CD4047 ile 12-220 volt DC-AC Basit İnverter Devresi
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
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.
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 pin açılımı
CD4047 Blok ve Lojik Diagramı
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.
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.
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
Yazar: gevv
Yazarımızın 320volt.com Blog üzerinde şu an okuduğunuz yazı dahil 1952 yazısı bulunmaktadır. Yazarımız hakkında bilgileri ve diğer yazılarını görmek için bakınız; gevv
Selamun aleyküm arkadaslar bu uygulamayı yapacam yanlız kafama birşey takıldı. ben 70 amper 12 volt aküyü bu devreye girsem çıkıştan kaç volt kaç watt alabilirim…
12 volt luk bir pil baglasam kaç volt kaç watt çıkış alabilirim ben watt degerini tükseltmek için ne yepmam gerekli
aradaşım 12V akü bağlaman yeterli amperinin yüksek olması daha uzun süre çalışacağı anlamına gelir yani 70Ah yazar bu demektirki sürekli 70A çekersen 1 saat dayanacaktır 140A çekersen yarım saate düşer gibi
butür uygulamalarda trafo gücü belirler sonrada mosfet yada transistörler bu en basit sistem zaten devrenin 600W a kadar çıkabileceği söylenmiş burda önemli olan şuki gücü katkat arttırmak için sadece trafoyu ve sürücüleri değiştirerek aynı sistemden binlece watt çekeceginiz anlamına gelmez yüksek akım büyük sorunlar getirir eğer ihtiyacınız 1kw ise başka bi şema kullanırsınız 3kw ise başka bir şema örneğin linkte 3kw lık bir analog invertör var inceleyebilirsiiz.
http://img127.imageshack.us/img127/1699/3000w12cl2.gif
2X-Fi ilgin için teşekkurler fakat verdigin linke baktım ama üstteki link gibi bunun baskıdevre şemasıda koysan olmazmı? birde bir araba aküsünü bu iki devre için taksam kaçarsaat kullana bilirim?
Zekeriya kardeşim şimdiki sözlerimi sadece tavsiye olarak gör görebiliyorumki elektroniğin bu dalında acemisin sana en iyi yardımı birazdaha bilgi toplamanı söylemekle verebilirim baskıdevre bu işin yarısıdır ve kendinde çizebilecek ve hatta analiz edebilecek konumda olabilesinki butür bi projeyi çalıştrabilesin çalıştrabilesin diyorum çünkü çalıştırmak da yetmez verim hesapları var güç hesaplarıvar koruma sigorta hesapları var birçok şey altından kalkmak profesyonellik gerektirir son olarak akü için sordugun soruyu çok temel cevaplayım aslında invertör yapmaya kalkışan biri için bu temelleri adı gibi bilmeli çünkü bunlar daha hiçbişey
şimdi olay şu invertör güç harcamaz budurumda kaç amper akü bağlamalıyım diye bi soru yanlışdır invertöre bağlayacağın yükdür esas enerjiyi harcayan sen çıkışa tek bir lamba bağlarsın misal akün 10 saat dayanır su motoru bağlarsın veya kaynak makinesi bağlarsın elektrik sobası bağlarsın 30dk dayanır dayanmaz çıkışdan nekadar akım çektin odur tabi hiçbir sistem mükemmel değildir %100 verimle aldığı gücü işleyip çıkışa veremez buna biz verim deriz %10 iyi kabul edilir %5 mükemmeldir buda senin invertörünün çalışması için gereklidir ve çıkış gücüne ekleyerek aküyü hesaplarsın
verdiğim örnekler 3kw invertör için geçerliydi 600W bir invertöre elektrik sobası kaynak makinesi bağlayamazsınız örnek vermek istedim yani kısacası bişey ortaya koymak okadar kolay bişey değil arkadaşlar bugün sanayide 3KW invertör yapıp bu işden çok iyi paralar kazananlar var bu sistemleri hobi devreleri olarak görmeyin eğerki sağlam bişey yapmaya karar verirseniz bırakın aylar sürsün önce bilgi edinin derim ben size
umarım yanlış anlaşılmamışımdır saygılar :)
slm ben bişey öğrenmek istiyorum.şekil 1deki gibi devreyi uygulasam ve 4 tane 2n3055 kullansam performans alabilirmiyim…(bana lazım olan 200W) cevaplarsanız sevinirim
arkadaşlar bana 220 volt u 12-13 volt dc akıma çevirebilecek bişey önerirmisiniz??
S.A.Merhaba arkadaşlar ben bu invertörü yaptım ve gerçekten çalıştı.Hatta baskı devresini Bilgi sayarda BOARDMAKER programı ile çizdim ve PCB üzerine çıkardım baskı devresini.Devre güzel çalıştı.
BEN İLGİLİ ARKADAŞLARDAN BİR ŞEY RİCA EDECEĞİM.Arkadaşlar ben evimdeki labları yakıp söndürmek için dokunmatik bir devre yapmak istiyorum.Ancak bulabildiğim devrelerde illaki 12 volt vesaire isteniyor.Benim yapmak istediğim,duvardaki anahtarı söküp direk yaptığım devreyi takmak.Hani dimmerde nasıl nötr aranmaksızın devreyi kısıp açabiliyoruz.Bende onun gibi bir şey yapmak istiyorum.YARDIMCI OLURSANIZ ÇOK MEMNUN OLURUM:ŞİMDİDEN İLGİLENEN ARKADAŞLARA TEŞEKKÜR EDERİM.SELAM VE DUA’LARIMLA.
sedat151995@mynet.com.tr
uzaktaki.umut@hotmail.com
arkadaşlar bana 24 voltu 220 volt yapan bi inverter devresi lazımm ve çıkış (w) ise en az 3000 vat olacak bi şema öneren varmı veyaa bu şemanın trafozu sizce nekadardırr:(:(:(
SA arkadaşlar bu devrenin gücünü trafo olmadan yükseltmek mümkün olabilirmi mesela güç yükselteç devreleri arıyorum ama bulamıyorum.elinde olan varsa şimdiden teşekkür ederim.trafolar çok pahalı:(
altan
Bu devre 50hz çıkış verir ve trafoda buna uygun sac trafo olmalı.
Bunlarıdeğişmeden güç= trafo gücü x verim olur. Devrenin verimi yeterince yüksek. Trafoyu nekadar büyütrsen (devrede de azda olsa değişiklik gerekir) o kadar güç elde elde edersin.
Tarif ettiğin güç yükselticiyi bulan zaten burada olmaz.(ömrünün gerikalanını tatil yaparak geçirir):)
benim 500 vatt inverter,im birde küçük mini komprosörlü 220volt,la çalışan b,dolabım var.ama tırda çalıştıramadım b,dolabın ilk kalkış anında daha fazla demaraj çekiyomuş galiba inverter kalkışta arızaya geçiyo buna ne gibi çözüm bulabliriz arkdaşlar şimdiden tşkler;);)
t.ali
Kullandığın invertör 24v ile mi çalışıyor? tl494 mü var? koruma için giriş voltajımı çıkışmı kontrol ediliyor? Hakkında birşey bilmeden yorum veya yardım etmek zor.
Buzdolabı bağlıyken akü beslemesini açmayı ve tersini denemelisin. Soft start varsa çalıştırabilir ama komp. devreye tekrar girince ne olur? :)