Изследвани 7 модифицирани синусоидални инверторни вериги - 100W до 3kVA

Изследвани 7 модифицирани синусоидални инверторни вериги - 100W до 3kVA

Когато инвертор с изход за променлив ток с квадратна вълна се модифицира, за да генерира суров изход за променлив ток на синусоида, той се нарича модифициран инвертор на синусоида.



Следващата статия представя 7 интересни модифицирани синусоидални инверторни конструкции с изчерпателни описания по отношение на неговата процедура на конструиране, електрическа схема, изходна форма на вълната и подробни списъци с части. Проектите са предназначени за обучение и изграждане на експериментални проекти от инженери и студенти.

Тук обсъждаме различни разновидности на модифицирани дизайни, вариращи от скромни 100 вата до масивен модел на мощност от 3 Kva.



Как работят модифицираните инвертори

Хората, които са нови в електрониката, може да се объркат малко по отношение на разликата между квадратна вълна и модифициран инвертор с квадратна вълна. Може да се разбере чрез следното кратко обяснение:

Както всички знаем, инверторът винаги ще генерира променлив ток (AC), подобен на нашето вътрешно променливо напрежение, така че да може да го замени по време на прекъсвания на електрозахранването. AC с прости думи е основно повишаване и спадане на напрежението с определена величина.



В идеалния случай обаче този AC трябва да се приближава възможно най-много до синусоида, както е показано по-долу:

изображение на синусоида

Основна разлика между формата на синусоида и квадратната форма на вълната

Това покачване и спадане на напрежението се случва с определена скорост, т.е.при определен брой пъти в секунда, известна като неговата честота. Така например 50 Hz AC означава 50 цикъла или 50 повишения и спадове на определено напрежение за една секунда.

В синусоидалния променлив ток, който се намира в нашия нормален битов изход, горепосоченото покачване и спадане на напрежението е под формата на синусоидална крива, т.е. неговият модел постепенно варира във времето и по този начин не е внезапен или рязък. Такива плавни преходи във формата на променлив ток стават много подходящи и препоръчителен тип захранване за много често срещани електронни устройства, като телевизори, музикални системи, хладилници, двигатели и т.н.

Въпреки това, при квадратен модел на вълните възходите и спаданията на напрежението са моментални и внезапни. Такова незабавно нарастване и спадане на потенциала създава остри скокове по краищата на всяка вълна и по този начин става много нежелано и неподходящо за сложно електронно оборудване. Следователно винаги е опасно да ги управлявате чрез инверторно захранване с квадратно тъкане.

Модифицирана форма на вълната

В модифициран дизайн на квадратна вълна, както е показано по-горе, формата на квадратната форма на вълната по същество остава същата, но размерът на всяка секция на формата на вълната е подходящо оразмерен, така че нейната средна стойност да съвпада плътно със средната стойност на формата на вълната на променлив ток.

Както можете да видите, има пропорционално количество празнина или нулеви области между всеки квадратен блок, тези пропуски в крайна сметка помагат да се оформят тези квадратни вълни в синусоида като изход (макар и грубо).

И какво е отговорно за коригирането на тези оразмерени квадратни вълни в синусоидални характеристики? Е, това е присъщата характеристика на магнитната индукция на трансформатора, която ефективно издълбава преходите на „мъртвото време“ между квадратните вълнови блокове в синусоидални вълни, както е показано по-долу:

Във всички 7 дизайна, обяснени по-долу, ние се опитваме да приложим тази теория и да гарантираме, че RMS стойността на квадратните вълни е подходящо контролирана чрез нарязване на пиковете 330V в 220V модифицирана RMS. Същото може да се приложи и за 120V AC чрез нарязване на 160 пика.

Как да изчисляваме чрез лесни формули

Ако се интересувате да знаете как да изчислите горната модифицирана форма на вълната, така че тя да доведе до почти идеална репликация на синусоида, моля, вижте следната публикация за пълния урок:


Изчислете модифицирана квадратна вълна RMS синус еквивалентна стойност


Дизайн # 1: Използване на IC 4017

Нека да проучим първия модифициран дизайн на инвертора, който е доста прост и използва a единична IC 4017 за обработка на необходимата модифицирана форма на вълната.

Ако търсите лесна за изграждане модифицирана синусоидална инверторна верига, тогава може би следващата концепция ще ви заинтересува. Изглежда изумително проста и ниска цена с мощност, която до голяма степен е сравнима с други по-сложни аналози на синусоида.

Знаем, че когато към неговия щифт № 14 се приложи часовник, IC произвежда високи импулси на логически цикъл на превключване през своите 10 изходни щифта.

Разглеждайки схемата на веригата, ние откриваме, че изводите на изводите на IC са завършени, за да доставят основата на изходните транзистори, така че да провеждат след всеки алтернативен изходен импулс от IC.

Това се случва просто защото основите на транзисторите са свързани последователно към изводите на интегрални схеми, а междинните връзки на изводите просто се елиминират или остават отворени.

Намотките на трансформатора, които са свързани към колектора на транзистора, реагират на алтернативното превключване на транзистора и произвеждат засилен променлив ток на изхода си с форма на вълната точно както е показано на диаграмата.

Изходът на този модифициран синусоидален инвертор е макар и не съвсем сравним с изхода на чист инвертор на синусоида, но определено ще бъде далеч по-добър от този на обикновен инвертор с квадратна вълна. Освен това идеята е много лесна и евтина за изграждане. Идеална модифицирана синусоидална инверторна верига

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: МОЛЯ, СВЪРЖЕТЕ ДИОДИ ЗА ЗАЩИТА ПРЕД КОЛЕКТОРНИЯ ЕМИТЪР НА ТРАНЗИСТОРА TIP35 (КАТОД КЪМ КОЛЕКТОР, АНОД КЪМ ЕМИТЕР)


АКТУАЛИЗИРАНЕ: Съгласно изчисленията, представени в тази статия , изходните щифтове IC 4017 могат да бъдат идеално конфигурирани за постигане на впечатляващо изглеждащ модифициран синусоидален инвертор.

Модифицираното изображение може да се види по-долу:

IC 4049 базиран модифициран синусоидален инвертор

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: МОЛЯ, СВЪРЖЕТЕ ДИОДИ ЗА ЗАЩИТА ПРЕД КОЛЕКТОРНИЯ ЕМИТЪР НА ТРАНЗИСТОРА TIP35 (КАТОД КЪМ КОЛЕКТОР, АНОД КЪМ ЕМИТЕР)


Демо видео:

Минимални спецификации

  • Вход: 12V от оловно-киселинна батерия, например 12V 7Ah батерия
  • Изход: 220V или 120V в зависимост от мощността на трансформатора
  • Форма на вълната: Модифицирана синусоида

Отзиви от една от посветените зрителки на този блог, г-жа Сара

Здравейте Суагатам,

Това получих от изхода на IC2 пост резистори R4 и R5. Както казах по-рано, очаквах да има биполярна вълна. Едното в положително, а другото в отрицателно. за да симулира променлив цикъл на вълната. Надявам се тази снимка да помогне. Имам нужда от път напред, моля.

Благодаря

Моят отговор:

Здравей Сара,

IC изходите няма да показват биполярни вълни, тъй като сигналите от тези изходи са предназначени за идентични транзистори от тип N и от едно захранване .... това е трансформаторът, който е отговорен за създаването на биполярната вълна на изхода си, тъй като е конфигуриран с натискане -издърпайте топологията с помощта на централен кран .... така че това, което виждате в R4 и R5, са правилната форма на вълната. Моля, проверете формата на вълната на изхода на трансформатора, за да проверите биполярния характер на формата на вълната.

Дизайн # 2: Използване на NOT Gates

Тази втора в списъка е уникална модифицирана концепция за синусоидални инвертори, която също ме проектира. Цялото устройство, заедно с осцилаторния и изходния каскад, може лесно да бъде изградено от всеки електронен ентусиаст у дома. Настоящият дизайн ще може лесно да поддържа 500 VA изходно натоварване.

Нека се опитаме да разберем подробно функционирането на веригата:

Етапът на осцилатора:

Разглеждайки схемата по-горе, виждаме интелигентен дизайн на веригата, включващ както осцилатора, така и включената функция за оптимизиране на ШИМ.

Тук вратите N1 и N2 са свързани като осцилатор, който генерира предимно напълно равномерни импулси с квадратна вълна на изхода си. Честотата се задава чрез регулиране на стойностите на свързаните 100K и кондензатора 0,01 uF. В този дизайн той е фиксиран със скорост около 50 Hz. Стойностите могат да бъдат променени по подходящ начин за получаване на 60 Hz изход.

Изходът от осцилатора се подава към буферния етап, състоящ се от четири паралелни и последователно подредени НЕ порта. Буферите се използват за поддържане на перфектни импулси и за избягване на разграждането.

Изходът от буфера се прилага към стъпалата на драйвера, където двата мощни транзистора на Дарлингтън поемат отговорността за усилване на получените импулси, така че накрая да могат да бъдат подадени към изходния етап на този дизайн на инвертора от 500 VA.

До този момент честотата е просто обикновена квадратна вълна. Въвеждането на етап IC 555 обаче изцяло променя сценария.

IC 555 и свързаните с него компоненти са конфигурирани като обикновен PWM генератор. Съотношението марка-пространство на ШИМ може да се регулира дискретно с помощта на пота 100K.

ШИМ изходът е интегриран към изхода на осцилаторния етап чрез диод. Тази подредба гарантира, че генерираните импулси с квадратна вълна се разбиват на парчета или се нарязват според настройката на PWM импулсите.

Това помага за намаляване на общата RMS стойност на импулсите с квадратна вълна и оптимизирането им възможно най-близо до RMS стойността на синусоидалната вълна.

По този начин импулсите, генерирани в основите на задвижващите транзистори, са перфектно модифицирани, за да приличат технически на синусоидални форми.

свързване на паралелни транзистори за инверторно приложение

Изходният етап:

Изходният етап е доста прав в своя дизайн. Двете намотки на трансформатора са конфигурирани към двата отделни канала, състоящи се от банки от силови транзистори.

Силовите транзистори в двата крайника са разположени паралелно, за да увеличат общия ток през намотката, така че да произвеждат желаните 500 вата мощност.

Въпреки това, за да се ограничат ситуациите на термично избягване с паралелните връзки, транзисторите са свързани с ниско стойност, мощен резистор с мощност, монтиран към техните излъчватели. Това пречи на всеки транзистор да се претовари и да попадне в горната ситуация.

Основите на сглобката са интегрирани към степента на водача, обсъдена в предишния раздел.

IC 4049 NAND порта, базирана на модифицирана синусоидална инверторна верига

Батерията е свързана през централния кран и земята на трансформатора, а също и към съответните точки във веригата.

Включването на захранването незабавно стартира инвертора, осигурявайки на изхода си богата модифицирана синусоидална променлива, готова за използване с всякакъв товар до 500 VA.

Подробностите за компонента са предоставени в самата диаграма.

Горният дизайн също може да бъде модифициран в инвертор с синусоидална вълна, контролиран от PWM с мощност 500 вата, чрез замяна на транзисторите на драйвера само с няколко MOSFET-та. Показаният по-долу дизайн ще осигури около 150 вата мощност, за да се получат 500 вата, може да се наложи да се свържат по-голям брой MOSFET паралелно със съществуващите два MOSFET.

Дизайн # 3: използване на 4093 IC за модифицираните резултати

Представената по-долу модифицирана синусоидална инверторна верига с PWM е нашият 3-и претендент, използва само един 4093 за посочените функции.

IC се състои от четири NAND порта, от които два са свързани като осцилатори, докато останалите два като буфери.

Осцилаторите са интегрирани по такъв начин, че високата честота от един от осцилаторите взаимодейства с изхода на другия, генерирайки нарязани квадратни вълни, чиято RMS стойност може да бъде добре оптимизирана, за да съответства на редовните форми на синусоидални вълни. разбирам или изграждам, особено когато е толкова сложен, колкото модифицираните типове синусоида. Разгледаната тук концепция обаче използва само една IC 4093 за справяне с всички необходими усложнения. Нека да научим колко лесно е да се изгради.

Части, които ще използвате, за да изградите тази 200-ватова инверторна схема

Всички резистори са 1/4 вата, 5%, освен ако не е посочено друго.

  • R1 = 1 M за 50 Hz и 830 K за 60 Hz
  • R2 = 1 K,
  • R3 = 1 М,
  • R4 = 1 K,
  • R5, R8, R9 = 470 ома,
  • R6, R7 = 100 ома, 5 вата,
  • VR 1 = 100 K,
  • C1, C2 = 0,022 uF, керамичен диск,
  • C3 = 0,1, дискова керамика
  • T1, T4 = TIP 122
  • T3, T2 = BDY 29,
  • N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
  • D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
  • D3, D2 = 1N5408,
  • Трансформатор = 12 -0 - 12 волта, ток от 2 до 20 ампера по желание, изходното напрежение може да бъде 120 или 230 волта според спецификациите на страната.
  • Батерията = 12 волта, обикновено тип 32 AH, както се препоръчва в автомобилите.
150-ватова модифицирана синусоидална инверторна схема, използваща само транзистори

Операция на веригата

Предложеният дизайн на модифициран синусоидален инвертор от 200 вата получава модифицираната си мощност чрез дискретно „нарязване” на основните импулси с квадратна вълна на по-малки участъци от правоъгълни импулси. Функцията прилича на ШИМ контрол, често свързан с IC 555.

Тук обаче работните цикли не могат да се променят поотделно и се запазват равни в целия наличен диапазон на вариация. Ограничението не засяга много PWM функцията, тъй като тук се занимаваме само с поддържането на RMS стойността на изхода близо до своя брояч на синусоида, която се изпълнява задоволително чрез съществуващата конфигурация.

Позовавайки се на електрическата схема, можем да видим, че цялата електроника витае около една активна част - IC 4093.

Състои се от четири отделни порти NAND Schmitt, всички те са били ангажирани за необходимите функции.

N1 заедно с R1, R2 и C1 образува класически CMOS осцилатор на Schmitt trgger, където портата обикновено е конфигурирана като инвертор или НЕ порта.

Импулсите, генерирани от този осцилатор, са квадратни вълни, които образуват основните движещи импулси на веригата. N3 и N4 са свързани като буфери и се използват за задвижване на изходните устройства в тандем.

Това обаче са обикновени импулси с квадратна вълна и не представляват модифицираната версия на системата.

Можем лесно да използваме горните импулси единствено за задвижване на нашия инвертор, но резултатът ще бъде обикновен инвертор с квадратна вълна, неподходящ за работа на сложни електронни джаджи.

Причината за това е, че квадратните вълни могат да се различават значително от синусоидалните форми, особено що се отнася до техните RMS стойности.

Следователно идеята е да се модифицират генерираните квадратни форми на вълната, така че нейната RMS стойност да съвпада точно със синусоидална форма. За целта трябва да оразмерим отделните квадратни форми на вълната чрез някаква външна намеса.

Секцията, съдържаща N2, заедно с другите свързани части C2, R4 и VR1, образува друг подобен осцилатор като N1. Този генератор обаче произвежда по-високи честоти с висока правоъгълна форма.

Правоъгълният изход от N2 се подава към основния входен източник на N3. Положителните влакове на импулсите нямат ефект върху входните импулси на източника поради наличието на D1, който блокира положителните изходи от N2.

Обаче отрицателните импулси се допускат от D1 и те ефективно потапят съответните секции на основната честота на източника, създавайки в тях правоъгълни прорези на равни интервали в зависимост от честотата на осцилатора, зададена от VR1.

Тези прорези или по-скоро правоъгълните импулси от N2 могат да бъдат оптимизирани по желание чрез регулиране на VR1.

Горната операция разрязва основната квадратна вълна от N1 на дискретни тесни участъци, намалявайки средния RMS на вълновите форми. Препоръчително е настройката да се извършва с помощта на RMS измервателен уред.

Изходните устройства превключват съответните намотки на трансформатора в отговор на тези оразмерени импулси и произвеждат съответните форми на вълната с превключване с високо напрежение в изходната намотка.

Резултатът е напрежение, което е напълно еквивалентно на качеството на синусоида и е безопасно за работа с всички видове домакински електрически съоръжения.

Мощността на инвертора може да бъде увеличена от 200 вата на 500 вата или по желание просто чрез добавяне на повече номера на T1, T2, R5, R6 и T3, T4, R7, R8 паралелно над съответните точки.

Основни характеристики на инвертора

Веригата е наистина ефективна и освен това е модифицирана версия на синусоида, която я прави изключителна в своето отношение.

Схемата използва много обикновени, лесни за набавяне видове компоненти и е много евтина за изграждане.

Процесът на модифициране на квадратните вълни в синусоида може да се извърши чрез промяна на един потенциометър или по-скоро предварително зададена настройка, което прави операциите доста прости.

Концепцията е много основна, но предлага висока мощност, която може да бъде оптимизирана според собствените нужди само чрез добавяне на още няколко броя изходни устройства успоредно и чрез подмяна на батерията и трансформатора със съответните размери.

Дизайн # 4: Модифицирана синусоида, базирана на напълно транзистор

Много интересна схема на модифициран инвертор на синусоида е обсъдена в тази статия, която включва само обикновени транзистори за предложените изпълнения.

Използването на транзистори обикновено прави веригата по-лесна за разбиране и по-приятелска с новите електронни ентусиасти. Включването на ШИМ управление във веригата прави дизайна много ефективен и желателен, що се отнася до работата на сложни уреди на изхода на инвертора. Схемата на схемата показва как е заложена цялата верига. Ясно виждаме, че са били ангажирани само транзистори и въпреки това веригата може да бъде направена така, че да произвежда добре оразмерена ШИМ контролирана форма на вълната за генериране на необходимите модифицирани вълнови форми на сухожилията или по-скоро модифицирани квадратни вълни, за да бъдем по-точни.

Цялата концепция може да бъде разбрана чрез изучаване на веригата с помощта на следните точки:

Подходящ като осцилатори

По принцип можем да станем свидетели на два еднакви етапа, които са свързани в стандартната конфигурация на нестабилен мултивибратор.

Като нестабилни по своята природа, конфигурациите са специално предназначени за генериране на свободно работещи импулси или квадратна вълна на съответните им изходи.

Въпреки това горният AMV етап е позициониран за генериране на нормалните 50 Hz (или 60 Hz) квадратни вълни, които се използват за работа на трансформатора и за необходимите действия на инвертора, за да се получи желаната променливотокова захранваща мощност на изхода.

Следователно няма нищо твърде сериозно или интересно за горния етап, обикновено той се състои от централен AMV етап, състоящ се от T2, T3, следващият етап на драйвера, състоящ се от транзисторите T4, T5 и накрая приемащите изходни етапи, състоящи се от T1 и T6.

Как работи изходният етап

Изходният етап задвижва трансформатора чрез захранването на батерията за желаните инверторни действия.

Горният етап е отговорен само за генерирането на импулси с квадратна вълна, което е задължително необходимо за предвидените нормални инвертиращи действия.

AMP сцената на PWM Chopper

Веригата в долната половина е секцията, която всъщност прави модификациите на синусоида, като превключва горната AMV в съответствие с нейните PWM настройки.

По-точно, формата на импулса на горния AMV етап се контролира от веригата на долния AMV и той изпълнява модификацията на квадратната вълна чрез нарязване на основните квадратни вълни на инвертора от горната AMV на дискретни секции.

Горното нарязване или оразмеряване се изпълнява и дефинира от настройката на предварително зададената R12.

R12 се използва за регулиране на съотношението на пространството за маркиране на импулсите, генерирани от долния AMV.

Според тези PWM импулси основната квадратна вълна от горната AMV се нарязва на секции и средната RMS стойност на генерираната форма на вълната се оптимизира възможно най-близо до стандартната форма на синусоида.

цифрова модифицирана синусоидална инверторна верига

Останалото обяснение по отношение на веригата е доста обичайно и може да бъде направено, следвайки стандартната практика, която обикновено се използва при изграждане на инверти, или по този въпрос, другата ми свързана статия може да бъде насочена за получаване на съответната информация.

Списък с части

  • R1, R8 = 15 ома, 10 вата,
  • R2, R7 = 330 OHMS, 1 WATT,
  • R3, R6, R9, R13, R14 = 470 OHMS ½ ВАТИ,
  • R4, R5 = 39K
  • R10, R11 = 10K,
  • R12 = 10K ПРЕДВАРИТЕЛНО,
  • C1 ----- C4 = 0.33Uf,
  • D1, D2 = 1N5402,
  • D3, D4 = 1N40007
  • Т2, Т3, Т7, Т8 = 8050,
  • Т9 = 8550
  • T5, T4 = СЪВЕТ 127
  • T1, T6 = BDY29
  • ТРАНСФОРМАТОР = 12-0-12V, 20 AMP.
  • Т1, Т6, Т5, Т4 ТРЯБВА ДА СЕ МОНТИРАТ НА ПОДХОДЯЩ ОТОПЛИТЕЛ.
  • БАТЕРИЯ = 12V, 30AH

Дизайн # 5: Цифрова модифицирана инверторна верига

Този 5-ти дизайн на класически модифициран инвертор е поредният дизайн, разработен от мен, въпреки че това е модифицирана синусоида, тя може да бъде наречена и цифрова верига на синусоида.

Концепцията отново е вдъхновена от базиран на MOSFET мощен дизайн на усилвател на звука.

Разглеждайки дизайна на основния усилвател, можем да видим, че в основата си това е 250-ватов мощен аудио усилвател, модифициран за инверторно приложение.

Всички включени етапи всъщност са за осигуряване на честотна характеристика от 20 до 100kHz, макар че тук няма да имаме нужда от толкова висока степен на честотна характеристика, не елиминирах нито един от етапите, тъй като няма да навреди на веригата .

Първият етап, състоящ се от транзисторите BC556, е диференциалният усилвател, след това идва добре балансираният драйвер, състоящ се от транзисторите BD140 / BD139 и накрая това е изходният етап, който се състои от мощните мосфетове.

Изходът от MOSFET-та е свързан към силов трансформатор за необходимите операции на инвертора.

Това завършва етапа на усилвателя на мощност, но този етап изисква добре оразмерен вход, а по-скоро ШИМ вход, който в крайна сметка би помогнал за създаването на предложената схема на схемата за инвертор на синусоидална вълна.

Етапът на осцилатора

Следващата ДИАГРАМА НА КРУГА показва прост осцилаторен етап, който е подходящ, оптимизиран за осигуряване на регулируеми PWM контролирани изходи.

IC 4017 се превръща в основната част на веригата и генерира квадратни вълни, които много точно съответстват на RMS стойността на стандартен променлив сигнал.

За прецизни настройки обаче изходът от IC 4017 е снабден с дискретно устройство за регулиране на напрежението, използващо няколко 1N4148 диода.

Един от диодите на изхода може да бъде избран за намаляване на амплитудата на изходния сигнал, което в крайна сметка би помогнало за регулиране на RMS нивото на изхода на трансформатора.

Тактовата честота, която трябва да се регулира на 50Hz или 60Hz според изискванията, се генерира от една порта от IC 4093.

P1 може да се настрои за генериране на горепосочената необходима честота.

За да получите 48-0-48волта, използвайте 4 бр. 24V / 2AH батерии в серия, както е показано на последната фигура.

Електрическа верига на инвертора

Модифициран дизайн на синусоида с използване на 3nos IC 555

Синусоидална еквивалентна осцилаторна верига

Фигурата по-долу показва различни изходни форми на вълната според избора на броя на диодите на изхода на осцилаторния етап, форма на вълните може да има различни съответни RMS стойности, които трябва да бъдат внимателно подбрани за подаване на веригата на инвертора на мощност.

Ако имате някакви проблеми с разбирането на горните схеми, моля не се колебайте да коментирате и да попитате.

Дизайн # 6: използва се само 3 IC 555

Следващият раздел обсъжда 6-тата най-добре модифицирана инверторна верига със синусоида с изображения на вълната, потвърждавайки достоверността на дизайна. Концепцията е разработена от мен, като формата на сигнала е потвърдена и представена от г-н Робин Питър.

Обсъдената концепция е проектирана и представена в няколко от моите по-рано публикувани публикации: 300 ватова синусоидална инверторна верига и 556 инверторна верига, но тъй като формата на вълната не е била потвърдена от мен, съответните схеми не са напълно надеждни. и форма на вълната, проверена от г-н Робин Питър, процедурата разкри един скрит недостатък в дизайна, който се надяваме да е подреден тук.

Нека да преминем през следния разговор по имейл между мен и г-н Робин Питър.

Изградих по-простата модифицирана алтернативна версия на синусоида IC555, без транзистор. Промених някои от стойностите на резисторите и капачките и не използвах [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

Присъединих се към Pin2 & 7 на IC 4017 заедно, за да получа необходимата форма на вълната. IC1 произвежда импулсите от 200 Hz с 90% работен цикъл (1 изображение), които синхронизират IC2 (2-изображения) и следователно IC3 (2 изображения, мин. Работен цикъл и макс. D / C) Това ли са очакваните резултати, Моята грижа е, че е модифициран синус, където можете да променяте

RMS, а не чист синус

за разбирането

Робин

Здравей Робин,

Вашата модифицирана схема на синусоидална вълна изглежда правилна, но формата на вълната не е, мисля, че ще трябва да използваме отделен осцилаторен етап за часовник на 4017 с честота, фиксирана на 200Hz, и да увеличим честотата на най-горната 555 IC до много kHz, след това проверете формата на вълната.

Здравей Swagatam

Прикачих нова схема на схемата с промените, които предложихте, заедно с получените форми на вълната. Какво мислите за формата на PWM, импулсите изглежда не отиват чак до земята

ниво.

за разбирането

модифицирано потвърждение на формата на синусоида

Здравей Робин,

Това е чудесно, точно това, което очаквах, така че това означава, че за очакваните резултати трябва да се използва отделен астабил за средния IC 555 .... между другото променяте ли RMS предварително и проверявате формите на вълните, моля, актуализирайте, като направите така.

Така че сега изглежда много по-добре и можете да продължите с дизайна на инвертора, като свържете MOSFET-овете.

.... не достига до земята поради спада на диода 0.6V, предполагам .... Благодаря много

Всъщност може да се изгради много по-лесна схема с подобни резултати, както по-горе, както е обсъдено в тази публикация: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

Още актуализации от г-н Робин

Здравей Swagatam

Промених предварително зададената RMS и ето приложените форми на вълната. Бих искал да ви попитам каква амплитуда на триъгълната вълна можете да приложите към щифт 5 и как бихте го синхронизирали, така че когато пин 2 или 7 премине + пикът е в средна

по отношение на Робин

Ето малко по-добре модифицирана форма на синусоида, може би човекът ще ги разбере по-лесно. От вас зависи дали ще ги публикувате.

Между другото взех 10uf капачка от pin2 до 10k резистор до .47uf капачка към земята. И триъгълната вълна изглеждаше така (прикрепена). Не твърде триъгълна, 7v p-p.

Ще проуча опцията 4047

Наздраве Робин

Изходна форма на вълната през мрежовия изход на трансформатора (220V) Следващите изображения показват различните изображения на формата на вълната, направени от цялата изходна мрежова намотка на трансформатора.

С любезното съдействие - Робин Питър

Без ШИМ, без товар

Без ШИМ, с товар

С ШИМ, без товар

С ШИМ, с товар

Горното изображение е увеличено

Горните изображения на формата на вълната изглеждаха донякъде изкривени и не съвсем като синусоиди. Добавянето на кондензатор 0.45uF / 400V през изхода драстично подобри резултатите, както може да се види от следващите изображения.

Без товар, с включена ШИМ, добавен кондензатор 0.45uF / 400v

LC филтърна верига за модифициран изход на трансформатор на синусоиден инвертор

С ШИМ, с товар и с изходен кондензатор, това много прилича на автентична форма на синусоида.

Всички горепосочени проверки и тестове бяха проведени от г-н Робин Питърс.

Още доклади от г-н Робин

Добре, направих още няколко тестове и експерименти снощи и установих, че ако увелича напрежението на бат до 24v, синусоидата не се изкривява, когато увеличих натоварването / цикъла. (Добре, възвърнах увереността си), добавих, че капачката от 2200uf между c / tapp и земята, но това не е направило разлика в изходната форма на вълната.

Забелязах няколко неща, които се случваха, тъй като увеличих D / C, трафото издава шумно бръмчене (сякаш релето вибрира много бързо напред-назад), IRFZ44N се нагряват много бързо дори без товар Когато премахна капачката изглежда, че има по-малко напрежение върху системата. Шумът на бръмченето не е толкова лош и Z44n не става толкова горещ. [разбира се няма синусоида]

Капачката е през изхода на трафото, а не последователно с един крак. Взех (3 различни намотки) кръгли индуктори {мисля, че са toriodal} от захранване в режим на превключване. Резултатът не беше подобрение на изходната вълна (без промяна),

Изходното напрежение на trafo също падна.

Добавяне на функция за автоматично коригиране на натоварването към горната идея за модифицирана синусоидална инверторна схема:

Показаната по-горе проста верига за включване може да се използва за разрешаване на автоматична корекция на напрежението на изхода на инвертора.

Захранваното напрежение през моста се коригира и прилага към основата на NPN транзистора. Предварителната настройка се настройва така, че при никакъв товар изходното напрежение да се установи на определеното нормално ниво.

За да бъдем по-точни, първоначално горната предварителна настройка трябва да се поддържа на нивото на земята, така че транзисторът да казва изключен.

След това 10k RMS предварително зададена на пин # 5 на PWM 555 IC трябва да бъде настроена така, че да генерира около 300V на изхода на трансформатора.

И накрая, предварителната настройка за корекция на натоварването 220K трябва да бъде пренастроена, за да намали напрежението до около 230V.

Свършен! Надяваме се горните настройки да са достатъчни за настройка на веригата за предвидените автоматични корекции на натоварването.

Окончателният дизайн може да изглежда така:

Филтърна верига

Следващата филтърна верига може да се използва на изхода на горния инвеститор за управление на хармоника и за подобряване на по-чистата синусоидална мощност

модифициран протокол от тест за синусоида

Още входове:

Горният дизайн беше проучен и допълнително подобрен от г-н Теофанакис, който също е запален читател на този блог.

Следата на осцилоскопа изобразява модифицираната форма на вълната на инвертора през 10k резистор, свързан на мрежовия изход на трансформатора.

трансформатор вторично модифициран изход

Горният модифициран дизайн на инвертора от инвертора Theofanakis беше тестван и одобрен от един от запалените последователи на този блог, г-н Одон. Следващите тестови изображения на Odon потвърждават синусоидалната природа на горната инверторна верига.

Дизайн # 7: Модифициран инверторен дизайн с тежък режим на работа 3Kva

Обясненото по-долу съдържание изследва прототип на синусоидална инверторна верига 3kva, направен от г-н Марселин, използващ само BJT вместо конвенционалните MOSFET-ове. Контролната верига за ШИМ е проектирана от мен.

В една от предишните ми публикации обсъдихме 555 еквивалентна инверторна верига с чиста синусоида, която е проектирана колективно от г-н Марселин и мен.

Как е построена веригата

В този дизайн съм използвал силни кабели за поддържане на силните токове, използвал съм паралелно участъци от 70 mm2 или повече по-малки участъци. Трансформаторът 3 KVA всъщност е толкова твърд, колкото тежи 35 кг. Размерите и обемът не са недостатък за мен. Снимки, прикрепени към трансформатора и в процес на монтаж.

Следващият монтаж приключва, базиран на 555 (SA 555) и CD 4017

При първия си опит, с MOSFET-и, по-рано тази година използвах IRL 1404, който Vdss е 40 волта. Според мен недостатъчно напрежение. По-добре би било да използвате MOSFET-и с Vdss поне равен или по-голям от 250 волта.

В тази нова инсталация предвиждам два диода на намотките на трансформатора.

Ще има и вентилатор за охлаждане.

TIP 35 ще бъде монтиран с 10 във всеки клон, по следния начин:

Пълни прототипни изображения

Финализирана 3 KVA инверторна верига

Окончателният дизайн на веригата на модифицирания синусоидален инвертор с 3 kva трябва да изглежда така:

Списък с части

Всички резистори са 1/4 вата 5%, освен ако не е посочено.

  • 100 ома - 2nos (стойността може да бъде между 100 ома и 1K)
  • 1K - 2nos
  • 470 ома - 1но (може да бъде всякаква стойност до 1K)
  • 2K2 - 1nos (малко по-висока стойност също ще работи)
  • 180K предварително зададени - 2nos (всяка стойност между 200K и 330K ще работи)
  • 10K предварително зададени - 1no (вместо 1k предварително зададени за по-добър резултат)
  • 10 Ohm 5 вата - 29nos

Кондензатори

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

Полупроводници

  • 2.7V ценеров диод - 1no (могат да се използват до 4.7V)
  • 1N4148 - 2nos
  • 6A4 диод - 2nos (близо до трансформатора)
  • IC NE555 - 3 бр
  • IC 4017 - 1бр
  • TIP142 - 2nos
  • TIP35C - 20 бр
  • Трансформатор 9-0-9V 350 ампера или 48-0-48V / 60 ампера
  • Батерия 12V / 3000 Ah, или 48V 600 Ah

Ако се използва захранване от 48V, не забравяйте да го регулирате до 12V за етапите на интегралната схема и подайте 48V само към централния кран на трансформатора.

Как да защитим транзисторите

Забележка: За да предпазите транзисторите от термично избягване, монтирайте отделните канали върху общи радиатори, което означава, че използвайте дълъг едноребра радиатор за горната транзисторна решетка и друг подобен единичен общ радиатор за долната транзисторна решетка.

За щастие изолирането на слюда не би било необходимо, тъй като колекторите са свързани заедно, а тялото, което е колектор, ще бъде ефективно свързано чрез самия радиатор. Това всъщност би спестило много упорита работа.

За да се постигне максимална енергийна ефективност, следният етап на изхода се препоръчва от мен и трябва да се използва с гореописаните PWM и 4017 етапи.

Електрическа схема

Забележка: Монтирайте целия горен TIP36 върху по-голям общ радиатор с ребра, НЕ използвайте изолатор на слюда, докато прилагате това.

Същото трябва да се направи и с долните масиви TIP36.

Но се уверете, че тези два радиатора никога не се докосват.

Транзисторите TIP142 трябва да бъдат монтирани на отделни отделни големи ребра с радиатори.




Предишен: Как да направим безжична роботизирана ръка с помощта на Arduino Напред: 3 интелигентни заряди за литиево-йонни батерии, използващи TP4056, IC LP2951, IC LM3622