Слънчев инвертор за 1,5-тонен климатик

Тук научаваме как да изградим слънчева инверторна верига за 1,5-тонен климатик (AC) за захранване на AC през деня директно от слънчеви панели, без да зависи от мощността на мрежата. Идеята е поискана от г-н Subhashish.

Основни спецификации

1,5-тонен климатик е еквивалентен на приблизително 1,5 x 1200 = 1800 вата натоварване, което е доста голямо. За да се изпълни този страхотен товар, спецификациите на слънчевите панели трябва да бъдат еднакво здрави и номинирани с достатъчно високи спецификации на напрежението и тока.

Слънчевите панели обикновено се класифицират при по-ниски токове в сравнение с техните напрежения, които от своя страна силно зависят от условията на слънчевата светлина. Тези параметри правят тези устройства доста неефективни при тяхната работа и оптималното управление на тяхната мощност се превръща в предизвикателна задача за крайния потребител.

За да се справят с това, сложни контролери като MPPT контролер за слънчево зареждане са проектирани и могат да бъдат ефективно приложени за постигане на максимума от слънчеви панели, но все пак изчисляване на слънчев панел за по-големи натоварвания никога не е лесна работа за съответния техник.

За 1,5-тонен климатик вероятно ще е необходим соларен панел от 2000 вата, тази стойност ще трябва да се установи с практически експерименти.

Климатикът обикновено е 220V или 120V управлявано устройство и следователно панелът ще трябва да бъде номиниран на това напрежение в идеалния случай, за да постигне най-ефективни резултати, без да използва сложни схеми на контролера.

Това може да се осъществи чрез използване на 60V панели последователно, което означава, че ще са необходими 5 такива панела
за да бъде свързана серия, с всеки панел с номинал 2000/300 = 6,66 ампера, или на практика 10amp стойност би била напълно достатъчна.

Това напрежение ще бъде чисто постоянен ток, следователно това ще трябва да бъде преобразувано в променлив ток за работа на климатика.

Преобразуването от DC в AC може да бъде направено просто с помощта на a пълна мостова инверторна верига както е показано по-долу:

Електрическа схема и описание

IC IRS2453 дава възможност за изключително лесно създаване на ефективна инверторна верига с пълен мост. Както може да се види, изходът на IC просто се нуждае от 4 N канални MOSFET-та, които да бъдат интегрирани за изпълнение на пълни мостови инверторни действия.

IC има вграден осцилатор, така че не е необходим външен осцилаторен етап за иницииране на показаната схема IRS2453 IC. Мрежата Rt, Ct, свързана с IC, определя работната честота на инвертора и се предполага да бъде настроена на 50Hz или 60Hz в зависимост от това дали работното напрежение на климатика е съответно 220V или 120V.

Показаният вляво от дизайна IC 555 се използва за генериране на синусоидално еквивалентно ШИМ захранване за изхода на пълен мостов инвертор.

Контролираното ШИМ от IC 555 се подава към портите на ниските странични MOSFET-та чрез буферния транзисторен каскад, направен чрез двойките BC547 / BC557.

Горното ШИМ захранване помага на товара да работи с оптимизиран RMS и променлив ток, което може да се очаква да бъде близък еквивалент на синусоидалната мрежова форма на променлив ток.

Двата съда, свързани с IC 555, трябва да бъдат правилно регулирани, докато необходимата RMS и форма на вълната не бъдат определени за климатика.

Спецификации на слънчевия панел

300V от слънчевия панел може да се види свързан с високите странични изпускателни канали на MOSFET, който е понижен до 15V чрез посочените 33K, и 15V ценеров диод за осигуряване на безопасно Vcc работно напрежение за двете интегрални схеми

След като горните процедури бъдат приложени и подходящо настроени, предложеният 1,5-тонен климатик може ефективно да работи през целия ден, като се използват само слънчеви панели, без да са необходими каквито и да е мрежови или комунални входове.