Calculați bateria, transformatorul, MOSFET în invertor

În acest post vom învăța cum să calculăm corect parametrii invertorului cu etape asociate, cum ar fi bateria și transformatorul, prin calcularea corectă a parametrilor.

Introducere

Realizarea unui invertor singur poate fi cu siguranță foarte distractiv. Totuși, dacă rezultatele nu sunt satisfăcătoare, se poate strica complet întregul scop al proiectului.

Instalarea și configurarea diferiților parametri ai invertorului, cum ar fi bateria și transformatorul, cu circuitul real asamblat necesită o atenție și o atenție deosebită pentru a obține rezultate optime din asamblare.

Articolul discută despre cum se calculează și se potrivește o baterie și un transformator cu circuitul relevant și, de asemenea, ilustrează posibilele defecțiuni care ar putea fi întâmpinate și procedurile respective de depanare.

Articolul îi luminează pe mulți nou-veniți cu câteva dintre indicii importante, care ar putea fi utile în timpul configurării unui circuit invertor cu bateria și transformatorul, astfel încât să se poată obține rezultate eficiente și optime.

Calculul specificațiilor transformatorului și bateriei

In timp ce realizarea unui invertor , două calcule trebuie luate în considerare în general, și anume transformatorul și valorile bateriei.

1) transformator trebuie să fie aproximativ de două ori mai mare decât sarcina maximă care se așteaptă a fi utilizată cu invertorul. De exemplu, dacă sarcina intenționată este de 200 de wați, atunci transformatorul trebuie să fie evaluat la minimum 300 de wați. Acest lucru va asigura o funcționare lină a invertorului și mai puțină generare de căldură din transformator.

tensiunea nominală a transformatorului trebuie să fie puțin mai mică decât tensiunea bateriei pentru invertoarele cu undă pătrată.

Cu toate acestea, pentru conceptele care implică PWM sau SPWM, acesta ar trebui să fie egal cu tensiunea medie aplicată la porțile MOSFET-urilor. Acest lucru poate fi măsurat prin măsurarea tensiunii DC medii aplicate la poarta MOSFET-urilor din stadiul oscilatorului. Deci, să presupunem că tensiunea bateriei este de 12 V, dar din cauza PWM, tensiunea medie de comutare de la oscilator arată 7,5 V DC, ceea ce implică transformatorul dvs. trebuie să fie de 7,5-0-7,5 V și nu de 12-0-12 V.

2) Și bateria Ah trebuie să fie evaluată de 10 ori mai mult decât curentul maxim nominal al sarcinii. De exemplu, dacă bateria are o valoare nominală de 12V și sarcina de 200 wați, atunci împărțirea a 200 la 12 ne oferă 16 amperi. Prin urmare, bateria Ah trebuie să fie de 10 ori mai mare decât această clasificare a amplificatorului, adică 160 Ah. Acest lucru vă va asigura că bateria funcționează cu o rată de descărcare sănătoasă de 0,1C și va oferi o copie de rezervă de aproximativ 8 ore.

Calculul ratingului MOSFET

Calculul MOSFET pentru un invertor este de fapt destul de simplu. Trebuie să ținem cont de faptul că MOSFET-urile nu sunt altceva decât comutatoare electronice , și trebuie să fie evaluat la fel cum ne evaluăm întrerupătoarele mecanice. Adică, tensiunea și curentul MOSFET trebuie selectate în mod adecvat, astfel încât, chiar și la sarcina maximă specificată, funcționarea MOSFET să se încadreze bine în nivelul său de defecțiune.

Pentru a asigura condiția de mai sus, vă puteți referi la fisa tehnica a mosfetului și verificați parametrii Tensiunii sursei de scurgere și curentului de scurgere continuă al dispozitivului, astfel încât ambele valori să fie cu mult peste valorile de consum maxime ale sarcinii sau să fie selectate cu margini apreciabile.

Să presupunem că dacă sarcina este evaluată la 200 de wați, atunci împărțind aceasta cu tensiunea bateriei 12V obținem 16 amperi. Prin urmare, MOSFET ar putea fi selectat cu tensiuni nominale între 24V și 36V ca tensiune de sursă de scurgere ( Vdss ) și 24 amp la 30 amp ca curent continuu de scurgere ( Id ).

Luați exemplul MOSFET din imaginea de mai sus, aici tensiunea maximă tolerabilă Vdss a MOSFET-ului specificat este de 75V, iar Id-ul curentului maxim tolerabil este de 209 amperi, atunci când este acționat cu radiator adecvat. Înseamnă că acest MOSFET poate fi utilizat în siguranță pentru toate aplicațiile în care puterea de încărcare nu depășește 14000 de wați.

Acest lucru are grijă de MOSFET-uri și asigură o funcționare perfectă a dispozitivelor chiar și în condiții de încărcare maximă, dar nu uitați să le montați pe radiatoare dimensionate corespunzător.

După procurarea tuturor componentelor necesare așa cum s-a explicat mai sus, ar fi important să le verificați pentru compatibilitate între ele.

Doar bateria, care este unul dintre cei mai importanți membri, sperăm că nu va necesita nici o verificare prealabilă, deoarece gradul de imprimare și condițiile de tensiune încărcate ar trebui să fie suficiente pentru a-și dovedi fiabilitatea. Aici se presupune că starea bateriei este bună și este relativ nouă și „sănătoasă”.

Verificarea transformatorului

Transformatorul, care este cea mai importantă componentă a invertorului, are nevoie cu siguranță de o evaluare tehnică amănunțită. Se poate face după cum urmează:

valoarea transformatorului poate fi cel mai bine verificat în ordine inversă, adică prin conectarea înfășurării sale de tensiune mai mare la intrarea de rețea alternativă și verificarea înfășurării opuse pentru ieșirile specificate. Dacă valorile curente ale secțiunii de tensiune mai mică se încadrează în limitele maxime ale unui multi-tester obișnuit (DMM), atunci acesta poate fi verificat pornind AC de mai sus și conectând contorul (setat la, să spunem AC 20 Amp) peste înfășurarea relevantă.

Țineți dispozitivele de conectare conectate la bornele înfășurării timp de câteva secunde pentru a obține citirile direct pe contor. Dacă citirea se potrivește cu curentul specificat al transformatorului sau cel puțin este aproape de acesta, înseamnă că transformatorul dvs. este OK.

Citiri mai mici ar însemna o înfășurare necorespunzătoare a transformatorului sau o evaluare greșită. În general, circuitul asamblat trebuie verificat pentru ieșiri de oscilație corespunzătoare pe bazele tranzistoarelor de putere sau ale MOSFET-urilor.

Acest lucru se poate face prin conectarea circuitului la baterie, dar fără a include inițial transformatorul. Verificarea trebuie făcută cu ajutorul unui contor de frecvență bun sau, dacă este posibil, cu un osciloscop. Dacă gadget-urile de mai sus nu sunt la dispoziția dvs., o testare brută poate fi efectuată folosind o pereche de căști obișnuite.

Conectați mufa pentru căști la bazele tranzistoarelor de putere relevante pentru a obține un sunet puternic în căști, confirmând funcționarea sunetului etapelor oscilatorului.

Confirmările de mai sus ar trebui să fie suficiente pentru a vă solicita să configurați toate secțiunile împreună. Conectați transformatorul la tranzistorul relevant sau la bornele dispozitivelor de alimentare asigurați-vă că dispozitivele de alimentare sunt integrate corect cu treapta oscilatorului .

Instalarea configurării invertorului final

În cele din urmă, bateria poate fi conectată la intrările de putere ale configurației de mai sus, din nou, nu uitați să includeți o SIGURANȚĂ evaluată corespunzător în serie, cu bateria pozitivă. Ieșirea transformatorului poate fi atașată acum cu sarcina maximă specificată și puterea poate fi pornită.

Dacă totul este conectat corect, sarcina ar trebui să înceapă să funcționeze la puterea sa deplină, dacă nu, atunci ceva nu este în regulă cu etapa circuitului. Deoarece secțiunea oscilatorului a fost verificată în mod corespunzător înainte de instalările finale, cu siguranță defecțiunea poate fi legată de etapa dispozitivului de alimentare.

Dacă defecțiunea este asociată cu ieșiri de putere reduse, rezistențele de bază pot fi modificate pentru posibile defecte sau pot fi reduse prin adăugarea de rezistențe paralele la rezistențele de bază existente.

Rezultatele pot fi verificate așa cum s-a discutat mai sus, dacă rezultatele sunt pozitive și dacă găsiți îmbunătățiri la ieșirile de putere, rezistențele pot fi modificate în continuare după cum doriți, până la livrarea puterii așteptate.

Cu toate acestea, acest lucru poate duce la încălzirea suplimentară a dispozitivelor și trebuie respectată atenția pentru a le menține sub control fie prin includerea ventilatoarelor de răcire, fie prin creșterea dimensiunilor radiatorului.

Cu toate acestea, dacă defecțiunea este însoțită de suflarea siguranței, ar însemna o claritate scurt circuit undeva în stadiul de putere.

Depanarea conexiunilor invertorului

Problema poate indica, de asemenea, un dispozitiv de alimentare conectat greșit, un dispozitiv de alimentare cu tensiune cauzat de un posibil scurtcircuit între terminalele de ieșire ale dispozitivului de alimentare sau oricare dintre terminalele care trebuie să fie perfect ținute la distanță unul de celălalt.

După ce am explicat câteva dintre posibilitățile de mai sus, în timp ce configurați în mod optim un invertor, o cunoaștere aprofundată cu privire la electronică devine o necesitate absolută din partea persoanei care ar putea fi implicată în construcție, fără de care procesul cu proiectul poate fi într-un fel pus în pericol.