Circuit invertor PWM Sinewave de 1500 wați

În acest post se poate studia un circuit invertor cu undă sinusoidală bazat pe PWM de 1500W, dar destul de eficient. Proiectarea utilizează piese foarte obișnuite pentru a realiza un tip SPWM puternic circuit invertor .

Specificații principale

Putere de ieșire: reglabilă de la 500 wați la 1500 wați

Tensiune de ieșire: 120V sau 220V conform specificațiilor transformatorului

Frecvența de ieșire: 50Hz sau 60Hz conform cerințelor.

Putere de operare: 24V la 48V

Curent: În funcție de evaluările Mosfet și ale transformatorului

Formă de undă de ieșire: SPWM (poate fi filtrată pentru a obține o undă sinusoidală pură)

Design-ul

Invertorul cu undă sinusoidală PWM de 1500 wați propus este proiectat utilizând un concept extrem de simplu printr-un cuplu de IC 4017 și un singur IC 555.

În acest concept, logica de secvențiere de la ieșirea IC 4017 este configurată prin selectarea și omiterea pinouturilor ulterioare, astfel încât secvențierea rezultată să producă un SPWM decent, cum ar fi pornirea mosfetelor conectate și a transformatorului.

Schema completă poate fi vizualizată în următoarea diagramă:

Funcționarea invertorului poate fi înțeleasă din următoarea explicație:

Funcționarea circuitului

Cum se poate vedea, două IC 4017 sunt în cascadă pentru a forma un circuit logic de secvențiere cu 18 pini, în care fiecare impuls negativ sau frecvență de la IC 555 produce o secvență de ieșire schimbătoare pe fiecare dintre ieșirile indicate ale celor două IC-uri 4017, începând de la pinul 9 al IC-ului superior până la pinul 2 din IC inferior, când secvența este resetată pentru a iniția din nou ciclul.

Putem vedea că ieșirea IC 4017 este inteligent exploatată prin omiterea și combinarea seturilor de pinouts de ieșire astfel încât trecerea la mosfets să obțină următorul tip de formă de undă:

Conform formei de undă, secvențele de început și de sfârșit pot fi văzute omise eliminând pinouturile relevante ale IC-ului, în mod similar, al doilea și al șaselea pinout sunt, de asemenea, omise, în timp ce al doilea, al patrulea, al 5-lea, al 6-lea pinout este unit realizarea unui SPWM decent ca formă de impuls pe ieșirile celor două IC-uri 4017.

Video Proof (exemplu de 100 wați)

Obiectivul din spatele acestei configurații logice

Forma de undă prezentată mai sus este selectată astfel încât să poată reproduce forma de undă sinusoidală sau sinusoidală reală cât mai aproape posibil.

Aici putem vedea blocurile inițiale sunt eliminate astfel încât forma de undă SPWM să se potrivească cu valoarea RMS inițială a undei sinusoidale efective, următoarele două blocuri alternative imită RMS creșterea medie într-o undă sinusoidală, în timp ce centrul 3 blocuri încearcă să reproducă RMS maxim de o undă sinusoidală în creștere exponențială.

Când formatul PWM de mai sus este aplicat la porțile mosfetelor, mosfetele execută alternativ comutarea transformatorului primar cu același format de comutare într-o manieră push pull.

Acest lucru forțează secundarul în mod sincron să urmeze modelul de inducție cu o formă de undă identică, ceea ce duce în cele din urmă la crearea AC 220V necesar, având modelul de formă de undă SPWM de mai sus. Un filtru LC dimensionat corespunzător pe înfășurarea de ieșire a transformatorului poate permite în cele din urmă părții secundare să obțină o formă de undă sinusoidală perfect sculptată.

Prin urmare, atunci când ieșirea rezultată a acestui SPWM este filtrată, sperăm că va duce la replicarea unei ieșiri cu undă sinusoidală care ar putea fi potrivită pentru operarea majorității aparatelor electrice.

Etapa oscilatorului

Un IC 555 obișnuit este implementat aici pentru a crea impulsurile de ceas necesare pentru alimentarea IC-urilor în cascadă 4017 și pentru a permite logica de secvențiere a pinouturilor de ieșire.

R1, R2 și C1 asociate cu IC 555 trebuie calculate cu exactitate astfel încât pinul # 3 să poată genera o frecvență de 900Hz la un ciclu de lucru de aproximativ 50%. O ieșire de 900 Hz devine necesară, astfel încât secvențierea pe totalul de 18 pin-uri ale 4017 IC-uri determină declanșarea BJT-urilor la 50 Hz pe cele două canale și la aproximativ 150 Hz pentru tăierea blocurilor individuale de 50 Hz.

Despre Mosfets și Transformer

Mosfeturile și transformatorul circuitului invertor SPWM de 1500 wați explicat mai sus sunt cele două elemente care determină puterea totală de ieșire. Pentru a obține o ieșire de 1500 wați, asigurați-vă că alimentarea cu baterie nu este mai mică de 48V, la 500 Ah, în timp ce transformatorul ar putea fi oriunde în jur de 40-0-40V / 40 amperi. Mosfeturile pot fi IRFS4620TRLPBF fiecare dacă se utilizează o baterie de 48V, o pereche de aceste mosfete ar fi necesare în paralel pe fiecare canal pentru a asigura livrarea corectă a celor 1500 de wați la ieșire

Dacă aveți nelămuriri sau întrebări personalizate, nu ezitați să le adăugați în comentariile de mai jos pentru a primi răspunsuri rapide și pertinente.