مدار تبدیل 12v DC به 220v AC مدار اینورتر

,
مدار تبدیل 12v DC به 220v AC

مدار تبدیل  12v DC به  220v AC

در این مقاله نشان می دهیم اینورتر چیست وچگونه می توانید مدار تبدیل 12v DC به 220v AC را بسازید و به کمک یک مدار اینورتر ساده وکم هزینه 12 ولت DC را به 220 ولت AC تبدیل کنید. در این مدار از IC 555 وMOSFET استفاده می کنیم.
اینورتر وسیله ای است که می تواند ولتاژ DC را به AC تبدیل کند. بسیاری از مواقع نیاز به ذخیره برق داریم اما هنوز باتری هایی که ولتاژ AC را ذخیره کنند وجود ندارد. یکی از کاربرد های بسیار مهم اینورتر ها برای برق اضطراری است و شما می توانید به کمک این مدار هنگام قطع برق هم از وسایل خود استفاده کنید. یک اینورتر چیزی جز یک مبدل DC به AC نیست. مدار ساده ای که در زیر توضیح می دهیم قبلا آزمایش شده و به خوبی کار می کنند، اگر منبعی که استفاده می کنید باتری V 12 باشد ،می توانید خروجی 100 وات داشته باشید. (از جریان بیشینه ای که باتری می تواند بدهد نیز مطمئن شوید)


طراحی مدار به سفارش شما (کلیک کنید)contact mersa


طرز کار مدار اینورتر:

ولتاژ DC یک باتری به وسیله نوسان ساز مشهور 555 به یک پالس مربعی تبدیل می شود، اما جریان و ولتاژ خروجی این IC نوسان ساز کم است ، بنابراین از ترانزیستور قدرت یا ماسفت برای تقویت جریان خروجی این IC استفاده می کنیم همچنین برای افزایش ولتاژ می توانیم از یک ترانس تبدیل 12 به 220 استفاده کنیم. پس از ماسفت، یک ترانس قرار می دهیم و برای تقویت کردن ولتاژ از آن استفاده می کنیم تا خروجی به 220V AC تبدیل شود.(ترانسفورماتور ولتاژ را زیاد و جریان را کم می کند و برعکس.در حقیقت در حالت ایده آل توان در دوطرف سیم پیچ ثابت است.)

مدار اینورتردر شکل زیر، دیاگرام مدار اینورتر رسم شده است.در این مدار از یک نوسان ساز موج مربعی استفاده شده که خروجی آن یک موج مربعی با فرکانس 50Hz است. این فرکانس توسط مقاومت R2 و خازن C1قابل تنظیم است.

ما به یک ولتاژ سینوسی با دامنه مثبت و منفی نیاز داریم. پس باید این پالس مربعی برای ما هم ولتاژ مثبت و هم ولتاژ منفی خروجی را ایجاد کند. برای این کار از دو ماسفت استفاده می کنیم که یک ماسفت با لبه بالارونده پالس و ماسفت دیگر با لبه پایین رونده پالس خروجی IC فعال می شود. (این تقسیم کار را در واقع ترانزیستور Q2 انجام می دهد.)
در خروجی IC از دو ماسفت IRF540 برای درایور سیم پیچ اولیه ترانس استفاده می کنیم.جریانی عبوری از پین شماره 3 آی سی 555 در دو جهت هدایت می شود. یکی در جهت R3 به گیت 1Q ودیگری از R5 به گیت Q2 است تا جریان معکوس جهت جریان اول (جریانی که ازR3 به Q1 می گذرد) را عبور دهد(این مسئله در شکل بالا نشان داده شده است).در مرحله بعد جریان به گیت ترانزیستورQ3 می رود تا ترانزیستور را فعال کند.

برای ترانزیستور از یک هیتسینگ کوچک استفاده می کنیم تا گرمای کمتری تولید کند و افت توان کمتر شود. دلیل انتخاب IRF540 هم بخاطر قیمت آن است که از آن به عنوان ماسفت قدرت کانال N با حداکثر جریان 82 آمپر و با توان 150وات، استفاده کرده ایم.

مداراینورتر
ترانس استفاده شده در این مدار ورودی 12 ولت 2 آمپر و خروجی آن 220 ولت و بیش از 100 وات است.


توجه داشته باشید:

می توانید با دو سر باتری 12 ولت ورودی خود یک خازن موازی کنید. خازن الکترولیتی 50V, 470uf برای این کار مناسب است.این خازن ها برای فیلتر کردن جریان (صاف کردن جریان) بکار می رود ولی اگر از یک منبع تغذیه v12 ،Ah10 استفاده کنید نیازی به این خازن ندارید.
همچنین توجه داشته باشید که در حالت ایده آل اگر شما نیاز به watts 100 توان درخروجی دارید نیاز به ترانسی با جریان 8 آمپر دارید چون توان ورودی در ترانس باید با توان خروجی برابر باشد.


اگر مدار را ساختید و به مشکل خوردید می توانید به صورت زیر آن را عیب یابی کنید:

اول، به بررسی پین های 555 IC، مقاومت ها، خازن ها به پردازید. به کمک اسکوپ خروجی 555 را چک کنید و از ولتاژ و فرکانس مطلوب اطمینان حاصل کنید.

سپس اتصالات ماسفت را چک کنید. گیت ماسفت ها چه ولتاژی نوسان  می کند؟ درین و سورس ماسفت مطابق شکل بسته شده است؟ چک کنید که پایه های IRF540 به درستی متصل شده باشد.
در خروجی ترانس یک مقاومت به عنوان مصرف کننده قرار دهید. از اتصال پایه زمین ترانس خود نیز اطمینان حاصل کنید.

 مدار اینورتر در پروتئوس

مدار اینورتر در پروتئوس


قطعات مورد نیاز برای مدار اینورتر:

  • IC555
  • ماسفت N IRF540
  • ترانزیستور BC549
  • ترانسفورماتور 12V ،2A
  • مقاومت K 10 وK 4.7 وK 1 وk 5.6
  • خازن uF0.1

می خواهید یک کارگاه تولیدی برد های الکترونیکی داشته باشید؟ (کلیک کنید)


توضیحاتی مختصر درباره قطعات بکار رفته در مدار اینورتر:

 

  • IC 555 :

آی سی 555 یکی از معروف ترین المان هاست که به آی سی تایمر نیز معروف است. در بیشتر مدارات از این قطعه برای ایجاد پالس با فرکانس های متفاوت استفاده می گردد. این آی سی را می توانید در دو وضعیت مونواستابل و آ استابل مورد استفاده قرار دهید.در حالت مونو استابل تولید و شکل پالس تولیدی قابل کنترل است که این کنترل عموما از طریق پایه شماره 2 آی سی555 صورت می گیرد اما در حالت آستابل در صورت داشتن تغذیه مثبت و منفی در پایه های 1, 4 و 8 و اتصال خازن و مقاومت درپایه های 2,6 و7 به طور خودکار و بدون تحریک، پالسهای ثابت وتعیین شده ای را ایجاد می کند(ما از حالت آ استابل استفاده کرده ایم).پایه 3 این آی سی همواره پایه خروجی است.
این آی سی کاربردهای فراوانی دارد که از آن جمله می توان به تولید پالس، کنترل پهنای پالس، استفاده در مدارات تایمر و فرستنده و گیرنده وغیره…. اشاره کرد.

مدار تبدیل 12ولت به 220 ولت

  • ترانزیستور :BC549

یک ترانزیستور NPN است که حد اکثر جریان 100 میلی آمپر و ولتاژ 30 ولت را می تواند تحمل کند.این ترانزیستور در بسته بندی TO-92 پلاستیکی می باشد.کاربرد این ترانزیستور در تقویت کنندگی و سوئیچینگ است.

  • ترانزیستور:IRF540

ترانزیستور IRF540 از نوع N-CHannel با ولتاژ 100 ولت و جریان 30 آمپر و توان 150 وات می باشد.این ترانزیستور در بسته بندی TO-220AB می باشد.این ترانزیستور قدرت برایDC2DC و UPS و کنترل موتور استفاده می شود.


مقالات مرتبط:

سفارش طراحی و تولید مدار محافظ ولتاژ... طراحی و تولید مدار محافظ ولتاژ (برق) این مقاله سعی بر توضیح مراحل طراحی و تولید مدار محافظ ولتاژ  (برق) دارد. نوسانات ب...
ساخت PCB چند لایه مراحل ساخت PCB چند لایه: در این مقاله با روش ساخت PCB چند لایه و خط تولید و دستگاه ساخت PCB آشنا می شوید. احتمالا تا به...
مراحل انجام پروژه الکترونیکی (پارت دوم)... مراحل انجام پروژه الکترونیکی و قابل فروش کردن ایده ی الکترونیکی (پارت دوم) این مقاله قسمت دوم مراحل انجام پروژه الکترون...
لحیم کاری قطعات SMD | آموزش تصویری مرحله به مرحله... آیا تا کنون با مشکل لحیم کاری قطعات SMD مواجه شده اید؟ رشد روز افزون استفاده از قطعات SMD در  برد های الکترونیکی از یک س...
شرکت مونتاژ برد الکترونیکی مزایای برون سپاری مونتاژ برد الکترونیکی شرکتی را در نظر بگیرید که یک محصول مصرفی تولید می کند و  نیاز به تولید برد الکت...
استانداردهای مونتاژ smd قبل از تولید... 10مورد از مشکلات DFM در طراحی در نظر بگیرید که ساعت ها وقت برای طراحی یک برد پیچیده صرف کرده اید بدون اطلاع از قوانین و...
46 پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      باید بدهید ترانس را برایتان بپیچند. بسته به نوع باری که میخواهید به خروجی متصل کنید mH آن متفاوت است. ابتدا زیر بار در شبیه سازی تست بگیرید و مشخصات ترانس مناسب را با آزمون و خطا بدست آورید.

      پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      متشکرم، شما لطف دارید. البته این مدار خیلی ساده است و برای آشنایی مقدماتی با طریقه عملکرد مدار های اینورتر هست. مدار های واقعی با IC های فرکانس ساز حرفه ای ساخته میشه و حفاظت های مختلفی روی آن ها اعمال میشه تا بشه از اونها استفاده واقعی کرد.

      پاسخ
  1. tina گفته:

    سلام در خروجی نول و فاز داریم به صورت ثابت یا بین دو سیم خروجی پیوسته عوض میشود

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      شما در خروجی 2 تا سیم دارید که نسبت به هم 220 ولت اختلاف پتانسیل و 180 درجه اختلاف فاز دارند. هر کدوم رو که بخواید میتونید به عنوان فاز و اون یکی دیگه رو به عنوان نول خودتون در نظر بگیرید. اگر بخواهید در مداری استفاده کنید که ولتاژ برق شهری هم در اون دخیل هست باید نول برق شهر رو با نول مدارتون یکی کنید. کاری که دقیقا در مدار های DC با عنوان یکی کردن گراند ها می کنیم. با این تفاوت که اینجا شما هر کدوم از 2 سیم خروجی مدار رو می تونید نول در نظر بگیرید.

      پاسخ
  2. سجاد گفته:

    سلام
    نحوه ساخت اینورتر با IGBT و اینکه pwm رو هم با آردوینو باشه رو میشه توضیح بدین

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      ان شاالله به زودی در مقاله ای دیگر، طراحی مدار اینورتر حرفه ای رو آموزش خواهیم داد.

      پاسخ
  3. محمد گفته:

    سلا من این مدارو روی برد بستم تا چند ثانیه کارنکرد بعد از اون برای یک دقیقه فکرکنم کار کرد و بعد قطع شد و 555داغ شد و فک کنم سوخت مشکل از کجاست؟

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      فایل پروتئوس رو در تلگرام براتون ارسال میکنم. اگر مشکل رفع نشد بفرمایید تا روش کار کنیم.

      پاسخ
  4. علی گفته:

    با عرض سلام وخسته نباشید
    میخواستم بدونم چرا آی سی ۵۵۵ داغ میشه.فکر کنم اگه یک دقیقه ولتاژ به مدار وصل بشه آی سی بسوزه

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      سلام
      احتمال بسیار زیاد مربوط به جریان کشی ترانزیستور است. مقاومت بیس ترانزیستور رو افزایش بدید و مجدد تست بگیرید.

      پاسخ
  5. مجید گفته:

    با سلام وادب احترام
    در مورد مدار بالا باید بگم که شکل موجی ه در بالا نمایش داده شده تمام سیتوسی نیست و فقط شبه سینوسی(مربعی) است .با شکل موج pwm فقط میتوان شکل موج تمام سینوسی ساخت .

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      با سلام و سپاس از توجه شما
      بله کاملا حق یا شما است، موج خروجی دقیقا سینوسی نیست بلکه شبیه به سینوسی به نظر میرسه، البته با PWM می توان موج را به سینوسی نزدیک تر کرد اما در هر صورت با روش های سوئیچینگ چه موج مربعی و چه pwm ، تبدیل فوریه هر کدام را که بگیرید خواهید دید. نمیتوان سینوسی کامل ساخت.
      در مدار هایی که در آینده ارائه می کنیم، نمونه های تولید شده بوسیله PWM را آموزش خواهیم داد.

      پاسخ
  6. مسعوذ گفته:

    سلام ،ترانس باید به چه صورت باشه؟یعنی پلاریته اون در سمت 12 ولت باید به چه صورت باشه؟
    12_0 _12-
    ؟

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      سلام
      سمت ورودی ترانس که دو سیم پیچ دارد، به سیم مشترک (وسط) 0 را متصل می کنیم. حال ولتاژ 12V+ به ترتیب در دو سر دیگر سیم پیچ های ورودی اعمال می شود. در واقع ما در ورودی ترانس ولتاژ منفی نداریم و هدف از استفاده از ترانس همین است که بتوانیم در خروجی علاوه بر افزایش دامنه ولتاژ به 220 ، ولتاژ مثبت و منفی داشته باشیم.

      پاسخ
  7. محمد گفته:

    سلام خسته نباشید میخواستم بدونم که حداکثر توان خروجی چن وات میباشد ومشکلی برای باتری ماشین به وجود نمیاورد

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      سلام
      توان رو میتونید به راحتی با تغییر دادن ماسفت ها و ترانس به مقدار مطلوب برسونید. با این مدار به راحتی تا 25 وات رو میگیرید.

      پاسخ
  8. محمد گفته:

    سلام من درس کردم لامپ 25زدم سوخت اما لامپ کم مصرف و روشن نکرد از ترانس مودم برای این کار استفاده کردم

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      سلام
      اول با مولتی متر تست کنید خروجی رو، اگر اسکوپ دارید هم حتما با اسکوپ نگاه کنید.

      پاسخ
  9. حقی گفته:

    سلام درنظر دارم منبع تغذیه ای را برای مکانی تهیه کنم که فاقد برق شهری می باشد و از موتور برق استفاده می کند برای زمانیکه موتوربرق خاموش است قادر باشد یک یخچال را برای حداقل 6ساعت روشن نگهدارد این منبع تغذیه دارای باتری باشد که قابل شارژ باشد وبصورت ایورتر عمل کند چنانچه راهنمایی بفرمایید ممنون می شوم

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      سلام
      ابتدا میزان مصرف یخچال را برای 6 ساعت اندازه گیری نمایید. توجه داشته باشید اگر یخچال خاموش باشد در تمام 6 ساعت کمپرسور آن عمل کرده و مصرف نسبت به زمانی که سرد بوده بیشتر خواهد بود. لذا در شرایط واقعی مورد استفاده میزان مصرف را اندازه گیری و ثبت نمایید. این میزان را به وات ساعت تبدیل نموده و مدل باتری خود را بدست آورید.
      در اندازه گیری های خود مقدار بیشینه جریانی را نیز که یخچال هنگام شروع به کار کمرسور از مدار می کشد حساب کنید. این جریان نوع ماسفت ها و ترانس شما را مشخص می کند.

      پاسخ
  10. عطا گفته:

    سلام من یک انورتر میخام که ۲۵۰۰ وات درخروجی ۲۲۰ولت داشته باشه لطفا راهنمایی کنید درضمن میخام از اون یک وسیله گرمایشی رااندازی کنم .چه نکات مهمی باید رعایت کنم تا صدمه به سیم کشی خودرو وار د نشود ممنون میشم

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      سلام
      2500 وات مصرف برای باتری خودرو بسیار زیاد است، چنین مصرفی 208 آمپر از باتری جریان کشی خواهد داشت که بدون شک به خودرو آسیب می زند. البته بنده اطلاعات کافی در زمینه برق خودرو و حفاظت های مورد نیاز ندارم و بهتر است قبل از طراحی با افراد مطلع در این حوزه مشورت فرمایید.

      پاسخ
  11. KIA گفته:

    با سلام و خسته نباشید
    خوشجال می شویم در مجموعه ما با مهندسینی مثل شما همکاری داشته باشیم
    در صورت نیاز جهت همکاری می توانید با ما در ارتباط باشید.
    09149441750
    kia-ir.ir
    تماس بگیرید تا جهت طراحی با هم مشاوره ای داشته باشیم
    ممنون
    09149441750

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      از لطف شما سپاسگذارم. کمکی از دست بنده بر بیاد در خدمتم

      پاسخ
  12. محسن گفته:

    سلام و درود بر شما دوست عزیز..
    اگه ممکنه آموزشهای ساخت ابنورتر با توان خروجی بالاتر از ده کیلو وات توی سایت قرار بدید ..
    شدیدا نیازمندم که برق ماشین سنگین رو به یه برق مورد نیاز یه ساختمان تبدیل کنم
    ممنون از شما

    پاسخ
  13. ماها گفته:

    سلام
    آیا می شود در خروجی برق 220 ولت با فرکانس متفاوت داشت
    مثلا 30 هرتز ؟
    یا چگونه فرکانس را متغییر کنیم؟

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      بله ، با تغییر دادن خازن و مقاومت آی سی 555 میتوانید فرکانس را تغییر دهید.

      پاسخ
  14. علیرضا احمدی گفته:

    با سلام خدمت مهندس و سایرین..
    من میخواهم یه زنگ اخبار ریموتی ۹ولت زمانی که اسپیکرش به صدا در میاد و با توجه به ضعیف بودن صداش و امکان سیم کشی برای زنگ اخبار ۲۲۰ وجود ندارد با جریانی که برای اسپیکرجهت به صدادر امدنش می اید به عنوان کلیدی برای زنگ اخبار ۲۲۰ باشد و به صدا در بیاد
    امیدوارم منظورم را تونسته باشم بنویسم
    باتشکر

    پاسخ
    • مهگل طوسی گفته:

      سلام دوست عزیز
      لطف کنید برای پروژه ای که در نظر دارید از طریق تلگرام برای بچه های فنی ما ارسال کنید تا بررسی کنند و راهنماییتون کنند

      پاسخ
  15. مجتبی رئیسی گفته:

    سلام چطور میتونیم دو اینورتر ۲۵۰۰ وات به هم متصل کنیم که خروجی ۵۰۰۰ وات با همان ولتاژ ۲۲۰ داشته باشه

    پاسخ
  16. علی گفته:

    سلام چرا وقتی فازمتر به اینورتر میزنیم در هردوخروجی فازمتر روشن میشه؟ -اگه یه سیم به لامپ بزنیم یه سیم دیگه به سطح زمین لامپ روشن میشه چرا؟ (این که به زمین ارتباط نداره)

    پاسخ
    • دانیال طوسی گفته:

      سلام
      خوب خودتون باید یک سمت رو زمین کنید. در واقع مدار اختلاف پتانسیل 220 ولتی ایجاد میکنه، شما یک سمت رو اتصال به زمین کنید خودتون.

      پاسخ
  17. تاصر گفته:

    سلام

    من هم یک مدار درست کردم که برق DC رو به AC تبدیل می کنه و خروجیش کاملا سینوسی هست؛ و خیلی راحت میشه فرکانس خروجی رو کم یا زیاد کرد. ولی الکترونیکی نیست یعنی از قطعات الکترونیکی در اون استفاده نمیشه.

    پاسخ
  18. حامد گفته:

    سلام
    من این مدار رو شبیه سازی کردم ولی نتیجه ای نگرفتم اگه امکانش هست فایل شبیع سازی رو برام بفرستین

    پاسخ
  19. ساسان گفته:

    سلام;ببخشید چطور میتوانم با شما در ارتباط باشم اگه میشه از طریق تلگرام یا تلفنی ,لطف کنید ممنون میشم.

    پاسخ
  20. Mehrdad گفته:

    مبدلی میخوام که بتونم همه وسایل خونه رو استفاده کنم جاروبرقی یخچال لباسشوی وغیره همزمان نه ولی جداگانه کار کنه

    پاسخ
    • مهگل طوسی گفته:

      شما میتوانید از طریق تلگرام با بخش فنی ما در ارتباط باشید

      پاسخ
  21. alireza گفته:

    سلام و درود فراوان.
    میخواستم بدونم باجریان ورودی 12vو7آمپربه این مدار میشه ی موتور مثل کولرو روشن کرد..تقریبا500واته. اگ میشه راهنمایی کنید ممنون

    پاسخ
    • مهگل طوسی گفته:

      سلام دوست عزیز
      شرکت مرصا کانال تلگرام هم دارد که در سایت قرار داده شده و از طریق سایت میتوانید عضو کانال ما شوید

      پاسخ
  22. منصور گفته:

    سلام مطالب خوبی بود، آیا این وب در تلگرام هم idدارد و عضو می پذیرید یا خیر، مطالب را باید از طریق وبلاگ پیگیری کرد.

    پاسخ
  23. حمزه فاضلی فر گفته:

    سلام چند تا نقشه از خود مدار به صورت واضحتر بزارید که ما تازه کارا هم بتونیم بسازیمش
    یا مدار چاپیش رو بزار با تشکر فراوان

    پاسخ
  24. احسان گفته:

    سلام اقای مهندس میشه فایل پروتیوس این مدارو برام بفرستید؟

    پاسخ

ثبت دیدگاه

مایل به ملحق شدن به بحث هستید ؟
به ما بپیوندید !

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *