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Um inversor sem transistores em 5 minutos (de 12 a 220 V, mais uma sirene como bônus). Teoria e experimento (parte 1 de 2)



Eles finalmente chegaram, assim, você não ouviu - um inversor sem transistores e mesmo sem enrolamentos simétricos duplos de transformadores!





Inversores, como dispositivos de transformação de tensão DC, não foram incluídos, mas simplesmente empilhados na vida moderna. Por exemplo, a energia solar não pode ficar sem eles, os motoristas sem inversores não poderão assistir à TV a 220 V e assim por diante novamente.



Deixe-me lembrá-lo de que um inversor é um dispositivo que converte uma tensão baixa (ou alta) (principalmente constante) em alta (ou baixa, principalmente variável), ou seja, esse dispositivo é uma transformação de uma tensão constante em qualquer outra, como regra, com perda mínima de energia.

Conversores de apenas tensões alternadas são chamados de transformadores. Observando vários esquemas de faturas, você pode ver que todos têm transistores. Além disso, os transistores são predominantemente os mais caros e com efeito de campo que têm medo de descargas excessivas, eletricidade estática, curtos-circuitos, ainda precisam ser manchados com pasta condutora de calor (ou cola) e não colocar um pequeno radiador ou ventilador sobre eles.





E ainda é um aborrecimento - desmontar e enrolar um enrolamento simétrico duplo em direções opostas em um transformador, estupidamente - estressantemente.
Qual é o princípio de operação de um inversor sem transistor e o que eu inventei aqui, hein?

Vamos começar com os clássicos:

Lembre-se de que aumenta a tensão no inversor, sim - o transformador. Mas o transformador só pode funcionar com corrente alternada, uma vez que apenas a corrente alternada é transformada dentro do inversor.



E, para obter essa corrente alternada, são utilizados geradores de transistor, principalmente de baixa frequência.
Aqui é verdade, com um “mas” - não é necessário usar corrente alternada, você também pode transformar uma corrente constante, mas intermitente (tipo de corrente pulsada: "sim - não - sim"):

Para entender como uma corrente constante, mas intermitente, funciona com um transformador, conecte o enrolamento primário do transformador (com menos voltas) à bateria (12 V) e o secundário (com mais voltas) ao voltímetro.

Agora, interrompendo a fonte de alimentação manualmente com um fio, observamos o aparecimento de uma alta tensão no enrolamento secundário (onde há mais voltas), que é fixada por um voltímetro.

Curiosamente, a alta tensão na saída do enrolamento secundário do transformador também será constante (uma mudança muito pequena na polaridade), mas intermitente (o "mais" e o "menos" na saída não mudam, mas há uma tensão constante com interrupção, que é definida pela frequência da interrupção manual do contato):



Obviamente, segurar a bateria nas mãos e interromper constantemente os contatos não é o caso. Tudo deve ser automático. Aqui você provavelmente precisará retornar aos transistores, mas não.



Um relé funcionará como um interruptor, mas o relé não é comum, mas muito comum, embora a qualidade deva ser alta.
Os relés são diferentes:





O fato é que cada relé contém uma barra de ferro, um enrolamento e os contatos que se fecham ou abrem, dependendo da tensão no relé.






Se não houver tensão no relé, um contato fecha (por exemplo, "não"), quando a tensão é ligada, o contato muda (por exemplo, para "sim").
Taxa de reação de contato do relé depende de muitos fatores:

- magnitude da corrente na bobina (resistência da bobina);
- valores de tensão;
- taxa de compressão da mola;
- o espaço entre o núcleo de ferro do relé e a superfície do contato móvel;
- comprimento do braço de contato (quanto menor o braço, maior a velocidade de resposta do relé);
- a taxa de desmagnetização do núcleo em caso de falta de energia;
- a densidade do meio em que a parte móvel do relé está localizada (por exemplo, no vácuo, não há atrito com o ar);
- temperatura, etc.
  
Informações sobre os fatores que influenciam a velocidade da operação do relé e sua regulação, necessárias para a próxima etapa.
Ou seja, desmontando o esquema de operação do relé no modo "comutação contínua":



Com essa conexão do relé, literalmente "rompe as bobinas", isso não só pode ser visto, mas também ouvido. Por que isso acontece é parcialmente descrito acima.

Em resumo, o ponto aqui é a mola do relé, quando a tensão é aplicada ao relé, ela funciona, abrindo seu circuito, a mola retorna o contato de volta ao seu lugar e o ciclo continua novamente. Por 1 s, dependendo do fator de qualidade da mola (mas não apenas da mola), pode haver 100 ou mais tampas e aberturas.

Notei esse recurso de relé quase por acidente durante minhas experiências.
Assim, adicionando um transformador ao circuito, obtemos um gerador e um inversor de tensão:



Transferimos o circuito para o plano experimental, para isso você precisa:






 Ferramentas e dispositivos:

- um multímetro (medimos a tensão, é melhor usar um voltímetro indicador, pois os digitais às vezes não conseguem registrar a tensão intermitente);
- bateria (12 V);
- ferro de soldar;
- relé (para 12 v);
- transformador (de 12 a 220 V, 10 W);
- luz (220 V, 1 W);
- fone de ouvido (a 50 ohms).





 Consumíveis:




- fios;
- "crocodilos" (4 unid.);
- solda;
- resina.



Etapa 1.
Conectamos o relé à bateria de acordo com o esquema, ouvimos imediatamente o relé:




Etapa 2.
Conectamos o transformador ao relé e fixamos a alta tensão na saída (às vezes é melhor usar um voltímetro de ponteiro):



Etapa 3.
Na saída do transformador, instalamos uma lâmpada para 220 V, baixa potência, brilha (e não brilha em 12 V):



Etapa 4.
Se você conectar um fone de ouvido ao invés de uma lâmpada (funciona com ou sem um transformador), um som será emitido a partir daí, algo como uma sirene:



Então o circuito funciona, produzindo um zumbido agradável. Ao contrário de um inversor de transistor, meu circuito de inversor de relé contém menos peças. Não medi a eficiência, bem, aproximadamente 65% (levando em consideração a eficiência do transformador).

No próximo artigo - uma continuação disso, considerarei circuitos inversores mais práticos, avançados e poderosos sem transistores.

Vídeo:
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42 comentário
O fato é que cada relé contém uma barra de ferro,
Nem todo mundo. ;)
Guest Alexander
Nos anos da minha juventude, a iluminação consistia em lâmpadas de querosene.Entre eles estavam enfeitados com penas de cauda como uma mina, gerando com um termopar cerca de 15 cm. Através de aproximadamente o mesmo inversor, a tensão foi convertida para 60-80V para alimentar um receptor de tubo de baixa potência. O mesmo inversor é usado no antigo "Lada" para ignição. E nas estações de rádio Urozhay, um motor elétrico de 12 volts girava um gerador, que produzia os mesmos 60-80 volts para alimentar os transceptores de tubo. Essa é a eletrônica com inversores.
Como um tutorial de demonstração, ele será. Dada a natureza reativa da carga e a tensão instável da bateria sob carga e sua pequena capacidade, não vejo nenhuma aplicação prática.
0.1 Uma corrente alternada com uma frequência de 50 Hz é apenas uma corrente mortal.
1000 V e 100 A, ainda é possível alternar com interruptores semicondutores.
Mas em tensões realmente altas, eles usam interruptores não mecânicos, mas vários interruptores com contatos mecânicos. Estes são disjuntores a gás, óleo e vácuo. Como se costuma dizer, sinta a diferença!
Grande - é mais de 1000 Volts ou mais de 100 Amperes ....
Seguro para os seres humanos, tanto quanto me lembro, é considerada uma tensão inferior a 42 volts e abaixo de 0,1 amperes ....
Em altas tensões - e apenas mecânico? O que você quer dizer com "grandes estresses"?
Ah, obrigado, eles me lembraram a solução para um problema técnico - o regulador de um motor elétrico de alta tensão para uma bicicleta (válvula - aqueça o ar em 60%)
Para cancelar a inscrição de céticos, eu gostaria de dizer - TUDO NOVO - É BOM ESQUECIDO.
E sim, interruptores mecânicos sempre usaram e estão usando
1- em GRANDES correntes
2- a grandes tensões
Os projetos são naturalmente diferentes e, diferentemente das válvulas semicondutoras, têm perspectivas ILIMITADAS de aprimoramento.
Boa sorte
Aqui você está errado. O motor CC possui vários enrolamentos e um ímã permanente no estator. O exemplo mais elementar desse tipo de motor é um limpador de carro. E a partida é feita de acordo com o mesmo princípio; somente em vez de ímãs permanentes existem enrolamentos de campo.
com três enrolamentos sem um gerador trifásico, os motores DC não se mexem.
Novo padrão, tente colocar em um circuito não um relé, mas um motor CC. Eu não tenho essa oportunidade agora.
Geralmente, existem três bobinas em um motor. Para uma revolução do motor, você terá 3 interrupções na corrente. Talvez eu esteja errado.
Motores indo muito mais tempo do que bobinas.

Você está otimista demais com o recurso. Nesse modo, é garantido que o passaporte funcione com carga máxima por menos de meia hora, em modo inativo - dois dias.
cada relé no passaporte indica o número de disparos de contato, bem como interruptores, botões ... sim todos mecânicos
disjuntores e esse período é limitado. Além disso, aumentando a frequência de disparos, a força do relé diminui. De acordo com o esquema, a tensão de saída também depende da frequência de operação. Em uma palavra, o esquema está funcionando, mas a curto prazo. Não dura muito tempo (não é rentável comprar bobinas para quebrá-las todos os meses.
O relé HLS8-22F que você usou possui vários ciclos sob uma carga de 100.000, sem uma carga de 10.000.000. Isso é tudo!
O autor
Ivan_Pokhmelev, bem, eu escrevi ... ajustando a velocidade, assim regulamos a frequência, certo ...
E sobre o material dos elementos da mola, acho que não devo falar sobre ligas de berílio - que são famosas por sua durabilidade ...

A velocidade de reação de um contato de relé depende de muitos fatores:

- magnitude da corrente na bobina (resistência da bobina);
- valores de tensão;
- taxa de compressão da mola;
- o espaço entre o núcleo de ferro do relé e a superfície do contato móvel;
- comprimento do braço de contato (quanto menor o braço, maior a velocidade de resposta do relé);
- a taxa de desmagnetização do núcleo em caso de falta de energia;
- a densidade do meio em que a parte móvel do relé está localizada (por exemplo, no vácuo, não há atrito com o ar);
- temperatura, etc.
O autor
Vladimir1970 lutando em ordem)) ...
Acho que não vale a pena forçar todos os leitores com termos científicos, escrevo na ciência popular e até no estilo humorístico pop ... por exemplo)) (https://ptm.imdmyself.com/10445-kak-ne-pravilno-obhoditsya-so-svetodiodom -s-rubriki-etogo-luchshe-ne-delat-eto-ne-pravilno-.html) ... muito mais engraçado ... quase nunca dou números exatos ... porque as críticas simplesmente explodem ...
"Transformador - funciona com corrente alternada" - a definição oficial: (Transformador (do latim transformare - "transformar, transformar") - um dispositivo eletromagnético estático com dois ou mais enrolamentos indutivamente acoplados em qualquer circuito magnético e destinado à conversão por indução eletromagnética um ou mais sistemas (voltagens) corrente alternada para um ou vários outros sistemas (voltagens), sem alterar a frequência) ...
Estou conduzindo um experimento não com corrente alternada, mas Intermitente constante, ele passa ao longo do transformador sem alterar a polaridade (+ e -) ... portanto, escrevo que não apenas corrente alternada, mas também intermitente ... onde existe algo na definição do transformador ...?
Sobre a eficiência ... a tensão na carga da bateria multiplicada pela corrente de ruptura da bateria (na carga do inversor) ... então mediu a tensão e a corrente na saída do transformador (também em carga) e multiplicou ... a potência de saída foi dividida pela potência de entrada e multiplicado por 100% ... mas é tudo ... Não me concentro no número de 65% ...
Eu não leio esse absurdo por um longo tempo
Seria bom que um recurso desta orientação recorra ao apoio de especialistas especializados, caso contrário, aguardará o destino da maioria daqueles que se transformaram em UG :(

não faz sentido desmontar um artigo cujo autor não conhece nem a terminologia nem os fundamentos da ciência da física,
mas o resto dos leitores deve levar em consideração uma série de absurdos que descontam essa "obra-prima"
1. os números não são numerados, mas se considerarmos os que contêm o transformador (6, 16), apesar da declaração do autor de que o transformador só pode funcionar com corrente alternada, + e - são desenhados nos terminais de 220V. No entanto, a Fig. 26 (etapa 2) mostra o multímetro incluído no modo de medição de tensão CA.
2. no entanto, o autor tentou corrigir "Curiosamente, a alta tensão na saída do enrolamento secundário do transformador também será constante (uma mudança muito pequena na polaridade)" - mas um multímetro (consulte o parágrafo 1)
3. Neste contexto, dizer que o transformador nos diagramas é atraído pelas partes convexas das bobinas para o núcleo significa encontrar uma falha :)
4. Para declarar uma eficiência de 65% (inaceitável para o inversor), tomar o valor a olho é uma jogada forte. Mas, o autor entende o que é eficiência? ele está pronto para explicar para onde vão os 35% restantes?
5. A ausência de capacitores é contornada pelo silêncio do "especialista" em eletrônica de potência, e existe uma regra: para 1 W de potência de saída - 1 microfarad. Com base nisso, este circuito pode ligar apenas uma lâmpada LED (de aparência caseira) com um driver incompreensível (os mais simples em um capacitor de têmpera com corrente direta não funcionam), o autor grava um vídeo com cem!
para a pilha: o autor decola no mesmo lugar em que você conecta o fone de ouvido à rede 220V :)
6. Ao posicionar este dispositivo como um substituto para uma “tomada”, não se deve esquecer um parâmetro como “frequência de rede” - muitos dispositivos são projetados para 50 Hz, mas aqui novamente tudo é diferente das pessoas ... no entanto, as TVs podem ser “presas” aqui sem medo - eles simplesmente não ligam.
Py.Sy. eles dizem, sim, eles dizem, eu tenho um imã no tanque de combustível reduz o consumo de gás em 2 vezes, mas os malditos burgueses mantêm tudo em segredo :(
Se eu tiver ímãs mágicos, venderei por um preço baixo, escreva :)
Citação: Novo Padrão
e pode ser ajustado

Como
O autor
Valery, digo-lhe, é impossível descobrir, ler sobre todas as invenções, é claro que você só pode fazer isso e navegar na Internet em busca de ... "faça isso comigo ou tente em vão" ... porque alguém já fez isso ...
Na história da tecnologia, há muitos casos em que duas ou três pessoas criaram a invenção de forma independente ao mesmo tempo ... aqui é provavelmente justo falar sobre patenteamento ... mas para alguém é um aborrecimento terrível e burocracia ... e você precisa pagar por patentes. ..
O autor
você provavelmente quer dizer o contato do atrito do ombro do interruptor do relé ... então ele é resolvido (por rolamentos, na pior das hipóteses)) ... a mola não acha que logo falhará, se for sólida ... mas para não repelir os contatos, eles também devem ser colocados nas molas (para depreciação) ... bem, em algum lugar eu vejo esse revezamento especial ...
O autor
Ivan_Pokhmelev,
frequência de 100 Hz ... e pode ser regulada ... idealmente, a regulação pode ser aumentada até 50 Hz ...
Citação: Novo Padrão
bitcoin é inflado ... como um elefante inflável ...))

inflado como um item de borracha número 2
Lá, o problema não está tanto nos próprios contatos, mas nas partes elásticas.
Em que frequência seu inversor opera?
Dmitrij,
Já aquecido com a crista do Forex Trend. E como esses golpistas se retiraram com o Webmoney (?)
O autor
Dmitrij,
Eu suspeito que a próxima grande conquista do mundo será o lançamento da "Internet 2.0" ...))
calma não caiu escritório segredo
O autor
novo ... que você sutilmente insinua a cripto-hryvnia ... oh caramba, por que eu disse agora que todos saberão que o crypto-hryvnia é a moeda mais legal e promissora do mundo da Internet ...
Bitcoin não é mais lucrativo para cavar, apenas novas criptas ... A menos que você tenha computadores em uma alternativa
O autor
Dmitrij,
Eu aprendi recentemente que existe até uma cripto-hryvnia!
eles escrevem na Internet de onde vêm os bitcoins - são gerados por programas de computador ... é impossível falsificá-los ... Hmm ... se eu tenho muitos computadores e servidores ... esse bitcoin é um bilionário ...
O autor
bitcoin é inflado ... como um elefante inflável ...))
O autor
"não é adequado para alimentar dispositivos com energia de transformador" ... não entendo bem o porquê ...
O autor
a vida dos contatos do relé depende da qualidade do próprio relé ... a refratariedade da liga (a platina é melhor aqui) usada neles (nos relés modernos, as ligas são melhores do que antes) ... sua durabilidade pode ser aumentada colocando os contatos no vácuo (ou gás de inércia), e também o som desaparecerá (no vácuo) ...
Citação: Valery
E todo mundo sabia, mas eles não me disseram !!! )))))))

Aqui estou a mesma coisa: uma criança é inteligente, pensativa, mas mal educada. Agora, porém, é muito mais fácil e rápido obter informações do que há trinta anos. Mas é necessário ler e pesquisar, mas, aparentemente, isso não é interessante.
sim, o número de criptomoedas excedeu 1000))
Aqueles que "investiram" em Bitcoin por US $ 500/1 também estavam envolvidos em "investimento" em publicidade e promoção (atração de otários) e assim por diante em gastos em "fazendas".
Existem outros IOTA, Litecoin, Ethereum, etc. mais baratos (sem torção)
Citação: Ivan_Pokhmelev
Novo padrãocom sua mente, ele chega à repetição das realizações da tecnologia no início do século passado e à repetição dos erros da ciência antes dos séculos anteriores e anteriores.

E isso acontece ...Por exemplo, na minha infância, eu “inventei” que você pode prender tesouras de podar em um poste, fazê-las enroscar “controle remoto”, pendurar um saco de barbante por baixo e remover maçãs de uma macieira sem subir nela !!! (Para colocar em armazenamento de longo prazo. Você não pode agitá-lo aqui, é melhor) E depois de algum tempo eu vi a mesma coisa em "Young Technique" ...
..E depois, com seus pensamentos, ele “inventou” (sem as aspas) o circuito de marchas !!! Fiquei muito inspirado por isso ... fui à loja da cidade e perguntei ao vendedor se havia interruptores não com dois, mas com três contatos ... Dedos explicando que eu preciso do contato não apenas para abrir, mas também clicar no outro !!! ....
O que foi surpresa (e, de certa forma, decepção) quando o vendedor me disse: "Existem pessoas assim. Mas nós as vendemos apenas em pares - em um conjunto de escadas .... Bem ... Ligar de baixo e de cima desligue !! "..
... Cena silenciosa !!!
Droga !!! .... eu inventei !!!
E, ao que parece, não é apenas inventado, mas também disponível comercialmente !!!
E todo mundo sabia, mas eles não me disseram !!! )))))))
Bitcoin

agora eles estão sentindo os verdes que investiram nele há alguns anos ...
Este não é um tipo de Bitcoin ... que você não pode sentir e não morder
Além disso, não é adequado para alimentar dispositivos com energia de transformador.
Maladets) Ele incorporou o que eu estava pensando. Eu queria usar esse relé na fabricação de um detector de metais
Novo padrãocom sua mente, ele chega à repetição das realizações da tecnologia no início do século passado e à repetição dos erros da ciência antes dos séculos anteriores e anteriores.
Como o brinquedo pode e irá, mas na prática é um gerador de ruído de rádio e quanto tempo durarão os contatos do relé? Um circuito similar em conversores de vibração especiais foi usado em circuitos de tubos de bateria, e o recurso desses conversores era muito pequeno.

Aconselhamos que você leia:

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