Elektronik Devreler Projeler Elektronik ve biraz daha fazlası İletişim - Araçlar - Dikkat - Topluluk
Elektronik / Güç Elektroniği/

CD4047 ile 12-220 volt DC-AC Basit İnverter Devresi

Sponsorlu Bağlantılar

İnverterler kısaca DC gerilimi AC gerilime dönüştüren devrelerdir. DC ve AC arasındaki bu dönüşüm sırasında frekans ve genlik istenen bir değere ayarlanabilir. Bu özelliği ile inverterler frekans dönüştürme işleminde sık kullanılan devrelerdir. Ac makinelerin sürülmesinde kesintisiz güç kaynaklarında yaygın olarak kullanılmaktadırlar. AC makinalar için PWM tekniği ile oluşturulan inverterler sıkça kullanılır.

İnveterlerin Çalışma Prensibi

Transistörlere base ucundan eğer titreşimli bir sinyal uygulanırsa verilen doğru gerilim titreşimli olarak çıkar. İnverterlerde genel olarak bir osilatör çıkışından elde edilen sinyal sürücü yada yükseltici katı ile güçlendirilerek DC gerilim AC ye dönüştürülür.

İnverter Blok Şeması

cd4047_blok

Bu devre yapısında eğer yükselteç katından elde edilen gerilim ve akım yük için yeterli ise transformatör katının kullanılmasına gerek yoktur. Yükselteç katında Mosfet yada güç transistörleri kullanılabilir.

CD4047 ile inverter Uygulama Devresi
Düşük güçlü bir multivibratör devresi olan CMOS 4047 entegresi devrenin kalbini teşkil etmektedir. Entegre simetrik bir kare dalga üreteci olarak kullanılmıştır. Entegre çıkışları akım ve gerilim olarak düşük seviyede olduğu için bu çıkışlar T1 ve T2 güç transistörleri ile kuvvetlendirilerek trafonun 2X12 volt girişine uygulanmıştır, böylece trafonun diğer tarafından 220 volt luk gerilim elde edilmiştir.

cd4047_inverter

Malzeme Listesi

R1,R2 470Ω

R3 220kΩ

C1 100nf

T1,T2 2N3055

Trafo 2x 12 volt 120 watt

IC CD4047

CD4047 Multivibratör Entegre Devresinin Çıkışları

CMOS 4047 entegresi içerisinde 2 adet multivibratör barındırır. Her iki multivibratör de kare dalga çıkışı verirler ve bu çıkışlar birbiriyle simetriktir.Yani 10 nolu uç aktif olduğu anda 11 nolu uç pasif, 11 nolu uç aktif olduğu durumda da 10 nolu çıkış ucu pasiftir.

cd4047_kare_dalga

CD4047 pin açılımı

cd4047_pin

CD4047 Blok ve Lojik Diagramı

4047_lojik

Devrenin Yapılması Çalıştırılması Ve Karşılaşılan Zorluklar.

Şekil 6 da verilen devre tablo 1 de ki eleman değerleriyle kuruldu, yük olarak 75 watt lık bir lamba bağlandı. Devre çıkışları osiloskopa bağlandı ve devreye enerji verildi. Trafo çıkışlarından elde edilen dalga şekli sinüzoidal yapıya yakındı fakat çıkış geriliminin tepe değeri 8 volt civarında görünüyordu. DC giriş akımı olarak da 2.5 amper civarında akım çekiyordu. Devreye yük olarak saf endüktans bağlanarak tekrar denendi ve sonucun yine aynı olduğu gözlendi. Fakat boşta 220 volt efektif çıkış veriyordu ve çıkışa düşük güçlü bir yük bağlandığında (15 watt lamba ,müzik seti) çalışıyor ve 216 volt efektif çıkış gerilimi veriyordu.Bunlardan sonra anlaşıldı ki 75 watt gibi bir yük bağlandığında trafo uçları kısa devre gibi davranıyor ve gerilim 8 volt civarında görünüyordu.

Trafo primer taraftan fazla akım çekmek istiyor , bunun içinde transistörler üzerinden geçen akımların artması gerekirken artamıyordu. Sorun transistörler üzerinden çekilen akımın artmamasıydı.Sonuç olarak 4047 entegre devresinin çıkış uçları 2N3055 Güç transistörlerini tam iletime sürecek kadar çıkış veremiyor ve durum böyle olunca da trafo girişine yeterli güç aktarımı olmuyordu.

Bu kararsızlığı önlemek için entegre çıkışları birer transistörle yükseltilerek 2N3055 transistörlerinin Base akımları yükseltildi. Entegre çıkışlarına bağlanan transistörler BDX 53C ve özdeştir ve kolektör uçlarına seri bağlanan dirençlerin değerleri 5 W 11 watt dır.

cd4047_inverter_2

Bu devre yapısı hazırlanarak devre bir kutu içerisine yerleştirildi. Transistörler için soğutucu bağlanmadı kutu üzerindeki kenarlıklar soğutucu olarak kullanıldı. Devre deneme sırasında önce 75 watt lamba ile denendi. Bu bağlantıda devre 5,6 amper DC giriş akımı çekiyor ve 218 volt çıkış veriyordu. Devreye ikinci olarak 150 watt lık bir AC motor bağlandı. Frekans artırılarak motor hızı artırıldı. Çekilen DC akım 7 amperden yukarı doğru artarken 9.6 amper değerine gelindiğinde 2N3055 transistörlerden biri arızalandı.

2N3055 transistörleri katalog değerlerinde max 15 Amper değerine dayanabildiği belirtilirken 9.6 amper akımda arızalanmıştı. Bu durumda transistörlerin geçen akıma dayanamayacağı düşünülerek transistör katı paralel bağlantı ile 2 den 4 e çıkarıldı. Böylece transistörlerden geçirilecek akım miktarı 2 katına ulaşıyordu.

cd4047_inverter_

Fakat daha sonra anlaşıldı ki transistörlerden birinin arızalanması üzerinden geçen 9.6 amperlik akım değil bu akımda transistör üzerindeki ısınmaya karşı kutu kenarlarının kullanılması soğutucu olarak yeterli gelmiyor dolayısı ile transistörler çekilen fazla akımdan değil üzerindeki ısınmadan dolayı bozuluyordu. Bu yüzden T5 ve T6 transistörlerinin bu güçteki bir devre için kullanmak fazlalıktı. Fakat eğer yeterli derecede soğutucu bağlanırsa T5 veT6 transistörleri sayesinde devrenin maximum gücü 2 katına çıkabilecektir.

Devre İçin Yapılabilecek İyileştirme Ve Geliştirmeler

1-T5 ve T6 transistörleri kullanılmadan 120 wattlık bir trafo bağlı olan bu devredeki güç 120 watt tır. Fakat devrenin bu haliyle (T1,T2,T3 ve T4 kullanılarak) eğer daha güçlü bir trafo kullanılırsa devreden 300 watt’a kadar faydalanılabilir.

2-T5 ve T6 transistörleri ile birlikte trafo da daha güçlü bir trafo seçilirse bu devre ile 600 watt a kadar bir uygulama devresi yapılabilir.

3-Bu devre bir UPS’e dönüştürülebilir. Bunun için devreye şunların eklenmesi gerekir
a) elektrikler kesildiğinde yüke bağlantıyı sağlayacak statik bir anahtarlama devresi.
b) Elektrikler geldiğinde UPS’i yükten ayırarak şebeke bağlantısını sağlayacak bir statik anahtarlama devresi

c) Elektrikler geldiğinde aküyü şarj edecek bir şarj devresi
d) Akü(ler) dolduğunda şarjı kesecek bir şarj koruma devresi.

4-Devrede bulunan tüm transistörler kaldırılıp T1 ve T2 yerlerine uygun 2 adet MOSFET kullanılabilir. Bu sayede eleman sayısı azalır fakat MOSFET lerin daha pahalı olduğu da açıktır. Bu yüzden 300 watt gibi böyle bir düşük güçlü devre için 2N3055 transistörleri mali açıdan şu an için en iyi çözüm olarak görünüyor.

Ayrıca bu devre hobby elektronik sitesindede uygulanmış güç transistörleri 2 adet BDX54 Kullanılmış

bes.giflay.gifsch.gif

  • nazmi

    arkadaşlar bende yapmak istiyorum ama benim istediğim biraz büyük olacak ben 12VDC gerilimi 220VAC gerilime çevireceğim çıkıştada 500W almak istiyorum bunu için bu devrenıin aymısını kullansam olurmu? trafosunu kaç W lık kullanmam gerekiyor.

    • darlington

      Transistör tadiatı (paralel) ve multivibratör devre çıkışında bunu yükseltmek için 500 watt.lık trafo kullanılırsa olur.

  • Mustafa

    Bu devrenin aynısı olmaz.Çünkü bu devre 60-90W civarında güç kullanımı için uygundur.R1-T1 ve R2-T2 sisteminden art arda 3 veya 4 adet bağlarsan istediğin gücü karşılayacak devreyi hazırlamış olursun.Trafo için ise en 500W veya buna yakın bir güçte trafo kullanmak zorundasın…

  • mustafa karakus

    r1 r2 t1 t2 seri mi bağlanacak

  • enes

    2N3035 dediğiniz nedir acaba ? devrede 3 bacaklı görünüyor fakat sipariş verdim o isim ile bana iki bacaklı bir malzeme geldi yanlışmı istedim acaba

    • darlington

      Darlington PNP güç transistörüdür,2 transistörünün içten olan bağlantısı darlington bağlantı yapısındadır.Soğutucu ile 5 amper güvenle de alınabilir.

  • celal

    2n3055 görünüşte 2 bacaklıdır. bacakların biri emiter diğeri beyz. kollektör ucu da metal kılıfıdır.

  • Fatih

    merhaba,
    2×12 volt 40 watt veya 60 watt lık trafo işimi görür mü ?

    • mustafa

      60 watt trafo ile rahatça çalıştırabilirsin

  • Berkant

    merhaba, 2×12 volt en düşük kaç ”watt” kullanabiliriz arkadaşlar ?

    • mustafa

      60w ve üstü olmalıdır

  • Hakan

    Arkadaşlar bu devreyi kurdum kademeli 90 watt trafo ile çıkış alamadım illa 2×12 volt mu olması gerekiyor kademeli trafoyu bu şekilde ayarlayamaz mıyız? yardımcı olursanız sevinirim

    • mustafa

      trafonun kademe değerlerine bağlı, ama çoğu kademeli trafoda 12V değeri vardır. 0-12 V değerine getireceksin.

  • Fatih

    Arkdaşlar tekrardan rahatsız ediyorum kusuruma bakmayın. Devreyi kurdum yalnız 2×12 volt trafo yerine kademeli 0-12-18-24 volt trafo kullandım bu trafonun 3 bacağını 0-12-12 volt haline çevirdim 0 ve 12 volta iki transistörü bağladım diğer 12 voltuda direk gösterildiği gibi 12V DC kaynağa bağladım fakat çıkışta ac 0.003 volt gibi komik bi değer aldım çıkış alamadım kısaca sorun ne olabilir acaba

    • mustafa

      Trafoyu nasıl bağladığını bilmiyorum ama bağlanış şekli şöyledir;
      T1 transistörünün kollektör ucunu trafonun 0 V kademesine, 12v dc voltajı trafonun 12V kademesine, T2 transistörünün kollektör ucunu trafonun 24V kademesine bağlayacaksın.
      Ama dikkat et; düşük güçte trafo kullanırsan transistörleri ve trafoyu yakabilirsin

    • darlington

      kapasiteli bir akü yerine yine 12 volt ama çok düşük amperli akım vermişsinizdir,bu türden akım uygulamasında çıkıştaki voltaj böyle küçük değerde oluyor.Verilen güç volt*amper oarnında düşük kaldığından bir nevi içte kısa devre olmuş adaptör gücü gibi davranış sergileniyor ve bu nedenle giriş voltajı çok fazla düştüğü için çıkıştaki trafodan bu düşük ac değeri alınabiliyor.Herhalde asıl nedeni bu olsa gerek diye de düşünüyorum.

  • barış

    mustafa ben bende birşey sorsam 12v dc yi 24 v ac yapmak istiyorum 14 amp max çekilecek akım oda 3-4 sn süreyle ancak trafo konusunda sıkıntı yaşıyorum hazır sarmak mı daha mantıklı yoksa şuradan bulabilirsin şuradan sökebilirsin diyebilecegin bir tecrüben varmı.

    • mustafa

      sana yaklaşık olarak 350-400 w değerinde bir trafo lazım
      bahsettiğin trafoyu hazır olarak bir elektronik eşyada bulmak çok zor. sarmak daha mantıklıdır

  • Ege

    Trafolar nasıl bağlanacak paralel mi

    • mustafa

      devrede sadece bir tane trafo var

  • Furkan

    Kolay gelsin ben iss te CD 4047 entegresini bulamadiğim için similasyonunu yapamadim,ve areste baski devresini çikartamiyorum elinizde cd4047 ait kütüphane dosyalari varmi?

    varsa yollaya bilirmisiniz.

  • yusuf

    http://s3.dosya.tc/server13/UOSTFB/12-220volt_evirici.rar.html
    arkadaşlar devrenin ares baskısını çizdim doğruluğunu kontrol edermisiniz birde girişe 12 volt 10 a akü takıp trafoyu 2*12volt 100 w almayı planlıyorum ve aküyü 12 volt 10 a güneş paneli ile şarj etmek istiyorum ve bu devrede tasarruflu ampul 20 watlık 1 tane kullanırsam devre 100 w veriyor ve bunun sadece 20 sini kullanıyor yani 5 saat mi gider yoksa transformatör 100 w olduğu için 1 saattemi gider

    • mustafa

      adreste bir sıkıntı olduğu için devreye bakamadım ama güncellersen yardımcı olmaya çalışırım

  • yusuf

    http://www.dosya.tc/server20/onYStC/12-220volt_evirici.rar.html

  • necdet

    bu devreyi ne555 kullanarak dc gerilimi monofaze yapıp uygun bir trafo ile na kadar güç elde edbiliriz yada ne555 ile bu mümkün olurmu?

  • Metin

    24 dc den 30 ac cevirme için bu devrede ne tür bir değişilik yapmak gerekir..yada önerisi olan varmı farklı devre için. şimdiden ilginize tşk ederim.

  • hakan

    arkadaşlar aynısını yaptım ama çalıştıramadım lutfen yardım edin . iletişim https://www.facebook.com/nerdennere

  • 1493

    35watt trafo kullansam olur mu ?

  • 1493

    Benim için amper değeri çok önemli değil 220 volt alsam yeterli buyuzden 35 watt trafo kullansam olurmu ?

  • Emre özen

    Devreyi yapıyorum fakat transistörü taktığımda anlık bir elektrik oluşuyo çıkışta sonrasında transistör acayip ısınıyo kullandığım trafo normal 220 yi 12 ye düşüren bi trafo yardım ederseniz çok sevinirim