Prozkoumáno 7 modifikovaných obvodů sinusových invertorů - 100 W až 3 kVA

Když je střídač se střídavým výstupem s obdélníkovými vlnami upraven tak, aby generoval hrubý sinusový střídavý výstup, nazývá se to střídač s upravenými sinusovými vlnami.

Následující článek představuje 7 zajímavých upravených návrhů sinusových měničů s vyčerpávajícím popisem jeho konstrukčního postupu, schématu zapojení, výstupu průběhu a podrobných seznamů dílů. Návrhy jsou určeny pro učení a vytváření experimentálních projektů inženýry a studenty.

Zde diskutujeme různé varianty upravených návrhů od skromných 100 wattů až po masivní model výkonu 3 kva.

Jak fungují upravené střídače

Lidé, kteří začínají s elektronikou, mohou být trochu zmateni, pokud jde o rozdíl mezi čtvercovou vlnou a upraveným invertorem čtvercové vlny. Lze to pochopit pomocí následujícího stručného vysvětlení:

Jak všichni víme, střídač bude vždy generovat střídavý proud (AC) podobný našemu domácímu střídavému síťovému napětí, aby jej mohl během výpadků napájení vyměnit. AC v jednoduchých slovech je v zásadě vzestup a pokles napětí určité velikosti.

V ideálním případě se však má tento střídavý proud co nejblíže sinusové vlně, jak je znázorněno níže:

Základní rozdíl mezi sinusovým průběhem a čtvercovým průběhem

Tento vzestup a pokles napětí se děje při určité rychlosti, tj. Při určitém počtu opakování za sekundu, známém jako jeho frekvence. Například 50 Hz střídavý proud znamená 50 cyklů nebo 50 výkyvů a poklesů konkrétního napětí za jednu sekundu.

V sinusové vlně AC, která se nachází v naší běžné domácí síťové zásuvce, je výše uvedený nárůst a pokles napětí ve formě sinusové křivky, tj. Jeho schéma se postupně mění s časem, a proto není náhlé ani náhlé. Takové plynulé přechody ve tvaru vlny AC se stávají velmi vhodnými a doporučeným typem napájení pro mnoho běžných elektronických přístrojů, jako jsou televizory, hudební systémy, chladničky, motory atd.

Ve vzorci čtvercových vln jsou však vzestupy a pády napětí okamžité a náhlé. Takový okamžitý vzestup a pokles potenciálu vytváří ostré hroty na okrajích každé vlny a stává se tak velmi nežádoucím a nevhodným pro sofistikovaná elektronická zařízení. Proto je vždy nebezpečné je provozovat prostřednictvím napájení střídače s čtvercovou vazbou.

Modifikovaný průběh

V modifikovaném designu čtvercových vln, jak je znázorněno výše, tvar čtvercového průběhu v zásadě zůstává stejný, ale velikost každé části tvaru vlny je vhodně dimenzována tak, aby jeho průměrná hodnota úzce odpovídala průměrné hodnotě střídavého průběhu.

Jak vidíte, mezi jednotlivými čtvercovými bloky je úměrné množství mezer nebo nulových oblastí, tyto mezery nakonec pomáhají formovat tyto čtvercové vlny do podoby sinusových vln (i když hrubě).

A co je zodpovědné za přizpůsobení těchto dimenzovaných čtvercových vln do funkcí podobných sinusovkám? Je to inherentní charakteristika magnetické indukce transformátoru, která efektivně vyřezává přechody „mrtvého času“ mezi bloky čtvercových vln do sinusovitě vypadajících vln, jak je znázorněno níže:

Ve všech 7 níže vysvětlených designech se snažíme implementovat tuto teorii a zajistit, aby byla hodnota RMS čtvercových vln vhodně řízena rozsekáním špiček 330 V do 220 V modifikovaného RMS. Totéž lze použít pro 120 V střídavého proudu useknutím 160 vrcholů.

Jak vypočítat pomocí jednoduchých vzorců

Pokud vás zajímá, jak vypočítat výše upravenou křivku tak, aby vedla k téměř ideální replikaci sinusové vlny, přečtěte si v následujícím příspěvku úplný návod:

Vypočítejte upravenou čtvercovou vlnu RMS sinusový ekvivalent

Design # 1: Using IC 4017

Prozkoumejme první upravený design střídače, který je poměrně jednoduchý a používá a jeden IC 4017 pro zpracování požadovaného upraveného tvaru vlny.

Pokud hledáte snadno sestavitelný modifikovaný sinusový výkonový měnič, pravděpodobně vás zaujme následující koncept. Vypadá to úžasně jednoduché a nízké náklady s výstupem, který je do značné míry srovnatelný s jinými sofistikovanějšími protějšky sinusových vln.

Víme, že když je hodinový vstup aplikován na jeho pin # 14, IC vytváří 10 logických cyklů posunu cyklu prostřednictvím svých 10 výstupních pinů.

Podíváme-li se na schéma zapojení, zjistíme, že vývody IC jsou zakončeny tak, aby napájely základnu výstupních tranzistorů tak, že se chovají po každém alternativním výstupním impulzu z IC.

K tomu dochází jednoduše proto, že základny tranzistorů jsou připojeny střídavě k vývodům IC a mezilehlá vývody jsou pouze vyloučena nebo ponechána otevřená.

Vinutí transformátoru, která jsou připojena ke sběrači tranzistoru, reagují na střídavé přepínání tranzistorů a na svém výstupu vytvářejí zesílené střídavé napětí, které má tvar vlny přesně podle obrázku.

Výstup tohoto modifikovaného sinusového výkonového měniče není sice zcela srovnatelný s výstupem čistého sinusového měniče, ale rozhodně bude mnohem lepší než u běžného měniče s obdélníkovými vlnami. Myšlenka je navíc velmi snadná a levná.

UPOZORNĚNÍ: PROSÍM PŘIPOJTE OCHRANNÉ DIODY PŘES KOLEKTOROVÝ EMITR TRANSISTORU TIP35 (KATEGORIE KOLEKTORU, ANODA NA EMITRU)

AKTUALIZACE: Podle výpočtů uvedených v tento článek , výstupní piny IC 4017 by mohly být ideálně konfigurovány pro dosažení působivě vypadajícího modifikovaného sinusového měniče.

Upravený obrázek je uveden níže:

UPOZORNĚNÍ: PROSÍM PŘIPOJTE OCHRANNÉ DIODY PŘES KOLEKTOROVÝ EMITR TRANSISTORU TIP35 (KATEGORIE KOLEKTORU, ANODA NA EMITRU)

Video ukázka:

Minimální specifikace

• Vstup: 12V z olověné baterie, například 12V 7Ah baterie
• Výstup: 220 V nebo 120 V v závislosti na jmenovitém výkonu transformátoru
• Křivka: Upravená sinusová vlna

Zpětná vazba od jedné z oddaných diváků tohoto blogu, paní Sarah

Ahoj Swagatam,

To je to, co jsem získal z výstupu IC2 post rezistorů R4 a R5. Jak jsem již dříve řekl, očekával jsem bipolární vlnu. Jeden pozitivní a druhý negativní. simulovat cyklus střídavých vln. Doufám, že tento obrázek pomůže. Potřebuji cestu vpřed, prosím.

dík

Moje odpověď:

Ahoj Sarah,

Výstupy IC nebudou zobrazovat bipolární vlny, protože signály z těchto výstupů jsou určeny pro identické tranzistory typu N a z jediného zdroje .... je to transformátor, který je zodpovědný za vytvoření bipolární vlny na svém výstupu, protože je konfigurován pomocí push -táhněte topologii pomocí středového kohoutku .... takže to, co vidíte napříč R4 a R5, je správný průběh. Zkontrolujte křivku na výstupu transformátoru, abyste ověřili bipolární povahu křivky.

Design # 2: Using NOT Gates

Tento druhý v seznamu je jedinečný koncept měniče sinusových vln, který mě také navrhl. Celá jednotka spolu s oscilátorem a koncovým stupněm může být snadno postavena jakýmkoli elektronickým nadšencem doma. Současně navržený bude snadno schopen podporovat 500 VA výstupního zatížení.

Pokusme se podrobně porozumět fungování obvodu:

Oscillator Stage:

Podíváme-li se na schéma zapojení výše, vidíme chytrý design obvodu, který zahrnuje jak oscilátor, tak funkci optimalizace PWM.

Zde jsou brány N1 a N2 zapojeny jako oscilátor, který na svém výstupu primárně generuje dokonale rovnoměrné pulzy čtvercové vlny. Frekvence se nastavuje úpravou hodnot přidruženého 100K a kondenzátoru 0,01 uF. V tomto provedení je fixována rychlostí kolem 50 Hz. Hodnoty lze odpovídajícím způsobem změnit pro získání 60 Hz výstupu.

Výstup z oscilátoru je přiváděn do vyrovnávací paměti sestávající ze čtyř paralelních a střídavě uspořádaných NOT hradel. Vyrovnávací paměti se používají pro udržení dokonalých pulzů a pro zabránění degradaci.

Výstup z vyrovnávací paměti se aplikuje na stupně budiče, kde dva vysoce výkonné darlingtonské tranzistory přebírají odpovědnost za zesílení přijatých impulzů, takže je lze nakonec přivést do výstupního stupně tohoto 500V střídače.

Do tohoto bodu je frekvence jen obyčejná obdélníková vlna. Zavedení fáze IC 555 však scénář zcela mění.

IC 555 a související komponenty jsou konfigurovány jako jednoduchý generátor PWM. Poměr značky a prostoru PWM lze diskrétně upravit pomocí hrnce 100K.

Výstup PWM je integrován do výstupu oscilátoru přes diodu. Toto uspořádání zajišťuje, že generované pulzy čtvercové vlny jsou rozděleny na kousky nebo nasekány podle nastavení pulzů PWM.

To pomáhá snižovat celkovou hodnotu RMS pulzů obdélníkové vlny a optimalizovat je co nejblíže hodnotě RMS sinusové vlny.

Impulzy generované na základnách budících tranzistorů jsou tak dokonale upraveny tak, aby technicky připomínaly sinusové tvary.

Výstupní fáze:

Koncový stupeň je ve svém designu docela přímočarý. Dvě vinutí transformátoru jsou konfigurována na dva jednotlivé kanály, skládající se z bank výkonových tranzistorů.

Výkonové tranzistory na obou končetinách jsou uspořádány paralelně, aby se zvýšil celkový proud vinutím tak, aby produkoval požadovaných 500 wattů energie.

Aby se však omezily situace tepelného útěku s paralelními připojeními, jsou tranzistory připojeny k jejich emitorům odporem s nízkou hodnotou a vysokým výkonem. Toto znemožňuje přetížení kteréhokoli jednotlivého tranzistoru a pád do výše uvedené situace.

Základny sestavy jsou integrovány do fáze ovladače popsané v předchozí části.

Baterie je připojena přes středový kohoutek a zem transformátoru a také k příslušným bodům v obvodu.

Zapnutí napájení okamžitě spustí měnič, který na svém výstupu poskytuje bohatou modifikovanou sinusovou vlnu, připravenou k použití s ​​jakoukoli zátěží do 500 VA.

Podrobnosti o komponentě jsou uvedeny v samotném diagramu.

Výše uvedený design lze také upravit na 500W PWM řízený sinusový měnič mosfet nahrazením tranzistorů budiče jednoduše několika mosfety. Níže zobrazený design by poskytoval přibližně 150 wattů energie, pro získání 500 wattů může být zapotřebí paralelního připojení více stávajících mosfetů se stávajícími dvěma mosfety.

Design # 3: using a 4093 IC for the Modified Results

Níže uvedený obvod invertoru modifikované sinusové vlny PWM, který je uveden níže, je naším třetím uchazečem, pro zadané funkce používá pouze jednu 4093.

IC se skládá ze čtyř bran NAND, z nichž dva jsou zapojeny jako oscilátory, zatímco zbývající dva jako vyrovnávací paměti.

Oscilátory jsou integrovány takovým způsobem, že vysoká frekvence jednoho z oscilátorů interaguje s výstupem druhého a generuje sekané obdélníkové vlny, jejichž hodnota RMS může být dobře optimalizována tak, aby odpovídala běžným sinusovým průběhům. rozumět nebo budovat, zvláště když je to stejně složité jako modifikované typy sinusových vln. Zde diskutovaný koncept však využívá pouze jednu IC 4093 pro zvládnutí všech požadovaných komplikací. Naučme se, jak jednoduché je stavět.

Díly, které postavíte na vybudování tohoto 200 W střídačového okruhu

Všechny rezistory jsou 1/4 watt, 5%, pokud není uvedeno jinak.

• R1 = 1 M pro 50 Hz a 830 K pro 60 Hz
• R2 = 1 K,
• R3 = 1 M,
• R4 = 1 K,
• R5, R8, R9 = 470 ohmů,
• R6, R7 = 100 ohmů, 5 W,
• VR 1 = 100 K,
• C1, C2 = 0,022 uF, keramický disk,
• C3 = 0,1, kotoučová keramika
• T1, T4 = TIP 122
• T3, T2 = BDY 29,
• N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
• D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
• D3, D2 = 1N5408,
• Transformátor = 12-0 - 12 voltů, proud od 2 do 20 ampérů podle potřeby, výstupní napětí může být 120 nebo 230 voltů podle specifikací země.
• Doporučuje se baterie = 12 voltů, typicky 32 AH, používaná v automobilech.

Obvodový provoz

Navrhovaná konstrukce 200wattového modifikovaného sinusového měniče získává svůj modifikovaný výstup diskrétním „rozřezáním“ základních pulzů čtvercové vlny na menší části obdélníkových pulsů. Funkce se podobá ovládacímu prvku PWM, běžně spojenému s IC 555.

Zde však nelze pracovní cykly měnit samostatně a v celém dostupném variačním rozsahu se udržuje stejná. Omezení moc neovlivní funkci PWM, protože zde jde pouze o udržení RMS hodnoty výstupu blízko jeho čítače sinusových vln, který je uspokojivě proveden prostřednictvím stávající konfigurace.

S odkazem na schéma zapojení vidíme, že se celá elektronika pohybuje kolem jediné aktivní části - IC 4093.

Skládá se ze čtyř samostatných bran NAND Schmitt, všechny jsou aktivovány pro požadované funkce.

N1 spolu s R1, R2 a C1 tvoří klasický oscilátor typu CMOS Schmitt trgger, kde je brána obvykle konfigurována jako invertor nebo NOT brána.

Impulsy generované z tohoto stupně oscilátoru jsou čtvercové vlny, které tvoří základní hnací impulsy obvodu. N3 a N4 jsou zapojeny jako vyrovnávací paměti a používají se pro tandemové řízení výstupních zařízení.

Jedná se však o běžné pulsy čtvercových vln a nepředstavují upravenou verzi systému.

Výše uvedené impulsy můžeme snadno použít pouze k řízení našeho střídače, ale výsledkem by byl obyčejný měnič s obdélníkovými vlnami, který není vhodný pro provoz sofistikovaných elektronických přístrojů.

Důvodem je to, že se čtvercové vlny mohou značně lišit od sinusových průběhů, zejména pokud jde o jejich hodnoty RMS.

Cílem tedy je upravit generované čtvercové tvary vln tak, aby se jejich hodnota RMS úzce shodovala se sinusovým průběhem. Abychom to mohli udělat, musíme dimenzovat jednotlivé čtvercové křivky pomocí nějakého vnějšího zásahu.

Sekce obsahující N2 spolu s dalšími přidruženými částmi C2, R4 a VR1 tvoří další podobný oscilátor jako N1. Tento oscilátor však produkuje vyšší frekvence, které mají vysoký obdélníkový tvar.

Obdélníkový výstup z N2 je přiváděn do základního vstupního zdroje N3. Pozitivní sledy impulsů nemají žádný vliv na vstupní impulsy zdroje kvůli přítomnosti D1, který blokuje pozitivní výstupy z N2.

Negativní impulsy jsou však povoleny D1 a tyto účinně potopí příslušné úseky základní frekvence zdroje, čímž v nich vytvoří druh pravoúhlých zářezů v pravidelných intervalech v závislosti na frekvenci oscilátoru nastaveného VR1.

Tyto zářezy nebo spíše obdélníkové impulsy z N2 lze podle potřeby optimalizovat nastavením VR1.

Výše uvedená operace rozřízne základní čtvercovou vlnu z N1 na diskrétní úzké úseky a sníží průměrný RMS tvarů vln. Doporučuje se, aby se nastavení provádělo pomocí měřiče RMS.

Výstupní zařízení přepínají příslušná vinutí transformátoru v reakci na tyto dimenzované pulsy a vytvářejí odpovídající vysokonapěťové spínané křivky na výstupním vinutí.

Výsledkem je napětí, které je zcela ekvivalentní kvalitě sinusových vln a je bezpečné pro provoz všech typů elektrických zařízení pro domácnost.

Výkon invertoru lze zvýšit z 200 wattů na 500 wattů nebo podle potřeby jednoduše přidáním více čísel T1, T2, R5, R6 a T3, T4, R7, R8 paralelně přes příslušné body.

Hlavní rysy střídače

Obvod je skutečně efektivní a navíc se jedná o upravenou verzi sinusových vln, díky níž je vynikající ve svém vlastním ohledu.

Obvod využívá velmi běžné, snadno dostupné typy komponentů a je také velmi levný na výrobu.

Proces úpravy čtvercových vln na sinusové lze provést změnou jediného potenciometru nebo spíše předvolby, což činí operace velmi jednoduchými.

Koncept je velmi základní, ale nabízí vysoké výkony, které lze optimalizovat podle vlastních potřeb pouhým přidáním několika dalších výstupních zařízení paralelně a výměnou baterie a transformátoru za příslušné velikosti.

Návrh č. 4: Modifikovaná sinusovka plně založená na tranzistorech

V tomto článku je popsán velmi zajímavý obvod modifikovaného sinusového měniče, který pro navrhované implementace obsahuje pouze běžné tranzistory.

Díky použití tranzistorů je obvod srozumitelnější a přátelštější s novými elektronickými nadšenci. Díky začlenění řízení PWM do obvodu je návrh velmi efektivní a žádoucí, pokud jde o provoz sofistikovaných zařízení na výstupu střídače. Schéma zapojení ukazuje, jak je celý obvod uložen. Můžeme jasně vidět, že byly zapojeny pouze tranzistory, a přesto lze obvod vyrobit tak, aby produkoval dobře dimenzovaný průběh řízený PWM pro generování požadovaných modifikovaných průběhů šlachy nebo spíše modifikovaných čtvercových vln, abych byl přesnější.

Celý koncept lze pochopit studiem obvodu pomocí následujících bodů:

Neuvěřitelné jako oscilátory

V zásadě můžeme být svědky dvou identických fází, které jsou zapojeny ve standardní astabilní konfiguraci multivibrátoru.

Vzhledem k tomu, že jsou v přírodě nestabilní, jsou konfigurace konkrétně určeny pro generování volnoběžných pulzů nebo čtvercové vlny na příslušných výstupech.

Horní stupeň AMV je však umístěn tak, aby generoval normální obdélníkové vlny 50 Hz (nebo 60 Hz), které se používají pro provoz transformátoru a pro požadované činnosti střídače, aby se na výstupu získal požadovaný střídavý proud.

Na horním stupni tedy není nic příliš vážného ani zajímavého, obvykle se jedná o centrální AMV stupeň skládající se z T2, T3, dále přichází stupeň ovladače sestávající z tranzistorů T4, T5 a nakonec přijímací výstupní stupně skládající se z T1 a T6.

Jak funguje výstupní fáze

Koncový stupeň pohání transformátor prostřednictvím napájení z baterie pro požadované akce střídače.

Výše uvedená fáze je zodpovědná pouze za generování pulzů obdélníkové vlny, které jsou nezbytně nutné pro zamýšlené normální invertující akce.

Fáze PWM Chopper AMV

Obvod v dolní polovině je část, která ve skutečnosti provádí modifikace sinusových vln přepínáním horního AMV podle jeho nastavení PWM.

Přesně je tvar pulzu horního AMV řízen spodním obvodem AMV a implementuje modifikaci obdélníkové vlny rozsekáním základních čtvercových čtvercových vln invertoru z horní AMV do samostatných sekcí.

Výše uvedené sekání nebo dimenzování je provedeno a definováno nastavením předvolby R12.

R12 se používá k úpravě poměru prostoru značek u pulzů generovaných dolním AMV.

Podle těchto pulzů PWM je základní obdélníková vlna z horního AMV rozdělena na sekce a průměrná hodnota RMS generovaného průběhu je optimalizována co nejblíže standardnímu sinusovému průběhu.

Zbývající vysvětlení týkající se obvodu je docela běžné a lze ho provést dodržením standardní praxe, která se běžně používá při vytváření invertů, nebo v tomto ohledu může být pro získání příslušných informací použit můj další související článek.

Seznam dílů

• R1, R8 = 15 ohmů, 10 Wattů,
• R2, R7 = 330 OHMS, 1 WATT,
• R3, R6, R9, R13, R14 = 470 OHMS ½ WATTS,
• R4, R5 = 39K
• R10, R11 = 10K,
• R12 = 10K PRESET,
• C1 ----- C4 = 0,33 Uf,
• D1, D2 = 1N5402,
• D3, D4 = 1N40007
• T2, T3, T7, T8 = 8050,
• T9 = 8550
• T5, T4 = TIP 127
• T1, T6 = BDY29
• TRANSFORMÁTOR = 12-0-12V, 20 AMP.
• T1, T6, T5, T4 MUSÍ BÝT MONTOVÁNO NA VHODNÝ CHLADIČ.
• BATERIE = 12V, 30AH

Design # 5: Digital Modified Inverter Circuit

Tento 5. design klasického modifikovaného měniče je dalším designem, který jsem vyvinul, i když je to upravený sinusový průběh, lze jej také označit jako obvod digitálního sinusového měniče.

Koncept je opět inspirován designem výkonného zvukového zesilovače založeného na mosfetu.

Při pohledu na hlavní design výkonového zesilovače vidíme, že v zásadě jde o 250 wattový výkonný audio zesilovač upravený pro invertorovou aplikaci.

Všechny zapojené stupně jsou ve skutečnosti pro umožnění frekvenční odezvy 20 až 100 kHz, i když zde nebudeme potřebovat tak vysoký stupeň frekvenční odezvy, žádný z těchto stupňů jsem nevyloučil, protože by to obvodu nijak neublížilo .

Prvním stupněm sestávajícím z tranzistorů BC556 je stupeň diferenciálního zesilovače, dále přichází vyvážený stupeň budiče sestávající z tranzistorů BD140 / BD139 a nakonec je to výstupní stupeň, který je tvořen výkonnými mosfety.

Výstup z mosfetů je připojen k výkonovému transformátoru pro požadovaný provoz střídače.

Tím je stupeň výkonového zesilovače dokončen, avšak tento stupeň vyžaduje dobře dimenzovaný vstup, spíše vstup PWM, který by nakonec pomohl vytvořit navrhovaný design obvodu digitálního sinusového měniče.

Oscillator Stage

Další OBVODOVÁ SCHÉMA ukazuje jednoduchý stupeň oscilátoru, který byl vhodně optimalizován pro poskytování nastavitelných výstupů řízených PWM.

IC 4017 se stává hlavní součástí obvodu a generuje čtvercové vlny, které velmi těsně odpovídají RMS hodnotě standardního střídavého signálu.

Pro přesné nastavení je však výstup z IC 4017 vybaven funkcí diskrétní úpravy napětí pomocí několika diod 1N4148.

Jedna z diod na výstupu může být vybrána pro snížení amplitudy výstupního signálu, což by nakonec pomohlo při úpravě úrovně RMS výstupu transformátoru.

Taktovací frekvence, která musí být nastavena na 50 Hz nebo 60 Hz podle požadavků, je generována jedinou bránou z IC 4093.

P1 lze nastavit pro výrobu výše požadované frekvence.

Pro získání 48-0-48 voltů použijte 4 nosy. Baterie 24 V / 2 Ah v sérii, jak je znázorněno na posledním obrázku.

Obvod výkonového měniče

Obvod oscilátoru ekvivalentního sinusovým vlnám

Obrázek níže ukazuje různé výstupy křivek podle výběru počtu diod na výstupu stupně oscilátoru, křivky mohou mít různé relevantní hodnoty RMS, které je nutné pečlivě zvolit pro napájení obvodu výkonového měniče.

Pokud máte problémy s porozuměním výše uvedeným obvodům, neváhejte se vyjádřit a zeptat se.

Design # 6: using only 3 IC 555

Následující část pojednává o 6. nejlépe upraveném obvodu střídače sinusových vln s obrazy křivek, což potvrzuje důvěryhodnost návrhu. Koncept jsem navrhl já, tvar vlny potvrdil a odeslal pan Robin Peter.

Diskutovaný koncept byl navržen a představen v několika mých dříve publikovaných příspěvcích: 300 wattový sinusový invertorový obvod a 556 invertorový obvod, ale protože mě křivka nepotvrdila, příslušné obvody nebyly zcela spolehlivé. Nyní to bylo testováno, a křivka ověřená panem Robinem Peterem, postup odhalil jednu skrytou chybu v designu, který zde byl snad vyřešen.

Pojďme si projít následující e-mailovou konverzaci mezi mnou a panem Robinem Peterem.

Postavil jsem jednodušší modifikovanou alternativní verzi sinusoidy IC555 bez tranzistoru. Změnil jsem některé hodnoty rezistorů a krytů a nepoužil jsem [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

Připojil jsem se k Pin2 a 7 IC 4017, abych získal požadovaný tvar vlny. IC1 produkuje pulzy 90% pracovního cyklu 200 Hz (1 obrázek), které taktují IC2 (2 snímky), a proto IC3 (2 obrázky, minimální pracovní cyklus a max. D / C) Jsou to očekávané výsledky, moje obava je, že je upravený sinus, kde můžete měnit

RMS, ne čistý sinus

pozdravy

Červenka

Ahoj Robin,

Váš upravený obvodový diagram sinusových vln vypadá správně, ale tvar vlny není, myslím, že budeme muset použít samostatný oscilátorový stupeň pro taktování 4017 s frekvencí fixovanou na 200 Hz a zvýšit frekvenci nejvyšších 555 IC na mnoho kHz, poté zkontrolujte tvar vlny.

Ahoj Swagatam

Připojil jsem nové schéma obvodu se změnami, které jste navrhli, spolu s výslednými vlnovými formami. Co si myslíte o vlnové křivce PWM, nezdá se, že by pulsy šly úplně dolů k zemi

úroveň.

pozdravy

Ahoj Robin,

To je skvělé, přesně to, co jsem očekával, takže to znamená, že pro zamýšlené výsledky musí být použit samostatný astabilní pro střední IC 555 .... mimochodem, změnili jste předvolbu RMS a zkontrolovali křivky, proveďte aktualizaci provedením tak.

Takže teď to vypadá mnohem lépe a připojením mosfetů můžete pokračovat v konstrukci invertoru.

.... nedosahuje země kvůli poklesu diody 0,6V, předpokládám .... Díky moc

Ve skutečnosti lze vytvořit mnohem jednodušší okruh s podobnými výsledky, jak je uvedeno výše v tomto příspěvku: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

Další novinky od pana Robina

Ahoj Swagatam

Změnil jsem předvolbu RMS a zde jsou připojené tvary vln. Chtěl bych se vás zeptat, jakou amplitudu trojúhelníkové vlny můžete použít na pin 5 a jak byste jej synchronizovali tak, že když pin 2 nebo 7 go + vrchol je v střední

jde Robin

Zde je několik lépe upravených sinusových průběhů, možná jim ten chlap snadněji porozumí. Je jen na vás, zda je zveřejníte.

Mimochodem, vzal jsem čepičku 10uf z pinu 2 na odpor 10k na čepičku 0,47uf na zem. A trojúhelníková vlna vypadala takto (přiloženo). Ne příliš trojúhelníkové, 7v p-p.

Prozkoumám možnost 4047

na zdraví Robin

Výstupní průběh napříč síťovým výstupem transformátoru (220 V) Následující obrázky zobrazují různé obrazy průběhů pořízené napříč výstupním vinutím transformátoru.

Zdvořilost - Robin Peter

Žádné PWM, žádné zatížení

Žádné PWM, se zátěží

S PWM, bez zátěže

S PWM, se zátěží

Obrázek nahoře se zvětšil

Výše uvedené obrázky vln vypadaly poněkud zkresleně a ne úplně jako sinusové vlny. Přidání kondenzátoru 0,45uF / 400V na výstup drasticky zlepšilo výsledky, jak je patrné z následujících obrázků.

Bez zátěže, se zapnutým PWM, přidán kondenzátor 0,45uF / 400v

S PWM, se zátěží as výstupním kondenzátorem to vypadá velmi podobně jako autentický sinusový průběh.

Všechny výše uvedené ověření a testování provedl pan Robin Peters.

Další zprávy od pana Robina

Dobře, včera v noci jsem provedl další testování a experimentování a zjistil jsem, že když zvýším napětí baterie na 24 V, sinusová vlna se při narušení pracovního cyklu nezkreslí. (Ok, znovu jsem získal sebevědomí), přidal jsem čepici 2200uf mezi c / tapp a zemí, ale to nemělo žádný rozdíl ve výstupním průběhu.

Všiml jsem si několika věcí, které se odehrály, jak jsem zvyšoval D / C, vydává trafo hlučný bzučivý zvuk (jako by relé vibrovalo velmi rychle tam a zpět), IRFZ44N se velmi rychle zahřeje i bez zátěže Když odstraním čepice se zdá být pro systém méně namáhaná. Hučení není tak špatné a Z44n není tak horký. [samozřejmě žádná sinusovka}

Čepice je přes výstup trafa ne v sérii s jednou nohou. Vytáhl jsem (3 různá vinutí) kruhové induktory {myslím, že jsou toriodální} ze spínaného zdroje. Výsledkem nebylo žádné zlepšení výstupní vlny (žádná změna),

Snížilo se také výstupní napětí trafa.

Přidání funkce automatické korekce zátěže do výše uvedené myšlenky obvodu měniče sinusových vln:

Výše uvedený jednoduchý ad-on obvod lze použít pro umožnění automatické korekce napětí na výstupu měniče.

Napájené napětí přes můstek je usměrněno a přivedeno na základnu tranzistoru NPN. Předvolba je upravena tak, aby při žádném zatížení nebylo výstupní napětí ustáleno na zadané normální úrovni.

Přesněji řečeno, výše uvedená předvolba by měla být původně udržována na úrovni země, takže tranzistor říká, že je vypnutý.

Dále by měla být 10k RMS přednastavená na pinu # 5 PWM 555 IC upravena tak, aby generovala kolem 300V na výstupu transformátoru.

Nakonec by měla být přednastavena korekce zátěže 220K, aby se snížilo napětí, aby se mohla pohybovat kolem značky 230V.

Hotovo! Doufejme, že výše uvedené úpravy budou stačit pro nastavení obvodu pro zamýšlené automatické opravy zátěže.

Konečný design může vypadat takto:

Filtrační obvod

Následující filtrační obvod lze použít na výstupu výše uvedeného inveteru pro ovládání harmonických a pro zlepšení čistšího výstupu sinusové vlny

Více vstupů:

Výše uvedený design studoval a dále vylepšoval pan Theofanakis, který je také vášnivým čtenářem tohoto blogu.

Stopa osciloskopu zobrazuje upravený průběh střídače přes 10k rezistor připojený k síťovému výstupu transformátoru.

Výše uvedený design střídače Theofanakis invertor byl testován a schválen jedním z vášnivých stoupenců tohoto blogu, panem Odonem. Následující testovací obrázky od společnosti Odon potvrzují sinusovou povahu výše uvedeného obvodu invertoru.

Design # 7: Heavy Duty 3Kva Modified Inverter Design

Níže vysvětlený obsah zkoumá prototyp obvodu invertoru sinusových vln 3kva od pana Marcelina, který místo konvenčních mosfetů používá pouze BJT. Řídicí obvod PWM jsem navrhl já.

V jednom z mých předchozích příspěvků jsme diskutovali 555 ekvivalentních invertorových obvodů s čistou sinusovou vlnou, které jsme společně navrhli s panem Marcelinem a mnou.

Jak byl obvod postaven

V tomto provedení jsem použil silné kabely k udržení vysokých proudů, použil jsem úseky 70 mm2 nebo více menších úseků paralelně. Transformátor 3 KVA je ve skutečnosti pevná látka váží 35 kg. Rozměry a objem pro mě nejsou nevýhodou. Fotografie připojené k transformátoru a probíhá instalace.

Následující montáž se blíží dokončení, vychází z modelů 555 (SA 555) a CD 4017

Při mém prvním pokusu s mosfety jsem na začátku tohoto roku použil IRL 1404, což je Vdss 40 voltů. Podle mého názoru nedostatečné napětí. Bylo by lepší použít mosfety s Vdss alespoň 250 voltů.

V této nové instalaci předpokládám dvě diody na vinutí transformátoru.

K dispozici bude také ventilátor pro chlazení.

TIP 35 bude připevněn 10 v každé větvi, například takto:

Kompletní prototypové obrázky

Dokončený 3 KVA invertorový obvod

Konečný návrh obvodu 3 kva modifikovaného sinusového měniče by měl vypadat takto:

Seznam dílů

Všechny rezistory jsou 1/4 watt 5%, pokud není uvedeno jinak.

• 100 Ohm - 2nos (hodnota může být mezi 100 ohm a 1K)
• 1K - 2nos
• 470 ohmů - 1no (může být libovolná hodnota až do 1K)
• 2K2 - 1nos (bude fungovat i mírně vyšší hodnota)
• 180K předvolba - 2nos (bude fungovat libovolná hodnota mezi 200K a 330K)
• 10K předvolba - 1no (pro lepší výsledek prosím místo 1k předvolby)
• 10 Ohm 5 watt - 29nos

Kondenzátory

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

Polovodiče

• Zenerova dioda 2,7 V - 1z (lze použít až 4,7V)
• 1N4148 - 2nos
• Dioda 6A4 - 2nos (poblíž transformátoru)
• IC NE555 - 3 nos
• IC 4017 - 1č
• TIP142 - 2nos
• TIP35C - 20 nos

• Transformátor 9-0-9V 350 A nebo 48-0-48V / 60 A
• Baterie 12V / 3000 Ah, nebo 48V 600 Ah

Pokud je použito napájení 48V, nezapomeňte jej regulovat na 12V pro stupně IC a napájet 48V pouze na středový odbočku transformátoru.

Jak zabezpečit tranzistory

Poznámka: Abyste ochránili tranzistory před tepelným únikem, připojte jednotlivé kanály přes běžné chladiče, což znamená použít dlouhý chladič s jedním žebrováním pro horní pole tranzistorů a další podobný jediný společný chladič pro pole dolních tranzistorů.

Izolace slídy by naštěstí nebyla nutná, protože kolektory jsou spojeny dohromady a tělo, které je sběratelem, by bylo účinně propojeno samotným chladičem. To by ve skutečnosti ušetřilo spoustu tvrdé práce.

Aby se dosáhlo maximální energetické účinnosti, doporučuji následující výstupní stupeň a musí být použit u výše vysvětlených stupňů PWM a 4017.

Kruhový diagram

Poznámka: Namontujte všechny horní TIP36 na větší žebrovaný běžný chladič, NEPOUŽÍVEJTE při provádění tohoto použití slídový izolátor.

Totéž musí být provedeno s nižšími poli TIP36.

Ale ujistěte se, že se tyto dva chladiče nikdy nedotýkají.

Tranzistory TIP142 musí být namontovány na samostatných samostatných velkých žebrovaných zvukových odkazech.