Todos nós enfrentamos cortes de energia em nossas casas ou escritórios uma hora ou outra. Nessas horas geralmente usamos Gerador ou Inversor. Os geradores de energia usam gasolina ou diesel como combustível e são barulhentos. Não iremos discutir sobre os geradores de energia aqui. Aqui estaremos falando sobre o Inversor. Os inversores conduzem a energia de bancos de energia CC, como baterias de chumbo-ácido. Esses inversores são usados em todos os lugares agora. Este tipo pode ser usado para aplicações de média potência. Mas, para aparelhos de alta potência, os geradores de energia são os mais preferidos.
O tipo mais comum de inversor que vemos na vida cotidiana é o UPS (fonte de alimentação ininterrupta). Usamos UPS para manter o PC (Computador Pessoal) funcionando em caso de cortes de energia. O UPS mantém a energia fornecida até que o banco de baterias se esgote.
UPS é um sistema que converte DC em AC. Portanto, o UPS recebe energia CC da bateria como entrada e fornece energia CA como saída. Hoje vamos construir um inversor de 100 watts 12v DC a 220v AC. Este circuito é simples e muito útil.
Componentes necessários:
- Bateria de +12 v
- Resistor 47KΩ
- Capacitor 1000µF (2 peças)
- Capacitor 4700µF
- Pot 10k, resistor 1k (2 peças)
- Resistor de 10k (2 peças)
- Diodos In5408 (2 peças)
- CD4047 IC
- Capacitor 4,7µF
- Transformador redutor (220v a 12v-0-12v (torneira central)) (10Amp)
- IRF540N MOSFET (2 peças)
- Fios
12v-0-12v 10Amp Transformador redutor:
O MOSFET IRF540N deve ser usado com dissipador de calor, não use o MOSFET sem o dissipador de calor adequado, sem eles o MOSFET não pode suportar. O MOSFET aqui é um MOSFET de aprimoramento de canal.
Use também um fio de boa bitola. Se você usar fio de bitola pequena, terá perdas e, sob cargas pesadas, elas ficarão extremamente quentes e queimarão.
Explicação do circuito:
O diagrama do circuito de 100 watts DC para inversor AC é fornecido abaixo. Usamos o EasyEDA para desenhar este diagrama de circuito e cobrimos um tutorial sobre 'Como usar o EasyEDA para desenhar e simular os circuitos'. Você também pode converter este diagrama de circuito em layout de PCB, como explicamos no tutorial EasyEDA, e construir este projeto em PCB.
Explicação de trabalho:
O núcleo do circuito é o chip CD4047; este chip aqui atua como um multivibrador astável. Portanto, o chip gera pulsos de clock de frequência 50Hz. Esta frequência é escolhida pelo capacitor C2 e resistor R1. O período de tempo do sinal é dado como:
T = 4,71 R1 * C2.
Agora, para obter a frequência (1 / T) de 50 Hz, precisamos brincar com os números acima. Podemos escolher a capacitância como uma constante e jogar com a resistência para a frequência apropriada. Mas se você não tiver um osciloscópio para ajustar o potenciômetro para a resistência exata, escolha a capacitância como 4,7 µF e a resistência como 1KΩ. Isso dá uma frequência de 47 Hz, o que seria adequado para cargas simples. Se você deseja obter a frequência exata, é necessário selecionar a resistência com precisão.
Assim, o chip gera os pulsos de clock, esses pulsos são levados ao N-MOSFET para acionar o transformador. O transformador aumenta os 12V para 230V. Portanto, toda vez que um pulso atinge a porta MOSFET, teremos um meio ciclo de 220 V na saída. No próximo pulso, o segundo MOSFET dispara para o segundo meio ciclo de 220V. Portanto, com dois MOSFETS ligados e desligados na frequência de 50 Hz, teremos uma saída de ciclo de 50 Hz e 220 V na extremidade do transformador.
Portanto, fizemos um circuito inversor de 12 Vcc a 220 Vca.