Kuinka rakentaa 400 watin suuritehoinen invertteripiiri

Kokeile Instrumenttia Ongelmien Poistamiseksi





Kiinnostunut tekemään oma invertteri sisäänrakennetulla laturilla? Tässä artikkelissa on yksinkertainen 400 watin invertteripiiri laturilla, joka voidaan helposti rakentaa ja optimoida. Lue koko keskustelu siistien kuvien avulla.

Johdanto

Massiivinen 400 watin tehomuuntaja sisäänrakennetulla laturipiirillä on selitetty perusteellisesti tässä artikkelissa piirikaavioiden avulla. Yksinkertaisesta laskelmasta transistorin kantavastusten arvioimiseksi on myös keskusteltu.



Olen keskustellut muutaman rakentamisesta hyvät invertteripiirit joidenkin aikaisempien artikkeleideni kautta ja olen todella innoissani lukijoiden saamasta ylivoimaisesta vastauksesta. Yleisen kysynnän innoittamana olen suunnitellut vielä yhden mielenkiintoisen, tehokkaamman virtalähteen piirin, jossa on sisäänrakennettu laturi.

Vaikka nykyinen piiri on toiminnaltaan samanlainen, se on mielenkiintoisempi ja edistyneempi johtuen siitä, että siinä on sisäänrakennettu akkulaturi ja joka on liian täysin automaattinen.



Kuten nimestä voi päätellä, ehdotettu piiri tuottaa valtavan 400 watin (50 Hz) tehon 24 voltin kuorma-auton akusta, hyötysuhteella jopa 78%.

Koska se on täysin automaattinen, yksikkö voi olla kytketty pysyvästi verkkovirtaan. Niin kauan kuin vaihtovirtalähde on käytettävissä, taajuusmuuttajan akkua ladataan jatkuvasti niin, että sitä pidetään aina täydennetyssä valmiustilassa.

Heti kun akku on latautunut täyteen, sisäinen rele vaihtaa automaattisesti ja siirtää akun invertteritilaan ja liitetty lähtökuormitus saa virran välittömästi taajuusmuuttajan kautta.

Heti kun akun jännite laskee alle asetetun tason, rele vaihtaa ja siirtää akun lataustilaan ja jakso toistuu.

Menemättä heti aikaa tuhlaamatta, siirrytään heti rakennusprosessiin.

Piirikaavion osaluettelo

Tarvitset seuraavat osat invertteripiirin rakentamiseksi:

Kaikki vastukset ovat are wattia, CFR 5%, ellei toisin mainita.

  • R1 ---- R6 = laskettava - lue artikkelin lopussa
  • R7 = 100K (50Hz), 82K (60Hz)
  • R8 = 4K7,
  • R9 = 10K,
  • P1 = 10K,
  • C1 = 1000µ / 50V,
  • C2 = 10µ / 50V,
  • C3 = 103, KERAAMINEN,
  • C4, C5 = 47µ / 50V,
  • T1, 2, 5, 6 = BDY29,
  • T3, 4 = VINKKI 127,
  • T8 = BC547B
  • D1 ----- D6 = 1N 5408,
  • D7, D8 = 1N4007,
  • RELE = 24 V, SPDT
  • IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
  • IC2 = 7812,
  • TAAJUUSMUUNTAJA = 20 - 0 - 20 V, 20 AMPS. LÄHTÖ = 120 V (60 Hz) TAI 230 V (50 Hz),
  • LATAVA TRNASFORMER = 0 - 24 V, 5 AMPS. TULO = 120 V (60 Hz) TAI 230 V (50 Hz) PÄÄVIRTA

Piirin toiminta

Tiedämme jo, että invertteri koostuu periaatteessa oskillaattorista, joka käyttää seuraavia tehotransistoreita, jotka vuorostaan ​​kytkevät tehomuuntajan toisiopuolen vuorotellen nollasta suurimpaan syöttöjännitteeseen, mikä tuottaa voimakkaan porrastetun vaihtovirran muuntajan ensiöulostulossa .

Tässä piirissä IC 4093 muodostaa päävärähtelevän komponentin. Yksi sen portista N1 on konfiguroitu oskillaattoriksi, kun taas kolme muuta porttia N2, N3, N4 ovat kaikki kytketty puskurina.

Puskureiden värähtelevät ulostulot syötetään virtavahvistustransistoreiden T3 ja T4 pohjaan. Ne on määritetty sisäisesti Darlington-pareiksi ja lisäävät virran sopivalle tasolle.

Tätä virtaa käytetään tehostransistoreista T1, 2, 5 ja 6 muodostuvan lähtöasteen käyttämiseen.

Nämä transistorit reagoivat sen vaihtelevaan perusjännitteeseen kykenevät vaihtamaan koko syöttötehon muuntajan toisiokäämiin vastaavan AC-ulostulotason muodostamiseksi.

Piiri sisältää myös erillisen automaattisen akkulaturin osan.

Kuinka rakentaa?

Tämän projektin rakennusosa on melko yksinkertainen ja se voidaan saattaa loppuun seuraavilla helpoilla vaiheilla:

Aloita rakentaminen valmistamalla jäähdytyselementit. Leikkaa kaksi kappaletta 12 - 5 tuuman alumiinilevyjä, joiden paksuus on ½ cm.

Taivuta ne muodostamaan kaksi kompaktia 'C' -kanavaa. Poraa tarkasti pari TO-3-kokoista reikää kullekin jäähdytyselementille, jotta tehotransistorit T3 --- T6 kiinnittyvät tiiviisti jäähdytyslevyihin ruuveilla, muttereilla ja jousialuslevyillä.

Nyt voit jatkaa piirilevyn rakentamista annetun piirikaavion avulla. Aseta kaikki komponentit releiden kanssa yhteen, kytke niiden johdot yhteen ja juota ne yhteen.

Pidä transistorit T1 ja T2 vähän erillään muista komponenteista, jotta saat tarpeeksi tilaa TO-220-tyyppisten jäähdytyselementtien asentamiseen niiden päälle.

Seuraavaksi jatka T3: n, 4: n, 5: n ja T6: n rungon ja emitterin kytkemistä piirilevyn sopiviin pisteisiin. Liitä myös näiden transistoreiden kollektori muuntajan sekundäärikäämitykseen käyttämällä paksuja kuparijohtimia (15 SWG) esitetyn piirikaavion mukaisesti.

Kiinnitä ja kiinnitä koko kokoonpano hyvin ilmastoidun vahvan metallikaapin sisään. Tee liittimistä täysin tukeva muttereilla ja pultteilla.

Viimeistele yksikkö asentamalla ulkoiset kytkimet, virtajohto, lähtöliitännät, akkuliittimet, sulake jne. Kaapin päälle.

Tämä päättää tämän invertterin rakentamisen sisäänrakennetulla laturilla.

Kuinka lasketaan transistorin perusvastus inverttereille

Tietyn transistorin kantavastuksen arvo riippuu suurelta osin sen kollektorikuormituksesta ja kantajännitteestä. Seuraava lauseke tarjoaa suoraviivan ratkaisun transistorin kantavastuksen tarkkaan laskemiseen.

R1 = (Ub - 0,6) * Hfe / ILOAD

Tässä Ub = lähteen jännite R1: lle,

Hfe = Välitä nykyinen vahvistus (TIP 127: lle se on enemmän tai vähemmän 1000, BDY29: lle noin 12)

ILOAD = Virta tarvitaan kollektorikuormituksen aktivoimiseen kokonaan.

Joten nyt nykyiseen piiriin osallistuvien eri transistorien kantavastuksen laskemisesta tulee melko helppoa. Se on parasta tehdä seuraavilla kohdilla.

Aloitetaan ensin laskemalla BDY29-transistoreiden perusvastukset.

Kaavan mukaan tätä varten meidän on tiedettävä ILOAD, joka tässä sattuu olemaan muuntajan toissijainen puolikäämi. Mittaa muuntajan tämän osan vastus digitaalisella yleismittarilla.

Etsi seuraavaksi Ohmin lain avulla virta (I), joka kulkee tämän käämityksen läpi (tässä U = 24 volttia).

R = U / I tai I = U / R = 24 / R

  • Jaa vastaus kahdella, koska jokaisen puolikäämityksen virta jaetaan kahden BDY29: n läpi rinnakkain.
  • Koska tiedämme, että TIP127: n kerääjältä vastaanotettu syöttöjännite on 24 volttia, saadaan BDY29-transistoreiden peruslähdejännite.
  • Kaikkien yllä olevien tietojen avulla voimme nyt laskea erittäin helposti transistoreiden BDY29 kantavastusten arvon.
  • Kun löydät BDY29: n perusvastuksen arvon, siitä tulee tietysti TIP 127 -transistorin keräimen kuormitus.
  • Seuraavaksi kuten edellä Ohmin lakia käyttämällä, etsi yllä olevan vastuksen läpi kulkeva virta. Kun saat sen, voit etsiä TIP 127 -transistorin kantavastuksen arvon yksinkertaisesti käyttämällä artikkelin alussa esitettyä kaavaa.
  • Edellä selitettyä yksinkertaista transistorin laskentakaavaa voidaan käyttää minkä tahansa piirin mukana olevan transistorin kantavastuksen arvon löytämiseen

Yksinkertaisen Mosfet-pohjaisen 400 watin invertterin suunnittelu

Tutkitaan nyt vielä yhtä mallia, joka on ehkä helpoin 400 watin siniaaltovastaava invertteripiiri. Se toimii pienimmällä osamäärällä ja pystyy tuottamaan optimaaliset tulokset. Piirin pyysi yksi tämän blogin aktiivisista osallistujista.

Piiri ei oikeastaan ​​ole siniaalto todellisessa mielessä, mutta se on digitaalinen versio ja on melkein yhtä tehokas kuin sinimuotoinen vastine.

Kuinka se toimii

Kytkentäkaaviosta voimme todistaa invertteritopologian monia ilmeisiä vaiheita. Portit N1 ja N2 muodostavat oskillaattorivaiheen ja vastaavat 50 tai 60 Hz: n peruspulssien tuottamisesta, tässä se on mitoitettu noin 50 Hz: n lähdön tuottamiseksi.

Portit ovat IC 4049: stä, joka koostuu 6 EI portista, kahta on käytetty oskillaattorivaiheessa, kun taas loput neljä ovat määritetty puskureiksi ja invertterit (neliöaaltopulssien, N4, N5 kääntämiseen)

Tähän saakka vaiheet käyttäytyvät tavallisena neliöaaltomuuntimena, mutta IC 555 -vaiheen käyttöönotto muuttaa koko kokoonpanon digitaalisesti ohjatuksi siniaaltoinvertteripiiriksi.

IC 555 -osa on kytketty johdotettavaksi MV: ksi, 100K-pottia käytetään PWM-vaikutuksen optimointiin IC: n nastasta # 3.

IC 555: n negatiivisia meneviä pulsseja käytetään tässä vain neliöaaltopulssien leikkaamiseen vastaavien MOSFET-porttien kautta vastaavien diodien kautta.

Käytetyt MOSFET-laitteet voivat olla mitä tahansa tyyppiä, joka kykenee käsittelemään 50 V: tä 30 ampeerilla.

24 paristoa on tehtävä kahdesta sarjaan kuuluvasta 12 V 40 AH -akusta. Syöttö mikropiireille on toimitettava mistä tahansa paristosta, koska piirit vahingoittuvat 24 voltin jännitteellä.

100K-potti tulisi säätää RMS-mittarilla, jotta ulostulon RMS-arvo saadaan mahdollisimman lähelle alkuperäistä siniaaltosignaalia asiaankuuluvalla jännitteellä.

Piiri on yksinomaan minä kehittänyt ja suunnitellut.

Herra Rudin palaute aaltomuodon ongelmasta, joka on saatu yllä olevasta 400 watin invertteripiiristä

Hei herra,

tarvitsen apuasi, sir. olen juuri päättänyt tämän piirin. mutta tulos ei ole sama kuin odotin, katso alla olevat kuvat.

Tämä on aaltomitta portin puolelta (myös 555 ja 4049 ic): se näyttää vain hyvältä. taajuus ja käyttöjakso melkein halutusarvossa.

tämä on aaltomitta mosfetin tyhjennyspuolelta. kaikki on sekaisin. taajuus ja käyttöjakso ovat muutoksia.

tämä mitataan muuntajan lähdöstä (testaamiseen käytin 2A 12v 0 12v - 220v CT).

kuinka saada muuntajan lähtöaalto aivan kuin portti? minulla on ups kotona. Yritän mitata portin, tyhjennyksen ja muuntajan lähtöä. aaltomuoto on melkein sama pienillä nousuilla (modifioitu siniaalto). miten saan tämän tuloksen piirissäni?

ystävällisesti, kiitos sir.

Aaltomuodon ongelman ratkaiseminen

Hei Rudi,

se tapahtuu todennäköisesti muuntajan induktiivisten piikkien takia, kokeile seuraavaa:

lisää ensin 555-taajuutta hieman enemmän niin, että jokaisen neliöaaltosyklin 'pylväät' näyttävät yhtenäisiltä ja hyvin jakautuneilta .. voi olla 4-pylväsjakso näyttäisi paremmalta ja saavutettavammalta kuin nykyinen aaltomuodokuvio.

Liitä suuri kondensaattori, se voi olla 6800uF / 35V suoraan akun napojen yli.

Liitä 12 V: n zener-diodit jokaisen mosfetin portin / lähteen yli.

ja kytke 0,22 uF / 400 V kondensaattori muuntajan ulostulokäämityksen yli .... ja tarkista vaste uudelleen.




Pari: 4 yksinkertaista keskeytymätöntä virtalähdettä (UPS) tutkittu Seuraava: Kuinka tehdä yksinkertainen 200 VA: n kotitekoinen virtamuuntajapiiri - Square Wave -konsepti