Inversor 12 VCC/220 CA

Ter uma fonte de tensão de 220 volts num carro ou num caminhão pode ser muito útil não só num camping ou numa viagem, mas também para ligar um soldador para fazer reparos em eletrônica, ou quem sabe algum tipo de ferramenta, a aplicação vai depender da imaginação ou necessidade do interessado.

Depois de estar funcionando, este circuito gera corrente alternada cuja onda é quadrada, isto não representa problemas para equipamentos como soldadores resistivos ou fontes de iluminação, mas computadores, rádio-relógio, TVs ou vídeo-K7 que usam como referência o comprimento de onda da freqüência e da rede elétrica pode não funcionar corretamente.

Para reduzir ou aumentar uma certa tensão, nada se encaixa melhor do que um regulador de tensão, mas este componente não funciona quando a tensão é 12 volts, e precisamos de 220 volts, as vezes, a corrente exigida é mínima, mas um aparelho que funciona em 220 volts alternados não funciona se for ligado em 12 volts contínuos, que estão presentes nas baterias dos veículos.

Para obter maior tensão a partir de uma tensão contínua, é preciso utilizar um oscilador que gere uma alternância da corrente contínua (CC) para torná-la uma corrente alternada (CA).

O circuito integrado 4047 é um oscilador cujas saídas tem sinais invertidos de uma em relação a outra, isto significa que, quando uma saída está em estado alto (HI) a outra saída está em estado baixo (LOW), e vice-versa.

Mas as saídas de um CI 4047 tem sinais muito fracos para alimentar algum aparelho, e muito menos para excitar um transformador, por isso, um excitador e mais alguns transistores são incluídos.

O diodo em paralelo com cada um dos transistores é para impedir que o fluxo inverso de tensão que é produzido através do chaveamento venha a danificar o transistor de saída.

O diodo de 5A colocado em paralelo com o vivo da alimentação é para que se for gerado um curto-circuito acidental, ou no caso da alimentação ser ligada com a polaridade invertida, o fusível de 10A queime imediatamente, protegendo todo o circuito.

O trimpot de 50K é para ajustar a freqüência do oscilador, que é diretamente proporcional à freqüência da corrente alternada produzida na saída do transformador.

Para o oscilador, foi previsto uma regulagem e estabilização da tensão, independentemente das mudanças de tensão na bateria, a fonte do oscilador é 9 volts, a não ser que a bateria esteja sem carga.

Com essa técnica, a freqüência do oscilador não sofre desvios, um limitador e um estabilizador de tensão formado por um resistor de 220 ohms e um diodo zener de 9.1 volts, também faz parte dessa regulagem um capacitor de 47 uF com a finalidade de filtrar.

O transformador pode ser um comum desses que são utilizados para fazer fontes de alimentação, mas, este transformador será usado de forma invertida, note que na saída deve ter a tomada de zero volt, ou seja, 9-0-9 volts, quanto a potência, quanto maior o transformador, mais corrente será transferida, mas no nosso caso, um transformador com entrada de 220 volts e saída de 9-0-9 com 1 ampère é mais que suficiente.

Em vez de aplicar tensão no enrolamento de 220 volts e retirar os 9 volts, o que fazemos é aplicar a tensão oscilante na saída (que nesse projeto vira entrada) e obter 220 volts na entrada (que nesse projeto virou saída).

Na verdade, para uma aplicação crítica, o cálculo de um transformador para tensão exata seria necessário, mas para nossa aplicação que não é crítica, um transformador com um enrolamento de 220 volts, e dois enrolamentos de 9 volts com uma tomada central está de bom tamanho.

Transformadores com saída de 10-0-10 volts ou 12-0-12 volts também servem, a tensão gerada será um pouco menor, nos testes de bancada, com transformador de 12-0-12 volts obtive 204 volts com alimentação de 12 volts.

Cada transistor de saída deve ser colocado em dissipador de calor, observar as partes que devem ser isoladas, respeitar também os valores e a dissipação dos resistores que tem os respectivos valores indicados no diagrama.

Antes de executar a soldagem, verificar a posição dos diodos e a posição dos capacitores eletrolíticos, verificar também o diâmetro dos fios necessários para ligar o circuito na bateria, pois fio muito fino pode provocar queda de tensão ou operação irregular.

E cuidado, na saída do transformador existe alta tensão, botar a mão ou mexer nos fios da saída com peças metálicas é choque com certeza, uma boa alternativa para verificar visualmente a operação é colocar uma lâmpada néon para servir de indicador de saída a existência dos 220V, assim, quando o sistema funcionar corretamente a néon ficará acesa.

Para fazer o ajuste de freqüência, basta ligar o sistema e colocar um osciloscópio ou frequêncímetro na saída do transformador, lembre-se, não deve encostar nos fios, apenas aproxime uma das pontas de prova e deixe a uns 5 centímetros de distância do transformador e movimente o trimpot de 50K localizado no pino 2 do CI 4047 até que a freqüência medida seja 60Hz, este é o único ajuste, que por sinal é simples.

E finalmente, o esquema do circuito é mostrado na figura abaixo:

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