Számítsa ki az akkumulátort, a transzformátort és a MOSFET-et az inverterben

Ebben a bejegyzésben megtanulhatjuk, hogyan kell helyesen kiszámítani az inverter paramétereit a hozzájuk tartozó szakaszokkal, például az akkumulátorral és a transzformátorral, a paraméterek megfelelő egyeztetésével.

Bevezetés

Az inverter egyedüli elkészítése mindenképpen nagyon szórakoztató lehet. Ha azonban az eredmények nem kielégítőek, akkor ez teljesen ronthatja a projekt célját.

A különféle inverter-paraméterek, például az akkumulátor és a transzformátor telepítéséhez és konfigurálásához a tényleges összeszerelt áramkörhöz különös gondosságra és odafigyelésre van szükség a szerelvény optimális eredményeinek eléréséhez.

A cikk azt tárgyalja, hogyan lehet kiszámítani és egyeztetni az akkumulátort és a transzformátort a megfelelő áramkörrel, valamint ismerteti a felmerülő lehetséges hibákat és a vonatkozó hibaelhárítási eljárásokat.

A cikk felvilágosítja a sok újoncot néhány fontos nyomával, amelyek hasznosak lehetnek az inverter áramkörének az akkumulátorral és a transzformátorral történő konfigurálásakor, így hatékony és optimális eredményeket lehet elérni.

A transzformátor és az akkumulátor specifikációinak kiszámítása

Míg inverter készítése , két számítást kell nagyjából figyelembe venni, azaz. a transzformátor és az akkumulátor névleges értéke.

1) A transzformátor hozzávetőlegesen annak a maximális terhelésnek a kétszeresének kell lennie, amelyet várhatóan az inverterrel kell használni. Például, ha a tervezett terhelés 200 watt, akkor a transzformátort legalább 300 wattos névleges értékre kell beállítani. Ez biztosítja az inverter zavartalan működését és a transzformátorból kevesebb hőtermelést.

A a transzformátor névleges feszültsége négyzethullámú invertereknél kissé alacsonyabbnak kell lennie, mint az akkumulátor feszültsége.

Azonban a PWM-et vagy SPWM-et magában foglaló koncepcióknak meg kell egyezniük a MOSFET-kapuknál alkalmazott átlagos feszültséggel. Ezt úgy lehet mérni, hogy megmérjük az oszcillátor fokozattól a MOSFET kapujában alkalmazott átlagos egyenfeszültséget. Tehát tegyük fel, hogy az akkumulátor feszültsége 12 V, de a PWM miatt az oszcillátor átlagos kapcsolási feszültsége 7,5 V DC-t mutat, ami azt jelenti, hogy a transzformátornak 7,5-0-7,5 V-nak kell lennie, és nem 12-0-12 V-nak.

2) Az Ah akkumulátort pedig a terhelés maximális áramerősségének tízszeresére kell értékelni. Például, ha az akkumulátor 12 V-os névleges, és a terhelés 200 watt, akkor a 200-at 12-vel elosztva 16 ampert kapunk. Ezért az Ah akkumulátornak ennek az erősítőnek a tízszeresének, azaz 160 Ah-nak kell lennie. Ez biztosítja, hogy az akkumulátor egészséges 0,1 C-os kisütési sebességgel működjön, és körülbelül 8 órás biztonsági másolatot biztosít.

A MOSFET értékelés kiszámítása

Az inverterhez tartozó MOSFET kiszámítása valójában meglehetősen egyszerű. Figyelembe kell venni azt a tényt, hogy a MOSFET nem más, mint elektronikus kapcsolók , és úgy kell besorolni, ahogy mi értékeljük a mechanikus kapcsolóinkat. Ez azt jelenti, hogy a MOSFET feszültség- és áramerősségét megfelelően kell megválasztani, hogy a maximális meghatározott terhelés mellett is a MOSFET működése a bontási szintjén belül legyen.

A fenti feltétel biztosítása érdekében hivatkozhat a a mosfet adatlapja és ellenőrizze a készülék lefolyó-forrás feszültségét és a folyamatos leeresztő áram paramétereit úgy, hogy mindkét érték jóval meghaladja a terhelés maximális fogyasztási értékét, vagy érzékelhető margókkal legyenek kiválasztva.

Tegyük fel, hogy ha a terhelés értéke 200 watt, akkor ezt elosztva a 12V-os akkumulátorfeszültséggel 16 ampert kapunk. Ezért a MOSFET lefolyó-forrás feszültségként 24 V és 36 V közötti feszültségértékekkel választható ki ( Vdss ), és 24 és 30 amper közötti folyamatos leeresztő áram ( Id ).

Vegyük a fenti képen látható MOSFET példáját, itt a megadott MOSFET maximális tolerálható feszültsége Vdss 75V, a maximálisan tolerálható Id áram pedig 209 amper, ha megfelelő hűtőbordával működtetjük. Ez azt jelenti, hogy ez a MOSFET biztonságosan használható minden olyan alkalmazásban, ahol a terhelési teljesítmény nem haladja meg a 14000 wattot.

Ez gondoskodik a MOSFET-ekről, és biztosítja az eszközök tökéletes működését teljes terhelés mellett is, de ne felejtse el megfelelően méretezett hűtőbordákra felszerelni őket.

Az összes szükséges alkatrész beszerzése után, a fentiek szerint, fontos ellenőrizni, hogy kompatibilisek-e egymással.

Csak az akkumulátor, amely az egyik legfontosabb tag, remélhetőleg nem igényel előzetes ellenőrzést, mert a nyomtatott névleges értéknek és a feltöltött feszültségnek elégségesnek kell lennie annak megbízhatóságának bizonyításához. Itt feltételezzük, hogy az akkumulátor állapota jó, és viszonylag új és „egészséges”.

A transzformátor ellenőrzése

A transzformátor, amely az inverter legfontosabb eleme, minden bizonnyal alapos műszaki értékelést igényel. Megtehető a következőképpen:

A a transzformátor névleges értéke legjobban fordított sorrendben ellenőrizhető, vagyis úgy, hogy nagyobb feszültségű tekercsét csatlakoztatja az AC hálózati bemenethez, és ellenőrzi a megadott kimenetek ellentétes tekercselését. Ha az alsó feszültség szakasz áramértékei a szokásos többtesztes készülék (DMM) maximális határain belül vannak, akkor ellenőrizni lehet a fenti váltóáram bekapcsolásával és a mérő (mondjuk AC 20 Amperre állítva) csatlakoztatásával releváns tekercselés.

Pár másodpercig tartsa a mérőkészülékeket a tekercselés sorkapcsai felett, hogy az olvasás közvetlenül a mérőre kerüljön. Ha a leolvasás megegyezik a megadott transzformátorárammal, vagy legalábbis közel áll hozzá, azt jelenti, hogy a transzformátorod rendben van.

Az alacsonyabb értékek rossz vagy rosszul értékelt transzformátor tekercset jelentenek. Az összeszerelt áramkört széles körben ellenőrizni kell a teljesítmény-tranzisztorok vagy a MOSFET-ek talaján lévő megfelelő rezgéskimenetek szempontjából.

Ez úgy történhet, hogy az áramkört az akkumulátorhoz csatlakoztatja, de a transzformátort eredetileg nem tartalmazza. Az ellenőrzést jó frekvenciamérővel vagy lehetőség szerint oszcilloszkóppal kell elvégezni. Ha a fenti kütyük nincsenek veled, akkor egy nyers tesztet elvégezhetsz egy hétköznapi fejhallgatóval.

Csatlakoztassa a fejhallgató-csatlakozót a megfelelő áramtranzisztorok aljához. Erős zümmögő hangot kell kapnia a fejhallgatóban, ami megerősíti az oszcillátor fokozatainak megfelelő működését.

A fenti megerősítéseknek elegendőnek kell lenniük az összes szakasz együttes beállításához. Csatlakoztassa a transzformátort a megfelelő tranzisztorhoz vagy az áramellátó készülék termináljaihoz, és győződjön meg arról, hogy az áramellátó készülékek megfelelően vannak-e integrálva a oszcillátor fokozat .

A végső inverter telepítése

Végül az akkumulátor csatlakoztatható a fenti konfigurációjú tápfeszültség-bemenetekhez, ne felejtsük el, hogy pozitív akkumulátorral sorba kell helyezni egy megfelelő besorolású biztosítékot. A transzformátor kimenete a megadott maximális terheléssel csatlakoztatható, és az áramellátás bekapcsolható.

Ha minden megfelelően van bekötve, akkor a terhelésnek teljes értékű teljesítménnyel kell működnie, ha nem, akkor valami nincs rendben az áramkör szakaszában. Mivel az oszcillátor szekciót a végső telepítés előtt megfelelően ellenőrizték, bizonyára a hiba az elektromos eszköz fokozatában rejlik.

Ha a hiba alacsony teljesítményű kimenetekhez kapcsolódik, az alapellenállások módosíthatók az esetleges hibák miatt, vagy csökkenthetők úgy, hogy párhuzamos ellenállásokat adnak a meglévő alapellenállásokhoz.

Az eredményeket a fentiek szerint ellenőrizhetjük, ha az eredmények pozitívak, és ha javulást tapasztal a kimeneti kimeneteken, akkor az ellenállások tetszés szerint tovább módosíthatók, amíg a várt kimenet meg nem érkezik.

Ez azonban a készülékek további felmelegedéséhez vezethet, és megfelelő gondossággal kell eljárni, hogy ellenőrzés alatt tartsuk őket akár hűtőventilátorok beépítésével, akár a hűtőborda méreteinek növelésével.

Ha azonban a hiba a biztosíték kiégésével jár, akkor az határozott rövidzárlat valahol az erőszakban.

Az inverter csatlakozásainak hibaelhárítása

A probléma azt is jelezheti, hogy hibásan van csatlakoztatva az áramellátó eszköz, az áramellátó eszköz megrobbant, mivel az áramellátó eszköz kimeneti kivezetései vagy bármelyik sorkapocs között esetleges rövidzárlat áll fenn, amelyet tökéletesen el kell tartani egymástól.

Miután elmagyarázta a fenti lehetőségek közül néhányat, miközben az invertert optimálisan konfigurálja, az elektronikával kapcsolatos alapos ismeretek abszolút szükségessé válnak az egyén részéről, aki részt vehet az építkezésben, amely nélkül a projekt folytatása valahogy veszélybe kerülhet.