Bài viết này nói về mạch biến tần 12V DC sang 220V AC được thiết kế chỉ bằng một vài linh kiện dễ kiếm. Bộ biến tần thường được yêu cầu ở những nơi không có nguồn điện xoay chiều từ lưới điện. Mạch biến tần được sử dụng để chuyển đổi nguồn điện một chiều thành nguồn điện xoay chiều. Mạch biến tần rất hữu ích trong việc tạo ra điện áp cao bằng cách sử dụng nguồn điện DC điện áp thấp hoặc pin. Mạch chuyển đổi DC-DC cũng có thể được sử dụng nhưng chúng có một số hạn chế về điện áp.

Mạch biến tần 12V DC sang 220V AC được thiết kế sử dụng IC CD4047, trong đó IC CD4047 hoạt động như một thiết bị dao động xung MOSFET chuyển mạch, IRFZ44n nguồn kênh n hoạt động như một công tắc và một máy biến áp thứ cấp 12-0-12V được sử dụng như một máy biến áp tăng áp để chuyển đổi nguồn điện AC thấp thành nguồn điện AC cao.

Thành phần thiết yếu

Các thành phần sau đây là cần thiết để xây dựng dự án biến tần này.

1. IC4047
2. MOSFET CÔNG SUẤT IRFZ44 – 2
3. Máy biến áp dự phòng 12-0-12/1A
4. Điện trở thay đổi 22KΩ
5. Điện trở 100Ω/10W – 2 cái
6. Tụ điện 0,22µF
7. Ắc quy chì axit kín 12V

Sơ đồ mạch và cấu trúc

Sơ đồ mạch ở trên là mạch biến tần 12V DC sang 220V AC đã được thử nghiệm sử dụng hai MOSFET công suất IRFZ44 để điều khiển công suất đầu ra và IC 4047 như một bộ đa hài phi ổn định hoạt động ở tần số khoảng 50 Hz.

Đầu ra 10 và 11 chân của IC điều khiển MOSFET công suất được sử dụng trong cấu hình đẩy-kéo trực tiếp. Sử dụng bộ tản nhiệt thích hợp cho MOSFET vì chúng tỏa ra rất nhiều nhiệt. Biến áp đầu ra là 12V-0-12V, 1A ở thứ cấp và 220V ở sơ cấp.

Hoạt động của mạch

IC CD4047 được cấu hình ở chế độ đa hài không ổn định với sự trợ giúp của biến trở RV1 và tụ điện C1. Việc thay đổi giá trị RV1 cho phép chúng ta có được các dải xung đầu ra khác nhau tại chân Q và Q' của CD4047, dẫn đến thay đổi điện áp đầu ra tại máy biến áp.

Chân thoát của MOSFET kênh n IRFZ44 được kết nối với chân thứ cấp của máy biến áp. Và chân chung ở cuộn dây thứ cấp được kết nối với cực dương của pin. Cả hai chân nguồn MOSFET đều được kết nối với cực âm của pin. Khi các xung vuông xen kẽ từ Q & Q' điều khiển MOSFET, MOSFET sẽ bật. Cuộn dây thứ cấp sau đó bị buộc phải tạo ra một từ trường xoay chiều. Từ trường cảm ứng này tạo ra điện áp xoay chiều cao khoảng 220V.

Mô phỏng mạch điện

Mạch điện được mô phỏng bằng Proteus. Quá trình mô phỏng đã tạo ra kết quả mong muốn như thể hiện trong ảnh chụp màn hình bên dưới.

Bạn cũng có thể kiểm tra mạch này: Mạch tăng áp điện áp 12V đến 24V

Thiết kế PCB

Nếu bạn không muốn lắp ráp mạch trên bảng mạch và muốn có PCB cho dự án của mình thì đây chính là PCB dành cho bạn.

Đầu tiên, tôi thiết kế sơ đồ mạch bằng EasyEDA, sau đó chuyển sơ đồ mạch thành PCB. Bảng mạch in cho bộ biến tần 12V sang 220V trông như thế này:

Các tệp Gerber cho PCB được liệt kê bên dưới.

Tải xuống tệp Gerber: Bộ biến tần 12V DC thành 220V AC

‍

‍