Inverter 12v DC - 220 AC da 40 Watt
Autocostruzione
di Beppe IK2XEH
Scheda tecnica
Questo apparecchio é indispensabile ogni qual volta si voglia alimentare un dispositivo (lampada. motorino o altro) che richiede corrente alternata a 220 V utilizzando la corrente continua a 12 V fornita da una comune batteria per auto. Questa situazione ricorre particolarmente in campeggio nella nautica ed in situazioni simili.
Il montaggio é molto semplice e compatto grazie all’impiego di un circuito integrato che assolve la funzione di trasformare la corrente continua in alternata. Sull’uscita e’ richiesto un trasformatore 12/220 V munito di presa centrale e di potenza di circa il 30% superiore a quella dell’utenza che comunque non deve superare i 40 W.
Alimentazione: da 12,5 a 15 V cc
Tensione in uscita: 13,5-14 V cc (pulsante)
Assorbimento: 3,2 - 5 A su cc con utenza da 40 W
Tensione alternata in uscita: 170 e 190 V picco-picco
Forma d’onda in uscita: onda quadra
Frequenza in uscita: 50 Hz circa regolabili mediante trimmer
Descrizione di funzionamento
L’integrato 4047 e’ un c.mos astabile multivibratore dove il circuito RC, che determina la costante di tempo, e’ stato calcolato tra 40 e 60 Hz.
Il potenziometro P e’ parte della costante di tempo che e’ possibile tarare a 50 Hz.Il circuito oscillatore e’ stabilizzato in tensione dallo zener 9v, e resistenza R4, il quale garantisce il funzionamento anche con tensione di batteria 12v piuttosto bassa.
L’uscita del 4047 e’ prelevata dai piedini 10 e 11 i quali hanno il segnale in uscita sfasato di 180° tra loro e pilotano i transistori darlingthon in controfase.
Il trasformatore da utilizzare puo’ essere anche di potenza superiore a quello consigliato (60 Watt) fino a raggiungere potenze dell’ordine di 200-300 Watt anche se sembra esuberante.
Caratteristiche fondamentale dell’avvolgimento di B.T. e’ la presenza della presa centrale, mentre la tensione sarebbe preferibile un 10+10v anziche’ 12+12v.
La tensione sull’avvolgimento 220v puo’ raggiungere, a vuoto, anche i 240v che non devono preoccupare in quanto cadono leggermente con l’applicazione degli utilizzatori.
Qualora la tensione sotto carico scendesse sotto i 200v significa che il trasformatore ha una potenza insufficiente.
La potenza massima assoluta del circuito, debitamente dissipato e ventilato, puo’ raggiungere valori notevoli fino a 200 Watt.
E’ possibile raggiungere potenze maggiori sostituendo i transistori finali con un’operazione che sara’ oggetto di un prossimo progetto
Schema elettrico
Elenco componenti
Resistenze:
R1= 150 kΩR2 = 1 kΩ
R3 = 1 kΩ
R4 = 68 Ω
P = 100 kΩ potenziometro
Condensatori:
C1 = 100 µF 25 V elettrolitico
C2 = 22 nF ceramico
Varie:
T = Trasformatore 80 VA - sec. 10+10 volt
TR1 = BDX 53
TR2 = BDX 53
Vz = Diodo zener 9v - 1W
IC = 4047
F1 = fusibile 10 A
Montaggio
Le operazioni sono facilitate se si procede secondo l’ordine seguente:
1) R1 - R2 - R3 - R4;
2) IC;
3) C2;
4) P - C1;
5) TR1 - TR2 avendo cura, prima di saldare terminali, di fissare gli stessi ai rispettivi dissipatori e quindi i dissipatori della basetta
6) gli ancoraggi.
IMPORTANTE
Si consiglia di usare due dissipatori separati per i transistori finali.
Se si utilizza un unico dissipatore occorre isolare elettricamente i transistori dal dissipatore stesso, diversamente i collettori si troverebbero in corto circuito.
Collaudo
Collegare all’ingresso a 12 V cc i cavi di alimentazione provenienti dalla batteria rispettando la polarità (rosso al + e nero al -).
Dato il consistente assorbimento di corrente, adoperare un cavo di adeguata sezione.
Collegare ai tre ancoraggi di uscita i capi dell’avvolgimento a bassa tensione di un trasformatore 12/220 V da 60 VA, avendo cura di saldare il punto centrale all'ancoraggio contrassegnato con 0.
Collegare l’uscita a 220 V de: trasformatore all’utenza che si desidera con l’accortezza di non superare i 40 W di carico.
Il dispositivo non necessita di alcuna taratura e, se il montaggio e i collegamenti sono stati correttamente eseguiti, deve funzionare immediatamente.
Regolare P per ricercare sperimentalmente la frequenza per le migliori condizioni di funzionamento.
ATTENZIONE:
Il circuito produce tensione alternata fino a 220 V per cui si raccomanda di maneggiare con la dovuta cura il complesso lnverter-trasformatore. E’ necessario quindi provvedere ad un accurato isolamento.
Ed ecco il nostro progetto ultimato !!
Per chiarimenti o informazioni scrivi un'e-mail a: autocostruzioni@arivigevano.net
