مبدل dc ب ac

مبدل dc ب ac

مبدل DC-DC (به انگلیسی: DC-DC converter) مبدلی است که جریان DC یک منبع را از یک سطح ولتاژ به سطح ولتاژی دیگر تبدیل می‌کند و ولتاژ خروجی می‌تواند از ولتاژ ورودی بیشتر یا کمتر باشد. در مقابل مبدل‌های DC-DC، مبدل‌های AC-DC یا یکسوساز‌ها قرار دارند که جریان متناوب را به جریان مستقیم تبدیل می‌کنند و همچنین مبدل‌های DC-AC یا اینورترها که جریان مستقیم را به متناوب تبدیل می‌کنند.[۱]

مبدل‌های DC-DC به طور عمده در منابع تغذیه سوئیچینگ و موتورهای DC به کار می‌روند و جریان ورودی اغلب جریان رگولاته‌نشده‌ای است که از یک یکسوساز وارد مدار می‌شود و سپس می‌توان آن به سطح ولتاژ دلخواه تغییر داد. معمولاً از این مبدل‌ها به همراه یک ترانسفورماتور ایزولاسیون در مدارهای منبع تغذیه سوئیچینگ استفاده می‌شود، اگرچه برای محرکه‌های DC نیاز به ترانسفورماتور نیست.[۲] 

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.

اطلاعیه ها

فراخوان جشنواره فجر تا فجر
دوره مقدماتی بلاک‌چین
رویداد صفر تا صد دانش بنیان
پنجمین نمایشگاه سراسری صنایع دستی