7 Felfedezett módosított szinuszhullámú inverter áramkör - 100W - 3kVA

Ha egy négyzethullámú váltakozó áramú invertert úgy módosítanak, hogy nyers szinuszhullámú AC kimenetet generáljon, akkor módosított szinuszhullámú inverternek hívják.

A következő cikk 7 érdekes módosított szinuszhullámú invertertervet mutat be, részletes leírással a kiviteli eljárás, kapcsolási rajz, hullámforma kimenet és részletes alkatrészlisták tekintetében. A tervek mérnökök és hallgatók kísérleti projektjeinek tanulására és építésére szolgálnak.

Itt a módosított kialakítások különféle változatait tárgyaljuk, a szerény 100 wattos és a hatalmas 3 Kva teljesítmény kimeneti modellek között.

Hogyan működnek a módosított inverterek

Az elektronika területén újonnan megszokott emberek kissé összezavarodhatnak a négyzethullámú és a módosított négyzethullámú inverter közötti különbség miatt. Ez a következő rövid magyarázat révén érthető meg:

Mint mindannyian tudjuk, hogy az inverter mindig váltakozó áramot (váltóáramot) generál, amely hasonló a háztartási váltóáramú feszültségünkhöz, hogy azt áramkimaradás esetén pótolni tudja. Az AC egyszerű szavakkal alapvetően egy adott nagyságú feszültség emelkedése és csökkenése.

Ideális esetben ennek az AC-nek a lehető legközelebb kell lennie egy szinuszhullámhoz, amint az alább látható:

Alapvető különbség a szinusz és a négyzet alakú hullámforma között

Ez a feszültségnövekedés és -csökkenés egy meghatározott sebességgel, azaz másodpercenként meghatározott számú alkalommal, a frekvenciája néven történik. Tehát például egy 50 Hz-es váltakozó áram 50 másodperc alatt egy adott feszültség 50 ciklusát vagy 50 emelkedését és csökkenését jelenti.

A normál háztartási hálózati csatlakozónkban található szinuszhullámú AC-ban a fenti feszültségnövekedés és -csökkenés szinuszos görbe formájában van, azaz mintázata az idő függvényében fokozatosan változik, és így nem hirtelen vagy hirtelen. Az AC-hullám ilyen sima átmenetei nagyon alkalmassá válnak, és ajánlott típusú ellátássá válnak a sok elterjedt elektronikus eszközhöz, például tévékhez, zenei rendszerekhez, hűtőszekrényekhez, motorokhoz stb.

Négyzethullámú mintázatban azonban a feszültség emelkedés és csökkenés azonnali és hirtelen történik. A potenciál ilyen azonnali emelkedése és esése éles tüskéket eredményez az egyes hullámok szélén, és így nagyon nemkívánatos és alkalmatlanná válik a kifinomult elektronikus berendezések számára. Ezért mindig veszélyes, ha négyzetes szövésű inverter-tápegységen keresztül működtetjük őket.

Módosított hullámforma

A fent bemutatott módosított négyzethullámú kialakításnál a négyzet alakú hullámforma alapvetően ugyanaz marad, de a hullámforma egyes szakaszainak mérete megfelelően méretezett, így átlagos értéke szorosan illeszkedik egy váltakozó áramú hullámforma átlagos értékéhez.

Amint láthatja, hogy az egyes négyzetblokkok között arányos mennyiségű hézag vagy nullterület van, ezek a rések végül segítenek abban, hogy ezeket a négyzethullámokat szinuszhullámszerű formában alakítsák ki (bár durván).

És mi a felelős azért, hogy ezeket a méretezett négyzethullámokat szinuszhullámszerű tulajdonságokká alakítsák? Nos, a transzformátor mágneses indukciójának velejárója, amely a négyzet alakú hullámblokkok közötti „holtidő” átmeneteket szinuszhullámú hullámokká faragja, amint az alább látható:

Az alábbiakban kifejtett mind a 7 tervben megpróbáljuk megvalósítani ezt az elméletet, és biztosítjuk, hogy a négyzethullámok RMS-értéke megfelelő legyen a 330 V-os csúcsok 220 V-os módosított RMS-be történő aprításával. Ugyanez alkalmazható a 120 V-os váltakozó áram esetén is a 160 csúcs felaprításával.

Hogyan lehet kiszámolni az egyszerű képletek segítségével

Ha érdekel, hogyan kell kiszámítani a fenti módosított hullámformát úgy, hogy az szinte tökéletes ideális replikációt eredményezzen a szinuszhullámban, akkor kérjük, olvassa el a következő oktatást a teljes oktatóanyagért:

Számítsa ki a módosított négyzethullámú RMS szinusz ekvivalens értéket

1. tervezés: IC 4017 használata

Vizsgáljuk meg az első módosított invertertervet, amely meglehetősen egyszerű és a-t használ egyetlen IC 4017 a szükséges módosított hullámforma feldolgozásához.

Ha könnyen átalakítható szinuszhullámú inverter áramkört keres, akkor talán a következő koncepció fogja érdekelni. Elképesztően néz ki egyszerű és olcsó olyan kimenettel, amely nagy mértékben összehasonlítható más kifinomultabb szinuszhullámú társakkal.

Tudjuk, hogy amikor egy óra bemenetet alkalmazunk a # 14 tűjére, akkor az IC 10 kimeneti tüskéjén nagy sebességű impulzusokat vált ki.

A kapcsolási rajzot nézve azt találjuk, hogy az IC érintkező kimenetei a kimeneti tranzisztorok alapjának ellátására vannak lezárva, hogy azok az IC minden alternatív kimeneti impulzusa után vezessenek.

Ez egyszerűen azért történik, mert a tranzisztorok alapjai felváltva vannak csatlakoztatva az IC csapkimeneteihez, és a közbenső tűkimeneti csatlakozások csak megszűnnek vagy nyitva vannak.

A transzformátor tekercsei, amelyek a tranzisztor kollektorához vannak csatlakoztatva, reagálnak az alternatív tranzisztor kapcsolására, és a kimenetén fokozott AC-t produkálnak, amelynek hullámformája pontosan az ábrán látható.

Ennek a módosított szinuszhullámú inverter kimenete bár nem egészen hasonlítható a tiszta szinuszos inverter kimenetéhez, de határozottan sokkal jobb lesz, mint egy közönséges négyszögű inverter kimenete. Az ötlet ráadásul nagyon egyszerű és olcsó megépíteni.

FIGYELMEZTETÉS: KÉRJÜK, CSATLAKOZZON VÉDŐDIÓDOKKAL A TIP35 TRANZISZTOR KOLLEKTORKIBOCSÁTÓJÁN (KATÓDA KOLLEKTORHOZ, ANODE KIBOCSÁTÓRA)

FRISSÍTÉS: A táblázatban bemutatott számítások szerint ez a cikk , az IC 4017 kimeneti csapok ideálisan konfigurálhatók egy lenyűgöző megjelenésű módosított szinuszhullámú inverter eléréséhez.

A módosított kép alább látható:

FIGYELMEZTETÉS: KÉRJÜK, CSATLAKOZZON VÉDŐDIÓDOKKAL A TIP35 TRANZISZTOR KOLLEKTORKIBOCSÁTÓJÁN (KATÓDA KOLLEKTORHOZ, ANODE KIBOCSÁTÓRA)

Videó bemutató:

Minimális specifikációk

• Bemenet: 12 V ólomakkumulátorból, például 12 V 7Ah akkumulátor
• Kimenet: 220V vagy 120V, a transzformátor névleges értékétől függően
• Hullámforma: Módosított szinuszhullám

Visszajelzés a blog egyik elkötelezett nézőjétől, Sarah asszonytól

Helló Swagatam,

Ezt kaptam az R2 és R5 IC2 utólagos ellenállások kimenetéből. Mint korábban mondtam, kétpólusú hullámra számítottam. Az egyik pozitív, a másik negatív. váltakozó áramú hullámciklus szimulálására. Remélem, hogy ez a kép segít. Kérem a továbblépést, kérem.

Köszönöm

Válaszom:

Hello Sarah,

Az IC kimenetek nem mutatnak bipoláris hullámokat, mivel ezekből a kimenetekből származó jeleket azonos N típusú tranzisztorokhoz és egyetlen tápegységből szánják .... a transzformátor felelős a kimenetén a bipoláris hullám létrehozásáért, mivel nyomással van konfigurálva -húzza a topológiát egy középső csap használatával .... tehát az R4 és R5-n keresztül látottak helyes hullámformák. Kérjük, ellenőrizze a transzformátor kimenetén a hullámformát, hogy ellenőrizze a hullámforma bipoláris jellegét.

2. tervezés: A NOT Gates használata

A lista második része egy egyedülálló, módosított szinuszhullámú inverter koncepció, amely engem is megtervezett. A teljes egységet, az oszcillátor fokozatot és a kimeneti fokozatot otthon bármely elektronikus rajongó könnyen felépítheti. A jelen terv könnyen képes lesz 500 VA kimeneti terhelés elviselésére.

Próbáljuk megérteni az áramkör működését részletesen:

Az oszcillátor szakasza:

A fenti kapcsolási rajzot szemügyre véve egy okos áramköri tervet látunk, amely magában foglalja mind az oszcillátort, mind a PWM optimalizálási funkciót.

Itt az N1 és N2 kapuk oszcillátorként vannak bekötve, amely elsősorban tökéletesen egyenletes négyzethullámú impulzusokat generál a kimenetén. A frekvencia a hozzá tartozó 100K és a 0,01 uF kondenzátor értékeinek beállításával állítható be. Ebben a kialakításban 50 Hz körüli frekvenciával van rögzítve. Az értékek megfelelően módosíthatók a 60 Hz-es kimenethez.

Az oszcillátor kimenete a négy párhuzamos és váltakozva elrendezett NOT kapuból álló puffer szakaszba kerül. A puffereket a tökéletes impulzusok fenntartására és a lebomlás elkerülésére használják.

A puffer kimenetét a meghajtó fokozatokra alkalmazzák, ahol a két nagy teljesítményű darlington tranzisztor felelősséget vállal a kapott impulzusok felerősítéséért, hogy végül ezt az 500 VA inverteres kialakítás kimeneti fokozatába táplálják.

Addig a frekvencia csak egy közönséges négyzethullám. Az IC 555 szakasz bevezetése azonban teljesen megváltoztatja a forgatókönyvet.

Az IC 555 és a hozzá tartozó alkatrészek egyszerű PWM generátorként vannak konfigurálva. A PWM mark-space aránya diszkréten beállítható a 100K pot segítségével.

A PWM kimenetet diódán keresztül integrálják az oszcillátor fokozat kimenetébe. Ez az elrendezés biztosítja, hogy a generált négyzethullámú impulzusok darabokra törjenek vagy felapródjanak a PWM impulzusok beállításának megfelelően.

Ez segít csökkenteni a négyzethullámú impulzusok RMS-értékét és optimalizálni őket a lehető legközelebb a szinuszhullámú RMS-értékhez.

A meghajtó tranzisztorok tövében keletkező impulzusok így tökéletesen módosultak, hogy technikailag hasonlítsanak a szinusz hullám formákra.

Kimeneti szakasz:

A kimeneti szakasz kialakítása meglehetősen egyenes. A transzformátor két tekercsét a két egyedi csatornára konfigurálják, amelyek teljesítménytranzisztorok bankjaiból állnak.

A teljesítménytranzisztorok mindkét végtagon párhuzamosan vannak elrendezve, hogy növeljék a tekercselésen átáramló teljes áramot a kívánt 500 watt teljesítmény előállításához.

Annak érdekében, hogy a párhuzamos csatlakozásokkal korlátozhassuk a termikus kifutási helyzeteket, a tranzisztorokat kis értékű, nagy teljesítményű huzalos ellenállással kötjük össze a kibocsátóiknál. Ez megakadályozza, hogy egyetlen tranzisztor túlterhelődjön és a fenti helyzetbe kerüljön.

Az összeszerelés alapjai integrálva vannak az előző szakaszban tárgyalt vezető szakaszba.

Az akkumulátor a transzformátor középső csapján és földjén keresztül csatlakozik az áramkör megfelelő pontjaihoz.

Az áramellátás bekapcsolása azonnal elindítja az invertert, gazdag módosított szinuszhullámú AC-t biztosítva a kimenetén, készen áll bármilyen 500 VA-ig terjedő terhelésre.

Az alkatrész részleteit maga a diagram tartalmazza.

A fenti kialakítás 500 wattos PWM vezérlésű mosfet szinuszhullámú inverterré is módosítható azáltal, hogy a meghajtó tranzisztorokat egyszerűen néhány mosfettel helyettesíti. Az alábbiakban bemutatott kialakítás körülbelül 150 wattos energiát szolgáltatna, 500 watt elérése érdekében szükség lehet több mosfet csatlakoztatására a meglévő két mosfettel párhuzamosan.

3. tervezés: 4093 IC használata a módosított eredményekhez

Az alábbiakban bemutatott PWM vezérelt módosított szinuszhullámú inverter áramkör a 3. versenyzőnk, csupán egyetlen 4093-at használ a megadott funkciókhoz.

Az IC négy NAND kapuból áll, amelyekből kettő oszcillátorként van bekötve, míg a fennmaradó kettő pufferként van bekötve.

Az oszcillátorok úgy vannak integrálva, hogy az egyik oszcillátor magas frekvenciája kölcsönhatásba lép a másik kimenetével, aprított négyzethullámokat generálva, amelyek RMS értéke jól optimalizálható, hogy megfeleljenek a szokásos szinusz hullámformáknak. Az inverterek kialakítása nem mindig könnyű megérteni vagy felépíteni, különösen akkor, ha ez olyan összetett, mint a módosított szinusz hullámtípusok. Az itt tárgyalt koncepció azonban egyetlen IC 4093-at használ az összes szükséges komplikáció kezelésére. Tanuljuk meg, milyen egyszerű felépíteni.

Alkatrészek, amelyeket a 200 wattos inverter áramkörének kiépítéséhez használ

Minden ellenállás 1/4 watt, 5%, hacsak másképp nincs meghatározva.

• R1 = 1 M 50 Hz-nél és 830 K 60 Hz-nél
• R2 = 1 K,
• R3 = 1 M,
• R4 = 1 K,
• R5, R8, R9 = 470 Ohm,
• R6, R7 = 100 Ohm, 5 Watt,
• VR 1 = 100 K,
• C1, C2 = 0,022 uF, kerámia korong,
• C3 = 0,1, koronglemez
• T1, T4 = 122. TIP
• T3, T2 = BDY 29,
• N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
• D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
• D3, D2 = 1N5408,
• Transzformátor = 12 -0 - 12 volt, 2-20 amper áramerősség igény szerint, a kimeneti feszültség 120 vagy 230 volt lehet, az ország specifikációi szerint.
• Akkumulátor = 12 volt, általában 32 AH típusú, autókban ajánlott.

Áramkör működtetése

A 200 wattos módosított szinuszhullámú inverter javasolt kialakítása módosított kimenetét úgy kapja meg, hogy az alap négyzethullám-impulzusokat diszkréten „vágja” téglalap alakú impulzusok kisebb szakaszaira. A funkció egy PWM vezérlőhöz hasonlít, amelyet általában az IC 555-hez társítanak.

Azonban itt a munkaciklusok nem változtathatók külön, és a rendelkezésre álló variációs tartományban azonosak. A korlátozás nem sokban befolyásolja a PWM funkciót, mivel itt csak azzal foglalkozunk, hogy a kimenet RMS-értékét közel tartsuk szinuszhullám-számlálójához, amelyet a meglévő konfigurációval kielégítően hajtanak végre.

A kapcsolási rajzra hivatkozva láthatjuk, hogy a teljes elektronika egyetlen aktív rész - az IC 4093 - körül lebeg.

Négy különálló NAND Schmitt kapuból áll, mindegyik be van kapcsolva a szükséges funkciókhoz.

N1 az R1, R2 és C1 mellett egy klasszikus CMOS Schmitt trgger típusú oszcillátort alkot, ahol a kapu jellemzően inverter vagy NOT kapu.

Az ezen oszcillátor fokozatból generált impulzusok négyzethullámok, amelyek az áramkör alapvető hajtóimpulzusait alkotják. Az N3 és N4 puffereként vannak bekötve, és a kimeneti eszközök párhuzamos vezetésére szolgálnak.

Ezek azonban hétköznapi négyzethullámú impulzusok, és nem képezik a rendszer módosított változatát.

A fenti impulzusokat egyszerűen használhatjuk kizárólag inverterünk meghajtására, de az eredmény egy hétköznapi négyzetes inverter lenne, amely nem lenne alkalmas kifinomult elektronikus eszközök kezelésére.

Ennek oka az, hogy a négyzethullámok nagyban eltérhetnek a szinusz hullámformáitól, különösen ami az RMS-értékeiket illeti.

Ezért az ötlet az, hogy módosítsuk a generált négyzet alakú hullámformákat úgy, hogy az RMS értéke szorosan illeszkedjen egy szinusz hullámformához. Ehhez valamilyen külső beavatkozás révén méreteznünk kell az egyes négyzet alakú hullámalakokat.

Az N2-t tartalmazó szakasz a többi kapcsolódó C2, R4 és VR1 részekkel együtt egy másik hasonló oszcillátort alkot, mint az N1. Ez az oszcillátor azonban magasabb frekvenciákat eredményez, amelyek magas téglalap alakúak.

Az N2 téglalap alakú kimenete az N3 alapbemeneti forrásába kerül. Az impulzusok pozitív vonatai nem befolyásolják a forrás bemeneti impulzusait, mivel D1 jelenléte blokkolja az N2 pozitív kimeneteit.

A negatív impulzusokat azonban a D1 megengedi, és ezek hatékonyan elnyelik az alapforrás frekvenciájának releváns szakaszait, és a VR1 által beállított oszcillátor frekvenciájától függően rendszeres időközönként olyan téglalap alakú bemetszéseket hoznak létre bennük.

Ezeket a bemetszéseket, vagy inkább az N2-ből származó téglalap alakú impulzusokat tetszés szerint optimalizálhatjuk a VR1 beállításával.

A fenti művelet az N1-ből az alap négyzethullámot diszkrét keskeny szakaszokra vágja, ezzel csökkentve a hullámalak átlagos RMS-jét. Javasoljuk, hogy a beállítást egy RMS-mérő segítségével végezzék el.

A kimeneti eszközök ezekre a méretezett impulzusokra válaszul kapcsolják be a megfelelő transzformátor tekercseket, és a kimeneti tekercsen megfelelő nagyfeszültségű kapcsolt hullámformákat állítanak elő.

Az eredmény olyan feszültség, amely meglehetősen egyenértékű a szinusz hullám minőségével és biztonságos minden típusú háztartási elektromos berendezés üzemeltetéséhez.

Az inverter teljesítménye 200 wattról 500 wattra növelhető, vagy kívánt esetben egyszerűen több T1, T2, R5, R6 és T3, T4, R7, R8 hozzáadásával párhuzamosan a vonatkozó pontokon.

Az inverter legfontosabb jellemzői

Az áramkör valóban hatékony, ráadásul módosított szinuszhullámú változat, amely a maga szempontjából kiemelkedővé teszi.

Az áramkör nagyon hétköznapi, könnyen beszerezhető típusú alkatrészeket használ, és nagyon olcsó is felépíteni.

A négyzethullámok szinuszhullámokká történő módosítása egyetlen potenciométer vagy egy előre beállított érték változtatásával végezhető el, ami a műveleteket meglehetősen egyszerűvé teszi.

A koncepció nagyon egyszerű, ugyanakkor nagy teljesítményű kimeneteket kínál, amelyek optimalizálhatók a saját igényei szerint, csupán néhány további kimeneti eszköz párhuzamos hozzáadásával, valamint az akkumulátor és a transzformátor megfelelő méretűre cserélésével.

4. tervezés: Teljesen tranzisztor alapú módosított szinuszhullám

Ez a cikk egy módosított szinuszhullámú inverter nagyon érdekes áramkörét tárgyalja, amely csak a szokásos tranzisztorokat tartalmazza a javasolt megvalósításokhoz.

A tranzisztorok használata általában megkönnyíti az áramkör megértését és barátságosabbá tételét az új elektronikus rajongókkal. A PWM vezérlőnek az áramkörbe történő beépítése nagyon hatékony és kívánatos a tervezést, ami a kifinomult készülékek működését illeti az inverter kimenetén. Az áramköri ábra bemutatja, hogyan van az egész áramkör lefektetve. Világosan láthatjuk, hogy csak tranzisztorok vettek részt, és az áramkör mégis jól méretezhető PWM vezérelt hullámformát képes előállítani a szükséges módosított ínhullámformák vagy pontosabban módosított négyzethullámok előállításához.

Az egész koncepció megérthető az áramkör tanulmányozásával a következő pontok segítségével:

Stabil, mint az oszcillátorok

Alapvetően két azonos szakasznak lehetünk tanúi, amelyek bekötve vannak a standard asztable multivibrátor konfigurációban.

Lényeges természetük miatt a konfigurációkat kifejezetten szabadon futó impulzusok vagy négyzethullámok létrehozására szánják a megfelelő kimeneteken.

A felső AMV fokozat azonban a transzformátor működtetésére és a szükséges inverteres műveletekre használt normál 50 Hz (vagy 60 Hz) négyzethullámok előállítására van beállítva, hogy a kimeneten a kívánt váltóáramú hálózati feszültséget kapja.

Ezért nincs semmi túl komoly vagy érdekes a felső fokozatban, jellemzően egy központi AMV fokozatból áll, amely T2-ből, T3-ból áll, majd jön a T4, T5 tranzisztorokból álló vezető fokozat és végül a T1 és T6 tranzisztorokból álló vevő kimeneti fokozat.

Hogyan működik a kimeneti szakasz

A kimeneti fokozat a transzformátort az akkumulátoron keresztül hajtja a kívánt inverteres műveletekhez.

A fenti szakasz csak a szögletes hullámú impulzusok előállításáért felelős, amely feltétlenül szükséges a normál invertáló műveletekhez.

A PWM Chopper AMV színpad

Az alsó felén lévő áramkör az a szakasz, amely valóban végrehajtja a szinuszhullám-módosításokat a felső AMV kapcsolásával annak PWM-beállításainak megfelelően.

Pontosan a felső AMV szakasz impulzus alakját az alsó AMV áramkör vezérli, és a négyzethullám-módosítást úgy hajtja végre, hogy az alap négyzetinverteres négyzethullámokat a felső AMV-ből diszkrét szakaszokra aprítja.

A fenti aprítást vagy méretezést az előre beállított R12 beállítása végzi és határozza meg.

Az R12 az alsó AMV által generált impulzusok jelterületi arányának beállítására szolgál.

Ezen PWM impulzusok szerint a felső AMV-ből származó négyzethullámot szakaszokra vágják, és a generált hullámforma átlagos RMS-értékét a lehető legközelebb optimalizálják a szokásos szinusz hullámformához.

Az áramkörrel kapcsolatos fennmaradó magyarázat meglehetősen hétköznapi, és megtehető az invertek építése során szokásosan alkalmazott szokásos gyakorlat követésével, vagy ebben az esetben a másik kapcsolódó cikkemet a releváns információk megszerzésére lehet utalni.

Alkatrész lista

• R1, R8 = 15 Ohm, 10 WAT,
• R2, R7 = 330 OHMS, 1 WATT,
• R3, R6, R9, R13, R14 = 470 OHMS ½ WAT,
• R4, R5 = 39K
• R10, R11 = 10K,
• R12 = 10K PRESET,
• C1 ----- C4 = 0,33Uf,
• D1, D2 = 1N5402,
• D3, D4 = 1N40007
• T2, T3, T7, T8 = 8050,
• T9 = 8550
• T5, T4 = 127. TIP
• T1, T6 = BDY29
• TRANSZFORMÁTOR = 12-0-12V, 20 AMP.
• A T1, T6, T5, T4 FELHASZNÁLHATÓ HŰTŐBORÍTÓT TELJESÍTENI.
• AKKUMULÁTOR = 12V, 30AH

5. tervezés: Digitálisan módosított inverter áramkör

A klasszikus módosított inverter ezen ötödik terve még egy általam kidolgozott tervezés, bár módosított szinusz hullámról van szó, digitális szinuszos inverter áramkörnek is nevezhető.

A koncepciót egy mosfet alapú, erős hangerősítő kialakítás ihlette.

A fő erősítő kialakítását megnézve láthatjuk, hogy alapvetően egy 250 wattos erősítő, amely egy inverter alkalmazáshoz módosított.

Valamennyi érintett szakasz a 20–100 kHz-es frekvenciaválasz engedélyezésére szolgál, bár itt nem lesz szükségünk ilyen nagyfokú frekvencia-válaszra, egyik szakaszot sem szüntettem meg, mivel az nem ártana az áramkörnek .

Az első szakasz, amely a BC556 tranzisztorokból áll, a differenciálerősítő fokozat, ezután következik a jól kiegyensúlyozott meghajtó fokozat, amely a BD140 / BD139 tranzisztorokból áll, végül pedig a kimeneti fokozat, amely az erős mosfetekből áll.

A mosfet kimenete egy transzformátorhoz van csatlakoztatva a szükséges inverteres műveletekhez.

Ez befejezi az erősítő fokozatot, azonban ehhez a szakaszhoz jól méretezett bemenetre van szükség, inkább PWM bemenetre, amely végső soron elősegítené a javasolt digitális szinuszhullámú inverter áramkör kialakítását.

Az oszcillátor színpad

A következő CIRCUIT DIAGRAM egy egyszerű oszcillátor fokozatot mutat be, amely alkalmas volt állítható PWM vezérelt kimenetek biztosítására.

Az IC 4017 az áramkör fő részévé válik, és négyzethullámokat generál, amelyek nagyon szorosan illeszkednek egy standard AC jel RMS értékéhez.

A pontos beállításhoz azonban az IC 4017 kimenetét diszkrét feszültségbeállítási lehetőséggel látták el, néhány 1N4148 diódát használva.

A kimenet egyik diódája kiválasztható a kimeneti jel amplitúdójának csökkentése érdekében, ami végső soron segít a transzformátor kimenet RMS szintjének beállításában.

Az órajel frekvenciáját, amelyet a követelményeknek megfelelően 50Hz-re vagy 60Hz-re kell beállítani, egyetlen kapu generálja az IC 4093-ból.

A P1 beállítható a fenti szükséges frekvencia előállításához.

Ha 48-0-48voltot kap, használjon 4 nos. 24V / 2AH akkumulátorok sorozatban, az utolsó ábra szerint.

Áramellátó áramkör

Szinusz hullám egyenértékű oszcillátor áramkör

Az alábbi ábra különböző hullámalakú kimeneteket mutat be az oszcillátor fokozat kimenetén lévő diódák számának megválasztása szerint, a hullámalakoknak lehetnek különböző releváns RMS értékei, amelyeket gondosan kell kiválasztani az inverter áramkörének táplálásához.

Ha bármilyen problémája van a fenti áramkörök megértésével, nyugodtan kommenteljen és érdeklődjön.

6. tervezés: csak 3 IC 555 használata

A következő szakasz a 6. legjobban módosított szinuszhullámú inverter áramkört tárgyalja hullámforma képekkel, megerősítve a tervezés hitelességét. A koncepciót én terveztem, a hullámformát megerősítette és benyújtotta Mr. Robin Peter.

A tárgyalt koncepciót néhány korábban közzétett bejegyzésemben tervezték és mutatták be: 300 wattos szinuszos inverter áramkör és 556 inverter áramkör, azonban mivel a hullámformát nem erősítettem meg, a vonatkozó áramkörök nem voltak teljesen bolondbiztosak. Most tesztelték, és Robin Peter úr által ellenőrzött hullámforma alapján az eljárás feltárta a tervezés egyetlen rejtett hibáját, amelyet remélhetőleg itt rendeztek.

Menjünk át a következő e-mailes beszélgetés közöttem és Mr. Robin Peter között.

Megépítettem az egyszerűbb módosított szinuszhullámú alternatív IC555 verziót, tranzisztor nélkül. Megváltoztattam az ellenállások és a kupakok néhány értékét, és nem használtam [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

Csatlakoztam az IC 4017 Pin2 & 7-hez, hogy megkapjam a szükséges hullámformát. Az IC1 a 200 Hz-es 90% -os munkaciklus impulzusokat produkálja (1 kép), amely az IC2 órát (2 kép), és ezért az IC3-at (2 kép, min. Ciklus és max. D / C) jelenti. Ezek a várt eredmények, aggodalmam az, hogy módosított szinusz, ahol variálhatod a

RMS, nem tiszta szinusz

Üdvözlettel

Vörösbegy

Szia Robin

A módosított szinusz hullám kapcsolási diagramja megfelelőnek tűnik, de a hullámforma nem, azt hiszem, külön oszcillátor fokozatot kell használnunk a 4017 órajelének 200 Hz-en rögzített frekvenciához történő órázásához, és a legfelső 555 IC frekvenciáját sok kHz-re kell növelnünk, majd ellenőrizze a hullámformát.Tisztelettel.

Szia Swagatam

Csatoltam egy új áramköri sematikát az Ön által javasolt változtatásokkal és a kapott hullámformákkal együtt. Mit gondol a PWM hullámalakjáról, úgy tűnik, hogy az impulzusok nem egészen a földre mennek

szint.

Üdvözlettel

Szia Robin

Ez nagyszerű, pontosan arra számítottam, hogy ez azt jelenti, hogy a középső IC 555-hez külön asztalt kell használni a kívánt eredményekhez..... Egyébként megváltoztatta az RMS előre beállított értéket és ellenőrizte a hullámformákat, kérjük, frissítse így.

Tehát most sokkal jobban néz ki, és folytathatja az inverter kialakítását a mosfetek csatlakoztatásával.

.... feltételezem, hogy a dióda 0,6 V esése miatt nem éri el a földet .... nagyon köszönöm

Valójában egy sokkal könnyebb áramkör építhető fel, hasonló eredményekkel, mint a fenti: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

További frissítések Robin úrtól

Szia Swagatam

Változtattam az RMS előre beállított értéket, és itt vannak a mellékelt hullámalakok. Szeretném megkérdezni, hogy a háromszög hullámának amplitúdóját hogyan lehet alkalmazni az 5. tűre, és hogyan szinkronizálná azt úgy, hogy amikor a 2. vagy a 7. tű + a csúcs a középső

tekintetében Robin

Itt van néhány jobb módosított szinusz hullámforma, talán a srác könnyebben megérti őket. Rajtad múlik, hogy közzéteszed-e őket.

Mellesleg egy 10uf-os sapkát vettem a pin2-től a 10k-os ellenállástól a .47uf-os sapkáig a földig. És a háromszög alakú hullám így nézett ki (illesztve). Nem túl háromszög alakú, 7v p-p.

Megvizsgálom a 4047 opciót

ujjong Robin

Kimeneti hullámforma a transzformátor hálózati kimenetén (220 V) Az alábbi képek a transzformátor kimeneti hálózatának tekercséből vett különféle hullámforma képeket mutatják.

Kedvesség - Robin Peter

Nincs PWM, nincs terhelés

Nincs PWM, terheléssel

PWM-mel, terhelés nélkül

PWM-mel, terheléssel

A fenti kép nagyításra került

A fenti hullámforma képek kissé torznak tűntek, és nem egészen hasonlítottak a szinuszhullámokra. 0,45uF / 400V kondenzátor hozzáadása a kimenethez drasztikusan javította az eredményeket, amint az a következő képeken is tanúsítható.

Terhelés nélkül, bekapcsolt PWM mellett 0,45uF / 400v kondenzátort adunk hozzá

PWM-mel, terheléssel és kimeneti kondenzátorral ez nagyon hasonlít egy hiteles szinuszhullámformára.

Az összes fenti ellenőrzést és tesztelést Robin Peters végezte.

További jelentések Mr. Robintól

Oké, még néhány tesztet és kísérletet végeztem tegnap este, és azt tapasztaltam, hogy ha az ütőfeszültséget 24 V-ra növelem, a szinuszhullám nem torzul, amikor növelem a terhelést / ciklust. (Ok, visszanyertem a bizalmat) hozzáadtam, hogy a 2200uf sapka c / tap és a test között, de ez nem tett különbséget a kimeneti hullámformában.

Észrevettem néhány dolgot, amelyek zajlottak, ahogy növeltem a D / C értéket, a trafo zajos zümmögést ad ki (mintha egy relé nagyon gyorsan össze-vissza vibrálna). Az IRFZ44N nagyon gyorsan felmelegszik még terhelés nélkül is úgy tűnik, hogy a kupak kevésbé terheli a rendszert. A zümmögő zaj nem olyan rossz, és a Z44n-ek sem forróak. [természetesen nincs sinus hullám]

A sapka a trafo kimenetén helyezkedik el, és nem egy lábbal sorozatban. Kivettem (3 különböző tekercset) kerek induktivitást {azt hiszem, toriodálisak} egy kapcsoló üzemmódú tápegységből. Az eredmény nem javult a kimeneti hullámban (nincs változás),

A trafo kimeneti feszültsége is csökkent.

Automatikus terhelés-korrekciós funkció hozzáadása a fenti módosított szinuszhullámú inverter áramkör-ötlethez:

A fent bemutatott egyszerű kiegészítő áramkör használható az inverter kimenetének automatikus feszültségkorrekciójának lehetővé tételére.

A hídon átmenő tápfeszültséget kiegyenlítik és az NPN tranzisztor alapjára vezetik. Az előre beállított értéket úgy állítják be, hogy terhelés nélkül a kimeneti feszültség a megadott normál szinten beálljon.

Pontosabban: kezdetben a fenti előre beállított értéket a talaj szintjén kell tartani, hogy a tranzisztor kikapcsolva legyen.

Ezután a PWM 555 IC 5. érintkezőjénél beállított 10k RMS értéket úgy kell beállítani, hogy a transzformátor kimenetén kb.

Végül a 220K terhelés-korrekció előre beállított értékét át kell alakítani, hogy a feszültséget 230 V körüli értékre lehessen vinni.

Kész! Remélhetőleg a fenti beállítások elegendőek lesznek az áramkör felállításához a tervezett automatikus terhelési korrekciókhoz.

A végleges kialakítás így nézhet ki:

Szűrő áramkör

A következő szűrő áramkör használható a fenti inverter kimenetén a Harmonikusok vezérlésére és a tisztább szinuszhullám kimenetének növelésére

További bemenetek:

A fenti tervet tanulmányozta és tovább fejlesztette Theofanakis úr, aki szintén lelkes olvasója ennek a blognak.

Az oszcilloszkóp nyomai az inverter módosított hullámalakját ábrázolják a transzformátor hálózati kimenetéhez csatlakoztatott 10k ellenálláson.

A Theofanakis inverter fenti módosított invertertervét a blog egyik lelkes követője, Mr. Odon tesztelte és hagyta jóvá. Az Odon következő tesztképei megerősítik a fenti inverter áramkör szinuszhullám jellegét.

7. tervezés: Nagy teherbírású 3Kva módosított inverteres tervezés

Az alábbiakban ismertetett tartalom egy 3kva szinuszos inverter áramkör prototípusát vizsgálja, amelyet Marcelin úr készített, csak a BJT-ket használva a hagyományos mosfetek helyett. A PWM vezérlő áramkört én terveztem.

Az egyik korábbi bejegyzésemben egy 555 tiszta szinusz hullám egyenértékű inverter áramkört tárgyaltunk, amelyet Mr. Marcelin és én közösen terveztünk.

Hogyan épült fel az áramkör

Ebben a kivitelben erős kábeleket használtam a nagy áramok fenntartására, 70 mm2-es vagy annál kisebb szakaszokat használtam párhuzamosan. 3 KVA transzformátor valójában olyan szilárd, 35 kg. A méretek és a térfogat számomra nem hátrány. A transzformátorhoz csatolt fotók és a telepítés folyamatban van.

A következő összeállítás készen áll az 555 (SA 555) és a CD 4017 alapján

Első próbálkozásomra, a mosfetekkel, az év elején IRL 1404-et használtam, amely Vdss 40 volt. Véleményem szerint elégtelen a feszültség. Jobb lenne olyan mosfeteket használni, amelyek Vdss értéke legalább 250 volt vagy annál nagyobb.

Ebben az új telepítésben két diódát látok el a transzformátor tekercselésén.

Ventilátor is lesz a hűtéshez.

A TIP 35 minden ágban 10-szer lesz felszerelve, így:

Komplett prototípus képek

Véglegesített 3 KVA inverter áramkör

A 3 kva-os módosított szinuszhullámú inverter végső áramköri tervének így kell kinéznie:

Alkatrész lista

Minden ellenállás 1/4 wattos, 5%, hacsak nincs megadva.

• 100 ohm - 2nos (az érték 100 ohm és 1K között lehet)
• 1K - 2nos
• 470 ohm - 1no (bármilyen érték lehet 1K-ig)
• 2K2 - 1nos (valamivel nagyobb érték is működik)
• 180K előre beállított - 2nos (bármely 200K és 330K közötti érték működni fog)
• 10K preset - 1no (kérjük, 1k preset helyett a jobb eredmény érdekében)
• 10 Ohm 5 watt - 29nos

Kondenzátorok

• 10nF - 2nos
• 5nF - 1 nem
• 50nF - 1 nem
• 1uF / 25V - 1 nem

Félvezetők

• 2.7V zener dióda - 1no (legfeljebb 4.7V használható)
• 1N4148 - 2nos
• 6A4 dióda - 2nos (transzformátor közelében)
• IC NE555 - 3 sz
• IC 4017 - 1 sz
• TIP142 - 2nos
• TIP35C - 20 sz

• Transzformátor 9-0-9V 350 amper vagy 48-0-48V / 60 amper
• Akkumulátor 12V / 3000 Ah, vagy 48V 600 Ah

Ha 48 V-os tápfeszültséget használnak, akkor mindenképpen állítsák 12 V-ra az IC-fokozatokhoz, és a 48 V-ot csak a transzformátor középső csapjához adják.

Hogyan védjük meg a tranzisztorokat

Megjegyzés: Annak érdekében, hogy megvédje a tranzisztorokat a termikus kifutástól, szerelje fel az egyes csatornákat a közös hűtőbordákra, vagyis használjon hosszú, egyszeres bordás hűtőbordát a felső tranzisztor tömbhöz, és egy másik hasonló egyetlen közös hűtőbordát az alsó tranzisztor tömbhöz.

A csillámok elkülönítésére szerencsére nem lenne szükség, mivel a kollektorok össze vannak kapcsolva, és a kollektor teste hatékonyan kapcsolódik magához a hűtőbordához. Ez valójában rengeteg kemény munkát spórolna meg.

A maximális energiahatékonyság elérése érdekében a következő kimeneti fokozatot ajánlom, amelyet a fent ismertetett PWM és 4017 fokozatoknál kell alkalmazni.

Kördiagramm

Megjegyzés: Szerelje fel az összes felső TIP36-ot egy nagyobb bordás hűtőborda fölé, NE alkalmazza csillámszigetelőt ennek végrehajtása közben.

Ugyanezt kell tenni az alsó TIP36 tömbökkel is.

De ügyeljen arra, hogy ez a két hűtőborda soha ne érjen egymáshoz.

A TIP142 tranzisztorokat különálló, nagy, bordázott hallókagylókra kell felszerelni.