We hebben allemaal wel eens te maken met stroomstoringen in onze huizen of kantoren. Op die momenten gebruiken we meestal een generator of een omvormer. Stroomgeneratoren gebruiken benzine of diesel als brandstof en zijn luidruchtig. We zullen het hier niet hebben over de stroomgeneratoren. Hier zullen we het hebben over de omvormer. Omvormers drijven de stroom aan van DC-powerbanks, zoals een loodzuuraccu. Deze omvormers worden nu overal gebruikt. Dit type kan worden gebruikt voor toepassingen met gemiddeld vermogen. Maar voor apparaten met een hoog vermogen hebben stroomgeneratoren de meeste voorkeur.
Het meest voorkomende type omvormer dat we in het dagelijks leven zien, is UPS (Uninterruptible Power Supply). We gebruiken UPS om de pc (personal computer) draaiende te houden in geval van stroomuitval. UPS houdt het geleverde vermogen vast totdat de batterijbank leeg is.
UPS is een systeem dat DC naar AC omzet. UPS neemt dus gelijkstroom van de batterij als invoer en geeft wisselstroom als uitvoer. Vandaag gaan we een 100 watt 12v DC naar 220v AC omvormer bouwen. Dit circuit is eenvoudig en erg handig.
Vereiste componenten:
- +12 v batterij
- 47KΩ weerstand
- 1000 µF condensator (2 stuks)
- 4700 µF condensator
- 10k pot, 1k weerstand (2 stuks)
- 10k weerstand (2 stuks)
- In5408 diodes (2 stuks)
- CD4047 IC
- 4.7µF condensator
- Traploze transformator (220v naar 12v-0-12v (middenaftakking)) (10Amp)
- IRF540N MOSFET (2 stuks)
- Draden
12v-0-12v 10Amp Step-down transformator:
IRF540N MOSFET moet worden gebruikt met koellichaam, gebruik de MOSFET niet zonder de juiste koellichaam, zonder deze kan de MOSFET niet staan. De MOSFET hier is een MOSFET voor n-kanaalverbetering.
Gebruik ook draad van goede dikte. Als u dunne draad gebruikt, zult u verliezen hebben en onder zware belasting worden ze enorm heet en zullen ze doorbranden.
Circuit uitleg:
Hieronder vindt u een schakelschema van 100 watt DC naar AC omvormer. We hebben EasyEDA gebruikt om dit schakelschema te tekenen en hebben een tutorial behandeld over 'Hoe EasyEDA te gebruiken voor het tekenen en simuleren van circuits'. U kunt dit schakelschema ook omzetten in PCB-lay-out, zoals we hebben uitgelegd in de EasyEDA-zelfstudie, en dit project op PCB bouwen.
Werkende uitleg:
De kern van het circuit is de CD4047-chip; deze chip fungeert hier als een Astable Multivibrator. De chip genereert dus klokpulsen met een frequentie van 50 Hz. Deze frequentie wordt gekozen door condensator C2 en weerstand R1. De tijdsperiode voor het signaal wordt gegeven als:
T = 4,71 R1 * C2.
Om een frequentie (1 / T) van 50Hz te krijgen, moeten we met de bovenstaande cijfers spelen. We kunnen capaciteit als constante kiezen en met weerstand spelen voor de juiste frequentie. Maar als je geen oscilloscoop hebt om de pot voor de exacte weerstand aan te passen, kies dan de capaciteit als 4,7 µF en de weerstand als 1KΩ. Dit geeft een frequentie van 47Hz, wat prima zou werken voor eenvoudige belastingen. Als u de exacte frequentie wilt krijgen, moet u de weerstand nauwkeurig selecteren.
Dus de chip genereert de klokpulsen, deze pulsen worden naar N-MOSFET gebracht om de transformator aan te drijven. De transformator voert de 12V op naar 230V. Dus elke keer dat een puls de MOSFET-poort bereikt, hebben we een halve cyclus van 220V aan de uitgang. In de volgende puls wordt de tweede MOSFET geactiveerd voor de tweede halve cyclus van 220V. Dus met twee MOSFETS die worden in- en uitgeschakeld op een frequentie van 50 Hz, hebben we een cyclusuitgang van 50 Hz bij 220 V aan het uiteinde van de transformator.
Daarom hebben we een omvormercircuit van 12V DC naar 220V AC gemaakt.