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jueves, 2 de julio de 2015

Circuitos ÚTILES 11. Inversor 12v DC - 220v AC (25W)


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INDICE

Advertencia
Para qué sirve un inversor
Características de este inversor
Esquema
Lista de materiales
Construcción
Usos
El vídeo



Advertencia

Este circuito produce tensiones de 200-300 voltios por lo que un mal uso o distracción puede provocar un accidente



Para qué sirve un inversor

Si se desea elevar una tensión de 12 voltios a 220 voltios, pues se usa un transformador. Para eso están ¿No?

Lamentablemente, un transformador sólo funciona cuando se le aplica corriente alterna. Por ejemplo, la de casa, que cambia 50 veces por segundo de polaridad. Con corriente continua -como la de una batería- no funcionan.

Si conectamos corriente continua a un transformador, comprobaremos que en el secundario no obtenemos ninguna tensión. No se transfiere la energía. Lo único que ocurrirá es que circula la corriente continua por el transformador, calentándolo, llegando incluso a destruirse tanto el transformador como la fuente de corriente.

Para elevar la tensión de una corriente continua primero tenemos que convertirla en alterna. Entonces es cuando se puede usar un transformador para elevarla.

Así que podemos decir que un inversor es un oscilador, aunque eso sí: Un oscilador de potencia, que manejará una corriente elevada.

Un inversor básico es un circuito sencillo, pero a medida que se le añaden prestaciones o "extras" dicho circuito se complica. Un inversor avanzado tendría estas características:

- Gran potencia. Los hay para miles de amperios

- Onda senoidal pura (frente a onda cuadrada)

- Gasto cero si no hay carga conectada. Los inversores básicos siguen consumiendo aunque no haya una carga conectada.

- Sistemas de protección (sobrecarga, cortocircuito...)

- Estabilidad tanto en tensión como en frecuencia

- Circuito de alta frecuencia que permite usar transformadores pequeños, lo mismo que ocurre en las fuentes conmutadas respecto de las fuentes lineales convencionales.



Características del inversor

Tensión entrada: 9-14 voltios DC
Tensión salida: 200-290 voltios AC (la tensión baja si hay carga conectada)
Potencia máxima: 25W
Tipo de onda: Cuadrada



Esquema


[Fig 01] Esquema del inversor

Circuito sencillo a más no poder. Q1 y Q2 forman un circuito oscilador que alimentan el primario del transformador T1. En el secundario se obtienen aproximadamente 240 voltios.



[Fig 02] Transistores TIP35C en primer plano
Los transistores TIP35C pueden manejar hasta 25A (a 100 voltios), en esta aplicación se las verán con no más de 1.5A y a 12 voltios, por lo que no creo que nunca se rompan. Funcionan tan "relajados" que no necesitan disipador, pues no se calientan lo más mínimo, y esto es bueno, pues un disipador a menudo ocupa mucho más espacio que el propio transistor y su coste también suele ser bastante mayor. Eso que nos ahorramos...

Un TIP35C cuesta alrededor de 1 euro.


Lista de materiales


[Fig 03] Materiales

Estamos ante un proyecto poco exigente en cuanto a lista de componentes:

- Transformador:
     Secundario 9+9v. (Aquí actuará como primario)
     Primario: 0-220v. (Actuará como secundario). Toma de 125v opcional
- 6 Tornillos. 8 arandelas y 6 tuercas M3
- 4 Separadores de plástico para el PCB
- PCB montado con el circuito inversor
- 1 Tupper o caja
- 1 metro de cable, vale el rojo y negro de altavoz, sección mediana
- 1 base de enchufe para AC, de superficie (para empotrar)
- 1 Interruptor empotrable
- 1 Portafusible con fusible de 3A
- 1 Conector para encendedor. A veces estos conectores llevan fusible. 
     En este caso puedes omitir el portafusible anterior.

Para el PCB:
- Una placa virgen de 80 x 60mm
- R1  Resistencia 2K2 (Dos mil doscientos Ω, rojo-rojo-rojo)
- R2  Resistencia 560Ω (verde-azul-marrón)
- R3 = R2
- R4 = R1
  Las 4 resistencias de 1/2 W es suficiente.
- C1 y C2  Condensador electrolítico 10µF 400v
- D1 y D2  Diodo 1N4007
- Q1 y Q2 Transistor TIP35C



Construcción

El PCB se hace bastante rápido cuando es sencillo, como en esta ocasión. Os pongo unas fotos sobre el diseño del mismo:



[Fig 04] Diseño del PCB



[Fig 05] Pistas (Rotulador) en el PCB



















Una vez hechos los taladros y la serigrafía casera en el PCB, ponemos los componentes y los soldamos. Las pistas de cobre del colector de cada uno de los transistores así como la pista que une los dos emisores las he recubierto de estaño para darles una mayor conductividad.


[Fig 06] PCB terminado

Sujetamos a la tapa del tupper el transformador y el PCB.
Para el transformador usamos dos tornillos, cuatro arandelas y dos tornillos, de métrica 3 (M3). Para el PCB usamos cuatro tornillos, dos arandelas y cuatro tuercas también M3. No pueden faltar los cuatro separadores tubulares de plástico para dejar espacio entre el PCB y la tapa. El largo de estos separadores, en esta ocasión, es de 10 mm aunque sería suficiente con 5mm. 

Estos separadores se venden con longitudes distintas, en las tiendas de componentes electrónicos:

[Fig 07] Sujeción del Transformador y del PCB







El último paso es conectar las cosas entre sí, y a esto va a ayudar bastante el uso de conectores. Hay dos: Uno de dos vías para el bobinado 9+9 del transformador y otro de tres vías para la entrada de corriente desde la batería. Utilizo la tercera vía para llevar el cable positivo hacia el central del 9+9 de T1:




[Fig 08] Cableado del inversor


Usos

Este pequeño gadget me parece útil para incursionar en el tema de los inversores, pero también es capaz de hacer trabajos útiles y concretos como ha quedado demostrado en el vídeo.

A pesar de ser de onda cuadrada ha hecho funcionar pequeños dispositivos de carácter más bien inductivo como es el caso de los alimentadores y cargadores.

Debemos desconectar este inversor cuando no se esté usando, pues aunque no haya nada conectado sigue gastando batería. Será suficiente con accionar el interruptor. Mejor aún desconectarlo de la batería.

Entre las distintas cosas que he probado y han funcionado:

- Lámparas LED de hasta 25W
- Cargador de móvil de 220v
- Alimentador 220v AC - 9v DC (Radio)
- Alimentador 220v AC - 18v DC (Mini-Taladro)
- Cargador de baterías de mi cámara de fotos/vídeo.



El vídeo



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75 comentarios:

  1. muy bueno gracias por compartir lo que usted sabe hacer saludos

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  2. Bravo desde argentina . hace uno de 4000w un oscilador peso pesado duro gracias

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  3. Buenas, hace tiempo que sigo tu canal en youtube y aprovecho esta ocasión, para felicitarte y agradecerte lo mucho que aprendo con tus vídeos.
    Hace tiempo que ando dando vueltas y perfeccionando un programador de riego controlado por un Arduino, el problema es que los solenoides de las electrovalbulas son de 24v ac aunque solo consumen 50ma.
    Como los transformadores 230 a 24 andan sobre 10 € me preguntaba si sería posible subir de 5v USB a (24v/1.41)=17v dc con un "step up" de ebay, y despues invertir ya sin transformador.
    No estudié electricidad ni electrónica y llevo tiempo buceando en google pero o no encuentro el palabro o el que transitó la vía ya sabia a donde iba y no fue dejando migas.
    Te agradecería alguna pista o comentario sobre si me valdría la primera parte de este circuito, hasta el transformador, y si conoces algunos transistores mas baratos, aunque no sean tan potentes, ya que como maximo maximo usaria 8x50ma=400ma.
    Muchas gracias, un saludo y felicitaciones.

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    Respuestas
    1. Hola Jose. ¿Poqué no los cotrolas con relés? Los alimentas con un transformador 220V/24V y los relés hacen el resto.

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    2. Hola Jose. ¿Poqué no los cotrolas con relés? Los alimentas con un transformador 220V/24V y los relés hacen el resto.

      Eliminar
    3. Hola Suso. Actualmente lo hago asi, con reles. Por cuestion de precio me preguntaba si podría alimentar con un transformador USB de 2A, que cuesta un euro. Tampoco creo que al solenoide le afecte una onda cuadrada pero no puede ser corriente continua.
      Si se usa esp8266 y unos reles, el coste del transformador es mas del 50% del coste proyecto.
      Perdona por la tardanza pero no había activado los avisos.

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    4. Hola Jose. No sé si te llego a comprender del todo. Necesitas una tensión AC de 24V, y quieres obtenerla de un transformador USB. ¿Tranformador USB te refieres a las fuentes de alimentación típicas de móviles o tablets?
      En cuanto a los transistores, puedes usar dos BD137 o BD139, pero siempre y cuanto este circuito te sirva sin el transformador, cosa que dudo, aunque ya eso te lo responderá mejor Jose, el dueño del blog. Por otro lado, 10€ por un transformador es un buen negocio, pues los que he visto rondan los 60€. También depende de la potencia del mismo. Sigo pensando que te ahorras tiempo, circuitería, soldaduras, etc. alimentando las 8 electroválvulas con un sólo transformador, 8 relés de 5V (para Arduino ya vienen en un solo módulo) y además alimentarlos con 5V externos (si estás usando Arduino, los 5V del mismo son insuficientes y podrías quemarlo).

      Saludos.

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    5. ok, Gracias, desisto, alimento electrovalvulas con 24vac y rectificare para alimentar arduino tb con un solo transformador.
      Tengo un par de transformadores de programadores 24vac y e indican 18va (750ma aprox(creo)) en el programador alimentan tambien la electronica.
      En arduino con 4 reles encendidos mido 400ma a 5v.
      Gracias.
      Y perdon a Jose por ocupar un poco de espacio...

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    6. Podes usar un Mosfet como el mosfet irfz44n pero hay muchísimos tipos, recorda que hay en N y en P, si es AC tendras que usar 2 sin dudas para completar la onda, podes alimentar su entrada con cualquier voltaje, y muchos superan los 40 amperes, busca en google, Mosfet con Arduino. Mejor busca en Imagenes encontraras mas rapido lo que buscas, Espero que te sirva.

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    7. porfavor alguien de ustedes digamen donde va colocada la bateria que en el diagrama no entiendo, porfavor si son tan amables

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    8. Hola Juan. Sencillo, en el secundario del transformador, entre una de las tomas de 9V y el central de 12V. Fíjate que en el esquema sí aparece, donde pone +12V.
      Saludos.

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  4. Gracias por el aporte Jose! tengo una consulta, de que manera se podría hacer para aumentar la potencia máxima? cuales son las variables que lo permiten?

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  5. Tem como vc explica como faz a ligação do trafo na placa de circuito.

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  6. gracias por compartir tu sabiduria :)

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  7. Hola Jose. Interesante tu blog e interesante tus tutoriales y proyectos. Dos consultas: ¿si los transistores sólo van a manejar 1.5A se pueden sustituir por un TIP31C? (son los que tengo por aqui...) ¿Es crítico el valor de 560 Ohm de las resistencias? ¿Podría sustituirlas por una de 470 y una de 100?
    Gracias y saludos.

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    Respuestas
    1. Comprobaste si funciona el TIP31C? Yo estaba pensando usar el TIP32C jaja

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  8. muy bueno el inversor,me fuciono para mi carro y es muy sencillo,muchas gracias jose manuel

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  9. Excelente!
    Saludos, desde Republica Dominicana

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  10. Soporta la misma potencia cuando el inversor trabaja a 110v??

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    1. No, será aproximadamente la mitad

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    2. hola hay me pasa una cosita que cuando lleva unas horas funcionando se infan los condensadores y llevo ya 4

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  11. Hola:
    Este invento resulta genial, por su utilidad y reducido tamaño, yo me lo estoy construyendo, gracias de ante mano por las pruebas realizadas, yo personalmente, solo comprobaré que la señal cuadrada esta presente a la salida, por si a alguien le interesa tengo la PCB hecha con un programa EDA, muy conocido
    http://www.cadsoftusa.com/
    Repositorio: Calibrador
    https://github.com/viqbem/iCad

    Salu2

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  12. hice el circuito y entrega 284 volts en la salida, pondré en peligro una lámpara led de 10 W , o esto sólo pasará el día en que las gallas canten ópera.

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    1. Esos 284v caen a valores normales nada más que conectes la lámpara.

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  13. se le puede colocar un relay para cargar la bateria? como colocarlo en el circuito?

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  14. Hola Jose. Te saludo desde Argentina, Tengo una duda yo solo tengo dos resistencias de 2k2 ohm a 1/4 W, esto influye en algo en el circuito?. Desde ya muchas gracias.

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  15. amigo una pregunta aca en mi estado de colima. saludos amm el condensador electrolitico lo maximo qe tienen es de 10mf a 350 volts resuelveme la duda si los puedo utilizar o qe puedo aser

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  16. amigo una pregunta aca en mi estado de colima. saludos amm el condensador electrolitico lo maximo qe tienen es de 10mf a 350 volts resuelveme la duda si los puedo utilizar o qe puedo aser

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  17. buen dia amigo una consulta estoy haciendo un proyecto de generador eolico con el rotor tipo savonios en el cual tengo una bateria de 12 volt y kisiera saber si pudiera utilizar este ambos esquemas tanto del generador y este inversor de 12 a 220 juntos y si tendre algun inconveninte o k tengo k cambiar ...... gracias

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  18. Buen trabajo amigo mi consulta es sobre que modificaciones puedo hacer a este circuito para tener un variador ESC que se usa para controlar los motores brushless de multirotores ... gracias

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  19. Buenos días José,

    Primeramente me gustaría darte las gracias por este magnífico blog que publicas, así como los vídeos tan didácticos y precisos que acompañan a cada post. Es todo un honor poder aprender cada día de tus amplios conocimientos. Que quieras compartirlos con todos nosotros dice mucho de tu bondad.

    Estoy realizando tu modelo de inversor para un proyecto de Ingeniería Sin Fronteras y me gustaría saber si podría sustituir el TIP35C por un TIP102, que es lo que tengo más a mano. Muchas gracias por todo otra vez.

    Un saludo,

    Javier López Rodríguez

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  20. Hola Jose te escribo dedes peru
    soy principiante de la electrónica y estoy realizando tu circuito con detalle pero me cuesta entender un poco como realizaste el conexionado de la regleta donde llega los terminales del transformador pues no esta en detalle en tu diagrama , por favor me gustaria mucho puedas enviarme como debe realizarse el correcto conexionado de la regleta , el transformador que yo poseo es +9V, 0V y -9V
    De antemano muchas gracias

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  21. Buen video y buen aporte, muchas gracias.
    Por cierto, como puedo regular la frecuencia de oscilación, o más bien, como la calculo?, puesto que en mi país la frecuencia es de 60 Hz

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  22. Buen video y buen aporte, muchas gracias.
    Por cierto, como puedo regular la frecuencia de oscilación, o más bien, como la calculo?, puesto que en mi país la frecuencia es de 60 Hz

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  23. tenes un capacitor hinchado en una de las fotos... 2do, esto solo alimenta una lamparita de 25 watt como mucho. no sirve. usa mosfet amigo.

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  24. Buenas que tal?...Antes que nada felicitarlo por la pasión para enseñar y compartir su experiencia y conocimiento con nosotros...gente amateur con pasión por la electronica...
    Aprovecho para hacerle una consulta, es posible sustituir los TIP35C, por 2N3055?....Desde ya gracias..
    Saludos desde Uruguay

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  25. Buenas que tal?...Antes que nada felicitarlo por la pasión para enseñar y compartir su experiencia y conocimiento con nosotros...gente amateur con pasión por la electronica...
    Aprovecho para hacerle una consulta, es posible sustituir los TIP35C, por 2N3055?....Desde ya gracias..
    Saludos desde Uruguay

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  26. hola la verdad es que soy nuevo en esto y no se como podría encontrar el transformador.

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  27. Muy interesante yo también soy seguidor tuyo en tu canal y pues también aprendo mucho pues soy tambien electrónico y me complemento más con tus vídeos y explicaciones de ellos Saludos desde Manta-Ecuador

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  28. Muy interesante yo también soy seguidor tuyo en tu canal y pues también aprendo mucho pues soy tambien electrónico y me complemento más con tus vídeos y explicaciones de ellos Saludos desde Manta-Ecuador

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  29. buenas tardes!! pero ese inversor aguanta un ventilador? quiero hacer uno para un ventilador

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  30. Hola José, lo primero felicitarte y agradecerte lo mucho que estoy aprendiendo. Veras necesito 9V.AC 1A. he pensado incluso partir de un transformador de halogeno que es 12V AC. Pero no se como. Es para un pedal de guitarra. Supongo que debería estar estabilizado. Los 7809 no creo que sirvan para alterna. Vamos que estoy perdido. Gracias de antemano. Saludos.

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  31. Una pregunta me gustaria implementar ese inversor pero que debo cambiar para que me genere 100W

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  32. disculpa, el inversor tambien se puede hacer con reles?

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  33. Gracias José, lo explicas bien y se entiende perfecto. Gracias nuevamente.

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  34. Dios increíble, pero cierto siempre es grande. Después de varias versiones de mi solicitud por el banco, he recibido un préstamo a través de una señora muy amable. Para obtener más información, póngase en contacto con ella por correo electrónico a: mickaelducobet@gmail.com que ofrece préstamos de € 3.000 a € 3.000.000 a cualquier persona capaz de devolver con intereses a una tasa baja de 2 %, no lo dude ese mensaje. Esta es una realidad perfecta. Corre la voz a amigos y familiares que están en necesidad.
    el pago comienza cinco meses después de recibir su crédito
    Que Dios os bendiga.

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  35. Que necesoto para hacer un inversor de 12v DC a 110v AC

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  36. no entiendo muy bien las coneciones del transformador al circuito.. y de cuantos amperios seria la de la bateria para q no parpadee el foco.. ademas de cuantos amperios seria el tranformador

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  37. que pasaría si cambio los transistores por el 2N3055

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  38. Hola, estoy simulando el circuito en Proteus y no me sale ningún voltaje, me podrías decir si es que hay algún problema en utilizar un TIP 35 solamente y un condensador de 400 V

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  39. no podras hacer un nuevo inversor pero que me de los 60Hz a 127v AC
    o este mismo circuito funcionaria?? saludos desde monterrey

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  40. no podras hacer un nuevo inversor pero que me de los 60Hz a 127v AC
    o este mismo circuito funcionaria?? saludos desde monterrey

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  41. una pregunta los capacitores deben ser especificamente de 400V o pueden ser de menos?

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  42. Cordial saludo, para q la salida sea 110vac, tomó un transformador de salida 110v o tengo q modificar algo en el circuito?

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  43. Buenas .amigo porque la resistencia de 560 se calienta demasiado le puse de 2w y aguanta pero lo que pasa q le conecto una bombilla de 7w y parpadea como luces ritmicas a q se debe le agradeceria su respuesta

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  44. amigo disculpe yo pienso hacer un transformador de 12v a 110v si conecto el transformador a una corriente de 12v por su puesto pero me pareció leer que si la corriente es continua no nos sirve tiene que ser alterna osea 12v pero alternos estoy en lo correcto, o funciona igual con corriente continua y me pasaría los 110v sin problema espero no sea una molestia, De ante mano gracias por responder un saludo.

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  45. No entiendo bien sobre el transformador a usar donde y como se pide para comprar

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    1. pues vas a la tienda de electrónica y pides un transformador de 120v o 220v con salida de 9 v con derivación intermedia.

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  46. puedo reemplazar los tip35c por tip41c, voy a encender un panel led de 6w solamente

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  47. hice uno y quede satisfecho,lo unico que sucede es que a las muchas horas se infla uno de los filtros.despues hice otro y no se que paso,lo he revizado concienzudamente y con los mismos componentes y me da baja la corriente;voltage bien corriente muy baja

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  48. hice uno y quede satisfecho,lo unico que sucede es que a las muchas horas se infla uno de los filtros.despues hice otro y no se que paso,lo he revizado concienzudamente y con los mismos componentes y me da baja la corriente;voltage bien corriente muy baja

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    1. el transformador que utilice en el segundo fue el que me dio problemas funciona muy bien,sustitui los electrolíticos por capacitores de poliéster de tv de 1200 volts y ok.lo felicito es un buen proyecto

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  49. muchas gracias por la información, voy a probar hacer el inversor. saludos de posadas misiones argentina.

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  50. muchas gracias por la información, voy a probar hacer el inversor. saludos de posadas misiones argentina.

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  51. Hola muy buenas me serviría un inversor de secador
    Pasa la corriente de 220v a 11,5v
    Puede valer para hacer este inversor o necesitaría algo mas grande
    Es que este es pequeñito y cabe perfecto
    Espero respuesta
    Y gracias por todo lo que haces
    Un saludo

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  52. hasta el momento me ha funcionado correctamente dia y noche,trabajo continuo,con los electrolíticos,lo que sucede es que hay que comprarlos de buena calidad y no se inflan (calientan un poquito)lo uso con un cerco eléctrico alimentado con batería de carro de cuarenta amperios,naturalmente hay que cargarla de vez en cuando.le estoy muy agradecido porque ya no tengo que estar comprando inversores caros y que duran unos meses saludos y gracias

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