Вход на сайт

Зарегистрировавшись на сайте Вы сможете добавлять свои материалы






Инверторный генератор самодельный


Генератор своими руками на 220 вольт. Теперь отключения света не страшны / Хабр

Я покажу как собрать простой, но достаточно мощный, генератор на 220 вольт.

Потребуется:

— коллекторный мотор, можно другой на 12 вольт
— насадка на ось мотора — патрон от дрели
— бесперебойник UPS или инвертор с 12 на 220
— диод на 10 ампер: Д214, Д242, Д215, Д232, КД203 и т. д.
— провода
— велосипед
— и желательно аккумулятор на 12 вольт
Сборка:

— закрепляем велосипед так, что бы заднее колесо крутилось свободно, вывешиваем его
— прикручиваем патрон на ось мотора
— крепим мотор так, что бы патрон плотно прижимался к колесу, можно подтянуть его пружиной
— подключаем мотор к аккумулятору: минусовой провод мотора к минусу аккумулятора, плюсовой провод мотора к аноду диода, катод диода к плюсу аккумулятора
— аккумулятор соединяем с бесперебойником или с инвертором
Всё! К бесперебойнику можно подключать потребители на 220 вольт и пользоваться электричеством! Как только аккумулятор разрядится, достаточно будет покрутить педали и примерно через час аккумулятор зарядится.
Где взять детали?

— мотор можно купить в автомобильном магазине: мотор вентилятора охлаждения. Стоит не дорого. А если хочешь почти даром, тогда его можно скрутить на пункте приёма металла, из старого авто.
— бесперебойник от персонального ПК, можно старый с негожим внутренним аккумулятором. Или инвертор 12 — 220, продаётся в автомобильных магазинах.
— диод на 10 ампер, например: Д305, Д214, Д242, Д243, Д245, Д215, Д232,
Д246, Д203, Д233, КД210, КД203 и т. д. Продаётся в магазинах радио запчастей. Или можно его выкрутить из старой техники.
Мой опыт:

Несколько месяцев я пользовался этим генератором и он показал довольно не плохие результаты! Зарядный ток аккумулятора был примерно 10 ампер и зависел от того как крутить педали. Если крутить не спеша, получалось 5 ампер, если крутить максимально быстро, то 20 ампер. Средняя мощность генератора — 120 ватт. В основном пользовался потребителями малой мощности:

— 3 Вт — зарядка телефона
— 5 Вт — радио приёмник
— 7 Вт — зарядка и пользование планшетом
— 10 Вт — зарядное фотоаппарата, фонарика и видеокамеры
— 12 Вт — энергосберегающая лампочка
— 30 Вт — музыкальный центр
— 40 Вт — ноутбук
— 70 Вт — телевизор (включал редко)

Мне хватало заряда почти на день, после чего я в течении часа крутил педали и вновь можно было пользоваться электричеством.

Если кто знает другие методы добычи электричества в домашних условиях делитесь в комментариях.

Как спроектировать инвертор - теория и учебное пособие

В этом посте объясняются фундаментальные советы и теории, которые могут быть полезны новичкам при разработке или работе с основными концепциями инвертора. Узнаем больше.

Что такое инвертор

Это устройство, которое преобразует или инвертирует низкое напряжение и высокий потенциал постоянного тока в слаботочное высокое переменное напряжение, например, от автомобильного источника питания 12 В в выходное напряжение 220 В переменного тока.

Основной принцип, лежащий в основе вышеупомянутого преобразования

Основной принцип преобразования низкого постоянного напряжения в высоковольтный переменного тока заключается в использовании накопленного высокого тока внутри источника постоянного тока (обычно батареи) и повышения его до высокого напряжения. AC.

Это в основном достигается за счет использования катушки индуктивности, которая в первую очередь представляет собой трансформатор с двумя наборами обмоток, а именно первичной (вход) и вторичной (выход).

Первичная обмотка предназначена для приема постоянного сильноточного входа, а вторичная - для инвертирования этого входа в соответствующий высоковольтный слаботочный переменный выход.

Что такое переменное напряжение или ток

Под переменным напряжением мы понимаем напряжение, которое меняет свою полярность с положительной на отрицательную и наоборот много раз в секунду в зависимости от заданной частоты на входе трансформатора.

Обычно эта частота составляет 50 или 60 Гц в зависимости от технических характеристик коммунальных предприятий конкретной страны.

Искусственно сгенерированная частота используется с вышеуказанными скоростями для питания выходных каскадов, которые могут состоять из силовых транзисторов, МОП-транзисторов или GBT, интегрированных с силовым трансформатором.

Силовые устройства реагируют на подаваемые импульсы и возбуждают подключенную обмотку трансформатора с соответствующей частотой при заданном токе и напряжении батареи.

Вышеупомянутое действие индуцирует эквивалентное высокое напряжение на вторичной обмотке трансформатора, которое в конечном итоге выдает требуемые 220 или 120 В переменного тока.

Простое ручное моделирование

Следующее ручное моделирование демонстрирует основной принцип работы двухтактной инверторной схемы на основе трансформатора с центральным отводом.

Когда первичная обмотка переключается поочередно с током батареи, эквивалентное количество напряжения и тока индуцируется во вторичной обмотке в режиме обратного хода, который освещает подключенную лампочку.

В инверторах с схемным управлением реализована та же операция, но с помощью силовых устройств и схемы генератора, которая переключает обмотку с гораздо большей скоростью, обычно с частотой 50 Гц или 60 Гц.

Таким образом, в инверторе одно и то же действие из-за быстрого переключения приведет к тому, что нагрузка будет всегда оставаться включенной, хотя в действительности нагрузка будет включаться / выключаться с частотой 50 Гц или 60 Гц.

Как трансформатор преобразует заданный вход

Как обсуждалось выше, трансформатор обычно имеет две обмотки: одну первичную, а другую вторичную.

Две обмотки реагируют таким образом, что при приложении тока переключения к первичной обмотке пропорционально соответствующая мощность будет передаваться через вторичную обмотку за счет электромагнитной индукции.

Поэтому предположим, что если первичная обмотка рассчитана на 12 В, а вторичная на 220 В, колеблющийся или пульсирующий вход постоянного тока 12 В на первичной стороне будет индуцировать и генерировать 220 В переменного тока на клеммах вторичной обмотки.

Однако вход первичной обмотки не может быть постоянным током, то есть, хотя источником может быть постоянный ток, он должен подаваться в импульсной форме или периодически через первичную обмотку, или в форме частоты на заданном уровне, мы обсуждали это в предыдущем разделе.

Это необходимо для того, чтобы можно было реализовать присущие индуктору атрибуты, согласно которым индуктор ограничивает флуктуирующий ток и пытается уравновесить его, подавая эквивалентный ток в систему во время отсутствия входного импульса, также известного как явление обратного хода.

Следовательно, когда подается постоянный ток, первичная обмотка сохраняет этот ток, а когда постоянный ток отсоединяется от обмотки, позволяет обмотке отбрасывать накопленный ток через свои клеммы.

Однако, поскольку клеммы отключены, эта обратная ЭДС индуцируется во вторичной обмотке, создавая необходимый переменный ток на вторичных выходных клеммах.

Таким образом, приведенное выше объяснение показывает, что схема генератора импульсов или, проще говоря, схема генератора становится обязательной при разработке инвертора.

Основные этапы схемы инвертора

Для создания базового функционального инвертора с достаточно хорошей производительностью вам потребуются следующие основные элементы:

Блок-схема

Вот блок-схема, которая иллюстрирует, как реализовать вышеуказанные элементы с помощью простого конфигурация (центральный кран двухтактный).

Как спроектировать схему генератора для инвертора

Схема генератора является решающим этапом схемы в любом инверторе, поскольку этот этап отвечает за переключение постоянного тока на первичную обмотку трансформатора.

Каскад генератора, пожалуй, самая простая часть инверторной схемы. По сути, это нестабильная конфигурация мультивибратора, которую можно создать разными способами.

Вы можете использовать вентили NAND, вентили NOR, устройства со встроенными генераторами, такие как IC 4060, IC LM567 или просто IC 555.Другой вариант - использование транзисторов и конденсаторов в штатном нестабильном режиме.

На следующих изображениях показаны различные конфигурации генератора, которые можно эффективно использовать для достижения основных колебаний для любой предлагаемой конструкции инвертора.

На следующих схемах мы видим несколько популярных схем генераторов, выходы представляют собой прямоугольные импульсы, которые на самом деле являются положительными импульсами, высокие квадратные блоки указывают положительные потенциалы, высота квадратных блоков указывает уровень напряжения, который обычно равен приложенное к ИС напряжение питания, а ширина квадратных блоков указывает промежуток времени, в течение которого это напряжение сохраняется.

Роль генератора в схеме инвертора

Как обсуждалось в предыдущем разделе, каскад генератора требуется для генерации основных импульсов напряжения для питания последующих каскадов мощности.

Однако импульсы от этих каскадов могут быть слишком низкими для их токовых выходов, и поэтому они не могут быть поданы непосредственно на трансформатор или на силовые транзисторы в выходном каскаде.

Чтобы довести ток колебаний до требуемых уровней, обычно используется промежуточный каскад драйвера, который может состоять из пары транзисторов средней мощности с высоким коэффициентом усиления или даже чего-то более сложного.

Однако сегодня, с появлением сложных МОП-транзисторов, каскад драйвера может быть полностью исключен.

Это связано с тем, что МОП-транзисторы являются устройствами, зависящими от напряжения и не зависят от величин тока для работы.

При наличии потенциала выше 5 В на затворе и истоке большинство МОП-транзисторов будут насыщаться и полностью проводить через свой сток и исток, даже если ток составляет всего 1 мА

Это делает условия очень подходящими и простыми в применении их для инверторных приложений.

Мы можем видеть, что в вышеуказанных схемах генератора выход представляет собой один источник, однако во всех топологиях инвертора нам требуются импульсные выходы с попеременной или противоположной поляризацией от двух источников. Этого можно просто достичь, добавив каскад затвора инвертора (для инвертирования напряжения) к существующему выходу генераторов, см. Рисунки ниже.

Конфигурирование каскада генератора для проектирования небольших схем инвертора

Теперь давайте попробуем понять простые методы, с помощью которых описанные выше каскады генератора могут быть соединены с силовым каскадом для быстрого создания эффективных конструкций инверторов.

Проектирование схемы инвертора с использованием генератора затвора НЕ

На следующем рисунке показано, как небольшой инвертор может быть сконфигурирован с использованием генератора затвора НЕ, такого как IC 4049.

Здесь в основном N1 / N2 формирует каскад генератора, который создает необходимые тактовые частоты 50 Гц или 60 Гц или колебания, необходимые для работы инвертора. N3 используется для инвертирования этих часов, потому что нам нужно применить часы с противоположной поляризацией для каскада силового трансформатора.

Однако мы также можем видеть вентили N4, N5, N6, которые настроены на входной и выходной линиях N3.

На самом деле N4, N5, N6 просто включены для размещения 3 дополнительных вентилей, доступных внутри IC 4049, в противном случае только первые N1, N2, N3 могут быть использованы для операций без каких-либо проблем.

Три дополнительных шлюза действуют как буферы, а также следят за тем, чтобы эти вентили не оставались неподключенными, что в противном случае может оказать неблагоприятное воздействие на ИС в долгосрочной перспективе.

Синхронизирующие импульсы с противоположной поляризацией на выходах N4 и N5 / N6 подаются на базы каскада силового BJT с использованием мощных BJT TIP142, которые способны выдерживать хороший ток 10 А.Можно увидеть конфигурацию трансформатора на коллекторах BJT.

Вы обнаружите, что в приведенной выше конструкции не используются промежуточные каскады усилителя или драйвера, потому что сам TIP142 имеет внутренний каскад Дарлингтона BJT для необходимого встроенного усиления и, следовательно, может с комфортом усиливать низковольтные тактовые импульсы от ворот НЕ. в сильноточные колебания в подключенной обмотке трансформатора.

Другие конструкции инвертора IC 4049 можно найти ниже:

Самодельная схема инвертора мощностью 2000 ВА

Простейшая схема источника бесперебойного питания (ИБП)

Проектирование схемы инвертора с использованием триггера Шмидта Осциллятор с затвором NAND

На следующем рисунке показано, как работает генератор Схема с использованием IC 4093 может быть интегрирована с аналогичным силовым каскадом BJT для создания полезной конструкции инвертора.

На рисунке показана конструкция небольшого инвертора, использующего триггерные вентили И-НЕ IC 4093 Шмидта. Совершенно идентично и здесь можно было бы избежать N4, и базы BJT могли бы быть напрямую подключены через входы и выходы N3. Но опять же, N4 включен, чтобы разместить один дополнительный вентиль внутри IC 4093 и гарантировать, что его входной контакт не останется неподключенным.

Больше похожих IC 4093 Inverter

.

Самодельный инвертор мощностью 2000 Вт со схемой

Несколько дней назад компания GoHz сделала дома инвертор на 24 В и 2000 Вт, поделившись некоторыми конструктивными схемами и принципиальными схемами.


Тестирование инвертора мощности. Снимок сделан в коротком замыкании.


Форма выходного сигнала. Точность SPWM EG8010 не была достаточно высокой, поэтому выходной сигнал инвертора не был достаточно хорошим, как чистый синусоидальный сигнал. Время мертвой зоны было немного большим (1 мкс), при этом точка перехода через ноль выглядела не очень хорошо, чтобы обеспечить безопасность лампы, GoHz не настраивал ее.


Это был тест при полной нагрузке инвертора мощности, двух водонагревателей, около 2000 Вт, вода полностью кипела. Максимальная подключенная нагрузка составляла 3000 Вт в течение примерно 10 секунд, из-за ограничения источника питания постоянного тока (параллельное подключение большой батареи постоянного тока и двух небольших батарей), GoHz не продолжил тестирование. Отрегулируйте потенциометр ограничения мощности инвертора, ограничьте максимальную мощность на уровне 2500 Вт (чуть больше 2500 Вт), инвертор мощности работает менее двух секунд, прежде чем выключить выход.Также устанавливается защита от короткого замыкания примерно на две секунды для отключения выхода. По причине программирования EG8010, инвертор продолжит работу через несколько секунд, если питание не будет отключено. Этот силовой инвертор имеет хорошую пусковую способность, он занимает всего около 1 секунды для двух параллельных солнечных ламп мощностью 1000 Вт. Этот инвертор рассчитан на мощность около 2200 Вт, заголовок этой статьи - 2000 Вт, потому что максимальный выходной ток источника постоянного тока составляет 100 А, поэтому GoHz проверил его на 2000 Вт, в течение более 12 часов тестирования он может хорошо работать при 2000 Вт, при реальной нагрузке в 2500 Вт проблем не возникнет.


Это форма сигнала уровня D на передней трубке, когда инвертор мощности работал при полной нагрузке 2000 Вт.


Расширение формы волны D уровня форвакуумной трубки при полной нагрузке инвертора 2000 Вт.


Это силовой инвертор в тесте энергопотребления без нагрузки.
Это видно из двух мультиметров, потребляемая мощность без нагрузки составляет 24,6 * 0,27 = 6,642 Вт, потребление без нагрузки относительно низкое, его можно использовать для фотоэлектрических, автомобильных аккумуляторов и других новых энергетических систем.


Передний тороидальный трансформатор. Сложены два ферритовых кольца 65 * 35 * 25 мм, первичный 3T + 3T с 16 проводами 1 мм, вторичный был использован очень тонкой многожильной проволокой с запутанной намоткой 42T, вспомогательное питание 3T.


Используя 4 пары резисторов ixfh80n10, 80A, 100V, 12,5 миллиом. Выпрямители - это 4 комплекта MUR1560, два больших электролитических конденсатора 450V470uF, 4 японских химических конденсатора 35V1000uF для входа 24V DC.


Задняя силовая трубка - 4 шт. FQA28N50, выходной дроссель - 52 мм с 1.5-миллиметровая эмалированная проволока 120T, индуктивность 1 мГн, конденсаторы - 2 комплекта предохранительных конденсаторов по 4,7 мкФ. Два высокочастотных плеча FQL40N50 и два низкочастотных плеча FQA50N50.


Тест на короткое замыкание. Этот силовой инвертор чувствителен к защите от короткого замыкания, после более чем 100 раз испытаний на короткое замыкание (питание при коротком замыкании, короткое замыкание без нагрузки, короткое замыкание при полной нагрузке, короткое замыкание при нагрузке), силовой инвертор все еще работает нормально. Выходные клеммы инвертора и пинцета были покрыты шрамами.

Вот секция схемы, познакомьтесь с основами этого силового инвертора, сделайте инвертор своими руками.


Передняя плата Плата питания постоянного и постоянного тока, обычная двухтактная. (Загрузите файл PDF)


Схема драйвера прямой передачи постоянного тока. Имеет защиту от понижения и перенапряжения, защиту от перегрузки по току, защита от перегрузки по току осуществляется путем падения пробирки. Схема обычная SG3525 + LM393. (Загрузите файл в формате PDF)


Схема DC-AC в обратном направлении, также используется обычная схема, нет ничего нового, уникальной является дополнительная цепь обнаружения высокого напряжения, что означает, что когда напряжение постоянного тока выше 240 В постоянного тока, вспомогательное питание включается, и начинает работать обратная схема.При отладке добавьте функцию отключения схемы привода SPWM при падении вспомогательного питания, чтобы предотвратить инциденты с бомбардировкой инвертора, когда вспомогательный источник питания падает, но напряжение постоянного тока все еще высокое, добавив эту функцию, мы можем отключить питание инвертор в коротком замыкании. (Загрузите файл PDF)


Схема платы драйвера SPWM, EG8010 + IR2110, для обнаружения падения напряжения для защиты от короткого замыкания. (Скачать файл PDF)

Документ по теме: Руководство по покупке автомобильного инвертора

Покупка синусоидального инвертора на ГГц.com, инвертор 300 Вт, инвертор 500 Вт, инвертор 1000 Вт ...

.

3 схемы синусоидального инвертора SG3525 высокой мощности

В сообщении объясняются 3 мощные, но простые схемы синусоидального инвертора 12 В с использованием одной микросхемы SG 3525. Первая схема оснащена функцией обнаружения и отключения низкого заряда батареи, а также автоматическим выходом функция регулирования напряжения.

Эта схема была запрошена одним из заинтересованных читателей этого блога. Давайте узнаем больше о запросе и работе схемы.

Дизайн №1: Базовый модифицированный синус

В одном из предыдущих постов я обсуждал работу выводов IC 3525, используя данные, я разработал следующую схему, которая, хотя и является довольно стандартной в своей конфигурации, включает в себя разряженную батарею. функция отключения, а также автоматическое усиление регулирования мощности.

Следующее объяснение проведет нас через различные этапы схемы, давайте изучим их:

Как видно на данной диаграмме, ICSG3525 настроен в своем стандартном режиме генератора / генератора ШИМ, где определяется частота колебаний на C1, R2 и P1.

P1 можно настроить для получения точных частот в соответствии с требуемыми спецификациями приложения.

Диапазон P1 составляет от 100 Гц до 500 кГц, здесь нас интересует значение 100 Гц, которое в конечном итоге обеспечивает 50 Гц на двух выходах на контакте № 11 и контакте № 14.

Два вышеуказанных выхода поочередно колеблются в двухтактном режиме (тотемный полюс), приводя подключенные МОП-транзисторы в состояние насыщения с фиксированной частотой - 50 Гц.

МОП-транзисторы в ответ «толкают и подтягивают напряжение / ток батареи через две обмотки трансформатора, которые, в свою очередь, генерируют необходимый сетевой переменный ток на выходной обмотке трансформатора.

Пиковое напряжение, генерируемое на выходе, будет где-то около 300 Вольт, которое необходимо отрегулировать до 220 В RMS, используя измеритель RMS хорошего качества и отрегулировав P2.

P2 фактически регулирует ширину импульсов на выводе №11 / №14, что помогает обеспечить требуемое среднеквадратичное значение на выходе.

Эта функция обеспечивает изменение синусоидальной формы сигнала с ШИМ-управлением на выходе.

Функция автоматического регулирования выходного напряжения

Поскольку микросхема упрощает вывод выводов управления ШИМ, это расположение выводов можно использовать для включения автоматического регулирования вывода системы.

Контакт # 2 - это вход считывания внутреннего встроенного операционного усилителя ошибки, обычно напряжение на этом контакте (не inv.) не должен превышать отметку 5,1 В по умолчанию, потому что контакт № 1 inv имеет внутреннее значение 5,1 В.

Пока вывод № 2 находится в пределах указанного предела напряжения, функция коррекции ШИМ остается неактивной, однако в тот момент, когда напряжение на выводе № 2 имеет тенденцию подниматься выше 5,1 В, выходные импульсы впоследствии сужаются в попытке исправить и соответственно сбалансируйте выходное напряжение.

Здесь используется небольшой измерительный трансформатор TR2 для получения выборочного напряжения на выходе, это напряжение соответствующим образом выпрямляется и подается на контакт № 2 микросхемы IC1.

P3 настроен таким образом, что подаваемое напряжение остается значительно ниже предела 5,1 В, когда выходное напряжение RMS составляет около 220 В. Это устанавливает функцию автоматического регулирования контура.

Теперь, если по какой-либо причине выходное напряжение стремится превысить установленное значение, активируется функция коррекции ШИМ, и напряжение снижается.

В идеале P3 должен быть установлен так, чтобы среднеквадратичное выходное напряжение было фиксированным на уровне 250 В.

Таким образом, если указанное выше напряжение упадет ниже 250 В, коррекция PWM попытается подтянуть его вверх, и наоборот, это поможет получить двухстороннее регулирование выхода,

Тщательное исследование покажет, что включение R3 , R4, P2 не имеют смысла, их можно удалить из схемы.P3 может использоваться исключительно для получения на выходе заданного ШИМ-управления.

Функция отключения при низком заряде батареи

Другая удобная функция этой схемы - возможность отключения при низком заряде батареи.

Опять же, это введение становится возможным благодаря встроенной функции отключения IC SG3525.

Контакт № 10 ИС будет реагировать на положительный сигнал и отключит выход до тех пор, пока сигнал не будет заблокирован.

Операционный усилитель 741 здесь работает как детектор низкого напряжения.

P5 следует установить так, чтобы на выходе 741 оставался низкий логический уровень, пока напряжение батареи выше порога низкого напряжения, это может быть 11,5 В. 11 В или 10,5 по выбору пользователя, в идеале не должно быть меньше 11 В.

Как только это установлено, если напряжение батареи имеет тенденцию опускаться ниже отметки низкого напряжения, выход IC мгновенно становится высоким, активируя функцию отключения IC1, предотвращая любую дальнейшую потерю напряжения батареи.

Резисторы обратной связи R9 и P4 обеспечивают фиксацию положения, даже если напряжение батареи имеет тенденцию подниматься до некоторых более высоких уровней после активации операции отключения.

Список деталей

Все резисторы имеют MFR 1/4 Вт и 1%. если не указано иное.

  • R1, R7 = 22 Ом
  • R2, R4, R8, R10 = 1K
  • R3 = 4K7
  • R5, R6 = 100 Ом
  • R9 = 100K
  • C1 = 0,1 мкФ / 50 В MKT
  • C2 , C3, C4, C5 = 100 нФ
  • C6, C7 = 4,7 мкФ / 25 В
  • P1 = 330K предустановка
  • P2 --- P5 = 10K предустановок
  • T1, T2 = IRF540N
  • D1 ---- D6 = 1N4007
  • IC1 = SG 3525
  • IC2 = LM741
  • TR1 = 8-0-8В..... ток в соответствии с требованиями
  • TR2 = 0-9 В / 100 мА Батарея = 12 В / 25 до 100 Ач

Стадия операционного усилителя с низким зарядом батареи на показанной выше схеме может быть изменена для лучшего отклика, как показано ниже схема:

Здесь мы можем видеть, что pin3 из ОУ теперь имеет свою собственную опорную сеть с помощью D6 и R11, и не зависит от опорного напряжения от IC 3525 pin16.

Вывод 6 операционного усилителя использует стабилитрон для предотвращения любых утечек, которые могут нарушить контакт 10 SG3525 во время его нормальной работы.

R11 = 10K
D6, D7 = стабилитроны, 3,3 В, 1/2 Вт

Другая конструкция с автоматической коррекцией обратной связи по выходу

Схема # 2:

В приведенном выше разделе мы изучили базовую версию IC SG3525 разработан для получения модифицированной синусоидальной волны при использовании в топологии инвертора, и эта базовая конструкция не может быть улучшена для получения чистой синусоидальной волны в ее типичном формате.

Хотя модифицированный выходной сигнал прямоугольной или синусоидальной формы может быть в порядке со своим среднеквадратичным свойством и разумно подходящим для питания большинства электронного оборудования, он никогда не может сравниться по качеству с чистым синусоидальным выходом инвертора.

Здесь мы собираемся изучить простой метод, который можно использовать для улучшения любой стандартной схемы инвертора SG3525 до аналоговой синусоиды.

Для предлагаемого усовершенствования базовый инвертор SG3525 может быть любой стандартной конструкции инвертора SG3525, сконфигурированной для создания модифицированного выходного сигнала ШИМ. Этот раздел не имеет решающего значения, и можно выбрать любой предпочтительный вариант (вы можете найти много в Интернете с небольшими отличиями).

Я обсуждал исчерпывающую статью о том, как преобразовать прямоугольный инвертор в синусоидальный инвертор в одном из моих предыдущих постов, здесь мы применяем тот же принцип для обновления.

Как происходит преобразование прямоугольной волны в синусоидальную

Вам может быть интересно узнать, что именно происходит в процессе преобразования, которое преобразует выходной сигнал в чистую синусоиду, подходящую для всех чувствительных электронных нагрузок.

Это в основном достигается за счет оптимизации прямоугольных импульсов с резким ростом и спадом в плавно нарастающие и падающие волны. Это выполняется путем измельчения или разбивки выходящих прямоугольных волн на множество однородных частей.

В реальном синусоиде форма сигнала создается посредством экспоненциального нарастания и спада, где синусоидальная волна постепенно поднимается и опускается в течение своих циклов.

В предлагаемой идее форма волны не представлена ​​экспоненциально, а прямоугольные волны разбиты на части, которые в конечном итоге принимают форму синусоиды после некоторой фильтрации.

«Прерывание» осуществляется путем подачи рассчитанной ШИМ на вентили полевого транзистора через каскад буфера BJT.

Типовая схема преобразования сигнала SG3525 в сигнал чисто синусоидальной формы показана ниже. Эта конструкция на самом деле является универсальной, которая может быть реализована для модернизации всех прямоугольных инверторов до синусоидальных.

Предупреждение. Если вы используете SPWM в качестве входа, замените нижний BC547 на BC557. Излучатели будут подключаться к буферной ступени, коллектор к земле, базы к входу SPWM.

Как может быть на приведенной выше диаграмме, два нижних транзистора BC547 запускаются питанием или входом ШИМ, что заставляет их переключаться в соответствии с рабочими циклами включения / выключения ШИМ.

Это, в свою очередь, быстро переключает импульсы 50 Гц BC547 / BC557, поступающие с выходных контактов SG3525.

Вышеупомянутая операция в конечном итоге вынуждает МОП-транзисторы также включать и выключать несколько раз для каждого из циклов 50/60 Гц и, следовательно, генерировать аналогичную форму сигнала на выходе подключенного трансформатора.

Желательно, чтобы входная частота ШИМ была в 4 раза больше базовой частоты 50 или 60 Гц. так что каждые циклы 50/60 Гц разбиваются на 4 или 5 частей, но не более этого, что в противном случае могло бы вызвать нежелательные гармоники и нагрев mosfet.

Схема ШИМ

Входной сигнал ШИМ для описанной выше конструкции может быть получен с использованием любой стандартной нестабильной конструкции IC 555, как показано ниже: основание транзисторов BC547 в первой конструкции, так что выходной сигнал схемы инвертора SG3525 принимает среднеквадратичное значение, близкое к среднеквадратичному значению синусоидального сигнала сети.

Использование SPWM

Хотя описанная выше концепция значительно улучшила бы выходной сигнал с измененной прямоугольной формой типичной схемы инвертора SG3525, еще лучшим подходом могло бы быть использование схемы генератора SPWM.


В этой концепции «прерывание» каждого из прямоугольных импульсов реализуется посредством пропорционально изменяющихся рабочих циклов ШИМ, а не фиксированного рабочего цикла.

Я уже обсуждал, как сгенерировать SPWM с помощью операционного усилителя, та же теория может быть использована для питания каскада драйвера любого инвертора прямоугольной формы.

Простую схему для генерации SPWM можно увидеть ниже:

Использование IC 741 для обработки SPWM

В этой конструкции мы видим стандартный операционный усилитель IC 741, входные выводы которого сконфигурированы с парой источников треугольных волн, один из которых быстрее по частоте, чем другой.

Треугольные волны могут быть изготовлены из стандартной схемы на основе IC 556, соединенной как нестабильный и уплотнитель, как показано ниже:

.

Смотрите также