Falownik samochodowy 12-220V

Kupiłem sobie samochód sześć miesięcy temu. Nie będę opisywał wszystkich modernizacji dokonanych w celu jego ulepszenia, skupię się tylko na jednej. Jest to falownik 12-220V przeznaczony do zasilania elektroniki użytkowej z sieci pokładowej pojazdu.
Można go oczywiście kupić w sklepie za 25-30 dolarów, jednak zmyliła mnie ich moc. Do zasilania nawet laptopa prąd 0,5-1 ampera wytwarzany przez większość falowników samochodowych wyraźnie nie wystarczy.

Wybór schematu obwodu.
Z natury jestem leniwy, więc postanowiłem nie „wymyślać koła na nowo”, tylko poszukać w Internecie podobnych konstrukcji i zaadaptować obwód jednego z nich na własny użytek rzemieślnictwo. Czas był bardzo napięty, dlatego priorytetem była prostota i brak drogich części zamiennych.



Na jednym z forów wybrano prosty układ wykorzystujący popularny sterownik PWM TL494. Wadą tego obwodu jest to, że wytwarza na wyjściu prostokątne napięcie 220 V, ale w przypadku obwodów mocy impulsowej nie jest to krytyczne.

Wybór części.
Obwód został wybrany, ponieważ prawie wszystkie części można było pobrać z zasilacza komputerowego. Dla mnie było to bardzo krytyczne, ponieważ najbliższy specjalistyczny sklep jest oddalony o ponad 150 km.



Kondensatory wyjściowe, rezystory i sam mikroukład zostały usunięte z pary wadliwych zasilaczy o mocy 250 i 350 W.
Trudność pojawiła się tylko w przypadku diod wysokiej częstotliwości do przetwarzania napięcia na wyjściu transformatora podwyższającego napięcie, ale tutaj uratowały mnie stare zasilacze. Byłem całkiem zadowolony z charakterystyki KD2999V.

Montaż gotowego urządzenia.

Urządzenie musiałem złożyć w ciągu kilku godzin po pracy, ponieważ planowany był długi wyjazd.
Ponieważ czas był bardzo ograniczony, po prostu nie szukałem dodatkowych materiałów i narzędzi. Korzystałem tylko z tego, co było pod ręką. Ponownie, ze względu na szybkość, nie korzystałem z próbek płytek drukowanych podanych na forach. W 30 minut zaprojektowaliśmy na kartce papieru własną płytkę drukowaną, a jej projekt przenieśliśmy na płytkę PCB.
Za pomocą skalpela usunięto jedną z warstw folii. Na pozostałej warstwie wzdłuż nałożonych linii narysowano głębokie rowki. Za pomocą zakrzywionej pęsety okazało się najwygodniej, rowki pogłębiono do warstwy nieprzewodzącej. W miejscach montażu części za pomocą szydła, nie zostało to uwzględnione na zdjęciu, wykonano otwory.



Montaż zacząłem od zamontowania transformatora, zastosowałem obniżający napięcie jeden z bloków, po prostu go odwróciłem i zamiast obniżyć napięcie z 400 V na 12 V, podniosło je z 12 V do 268 V. Wymieniając rezystory R3 i kondensator C1, udało się obniżyć napięcie wyjściowe do 220 V, ale dalsze eksperymenty wykazały, że nie należy tego robić.
Po transformatorze, w kolejności malejącej wielkości, zamontowałem pozostałe części zamienne.





Zdecydowano się na montaż tranzystorów polowych na wydłużonych wejściach, aby łatwiej było je przymocować do chłodnicy.



Efektem końcowym jest to urządzenie:



Pozostało już tylko wykończenie – przymocowanie grzejnika. Na płycie widoczne są 4 otwory, choć są tam tylko 3 wkręty samogwintujące, to właśnie w trakcie montażu zdecydowano się na nieznaczną zmianę położenia grzejnika dla lepszego wyglądu. Po ostatecznym montażu otrzymaliśmy coś takiego:

Testy.
Nie było czasu na szczegółowe testowanie urządzenia, po prostu podłączano je do akumulatora z zasilacza awaryjnego. Do wyjścia podłączono obciążenie w postaci żarówki o mocy 30 W. Po zapaleniu urządzenie zostało po prostu wrzucone do plecaka i wyjechałem na 2 tygodnie w podróż służbową.
Przez 2 tygodnie urządzenie ani razu nie zawiodło. Zasilane były z niego różne urządzenia. Zmierzony za pomocą multimetru maksymalny uzyskany prąd osiągnął 2,7 A.