02. Apr, 2020.

KONVERTOR NAPONA 12 V – DC/ 220 V – AC SA AUTOMATSKIM REŽIMOM RADA U SLUČAJU NESTANKA STRUJE

Objavljeno u Zanimljivosti
Pročitano 7127 puta
Ocenite ovaj članak
(6 glasova)

Često smo u prilici da nam je potrebno da umesto 12 V jednosmernog imamo 220 V naizmeničnog napona. To se dešava kada nestane struje u mreži, ili ako se nađemo na mestu gde nemamo struje, a potrebno je neko solidnije osvetljenje. Ponekad se takvi konvertori mogu naći jeftino i na buvljaku, jednostavne su konstrukcije, ali je pravo zadovoljstvo kada ga sami napravimo. Za ljubitelje elektronike nudim u praksi proverenu šemu nešto složenije konstrukcije koja je dala dosta dobre rezultate i široku praktičnu primenu.

Uređaj radi na principu pretvaranja jednosmernog u naizmenični napon. Pretvaranje napona se odvija pomoću oscilatornog kola u primarnom namotaju transformatora. Oscilacije se stvaraju dovođenjem jednosmernog napona (12V) na zajednički spoj baza tranzistora (2N3055H) preko dela namotaja u transformatoru. Tranzistori su direktno spojeni sa svojim emiterima preko otpornika 27Ω sa sredinom izvoda jednog dela namotaja primara transformatora. Taj izvod je vezan sa sredinom drugog dela primara ( 6-7) tranformatora preko elektrolitičkog kondenzatora i otpornika (470Ω). Punjenje i pražnjenje kondenzatora se odvija u ritmu oscilacija oscilatornog kola, što obezbeđuje relativno malu frekvenciju oscilovanja (oko 50 Hz). Period oscilovanja, a time i frekvencija, određeni su poznatom Tomsonovom formulom za oscilatorno kolo: T = 2π √LC  (1), gde je 2π konstanta ( 2π ≈ 6,28 ), L je induktivitet namotaja (meri se u henrijima, H, μH), a C kapacitet kondenzatora, koji se meri u faradima, odnosno mikrofaradima (μF). Dalje sledi: λ=c*T (2),ν=1/(2π√LC)   (3). Za kapacitet je u ovom slučaju uzet elektrolitički kondenzator kapaciteta 100 μF. Promenom kapaciteta kondenzatora menja se i frekvencija oscilatora prema navedenoj formuli (3). Namotaji primara moraju biti prema datom upustvu, ali i sa odgovarajućim presekom jezgra. Za druge preseke jezgra menja se broj namotaja i debljina provodnika, kako u primaru, tako i u sekundaru transformatora. U tom slučaju mora se znati proračun transformatora: n(1V) = 45/S , U1 : U2 = n1 : n2, U je napon, a n broj namotaja, S presek jezgra računat u 〖cm〗^2.  Za preciznije računanje frekvencije (ν) moraju se uzeti u obzir svi elementi proračuna, što zavisi od toga koje uređaje želimo napajati, da to ne bude samo neonska cev, već još nešto. Posebnu pažnju obratiti na sledeće elemente proračuna:
    Na transfomatoru preseka jezgra ( S = √(P )) od 10 〖cm〗^2 broj navojaka iznosi:

  •     n-1: dva puta 50 namotaja, bifilarno (udvojeno), žicom 1,5 〖mm〗^2,
  •     n-2: dvadeset namotaja, bifilarno, žicom 0,4 〖mm〗^2,
  •     n-3: oko 1000 namotaja za 220 V i za svakih narednih 10 V po 45 – 50 namotaja lak žice 0,25 〖mm〗^2. Srednji izvodi kod bifilarno motanih navoja dobijaju se kao početak jednog i završetak drugog namotaja. Paziti da to ne budu krajevi istog kalema.

    Naizmenični napon se indukuje u sekundarnom delu tranformatora koji ima oko 1000 namotaja. Na srednjem izvodu sekundara transformatora dobija se napon od 110 V naizmenične struje, što može biti interesantno za uređaje američkog tipa (110 V, 60 Hz).

Pri korišćenju konvertora može se upotrebiti mala neonka, stona lampa manje snage, portabl-televizor, kao i drugi uređaji za koje nije kritična frekvencija za njihov rad. Tu treba voditi računa da uglavnom svi TV u boji nisu prilagodljivi za nestabilnu frekvenciju pri njihovom radu i da je za njih potrebna nešto složenija konstrukcija konvertora. Što je posebno interesantno, uređaj može da pogoni manju pumpu za centralno grejanje, a to ima velikog značaja pri nestanku električne struje u zimskom periodu.

Slike koje pokazuju gotov uređaj predstavljaju ga u nešto složenijoj formi, sa ugrađenim ispravljačem za punjenje akumulatora (olovni, ili NiCd) i sa nekim automatskim funkcijama koje su izvedene složenim relejnim prekidačem. Shema ispravljača i automatskog napajanja u slučaju nestanka struje nisu prikazani, što zavisi od našeg opredeljenja i izbora kako ćemo da punimo akumulator, da li sa posebnim ispravljačem, ili sa elektronikom koja je u kutiji konvertora. Kod opisanog uređaja sve je smešteno u jednu aluminijsku kutiju koja je namenski pravljena. Pored konvertora ugrađen je snažan ispravljač sa automatskim prebacivanjem na akumulatorsko napajanje u slučaju nestanka struje u mreži, što u suštini predstavlja “pametan” uređaj. Ako ga koristimo na mestima gde nema mrežnog napona, potrebno je imati dobro napunjen akumulator. Dužina rada konvertora određena je kapacitetom napunjenog akumulatora (Ah) i ukupnom snagom ( P ) uređaja koje napajamo.

Shema-konvertora-napona

Uređaj je zaštićen od pogrešnog polariteta pri spajanju Acu baterije, a zaštita je izvedena pomoću snažne ispravljačke diode koja dovodi do pregorevanja osigurača ( 8A ) ukoliko se nepažnjom okrenu polovi baterije. Da ne bi, ipak, do toga dolazilo, svi napojni kablovi za akumulator su izvedeni sa određenim konektorima standardne izrade, čija pravilna upotreba ne dovodi do grešaka, pogrešnih spojeva i neželjenih posledica.

Na kraju da napomenem da je uređaj detaljno ispitan i proveren u radu pri punjenju i pražnjenju akumulatora. Značajno je da obezbeđuje dosta stabilan naizmenični napon koji se automatski aktivira u slučaju nestanka struje u mreži. Ako koristimo olovni akumulator dobro bi bilo da ga ne držimo u radnom prostoru zbog mogućeg isparavanja elektrolita prilikom punjenja. Elektronika napajanja akumulatora je urađena tako da se Acu baterija samo nadopunjava i da se povremeno prazni, što produžava radni vek akumulatora. Urađena je i automatska zaštita od potpunog pražnjenja akumulatora (ispod 9,8 V).

Poslednji put izmenjeno ponedeljak, 12 maj 2014 09:58
Hasan Helja


Čovek je biće prakse!

Adresa sajta www.cefix.rs
PokloniIOtpadSkloni