300-watowy obwód inwertera czystej fali sinusoidalnej sterowany przez PWM

Poniższy artykuł, w którym omówiono 300-watowy obwód falownika o czystej fali sinusoidalnej z automatyczną korekcją napięcia wyjściowego, jest zmodyfikowaną wersją jednego z moich poprzednich postów i został przesłany do mnie przez pana Marcelina. Dowiedzmy się więcej o implementacje konwerterów.

Projektowanie

Pomysł został zainspirowany przedstawionym projektem w tym artykule przeze mnie, jednak pan Marcelin znacznie go udoskonalił, aby uzyskać lepszą wydajność i niezawodność.

Dla mnie dokonane modyfikacje i implementacje wyglądają świetnie i wykonalne.

Rozumiemy szczegółowo projekt z następującymi punktami:

IC2 i IC3 są specjalnie skonfigurowane jako stopień generatora PWM.

IC2 tworzy generator wysokiej częstotliwości wymagany do pulsowania przebiegu PWM, który jest przetwarzany przez IC3.

W celu przetwarzania impulsów IC2, IC3 musi być zasilany informacją o ekwiwalencie fali sinusoidalnej na swoim pinie # 5 lub wejściu sterującym.

Ponieważ tworzenie przebiegu sinusoidalnego jest nieco skomplikowane niż fale trójkątne, preferowano ten drugi, ponieważ jest łatwiejszy do wykonania, a jednocześnie działa tak dobrze, jak jego odpowiednik w postaci przebiegu sinusoidalnego.

IC1 jest podłączony jako generator fal trójkątnych, którego wyjście jest ostatecznie doprowadzane do pinu # 5 układu IC3 w celu wygenerowania wymaganego równoważnika sinusoidalnego RMS na jego pinie # 3.

Jednak powyższe przetworzone Sygnały PWM musi być modulowany w układzie przeciwsobnym, tak aby przebiegi były w stanie obciążyć transformator naprzemiennie przewodzącym prądem.

Jest to konieczne do uzyskania wyjściowej sieci zasilającej składającej się zarówno z dodatnich, jak i ujemnych półcyklów.

Działanie obwodu

IC 4017 jest wprowadzany tylko w celu wykonania tej akcji.

Układ scalony generuje sekwencyjnie działające wyjście ze swojego pinu # 2 do pinu # 4, do pinu # 7, do pinu # 3 iz powrotem do pinu # 2, w odpowiedzi na każde narastające zbocze impulsu na pinie # 14.

Ten impuls jest wyprowadzany z wyjścia układu scalonego IC2, które jest ustawione ściśle na 200 Hz, tak że sygnały wyjściowe układu IC4017 dają 50 Hz w sekwencjonowaniu z omówionych powyżej wyjść pinów.

Pin # 4 i pin # 3 są celowo pomijane w celu wygenerowania czasu martwego na wyzwalaczach bramek odpowiednich tranzystorów / mosfetów podłączonych do odpowiednich wyjść IC4017.

Ten martwy czas zapewnia, że ​​urządzenia nigdy nie będą przewodzić razem nawet przez nano sekundę w strefach przejściowych, a tym samym chronią zdrowie urządzeń.

Sekwencyjne dodatnie wyjścia na pinach # 2 i 7 wyzwalają odpowiednie urządzenia, które z kolei zmuszają transformator do nasycenia przemienną mocą baterii indukowaną w odpowiednim uzwojeniu.

Powoduje to generowanie około 330+ V AC na wyjściu transformatora.

Jednak to napięcie byłoby falą prostokątną o wysokiej wartości skutecznej, gdyby nie było przetwarzane za pomocą PWM z IC3.

Tranzystor T1 wraz z jego diodą kolektorową jest zasilany impulsami PWM tak, że T1 przewodzi teraz i uziemia podstawowe napięcia wyzwalające urządzeń wyjściowych zgodnie z zawartością PWM.

Rezultatem jest wyjście, które jest dokładną repliką zasilanego wejścia zoptymalizowanego PWM ..... tworząc idealnie wyrzeźbiony ekwiwalent AC z czystą sinusoidą.

Obwód ma dodatkowe funkcje, takie jak ręczny obwód korekcji napięcia wyjściowego.

Dwa tranzystory BC108 są rozmieszczone w celu kontrolowania poziomów napięcia sterującego bramką mosfetów, prąd bazowy tych tranzystorów jest wyprowadzany z małego uzwojenia czujnikowego na transformatorze, które dostarcza wymagane informacje o poziomie napięcia wyjściowego do tranzystorów.

Jeśli napięcie wyjściowe przekroczy oczekiwany bezpieczny poziom, prąd bazowy powyższych tranzystorów można regulować i zmniejszać, zmieniając ustawienie wstępne 5K, co z kolei obniża przewodzenie mosfetów, ostatecznie korygując wyjściowy prąd zmienny do wymaganych granic.

Tranzystor BD135 wraz ze swoim podstawowym Zenerem dostarcza stabilizowane napięcie do powiązanej elektroniki w celu utrzymania stałego wyjścia PWM z odpowiednich układów scalonych.

Z IRF1404 jako mosfetami, falownik byłby w stanie wygenerować około 300 do 5000 watów czystej sinusoidy w dowolnym miejscu.

Oceniając powyższe szczegóły obwodu, wykryto wiele wad i wad. Ukończony tor (miejmy nadzieję) przedstawiono poniżej.

Powyższy obwód można dodatkowo ulepszyć o funkcję automatycznej korekcji obciążenia, jak pokazano poniżej. Jest realizowany przez włączenie stopnia opto-sprzęgacza LED / LDR.

Ostateczny zweryfikowany projekt powyższego obwodu można znaleźć w następującym poście: https: //homemade-circuits.com/2013/10/modified-sine-wave-inverter-circuit.html