Automatikus inverter kimeneti feszültségjavító áramkör

Sok olcsó inverter közös problémája, hogy nem képesek beállítani a kimeneti feszültséget a terhelési viszonyokhoz képest. Ilyen invertereknél a kimeneti feszültség kisebb terheléseknél növekszik, és növekszik a terhelés.

Az itt ismertetett áramköri elképzelések hozzáadhatók bármelyik szokásos inverterhez, hogy kompenzálják és szabályozzák változó kimeneti feszültségi körülményeiket a változó terhelésekre reagálva.

1. terv: Automatikus RMS-korrekció PWM használatával

Az alábbi első áramkör talán ideális megközelítésnek tekinthető egy terhelésfüggetlen automatikus kimeneti korrekció megvalósításában az 555 IC PWM segítségével.

A fent bemutatott áramkör hatékonyan használható automatikus terhelés által kiváltott RMS átalakítóként, és bármely rendes inverterben alkalmazható a rendeltetésének megfelelően.

Az IC 741 úgy működik, mint egy feszültségkövető, és pufferként működik az inverter kimeneti visszacsatolási feszültsége és a PWM vezérlő áramköre között.

Az IC 741 3. számú csapjához kapcsolt ellenállások vannak konfigurálva, mint egy feszültségosztó , amely megfelelően kicsinyíti a hálózat magas AC kimenetét egy arányosan alacsonyabb potenciálra, amely 6 és 12 V között változik, az inverter kimeneti állapotától függően.

A két Az IC 555 áramkör konfigurálva van úgy működni, mint a modulált PWM vezérlő. A modulált bemenetet az IC2 # 5-ös érintkezõjénél alkalmazzuk, amely összehasonlítja a jelet a # 6-os lábánál lévõ háromszög hullámokkal.

Ez azt eredményezi, hogy a PWM kimenet a # 3-as érintkezőnél keletkezik, amely megváltoztatja a munkaciklusát az IC 5. érintkezőjén lévő moduláló jelre reagálva.

Az 5-ös tűnél növekvő potenciál generáció egész PWM-eket vagy PWM-eket eredményez, amelyek nagyobb terhelési ciklusokkal rendelkeznek, és fordítva.

Ez azt jelenti, hogy amikor az opamp 741 válaszol Az inverter növekvő kimenete miatt növekvő potenciállal az IC2 555 kimenete kiszélesíti PWM impulzusait, míg amikor az inverter kimenete csökken, a PWM arányosan szűkül az IC2 # 3 tűjén.

A PWM beállítása a Mosfets segítségével.

Ha a fenti automatikus korrekciós PWM-ek integrálva vannak bármely inverter mosfet kapujával, az inverter lehetővé teszi az RMS-érték automatikus vezérlését a terhelési viszonyokra reagálva.

Ha a terhelés meghaladja a PWM értéket, az inverter kimenete általában alacsony lesz, ami a PWM-ek kiszélesedését eredményezi, ami viszont a mosfet erősebb bekapcsolását és a transzformátor nagyobb árammal történő meghajtását eredményezi, ezáltal kompenzálva a terhelés felesleges áramfelvételét

2. tervezés: Opamp és tranzisztor használata

A következő ötlet egy opamp verziót tárgyal, amely normál inverterekkel egészíthető ki az automatikus kimeneti feszültség-szabályozás elérése érdekében változó terhelések vagy akkumulátorfeszültség hatására.

Az ötlet egyszerű, amint a kimeneti feszültség átlép egy előre meghatározott veszélyküszöböt, egy megfelelő áramkör lép működésbe, amely viszont következetesen kikapcsolja az inverter energiaellátó eszközeit, ezáltal vezérelt kimeneti feszültséget eredményezve az adott küszöbön belül.

A tranzisztor használatának hátránya lehet a hiszterézis kérdése, amely a kapcsolást meglehetősen szélesebb keresztmetszetre teheti, ami nem annyira pontos feszültségszabályozást eredményez.

Az opampok viszont rendkívül pontosak lehetnek, mivel ezek nagyon keskeny margón belül megváltoztatnák a kimeneti szabályozást, miközben a korrekciós szint szoros és pontos marad.

Az alábbiakban bemutatott egyszerű inverter automatikus terhelésfeszültség-korrekciós áramkör hatékonyan használható a javasolt alkalmazáshoz és az inverter kimenetének a kívánt határokon belüli szabályozásához.

A javasolt inverter feszültség-korrekciós áramkör a következő pontok segítségével érthető meg:

Egyetlen opamp látja el az összehasonlító és a feszültségszint-érzékelő funkcióját.

Áramkör működtetése

A transzformátor kimenetéből származó nagyfeszültségű váltakozó áramot potenciális osztóhálózattal kb. 14 V-ra csökkentik.

Ez a feszültség lesz az üzemi feszültség, valamint az áramkör érzékelő feszültsége.

A potenciálosztó segítségével csökkentett feszültség arányosan felel meg a kimenet változó feszültségének válaszaként.

Az opamp 3-as érintkezője egyenértékű egyenfeszültségre van állítva, amely megfelel annak a határnak, amelyet ellenőrizni kell.

Ez úgy történik, hogy betápláljuk a kívánt maximális határfeszültséget az áramkörbe, majd beállítunk 10k előre beállított értéket, amíg a kimenet éppen nem megy magasra és nem váltja ki az NPN tranzisztort.

A fenti beállítás elvégzése után az áramkör készen áll az integrálásra az inverterrel a tervezett korrekciókhoz.

Amint az látható, az NPN kollektorát össze kell kötni az inverter mosfeteinek kapujával, amelyek felelősek az inverter transzformátor táplálásáért.

Ez az integráció biztosítja, hogy amikor a kimeneti feszültség túllépi a beállított határt, az NPN kiváltja a mosfet kapuja földelését és ezáltal korlátozza a feszültség további emelkedését, az ON / OFF indítás végtelenül folytatódik, amíg a kimeneti feszültség a veszélyes területet.

Meg kell jegyezni, hogy az NPN integráció csak az N-csatornás mosfetekkel lenne kompatibilis, ha az inverter P-csatornás mosfeteket hordoz, akkor az áramköri konfigurációhoz a tranzisztor és az opamp bemeneti tűinek teljes megfordítására lenne szükség.

Az áramkör földjét is közösvé kell tenni az inverter akkumulátor negatívjával.

Design # 3: Bevezetés

Ezt az áramkört egyik barátom, Mr.Sam kérte felém, akinek állandó emlékeztetői arra késztették, hogy tervezzem meg ezt a nagyon hasznos koncepciót az inverteres alkalmazásokhoz.

Az itt ismertetett terhelésfüggetlen / kimeneti korrigált vagy kimeneti kompenzált inverter áramkör meglehetősen koncepciós szinten van, és gyakorlatilag nem teszteltem, azonban az ötlet egyszerű kivitelezése miatt megvalósíthatónak tűnik.

Áramkör működtetése

Ha megnézzük az ábrát, akkor azt látjuk, hogy a teljes kivitel alapvetően egy egyszerű PWM generátor áramkör, amelyet az IC 555 köré építettek.

Tudjuk, hogy ebben a szabványos 555 PWM konstrukcióban a PWM impulzusok optimalizálhatók az R1 / R2 arányának megváltoztatásával.

Ezt a tényt itt megfelelően kihasználták egy inverter terhelésfeszültség-korrekciós alkalmazásához.
An LED / LDR lezárásával készült opto-csatoló olyan elrendezést alkalmaztak, ahol az opto LDR-je az áramkör PWM „karjának” egyik ellenállásává válik.

Az opto tengelykapcsoló LED-je az inverter kimenetén vagy a terhelési kapcsolatokon keresztül világít.

A hálózati feszültség a C3 és a hozzá tartozó alkatrészek segítségével megfelelően csökken az opto LED táplálásához.

Az áramkör inverterbe történő integrálása után, amikor a rendszert táplálják (megfelelő terheléssel van csatlakoztatva), a kimeneten meg lehet mérni az RMS értéket, és a P1 előre beállított értéket úgy lehet beállítani, hogy a kimeneti feszültség éppen elegendő legyen a terheléshez.

Hogyan kell beállítani

Valószínűleg erre a beállításra lenne szükség.

Tegyük fel, hogy ha a terhelés megnövekszik, a feszültség hajlamos lesz esni a kimeneten, ami viszont csökkenti az opto LED intenzitását.

A LED intenzitásának csökkenése arra készteti az IC-t, hogy optimalizálja PWM impulzusait úgy, hogy a kimeneti feszültség RMS-je emelkedjen, így a feszültség szintje a kívánt jelig is emelkedjen, ez a beavatkozás hatással lesz a LED intenzitására is, amely világossá válik, és így végre elér egy automatikusan optimalizált szintet, amely megfelelően egyensúlyba hozza a rendszer terhelési feszültségének viszonyait a kimeneten.

Itt a jelölésarány elsősorban a szükséges paraméter vezérlésére szolgál, ezért az opto-t megfelelően a bal vagy a jobb karjára kell helyezni PWM vezérlés szakasza az IC.

Az áramkört az 500 wattos inverter áramkörben bemutatott inverter kialakítással lehet kipróbálni

Alkatrész lista

• R1 = 330K
• R2 = 100K
• R3, R4 = 100 ohm
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0,01 uF
• C3 = 0,33 uF / 400 V
• OptoCoupler = házi készítésű, LED-t / LDR-t szemtől szemben lezárva egy fénybiztos edénybe.

VIGYÁZAT: A JAVASOLT TERVEZET NEM SZigetelt A FEJLESZTŐ HÁLÓZAT FESZÜLTSÉGÉTŐL, A TULAJDONSÁGOK KÜLÖNLEGES VIGYÁZATÁBÓL A VIZSGÁLATI ÉS BEÁLLÍTÁSI ELJÁRÁSOK ALATT.