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

Mis redes sociales:
Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos

Twitter: @Terrazocultor
Facebook: Terrazocultor
Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...

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.
Podéis comprar la pareja en eBay, aquí






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

Apóyame en PATREON: https://www.patreon.com/Terrazocultor

Mis redes sociales:
Youtube: Mi canal de Youtube, donde están todos mis vídeos

Twitter: @Terrazocultor
Facebook: Terrazocultor
Instagram: Fotos, esquemas, dibujos...