Laske akku, muuntaja, MOSFET invertterissä

Tässä viestissä opimme kuinka laskea taajuusmuuttajan parametrit oikein liittyvillä vaiheilla, kuten akku ja muuntaja, laskemalla parametrien vastaavuus oikein.

Johdanto

Taajuusmuuttajan tekeminen yksin voi olla ehdottomasti hauskaa. Jos tulokset eivät kuitenkaan ole tyydyttäviä, se voi pilata koko projektin tarkoituksen.

Erilaisten taajuusmuuttajaparametrien, kuten akun ja muuntajan, asentaminen ja konfigurointi todelliseen koottuun piiriin vaatii erityistä huolellisuutta ja huomiota optimaalisten tulosten saamiseksi kokoonpanosta.

Artikkelissa käsitellään kuinka lasketaan ja sovitetaan akku ja muuntaja asiaankuuluvan piirin kanssa, ja kerrotaan myös mahdollisista vikoista ja vastaavista vianmääritystoimista.

Artikkeli valaisee monia uusia tulokkaita joillakin tärkeillä vihjeillä, joista voi olla hyötyä muunninpiirin konfiguroinnissa akulla ja muuntajalla, jotta voidaan saavuttaa tehokkaita ja optimaalisia tuloksia.

Muuntajan ja akun ominaisuuksien laskeminen

Sillä aikaa invertterin tekeminen , on laskettava laajasti kaksi laskutoimitusta, nimittäin muuntaja ja paristojen luokitus.

1) muuntaja on mitoitettava suunnilleen kaksinkertainen taajuusmuuttajan kanssa odotettavissa olevan maksimikuormituksen kanssa. Esimerkiksi jos suunniteltu kuorma on 200 wattia, muuntajan on oltava vähintään 300 wattia. Tämä varmistaa taajuusmuuttajan sujuvan toiminnan ja vähemmän lämmöntuotantoa muuntajalta.

muuntajan jännite on oltava hieman pienempi kuin neliöaaltomuuntajien akun jännite.

PWM: ää tai SPWM: ää käsitteiden osalta sen tulisi kuitenkin olla yhtä suuri kuin MOSFET-porttien kohdalla käytetty keskimääräinen jännite. Tämä voidaan mitata mittaamalla keskimääräinen tasajännite, jota käytetään MOSFET-porttien oskillaattorivaiheesta. Oletetaan, että akun jännite on 12 V, mutta PWM: n takia keskimääräinen oskillaattorin kytkentäjännite on 7,5 V DC, mikä tarkoittaa, että muuntajan on oltava 7,5-0-7,5 V eikä 12-0-12 V.

2) Ja akun Ah tulee olla 10 kertaa suurempi kuin kuorman enimmäisvirta. Esimerkiksi jos akun nimellisarvo on 12 V ja kuorma 200 wattia, jakamalla 200 12: lla saadaan 16 ampeeria. Siksi akun Ah on oltava 10 kertaa suurempi kuin tämä vahvistin, eli 160 Ah. Tämä varmistaa, että akku toimii terveellä 0,1 C: n purkausnopeudella ja tarjoaa noin 8 tunnin varmuuskopion.

MOSFET-luokituksen laskeminen

Taajuusmuuttajan MOSFET-laskenta on itse asiassa melko yksinkertaista. On otettava huomioon, että MOSFETit ovat vain elektroniset kytkimet , ja se on luokiteltava aivan kuten arvostamme mekaanisia kytkimiämme. Tarkoittaen, että MOSFETin jännite- ja virranarvot on valittava riittävän hyvin, niin että jopa suurimmalla määritetyllä kuormituksella MOSFET toimii selvästi sen rikkoutumistason sisällä.

Voit varmistaa yllä olevan ehdon viittaamalla mosfetin tietolomake ja tarkista laitteen tyhjennyslähteen jännite ja jatkuvan tyhjennysvirran parametrit siten, että molemmat arvot ylittävät selvästi kuorman suurimmat kulutusarvot tai valitaan huomattavilla marginaaleilla.

Oletetaan, että jos kuorman mitoitusarvo on 200 wattia, jakamalla tämä akun 12 V: n jännitteellä saadaan 16 ampeeria. Siksi MOSFET voidaan valita jännitearvoilla välillä 24 V - 36 V sen tyhjennyslähteen jännitteeksi ( Vdss ), ja 24–30 ampeeria jatkuvana tyhjennysvirtana ( Id ).

Otetaan esimerkki yllä olevasta kuvasta MOSFET: stä, tässä määritetyn MOSFETin suurin siedettävä jännite Vdss on 75 V ja suurin siedettävä virta Id on 209 ampeeria, kun sitä käytetään asianmukaisella jäähdytyselementillä. Tämä tarkoittaa, että tätä MOSFETiä voidaan käyttää turvallisesti kaikissa sovelluksissa, joissa kuorman teho on enintään 14000 wattia.

Tämä huolehtii MOSFET-laitteista ja varmistaa laitteiden täydellisen toiminnan myös täydellä kuormituksella, mutta älä unohda asentaa niitä asianmukaisesti mitoitettuihin jäähdytyslevyihin.

Kun kaikki tarvittavat komponentit on hankittu yllä selitetyllä tavalla, on tärkeää saada ne yhteensopiviksi keskenään.

Vain akku, joka on yksi tärkeimmistä jäsenistä, toivottavasti ei vaadi ennakkotarkistuksia, koska painetun nimellisarvon ja ladattujen jänniteolosuhteiden tulisi olla riittävät osoittamaan sen luotettavuuden. Tässä oletetaan, että akun kunto on hyvä ja se on suhteellisen uusi ja 'terve'.

Muuntajan tarkistus

Muuntaja, joka on taajuusmuuttajan tärkein osa, tarvitsee varmasti perusteellisen teknisen arvioinnin. Se voidaan tehdä seuraavasti:

muuntajan luokitus voidaan parhaiten tarkistaa päinvastaisessa järjestyksessä, ts. liittämällä sen korkeamman jännitteen käämitys vaihtovirtajännitetuloon ja tarkistamalla päinvastainen käämi määritetyille lähdöille. Jos alemman jännitealueen virranarvot ovat tavallisen monitestaajan (DMM) maksimirajoissa, se voidaan tarkistaa kytkemällä päälle yllä oleva vaihtovirta ja kytkemällä mittari (asetettu, esimerkiksi AC 20 Ampeeriin) yli asiaankuuluva käämitys.

Pidä mittarin kytkimiä kytkettynä käämitysliittimien läpi muutaman sekunnin ajan saadaksesi lukemat suoraan mittariin. Jos lukema vastaa määritettyä muuntajan virtaa tai ainakin on lähellä sitä, tarkoittaa, että muuntajasi on kunnossa.

Pienemmät lukemat tarkoittavat huonoa tai väärin mitoitettua muuntajan käämitystä. Koottu piiri on laajasti tarkistettava oikean värähtelylähtöjen varalta tehotransistoreiden tai MOSFET-kantojen yli.

Tämä voidaan tehdä kytkemällä piiri akkuun, mutta sisällyttämättä muuntajaa aluksi. Tarkastus tulee tehdä hyvällä taajuusmittarilla tai mikäli mahdollista oskilloskoopilla. Jos yllä olevia laitteita ei ole kanssasi, karkea testaus voidaan suorittaa parilla tavallisilla kuulokkeilla.

Liitä kuulokeliitäntä asiaankuuluvien tehotransistoreiden pohjaan. Kuulokkeista tulisi saada voimakas humina, joka vahvistaa oskillaattorivaiheiden äänen toiminnan.

Yllä olevien vahvistusten pitäisi olla riittäviä, jotta sinua kehotetaan määrittämään kaikki osiot yhdessä. Liitä muuntaja asiaankuuluvaan transistoriin tai virtalähteen liittimiin varmistaaksesi, että virtalähteet on integroitu oikein oskillaattorin vaihe .

Viimeisen invertteriasennuksen asentaminen

Lopuksi akku voidaan liittää yllä olevan kokoonpanon virtalähteisiin.Älä myöskään unohda sisällyttää sopivan mitoitettua sulaketta sarjaan pariston ollessa positiivinen. Muuntajan lähtö voidaan nyt liittää määritetyllä maksimikuormalla ja virta voidaan kytkeä päälle.

Jos kaikki on kytketty oikein, kuorman pitäisi alkaa toimia täydellä tehollaan, jos ei, piiripiirissä on jotain vikaa. Koska oskillaattoriosa tarkistettiin asianmukaisesti ennen lopullista asennusta, vika voi varmasti olla voimalaitevaiheessa.

Jos vika liittyy mataliin teholähtöihin, kantavastuksia voidaan säätää mahdollisten vikojen varalta tai ne voidaan vähentää lisäämällä rinnakkaisia ​​vastuksia olemassa oleviin perusvastuksiin.

Tulokset voidaan tarkistaa yllä esitetyllä tavalla, jos tulokset ovat positiivisia ja jos havaitset parannuksia teholähtöihin, vastuksia voidaan modifioida edelleen halutulla tavalla, kunnes odotettu teho on annettu.

Tämä voi kuitenkin johtaa laitteiden edelleen kuumenemiseen, ja on pidettävä huolta niiden pitämiseksi kurissa joko lisäämällä jäähdytyspuhaltimia tai lisäämällä jäähdytyselementin mittoja.

Jos vikaan liittyy sulakkeen palaminen, se merkitsisi kuitenkin selvää oikosulku jossain vallan vaiheessa.

Taajuusmuuttajan liitäntöjen vianmääritys

Ongelma voi myös osoittaa väärin liitetyn virtalähteen, räjähtävän virtalähteen johtuen mahdollisesta oikosulusta virtalähteen lähtöliittimien tai minkä tahansa liittimen välillä, joka on pidettävä täydellisesti erillään toisistaan.

Kun muutama yllä mainituista mahdollisuuksista on selitetty muuttajan optimaalisen konfiguroinnin yhteydessä, perusteellisesta elektroniikkatiedosta tulee ehdottoman välttämätön osa rakentamiseen mahdollisesti liittyvää henkilöä, jota ilman projektin eteneminen saattaa jotenkin vaarantua.