7 circuits onduleurs simples que vous pouvez construire à la maison

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Ces 7 circuits onduleurs peuvent sembler simples avec leurs conceptions, mais sont capables de produire une puissance de sortie raisonnablement élevée et un rendement d'environ 75%. Apprenez à construire ce mini onduleur bon marché et à alimenter petit Appareils 220V ou 120V telles perceuses, lampes LED, lampes CFL, sèche-cheveux, chargeurs mobiles, etc. via une batterie 12V 7 Ah.

Qu'est-ce qu'un onduleur simple

Un onduleur qui utilise un nombre minimum de composants pour convertir un 12 V CC en 230 V CA est appelé un simple onduleur. Une batterie au plomb de 12 V est la forme de batterie la plus standard utilisée pour faire fonctionner de tels onduleurs.



Commençons par le plus simple de la liste qui utilise un couple de transistors 2N3055 et des résistances.

1) Circuit inverseur simple utilisant des transistors à couplage croisé

L'article traite de la détails de construction d'un mini onduleur. Lisez pour savoir reclassement de la procédure de construction d'un onduleur de base qui peut fournir une puissance de sortie raisonnablement bonne tout en étant très abordable et élégant.



Il peut y avoir un grand nombre de circuits onduleurs disponibles sur Internet et dans les magazines électroniques. Mais ces circuits sont souvent de type onduleurs très compliqués et haut de gamme.

Ainsi, nous n'avons pas d'autre choix que de nous demander comment construire des onduleurs de puissance qui peuvent être non seulement faciles à construire, mais aussi peu coûteux et très efficaces dans leur fonctionnement.

Schéma de circuit de l'onduleur 12v à 230v

circuit inverseur couplé croisé simple 60 watts

Eh bien, votre recherche d'un tel circuit se termine ici. Le circuit d'un onduleur décrit ici est peut-être le plus petit en ce qui concerne son nombre de composants, mais il est suffisamment puissant pour répondre à la plupart de vos besoins.

Procédure de construction

Pour commencer, assurez-vous d'abord d'avoir des dissipateurs appropriés pour les deux transistors 2N3055. Il peut être fabriqué de la manière suivante:

  • Coupez deux feuilles d'aluminium de 6/4 pouces chacune.
dissipateur en aluminium
  • Pliez une extrémité de la feuille comme indiqué dans le diagramme. Percez des trous de taille appropriée sur les coudes afin qu'il puisse être fermement fixé à l'armoire métallique.
  • Si vous avez du mal à fabriquer ce dissipateur thermique, vous pouvez simplement l'acheter auprès de votre magasin d'électronique local indiqué ci-dessous:
Heaksink transistor TO3
  • Percez également des trous pour le montage des transistors de puissance. Les trous ont un diamètre de 3 mm, type TO-3 de taille d'emballage.
  • Fixez fermement les transistors sur les dissipateurs thermiques à l'aide d'écrous et de boulons.
  • Connectez les résistances de manière croisée directement aux fils des transistors selon le schéma de circuit.
  • Maintenant, joignez le dissipateur thermique, le transistor, l'ensemble de résistance à l'enroulement secondaire du transformateur.
  • Fixez l'ensemble du circuit avec le transformateur à l'intérieur d'un boîtier métallique solide et bien ventilé.
  • Montez les prises de sortie et d'entrée, le porte-fusible, etc. à l'extérieur de l'armoire et connectez-les de manière appropriée à l'ensemble de circuits.

Une fois l'installation du radiateur ci-dessus terminée, il vous suffit d'interconnecter quelques résistances de haute puissance et le 2N3055 (sur radiateur) avec le transformateur sélectionné comme indiqué dans le schéma suivant.

Disposition complète du câblage

câblage de circuit onduleur simple avec transformateur, batterie 12V 7Ah et transistors

Une fois le câblage ci-dessus terminé, il est temps de le brancher avec une batterie 12V 7Ah, avec une lampe de 60 watts fixée au secondaire du transformateur. Lorsqu'il est allumé, le résultat serait un éclairage instantané de la charge avec une luminosité étonnante.

Ici, l'élément clé est le transformateur, assurez-vous que le transformateur est véritablement évalué à 5 ampères, sinon vous risquez de trouver la puissance de sortie beaucoup plus faible que ce que vous attendez.

Je peux le dire d'après mon expérience, j'ai construit cet appareil deux fois, une fois quand j'étais à l'université et la deuxième fois récemment en 2015. Bien que j'étais plus expérimenté lors de la récente entreprise, je ne pouvais pas obtenir la puissance impressionnante que j'avais acquis de mon unité précédente. La raison était simple, le transformateur précédent était un transformateur de 5 ampères 9-0-9V construit sur mesure, comparé au nouveau dans lequel j'avais probablement utilisé un 5 ampères faussement évalué, qui n'était en fait que 3 ampères avec sa sortie.

prototype d

Liste des pièces

Vous n'aurez besoin que des quelques composants suivants pour la construction:

  • R1, R2 = 100 OHMS./ 10 WATTS FIL BLANC
  • R3, R4 = 15 OHMS / 10 WATTS FIL BLANC
  • T1, T2 = TRANSISTORS DE PUISSANCE 2N3055 (MOTOROLA).
  • TRANSFORMATEUR = 9-0-9 VOLTS / 8 AMPS ou 5 ampères.
  • BATTERIE AUTOMOBILE = 12 VOLTS / 10Ah
  • HEATSINK EN ALUMINIUM = COUPE SELON LA TAILLE REQUISE.
  • ARMOIRE MÉTALLIQUE VENTILÉE = SELON LA TAILLE DE L'ENSEMBLE ENTIER

Preuve de test vidéo

Comment le tester?

  • Le test de ce mini onduleur se fait selon la méthode suivante:
  • À des fins de test, connectez une ampoule à incandescence de 60 watts à la prise de sortie de l'onduleur.
  • Ensuite, connectez un Batterie automobile 12 V à ses bornes d'alimentation.
  • L'ampoule de 60 watts doit immédiatement s'allumer de manière intense, indiquant que l'onduleur fonctionne correctement.
  • Ceci conclut la construction et le test du circuit de l'onduleur.
  • J'espère qu'à partir des discussions ci-dessus, vous devez avoir clairement compris comment construire un onduleur qui est non seulement simple à construire mais aussi très abordable pour chacun de vous.
  • Il peut être utilisé pour alimenter de petits appareils électriques comme fer à souder , Lampes CFL, petits ventilateurs portatifs, etc. La puissance de sortie se situera à environ 70 watts et dépend de la charge.
  • L'efficacité de cet onduleur est d'environ 75%. L'unité peut être connectée à la batterie de votre véhicule elle-même à l'extérieur afin d'éliminer le problème de transporter une batterie supplémentaire.

Fonctionnement du circuit

Le fonctionnement de ce mini circuit onduleur est assez unique et différent des onduleurs normaux qui impliquent un étage oscillateur discret pour alimenter les transistors.

Or ici les deux tronçons ou les deux bras du circuit fonctionnent de manière régénérative. C'est très simple et peut être compris à travers les points suivants:

Les deux moitiés du circuit, quel que soit leur appariement, comporteront toujours un léger déséquilibre dans les paramètres qui les entourent, comme les résistances, Hfe, les tours d'enroulement du transformateur, etc.

Pour cette raison, les deux moitiés ne peuvent pas conduire ensemble à un instant.

Supposons que les demi-transistors supérieurs conduisent en premier, évidemment ils recevront leur tension de polarisation à travers le demi-enroulement inférieur du transformateur via R2.

Cependant, au moment où ils saturent et conduisent pleinement, toute la tension de la batterie est tirée à travers leurs collecteurs vers le sol.

Cette aspiration sèche toute tension passant par R2 à leur base et ils cessent immédiatement de conduire.

Cela donne l'occasion aux transistors inférieurs de conduire et le cycle se répète.

L'ensemble du circuit se met donc à osciller.

Les résistances d'émetteur de base sont utilisées pour fixer un seuil particulier de rupture de conduction, elles aident à fixer un niveau de référence de polarisation de base.

Le circuit ci-dessus a été inspiré de la conception suivante de Motorola:


METTRE À JOUR: Vous pouvez également essayer ceci: Circuit de mini-onduleur de 50 watts


Onduleur couplé croisé approuvé par Motorola simple

Forme d'onde de sortie meilleure que l'onde carrée (convient raisonnablement à tous les appareils électroniques))

Conception de circuits imprimés pour le circuit onduleur 2N3055 simple expliqué ci-dessus (disposition côté voie)

disposition simple du circuit imprimé de l

2) Utilisation d'IC ​​4047

Onduleur à onde carrée IC 4047 avec pièces

Comme indiqué ci-dessus, un petit peu simple mais utile l'onduleur peut être construit en utilisant un seul IC 4047 . L'IC 4047 est un oscillateur à circuit intégré unique polyvalent, qui produira des périodes ON / OFF précises sur ses broches de sortie # 10 et # 11. La fréquence ici pourrait être déterminée en calculant avec précision la résistance R1 et le condensateur C1. Ces composants déterminent la fréquence d'oscillation à la sortie du circuit intégré qui, à son tour, règle la fréquence de sortie 220V AC de ce circuit inverseur. Il peut être réglé à 50 Hz ou 60 Hz selon les préférences individuelles.

La batterie, le mosfet et le transformateur peuvent être modifiés ou mis à niveau selon les spécifications de puissance de sortie requises de l'onduleur.

Pour calculer les valeurs RC et la fréquence de sortie, reportez-vous au fiche technique du CI

Résultats des tests vidéo

3) Utilisation de IC 4049

Détails du brochage IC 4049

Détails de la broche IC 4049

circuit onduleur simple utilisant IC 4049

Dans ce circuit inverseur simple, nous utilisons un seul IC 4049 qui comprend 6 PAS de portes ou 6 onduleurs à l'intérieur . Dans le diagramme ci-dessus N1 ---- N6 signifient les 6 portes qui sont configurées comme des étages d'oscillateur et de tampon. Les portes NOT N1 et N2 sont essentiellement utilisées pour l'étage de l'oscillateur, les C et R peuvent être sélectionnés et fixés pour déterminer la fréquence 50 Hz ou 60 Hz selon les spécifications du pays

Les portes restantes N3 à N6 sont ajustées et configurées comme des tampons et des inverseurs de sorte que la sortie finale aboutisse à produire des impulsions de commutation alternées pour les transistors de puissance. La configuration garantit également qu'aucune porte n'est laissée inutilisée et inactive, ce qui pourrait autrement exiger que leurs entrées soient terminées séparément sur une ligne d'alimentation.

Le transformateur et la batterie peuvent être sélectionnés selon les exigences de puissance ou les spécifications de puissance de charge.

La sortie sera purement une sortie d'onde carrée.

La formule de calcul de la fréquence est donnée comme suit:

f = 1 / 1,2 RC,

où R sera en Ohms et F en Farads

4) Utilisation de IC 4093

numéro de brochage et détails de fonctionnement de l

Détails de la broche IC 4093

Circuit onduleur simple IC 4093

Tout à fait similaire à l'inverseur de porte NOT précédent, l'inverseur simple basé sur la porte NAND illustré ci-dessus peut être construit en utilisant un seul circuit intégré 4093. Les portes N1 à N4 signifient le 4 portes à l'intérieur de l'IC 4093 .

N1, est câblé comme un circuit oscillateur, pour générer les impulsions nécessaires à 50 ou 60 Hz. Ceux-ci sont inversés et tamponnés de manière appropriée en utilisant les portes restantes N2, N3, N4 afin de finalement fournir la fréquence de commutation alternée sur les bases des BJT de puissance, qui à leur tour commutent le transformateur de puissance au taux fourni pour générer le 220V ou 120V requis. AC à la sortie.

Bien que n'importe quel circuit intégré de porte NAND fonctionnerait ici, l'utilisation de l'IC 4093 est recommandée car elle dispose d'une fonction de déclenchement Schmidt, qui garantit un léger retard de commutation et aide à créer une sorte de temps mort entre les sorties de commutation, en s'assurant que les dispositifs d'alimentation sont jamais allumé ensemble même pendant une fraction de seconde.

5) Un autre onduleur de porte NAND simple utilisant des MOSFET

Une autre conception de circuit onduleur simple mais puissante est expliquée dans les paragraphes suivants qui peuvent être construits par n'importe quel passionné d'électronique et utilisés pour alimenter la plupart des appareils électriques ménagers (charges résistives et SMPS).

L'utilisation de quelques mosfets influence une réponse puissante du circuit impliquant très peu de composants, mais la configuration d'onde carrée limite l'unité à un certain nombre d'applications utiles.

introduction

Le calcul des paramètres MOSFET peut sembler impliquer quelques étapes difficiles, mais en suivant la conception standard, il est certainement facile de mettre en œuvre ces merveilleux appareils.

Quand on parle de circuits onduleurs impliquant des sorties de puissance, les MOSFET deviennent impérativement une partie de la conception et également le composant principal de la configuration, en particulier aux extrémités de sortie d'attaque du circuit.

Les circuits onduleurs étant les favoris de ces appareils, nous discuterions d'une telle conception incorporant des MOSFET pour alimenter l'étage de sortie du circuit.

En se référant au diagramme, nous voyons une conception d'onduleur très basique impliquant un étage oscillateur à onde carrée, un étage tampon et l'étage de sortie de puissance.

L'utilisation d'un seul circuit intégré pour générer les ondes carrées requises et pour tamponner les impulsions rend la conception particulièrement facile à réaliser, en particulier pour le nouveau passionné d'électronique.

Utilisation des portes IC 4093 NAND pour le circuit oscillateur

L'IC 4093 est un circuit intégré de déclenchement Schmidt à quadruple porte NAND, un seul NAND est câblé comme un multivibrateur astable pour générer les impulsions carrées de base. La valeur de la résistance ou du condensateur peut être ajustée pour acquérir des impulsions de 50 Hz ou 60 Hz. Pour les applications 220 V, l'option 50 Hz doit être sélectionnée et 60 Hz pour les versions 120 V.

La sortie de l'étage d'oscillateur ci-dessus est liée à quelques autres Portes NAND utilisées comme tampons , dont les sorties se terminent finalement par la porte des MOSFET respectifs.

Les deux portes NAND sont connectées en série de sorte que les deux mosfets reçoivent des niveaux logiques opposés alternativement de l'étage oscillateur et commutent les MOSFET en alternance pour réaliser les inductions souhaitées dans l'enroulement d'entrée du transformateur.

IC 4093 avec circuit onduleur mosfet

Commutation Mosfet

La commutation ci-dessus des MOSFET remplit tout le courant de la batterie à l'intérieur des enroulements pertinents du transformateur, induisant une augmentation instantanée de la puissance à l'enroulement opposé du transformateur où la sortie vers la charge est finalement dérivée.

Les MOSFET sont capables de gérer plus de 25 ampères de courant et la gamme est assez énorme et devient donc des transformateurs de conduite appropriés de différentes spécifications de puissance.

Il s’agit simplement de modifier le transformateur et la batterie pour fabriquer des onduleurs de différentes gammes avec différentes puissances de sortie.

Liste des pièces pour le schéma de circuit de l'onduleur de 150 watts expliqué ci-dessus:

  • R1 = pot 220K, doit être réglé pour acquérir la sortie de fréquence souhaitée.
  • R2, R3, R4, R5 = 1K,
  • T1, T2 = IRF540
  • N1-N4 = IC 4093
  • C1 = 0,01 uF,
  • C3 = 0,1 uF

TR1 = enroulement d'entrée 0-12 V, courant = 15 A, tension de sortie selon les spécifications requises

La formule de calcul de la fréquence sera identique à celle décrite ci-dessus pour IC 4049.

f = 1 / 1,2 RC. où R = R1 valeur de consigne, et C = C1

6) Utilisation d'IC ​​4060

Circuit onduleur simple basé sur IC 4060

Si vous avez un seul circuit intégré 4060 dans votre boîte de jonque électronique, avec un transformateur et quelques transistors de puissance, vous êtes probablement tous prêts à créer votre circuit onduleur simple en utilisant ces composants. La conception de base du circuit onduleur proposé basé sur IC 4060 peut être visualisée dans le schéma ci-dessus. Le concept est fondamentalement le même, nous utilisons le IC 4060 comme oscillateur , et régler sa sortie pour créer alternativement des impulsions ON OFF via un étage de transistors inverseur BC547.

Tout comme IC 4047, l'IC 4060 nécessite des composants RC externes pour configurer sa fréquence de sortie, cependant, la sortie de l'IC 4060 se termine en 10 broches individuelles dans un ordre spécifique où la sortie génère une fréquence à un taux deux fois celui de son brochage précédent.

Bien que vous puissiez trouver 10 sorties séparées avec un taux de fréquence 2X sur les brochage de sortie IC, nous avons sélectionné la broche # 7 car elle offre le taux de fréquence le plus rapide parmi les autres et peut donc remplir cela en utilisant des composants standard pour le réseau RC, qui peut être facilement disponible pour vous, quelle que soit la partie du globe dans laquelle vous vous trouvez.

Pour calculer les valeurs RC pour R2 + P1 et C1 et la fréquence, vous pouvez utiliser la formule comme décrit ci-dessous:

Ou une autre façon consiste à utiliser la formule suivante:

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

Rt est en Ohms, Ct en Farads

Plus d'informations peuvent être obtenues de cet article

Voici encore une autre idée d'onduleur DIY qui est extrêmement fiable et utilise des pièces ordinaires pour réaliser une conception d'onduleur haute puissance, et peut être mise à niveau à n'importe quel niveau de puissance souhaité.

Apprenons-en plus sur cette conception simple

7) Onduleur de 100 watts le plus simple pour les nouveaux arrivants

Le circuit d'un simple onduleur de 100 watts discuté dans cet article peut être considéré comme la conception d'onduleur la plus efficace, la plus fiable, la plus facile à construire et la plus puissante. Il convertira efficacement tout 12V en 220V en utilisant un minimum de composants

introduction

L'idée a été publiée il y a de nombreuses années dans l'un des magazines d'électronique elecktor, je la présente ici pour que vous puissiez tous créer et utiliser ce circuit pour vos applications personnelles. Apprenons plus.

Le schéma de circuit d'onduleur simple de 100 watts proposé a été publié il y a assez longtemps dans l'un des magazines d'électronique elektor et selon moi, ce circuit est l'un des meilleurs modèles d'onduleurs que vous puissiez obtenir.

Je considère que c'est le meilleur car la conception est bien équilibrée, bien calculée, utilise des pièces ordinaires et si cela est fait correctement, tout commencerait à fonctionner instantanément.

L'efficacité de cette conception est d'environ 85%, ce qui est bon compte tenu du format simple et des faibles coûts impliqués.

Utilisation d'un transistor Astable comme oscillateur 50Hz

Fondamentalement, toute la conception est construite autour d'un étage multivibrateur astable, composé de deux transistors à usage général de faible puissance BC547 ainsi que des pièces associées constituées de deux condensateurs électrolytiques et de certaines résistances.

Cette étape est responsable de la génération des impulsions de base de 50 Hz nécessaires au lancement des opérations de l'onduleur.

Les signaux ci-dessus sont à des niveaux de courant faibles et doivent donc être portés à des ordres plus élevés. Ceci est fait par les transistors de pilotage BD680, qui sont Darlington par nature.

Ces transistors reçoivent les signaux de faible puissance 50 Hz des étages de transistors BC547 et les soulèvent à des niveaux de courant plus élevés afin qu'ils puissent être envoyés aux transistors de sortie.

Les transistors de sortie sont une paire de 2N3055 qui reçoivent une commande de courant amplifié à leurs bases de l'étage de commande ci-dessus.

Transistors 2N3055 comme étage de puissance

Les transistors 2N3055 sont donc également entraînés à une saturation élevée et à des niveaux de courant élevés qui sont pompés alternativement dans les enroulements du transformateur concernés, et convertis en volts 220V AC requis au secondaire du transformateur.

Onduleur 2N3055 circuit simple de 100 watts

Liste des pièces pour le circuit onduleur simple de 100 watts expliqué ci-dessus

  • R1, R2 = 27K, 1/4 watt 5%
  • R3, R4, R5, R6 = 330 OHMS, 1/4 watt 5%
  • R7, R8 = 22 OHMS, TYPE À FIL DE 5 WATTS
  • C1, C2 = 470 nF
  • T1, T2 = BC547,
  • T3, T4 = BD680 OU TIP127
  • T5, T6 = 2N3055,
  • D1, D2 = 1N5402
  • TRANSFORMATEUR = 9-0-9V, 5 AMP
  • BATTERIE = 12V, 26AH,

Dissipateur thermique pour les T3 / T4 et T5 / T6

Caractéristiques:

  1. Puissance de sortie: 100 watts si des transistors 2n3055 uniques sont utilisés sur chaque canal.
  2. Fréquence: 50 Hz, onde carrée,
  3. Tension d'entrée: 12 V à 5 ampères pour 100 watts,
  4. Volts de sortie: 220V ou 120V (avec quelques ajustements)

De la discussion ci-dessus, vous pourriez vous sentir complètement éclairé sur la façon de construire ces 7 circuits onduleurs simples, en configurant un circuit oscillateur de base donné avec un étage BJT et un transformateur, et en incorporant des pièces très ordinaires qui peuvent déjà exister avec vous ou être accessibles. en récupérant une vieille carte électronique assemblée.

Comment calculer les résistances et les condensateurs pour des fréquences de 50 Hz ou 60 Hz

Dans ce circuit inverseur basé sur un transistor, la conception de l'oscillateur est construite en utilisant un circuit astable transistorisé.

Fondamentalement, les résistances et les condensateurs associés aux bases des transistors déterminent la fréquence de la sortie. Bien que ceux-ci soient correctement calculés pour produire une fréquence d'environ 50 Hz, si vous êtes davantage intéressé à modifier la fréquence de sortie selon vos préférences, vous pouvez facilement le faire en les calculant à travers ce Calculatrice multivibrateur à transistor Astable.

Module push-pull universel

Si vous souhaitez obtenir une conception plus compacte et efficace en utilisant une simple configuration push pull de transformateur à 2 fils, vous pouvez essayer les deux concepts suivants

Le premier ci-dessous utilise l'IC 4047, ainsi que quelques MOSFET à canal p et à canal n:

Si vous souhaitez utiliser un autre étage d'oscillateur selon vos préférences, dans ce cas, vous pouvez appliquer la conception universelle suivante.

Cela vous permettra d'intégrer n'importe quel étage d'oscillateur souhaité et d'obtenir la sortie push pull 220 V.

De plus, il dispose également d'un étage de chargeur de batterie à changement automatique intégré.

Avantages de l'onduleur simple push-pull

Les principaux avantages de cette conception universelle d'onduleur push-pull sont:

  • Il utilise un transformateur à 2 fils, ce qui rend la conception très efficace, en termes de taille et de puissance de sortie.
  • Il intègre un changement avec chargeur de batterie, qui charge la batterie lorsque le secteur est présent, et lors d'une panne de secteur passe en mode onduleur en utilisant la même batterie pour produire le 220 V prévu à partir de la batterie.
  • Il utilise des MOSFET à canal p et à canal N ordinaires sans aucun circuit complexe.
  • Il est moins cher à construire et plus efficace que son homologue central.
module de pont complet simple avec chargeur de batterie et changement automatique

MODULE MOSFET UNIVERSEL PUSH PULL QUI S'INTERFACE AVEC TOUT CIRCUIT D'OSCILLATEUR DÉSIRÉ

Pour les utilisateurs avancés

Les explications ci-dessus étaient quelques conceptions de circuits onduleurs simples, mais si vous pensez que celles-ci sont assez ordinaires pour vous, vous pouvez toujours explorer des conceptions plus avancées qui sont incluses dans ce site Web. Voici quelques liens supplémentaires pour votre référence:


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