Falownik PWM wykorzystujący obwód IC TL494

Wypróbuj Nasz Instrument Do Eliminowania Problemów





Bardzo prosty, ale bardzo wyrafinowany zmodyfikowany obwód falownika sinusoidalnego jest przedstawiony w następnym poście. Zastosowanie PWM IC TL494 nie tylko sprawia, że ​​konstrukcja jest niezwykle ekonomiczna dzięki liczbie części, ale także jest wysoce wydajna i dokładna.

Używanie TL494 do projektowania

Plik IC TL494 to wyspecjalizowany układ PWM i jest idealnie zaprojektowany do wszystkich typów obwodów, które wymagają precyzyjnych wyjść opartych na PWM.



Chip ma wbudowane wszystkie wymagane funkcje do generowania dokładnych PWM, które można dostosowywać zgodnie ze specyfikacjami aplikacji użytkownika.

Tutaj omawiamy wszechstronny zmodyfikowany obwód falownika sinusoidalnego oparty na PWM, który zawiera układ scalony TL494 do wymaganego zaawansowanego przetwarzania PWM.



Odnosząc się do powyższego rysunku, różne funkcje wyprowadzeń układu scalonego do realizacji operacji falownika PWM można zrozumieć w następujących punktach:

Funkcja pinów układu IC TL494

Pin # 10 i pin # 9 to dwa wyjścia układu scalonego, które są ustawione do pracy w tandemie lub w konfiguracji bieguna totemu, co oznacza, że ​​oba pinouty nigdy nie staną się dodatnie razem, a raczej będą oscylować naprzemiennie od napięcia dodatniego do zera, czyli wtedy pin # 10 jest dodatni, pin # 9 odczyta zero woltów i odwrotnie.

Układ scalony może wytwarzać powyższe wyjście bieguna totemu, łącząc pin # 13 z pinem # 14, który jest pinem wyjściowym napięcia odniesienia układu scalonego ustawionym na + 5V.

Tak więc, dopóki pin # 13 jest uzbrojony w to odniesienie + 5V, pozwala to układowi scalonemu na wytwarzanie naprzemiennych wyjść przełączających, jednak jeśli pin # 13 jest uziemiony, wyjścia układu scalonego są zmuszone do przełączania w trybie równoległym (tryb single ended), co oznacza, że ​​oba wyjścia pin10 / 9 zaczną się przełączać razem, a nie naprzemiennie.

Pin12 układu scalonego jest pinem zasilania układu scalonego, który można zobaczyć jako podłączony do akumulatora za pomocą rezystorów 10-omowych, które odfiltrowują wszelkie możliwe impulsy lub przepięcia włączające układ scalony.

Pin # 7 jest głównym uziemieniem układu scalonego, podczas gdy pin # 4 i pin # 16 są uziemione w określonych celach.

Pin # 4 to kod DTC lub pinout kontroli czasu martwego układu scalonego, który określa czas martwy lub przerwę między okresami włączenia przełącznika dwóch wyjść układu scalonego.

Domyślnie musi być podłączony do uziemienia, aby układ scalony generował minimalny okres dla `` czasu martwego '', jednak w celu uzyskania wyższych okresów czasu martwego, ten pinout może być zasilany zewnętrznym zmiennym napięciem od 0 do 3,3 V, co pozwala na liniowe kontrolowany czas martwy od 0 do 100%.

Pin # 5 i pin # 6 to wyprowadzenia częstotliwości układu scalonego, które muszą być połączone z zewnętrzną siecią Rt, Ct (rezystor, kondensator) w celu ustawienia wymaganej częstotliwości na wyjściach układu scalonego.

Każdy z nich można zmienić w celu dostosowania wymaganej częstotliwości, w proponowanym obwodzie falownika ze zmodyfikowaną modulacją PWM stosujemy rezystor zmienny, aby umożliwić to samo. Może być dostosowany do osiągnięcia częstotliwości 50 Hz lub 60 Hz na pinach 9/10 układu scalonego zgodnie z wymaganiami, przez użytkownika.

IC TL 494 posiada podwójną sieć opampów wewnętrznie ustawioną jako wzmacniacze błędów, które są ustawione tak, aby korygować i wymiarować cykle robocze przełączania wyjścia lub PWM zgodnie ze specyfikacjami aplikacji, tak że wyjście wytwarza dokładne PWM i zapewnia idealne dostosowanie RMS dla stopień wyjściowy.

Funkcja wzmacniacza błędu

Wejścia wzmacniaczy błędu są skonfigurowane między stykami 15 i 16 dla jednego z wzmacniaczy błędu oraz stykami 1 i 2 dla drugiego wzmacniacza błędu.

Zwykle tylko jeden wzmacniacz błędu jest używany do opisywanego automatycznego ustawienia PWM, a drugi wzmacniacz błędu jest utrzymywany w stanie uśpienia.

Jak widać na schemacie, wzmacniacz błędu z wejściami na pinach 15 i pin 16 jest nieaktywny przez uziemienie nieodwracającego pinu 16 i podłączenie odwracającego pinu 15 do + 5V za pomocą pin14.

Więc wewnętrznie wzmacniacz błędu powiązany z powyższymi pinami pozostaje nieaktywny.

Jednak wzmacniacz błędu mający pin1 i pin2 jako wejścia są tutaj efektywnie wykorzystywane do implementacji korekcji PWM.

Rysunek pokazuje, że pin 1, który jest nieodwracającym wejściem wzmacniacza błędu, jest połączony z pinem odniesienia 5 V # 14, za pośrednictwem regulowanego dzielnika potencjału za pomocą potencjometru.

Wejście odwracające jest połączone z pinem 3 (pinem sprzężenia zwrotnego) układu scalonego, który jest w rzeczywistości wyjściem wzmacniaczy błędu i umożliwia utworzenie pętli sprzężenia zwrotnego dla pinu 1 układu scalonego.

Powyższa konfiguracja pinów 1/2/3 pozwala na dokładne ustawienie wyjściowych PWM poprzez regulację potencjometru pin # 1.

Na tym kończy się główny przewodnik dotyczący implementacji wyprowadzeń dla omawianego zmodyfikowanego falownika sinusoidalnego wykorzystującego układ scalony TL494.

Stopień mocy wyjściowej falownika

Teraz dla wyjściowego stopnia mocy możemy wizualizować kilka używanych mosfetów, napędzanych przez buforowy stopień BJT push-pull.

Stopień BJT zapewnia idealną platformę przełączającą dla mosfetów, zapewniając mosfety z minimalnymi problemami z rozproszoną indukcyjnością i szybkim rozładowaniem wewnętrznej pojemności tranzystorów. Szeregowe rezystory bramkowe zapobiegają wszelkim przejściom próbującym przedostać się do płodu, zapewniając w ten sposób całkowicie bezpieczne i wydajne operacje.

Dreny mosfet są połączone z transformatorem mocy, który może być zwykłym transformatorem z rdzeniem żelaznym o podstawowej konfiguracji 9-0-9 V, jeśli bateria falownika ma napięcie 12 V, a wtórna może mieć napięcie 220 V lub 120 V zgodnie ze specyfikacją kraju użytkownika .

Moc falownika jest w zasadzie określana przez moc transformatora i pojemność baterii AH, parametry te można zmieniać według własnego wyboru.

Korzystanie z transformatora ferrytowego

Aby wykonać kompaktowy falownik sinusoidalny PWM, transformator z rdzeniem żelaznym można zastąpić transformatorem z rdzeniem ferrytowym. Szczegóły dotyczące uzwojenia tego samego można zobaczyć poniżej:

Używając super emaliowanego drutu miedzianego:

Podstawowa: nawiń 5 x 5 zwojów na środek, używając 4 mm (dwa 2 mm pasma nawinięte równolegle)

Wtórny: nawijanie 200 do 300 zwojów o 0,5 mm

Rdzeń: dowolny odpowiedni rdzeń EE, który byłby w stanie wygodnie pomieścić te uzwojenia.

Obwód falownika TL494 z pełnym mostkiem

Poniższy projekt może być użyty do wykonania obwodu falownika z pełnym mostkiem lub mostkiem H z układem IC TL 494.

Jak widać, kombinacja mosfetów z kanałem p i n kanałowych jest używana do tworzenia pełnej sieci mostkowej, co czyni rzeczy raczej prostymi i unika złożonej sieci kondensatorów rozruchowych, która normalnie staje się niezbędna dla falowników z pełnym mostkiem, mających tylko n kanałowy mosfet.

Jednak włączenie mosfetów z kanałem p po stronie wysokiej i kanału n po stronie dolnej sprawia, że ​​projekt jest podatny na problemy z przebiciem.

Aby uniknąć przebicia, należy zapewnić odpowiedni czas martwy przy użyciu IC TL 494, a tym samym zapobiec jakiejkolwiek możliwości takiej sytuacji.

Bramki IC 4093 służą do zagwarantowania doskonałej izolacji obu stron pełnego przewodzenia mostka i prawidłowego przełączania pierwotnej strony transformatora.

Wyniki symulacji




Poprzedni: Obwód głośnika wzmacniacza wyzwalanego muzyką Dalej: Obwód ładowarki słonecznej PWM