وتعليقاتك في قسم التعليقات أدناه. شاهد التعليمات الكاملة وقم بإنشاء فيديو لمزيد من التفاصيل الأساسية حول المشروع وكيف قمت ببنائه ، وأثناء وجودك هناك فكر في الاشتراك في قناتي:)