Circuit invertor cu undă sinusoidală controlată PWM de 300 wați

Următorul articol care discută despre un circuit invertor cu undă sinusoidală pură de 300 de wați cu corecție automată a tensiunii de ieșire, este o versiune modificată a unuia dintre postările mele anterioare și mi-a fost trimis de dl Marcelin. Să învățăm mai multe despre implementări de convertoare.

Design-ul

Ideea a fost inspirată de designul prezentat în acest articol de mine, cu toate acestea, domnul Marcelin l-a rafinat considerabil pentru o mai bună eficiență și fiabilitate.

Pentru mine, modificările și implementările făcute par grozave și fezabile.

Să înțelegem proiectarea în mod elaborat cu următoarele puncte:

IC2 și IC3 sunt configurate în mod specific ca etapă generator PWM.

IC2 formează generatorul de înaltă frecvență necesar pentru pulsarea formei de undă PWM care este procesată de IC3.

Pentru procesarea impulsurilor IC2, IC3 trebuie alimentat cu o informație echivalentă cu undă sinusoidală la pinul său # 5 sau la intrarea de control.

Deoarece crearea formei de undă sinusoidală este un pic complexă decât a undelor triunghiulare, cea mai recentă a fost preferată, deoarece este mai ușor de realizat, dar funcționează la fel de bine ca un omolog de formă de undă sinusoidală.

IC1 este conectat ca generator de unde triunghiulare, a cărui ieșire este alimentată în cele din urmă la pinul 5 al IC3 pentru generarea echivalentului sinus RMS necesar la pinul său # 3.

Cu toate acestea, cele de mai sus au fost procesate Semnalele PWM trebuie să fie modulat pe un aranjament tip push-pull, astfel încât formele de undă să poată încărca transformatorul cu curent alternativ.

Acest lucru este necesar pentru realizarea unei rețele de ieșire constând atât din semicicluri pozitive, cât și din cele negative.

Funcționarea circuitului

IC 4017 este introdus doar pentru implementarea acestei acțiuni.

IC generează o ieșire care rulează secvențial de la pinul 2 la pinul 4, la pinul 7, la pinul 3 și înapoi din nou la pinul 2, ca răspuns la fiecare margine de impuls în creștere la pinul 14.

Acest impuls este derivat de la ieșirea IC2, care este setată la 200 Hz strict, astfel încât ieșirile IC4017 să aibă un rezultat de 50 Hz în secvențierea de la ieșirile de pini discutate mai sus.

Pinul # 4 și pinul # 3 sunt omise în mod intenționat, pentru a genera un timp mort prin declanșatoarele porților tranzistorilor / mosfet-urilor conectați la ieșirile relevante ale IC4017.

Acest timp mort asigură faptul că dispozitivele nu conduc niciodată împreună chiar și pentru o nano secundă în zonele de tranziție și, astfel, protejează sănătatea dispozitivelor.

Ieșirile pozitive de secvențiere la pinii 2 și 7 declanșează dispozitivele respective care, la rândul lor, forțează transformatorul să se satureze cu puterea alternativă a bateriei indusă în înfășurarea respectivă.

Acest lucru are ca rezultat generarea a aproximativ 330+ V CA la ieșirea transformatorului.

Cu toate acestea, această tensiune ar fi o undă pătrată cu RMS ridicat dacă nu ar fi procesată cu PWM de la IC3.

Tranzistorul T1 împreună cu dioda sa colectoare este alimentat cu impulsuri PWM astfel încât T1 conduce acum și împământă tensiunile de declanșare de bază ale dispozitivelor de ieșire în conformitate cu conținutul PWM.

Acest lucru are ca rezultat o ieșire care este o replică exactă a intrării optimizate PWM alimentate ..... creând un echivalent alternativ de undă sinusoidală pură perfect sculptat.

Circuitul are caracteristici suplimentare, cum ar fi un circuit manual de corecție a tensiunii de ieșire.

Cele două tranzistoare BC108 sunt staționate pentru controlul nivelurilor de tensiune ale unității de poartă ale mosfetelor, curentul de bază al acestor tranzistori este derivat dintr-o mică înfășurare de detectare a transformatorului care furnizează informațiile necesare despre nivelul de tensiune de ieșire către tranzistoare.

Dacă tensiunea de ieșire depășește nivelul de siguranță așteptat, curentul de bază al tranzistoarelor de mai sus poate fi ajustat și redus prin variația presetării de 5K, aceasta la rândul său reduce conductiunea mosfetelor, corectând în cele din urmă curentul de ieșire la limitele cerute.

Tranzistorul BD135 împreună cu zenerul său de bază furnizează o tensiune stabilizată la electronica asociată pentru a menține o ieșire PWM constantă de la CI-urile relevante.

Cu IRF1404 ca mosfete, invertorul ar putea genera oricând în jur de 300 până la 5000 de wați de ieșire cu undă sinusoidală pură.

Multe dezavantaje și defecte au fost detectate în timpul evaluării detaliilor circuitului de mai sus. Circuitul finalizat (sperăm) este prezentat mai jos.

Circuitul de mai sus poate fi îmbunătățit în continuare cu o funcție de corectare automată a sarcinii, așa cum se arată mai jos. Este implementat prin includerea etapei de opto-cuplare LED / LDR.

Pentru proiectul final verificat al circuitului de mai sus, consultați următoarea postare: https: //homemade-circuits.com/2013/10/modified-sine-wave-inverter-circuit.html