Obwód falownika sinusoidalnego PWM o mocy 1500 W.

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





W tym poście można zbadać podstawowy, ale stosunkowo wydajny obwód falownika sinusoidalnego 1500 W PWM. Konstrukcja wykorzystuje bardzo zwykłe części, aby uzyskać potężny typ SPWM obwód falownika .

Główne specyfikacje

Moc wyjściowa: regulowana od 500 watów do 1500 watów



Napięcie wyjściowe: 120 V lub 220 V zgodnie ze specyfikacją transformatora

Częstotliwość wyjściowa: 50 Hz lub 60 Hz zgodnie z wymaganiami.



Moc robocza: od 24 V do 48 V.

Prąd: w zależności od parametrów Mosfet i transformatora

Przebieg wyjściowy: SPWM (można filtrować w celu uzyskania czystej fali sinusoidalnej)

Projektowanie

Proponowany falownik sinusoidalny PWM o mocy 1500 W został zaprojektowany przy użyciu bardzo podstawowej koncepcji za pomocą kilku układów scalonych IC 4017 i jednego układu scalonego IC 555.

W tej koncepcji logika sekwencjonowania z wyjścia układu scalonego IC 4017 jest skonfigurowana przez wybieranie i pomijanie kolejnych wyprowadzeń tak, że wynikowe sekwencjonowanie wytwarza przyzwoity SPWM, podobnie jak włączenie podłączonych mosfetów i transformatora.

Cały schemat można zwizualizować na poniższym schemacie:

Obwód inwertera SPWM 1500 W.

Działanie falownika można zrozumieć na podstawie następującego wyjaśnienia:

Działanie obwodu

Jak widać, dwa IC 4017 są połączone kaskadowo aby utworzyć 18-pinowy obwód logiczny sekwencjonowania, w którym każdy ujemny impuls lub częstotliwość z układu IC 555 wytwarza sekwencję wyjściową przesunięcia na każdym ze wskazanych wyjść dwóch układów scalonych 4017, zaczynając od pinu nr 9 górnego układu scalonego do pinu nr 2 dolnego układu scalonego, gdy sekwencja jest resetowana, aby rozpocząć cykl od nowa.

Widzimy, że wyjście IC 4017 jest inteligentnie odbierane przez pomijanie i łączenie zestawów wyprowadzeń wyjściowych tak, że przełączenie na mosfety osiąga następujący rodzaj przebiegu:

Obraz SPWM z falownika IC 4017

Zgodnie z przebiegiem, sekwencje początkową i końcową można zobaczyć, że są pomijane, eliminując odpowiednie wyprowadzenia układu scalonego, podobnie, pomijane są również drugie i szóste wyprowadzenia, podczas gdy drugie, 4, 5, 6 są połączone dla uzyskanie przyzwoitej formy impulsu podobnego do SPWM na wyjściach dwóch układów scalonych 4017.

Video Proof (przykład 100 W)

Cel tej konfiguracji logiki

Przedstawiony powyżej przebieg został tak dobrany, aby był w stanie możliwie najdokładniej odtworzyć rzeczywisty przebieg sinusoidalny lub sinusoidalny.

Tutaj widzimy, że początkowe bloki są eliminowane, aby kształt fali SPWM mógł dopasować rzeczywistą początkową najniższą wartość RMS fali sinusoidalnej, następne dwa alternatywne bloki imitują średnią rosnącą wartość RMS w ramach fali sinusoidalnej, podczas gdy środkowe 3 bloki próbują odtworzyć maksymalną wartość skuteczną RMS rosnąca wykładniczo fala sinusoidalna.

Gdy powyższy format PWM zostanie zastosowany do bramek mosfetów, mosfety naprzemiennie wykonują przełączanie pierwotnego transformatora z tym samym formatem przełączania w trybie push pull.

Zmusza to wtórny synchronicznie do podążania za wzorcem indukcji z identycznym przebiegiem, co ostatecznie prowadzi do wytworzenia wymaganego prądu przemiennego 220 V, mającego powyższy wzór przebiegu SPWM. Odpowiednio zwymiarowany filtr LC na uzwojeniu wyjściowym transformatora może ostatecznie pozwolić stronie wtórnej na uzyskanie idealnie wyrzeźbionego przebiegu sinusoidalnego.

Dlatego, miejmy nadzieję, kiedy wynikowa moc wyjściowa tego SPWM jest filtrowana, powinna skutkować replikacją sygnału wyjściowego fali sinusoidalnej, który mógłby być odpowiedni do obsługi większości urządzeń elektrycznych.

Stopień oscylatora

Zaimplementowano tutaj zwykły układ scalony IC 555 astable do tworzenia wymaganych impulsów zegarowych do zasilania kaskadowych układów scalonych 4017 i do włączania logiki sekwencjonowania na ich wyjściowych pinach.

R1, R2 i C1 związane z układem IC 555 muszą być dokładnie obliczone, aby pin nr 3 był w stanie wygenerować częstotliwość około 900 Hz przy około 50% cyklu pracy. Wyjście 900 Hz staje się konieczne, aby sekwencjonowanie w sumie 18 pinów układów scalonych 4017 powodowało wyzwalanie przez BJT z częstotliwością 50 Hz na dwóch kanałach i około 150 Hz dla przerywania poszczególnych bloków 50 Hz.

O mosfetach i transformatorze

Mosfety i transformator opisanego powyżej obwodu falownika SPWM 1500 W to dwa elementy, które określają całkowitą moc wyjściową. Aby uzyskać moc wyjściową 1500 watów, upewnij się, że zasilanie z akumulatora wynosi nie mniej niż 48 V przy 500 Ah, podczas gdy transformator może mieć około 40-0-40 V / 40 amperów. Każdy z mosfetów może być IRFS4620TRLPBF, jeśli używany jest akumulator 48 V, para tych mosfetów byłaby wymagana równolegle na każdym kanale, aby zapewnić prawidłowe dostarczenie pełnego 1500 watów na wyjściu

Jeśli masz jakiekolwiek wątpliwości lub spersonalizowane pytania, możesz je dodać w komentarzach poniżej, aby uzyskać szybkie i trafne odpowiedzi.




Poprzedni: 18650 2600 mAh Karta katalogowa baterii i praca Dalej: Wolna energia z falownika z niesamowitą nadrzędnością