Yksinkertainen 3-vaihemuuntajapiiri

Posti keskustelee siitä, kuinka tehdä 3-vaiheinen invertteripiiri, jota voidaan käyttää minkä tahansa tavallisen yksivaiheisen neliöaaltomuuntajan piirin yhteydessä. Piiriä pyysi yksi tämän blogin kiinnostuneista lukijoista.

PÄIVITTÄÄ : Etsitkö Arduino-pohjaista mallia? Saatat pitää tätä hyödyllisenä:

Arduino 3-vaihemuuntaja

Piirikonsepti

Kolmivaiheista kuormitusta voidaan käyttää yksivaiheisesta invertteristä käyttämällä seuraavia selitettyjä piirivaiheita.

Pohjimmiltaan mukana olevat vaiheet voidaan jakaa kolmeen ryhmään:

• PWM-generaattoripiiri
• 3-vaiheinen signaaligeneraattori piiri
• MOSFET-ohjainpiiri

Ensimmäinen alla oleva kaavio näyttää PWM-generaattorin vaiheen, se voidaan ymmärtää seuraavilla kohdilla:

Oskillaattori ja PWM-vaihe

IC 4047 on kytketty vakiona varvastossu lähtögeneraattori VR1: n ja C1: n asettaman halutun verkkotaajuuden nopeudella.

Mitoitettu push-pull PWM tulee nyt saataville kahden BC547-transistorin E / C-risteyksessä.
Tätä PWM: ää käytetään 3-vaiheisen generaattorin tuloon, joka selitetään seuraavassa osassa.

Seuraava piiri esittää yksinkertaisen kolmivaiheisen generaattoripiirin, joka muuntaa yllä olevan tulo-vetosignaalin kolmeksi erilliseksi lähdöksi, vaihesiirrolla 120 astetta.

Nämä lähdöt haarautuvat edelleen yksittäisillä NOT-porttivaiheista tehdyillä työntövoimavaiheilla. Nämä 3 erillistä 120 asteen vaihesiirrettyä, työntövetoista PWM-moduulia tulevat nyt syöttösignaaleiksi (HIN, LIN) viimeiselle 3-vaiheiselle ajurivaiheelle, joka selitetään alla.

Tämä signaaligeneraattori käyttää yhtä 12 V: n syöttöä eikä kaksoissyöttöä.

Täydellinen selitys löytyy täältä Kolmivaiheinen signaaligeneraattorin artikkeli

Alla oleva piiri esittää 3-vaihemuuntajan invertteripiirin vaihetta, jossa käytetään H-sillan mosfets-konfiguraatiota, joka vastaanottaa vaihesiirretyt PWM: t yllä olevasta vaiheesta ja muuntaa ne vastaaviksi korkeajännitteisiksi AC-lähdöiksi yhdistetyn 3-vaihekuorman käyttämiseksi, normaalisti tämä olisi 3 vaihemoottori.

330 korkea jännite yksittäisten mosfet-ohjainosien yli saadaan mistä tahansa tavallisesta yksivaiheisesta invertteristä, joka on integroitu esitettyjen mosfets-viemäreiden yli halutun kolmivaiheisen kuorman virran saamiseksi.

3-vaiheinen täyssiltaohjain

Yllä 3-vaiheinen generaattoripiiri (toinen viimeinen kaavio) siniaallon käyttäminen ei ole järkevää, koska 4049 muuntaisi sen lopulta neliöaalloksi, ja viimeisen mallin ohjain-IC: t käyttävät lisäksi digitaalisia IC: itä, jotka eivät reagoi siniaaltoihin.

Siksi parempi idea on käyttää 3-vaiheista neliöaaltosignaaligeneraattoria syöttämään viimeinen kuljettajavaihe.

Voit viitata artikkeliin, jossa selitetään kuinka tehdä 3-vaiheinen aurinkosuuntaajapiiri 3-vaiheisen signaaligeneraattorin vaiheen toiminnan ja toteutuksen yksityiskohtien ymmärtämiseksi.

IC IR2103: n käyttö

Suhteellisen yksinkertaisempaa versiota yllä olevasta 3-vaihemuuntajapiiristä voidaan tutkia jäljempänä käyttämällä IC IR2103 -puolisillan ohjaimen ICS: ää. Tästä versiosta puuttuu sammutusominaisuus, joten jos et halua sisällyttää sammutusominaisuutta, voit kokeilla seuraavaa yksinkertaisempaa suunnittelua.

Yllä olevien mallien yksinkertaistaminen

Edellä selitetyssä 3-vaihemuuntajan piirissä 3-vaiheinen generaattorivaihe näyttää tarpeettoman monimutkaiselta, ja siksi päätin etsiä vaihtoehtoista helpompaa vaihtoehtoa tämän nimenomaisen osan korvaamiseen.

Muutaman haun jälkeen löysin seuraavan mielenkiintoisen 3-vaiheisen generaattoripiirin, joka näyttää asetuksillaan melko helpolta ja suoraviivaiselta.

Siksi voit nyt yksinkertaisesti korvata aiemmin selitetyn IC 4047: n ja opamp-osan kokonaan ja integroida tämän rakenteen HIN: n, LIN-tulojen kanssa 3-vaiheen ohjainpiiriin.

Mutta muista, että sinun on silti käytettävä N1 ---- N6-portteja tämän uuden piirin ja koko sillan ohjainpiirin välillä.

Solar 3-vaihemuuntajan piirin tekeminen

Tähän mennessä olemme oppineet tekemään 3-vaihemuuntajan peruspiirin, nyt näemme, kuinka 3-vaihelähtöinen aurinkosuuntaaja voidaan rakentaa hyvin tavallisilla IC: llä ja passiivisilla komponenteilla.

Konsepti on pohjimmiltaan sama, olen juuri muuttanut sovelluksen 3-vaihegeneraattorin vaihetta.

Taajuusmuuttajan perusvaatimus

Kolmivaiheisen AC-lähdön hankkimiseksi mistä tahansa yksivaiheisesta tai tasavirtalähteestä tarvitsemme kolme peruspiirin vaihetta:

1. 3-vaiheinen generaattori tai prosessoripiiri
2. 3-vaiheisen ohjaimen tehoporraspiiri.
3. Boost-muunninpiiri
4. Aurinkopaneeli (asianmukaisesti luokiteltu)

Voit oppia yhdistämään aurinkopaneelin akkuun ja invertteriin lukemalla seuraavan opetusohjelman:

Laske invertterien aurinkopaneelit

Tässä artikkelissa voidaan tutkia yhtä hyvää esimerkkiä, joka selittää yksinkertaisen 3-vaihemuuntajan piirin

Tässä suunnittelussa myös me sisällytämme nämä kolme perusvaihetta, oppitaan ensin kolmivaiheisen generaattorin prosessoripiiristä seuraavasta keskustelusta:

Kuinka se toimii

Yllä oleva kaavio näyttää perusprosessoripiirin, joka näyttää monimutkaiselta, mutta itse asiassa se ei ole. Piiri koostuu kolmesta osasta, IC 555, joka määrittää 3 vaihetaajuuden (50 Hz tai 60 Hz), IC 4035, joka jakaa taajuuden vaadittaviin 3 vaiheeseen, jotka on erotettu 120 asteen vaihekulmalla.

R1, R2 ja C on valittava asianmukaisesti 50 Hz: n tai 60 Hz: n taajuuden saamiseksi 50%: n käyttöjaksolla.

8 lukua EI portteja N3: sta N8: een voidaan nähdä yhdistettynä yksinkertaisesti generoidun kolmen vaiheen jakamiseksi pariksi korkea- ja matalalogiikkalähtöjä.

Nämä EI portteja voidaan hankkia kahdesta 4049 IC: stä.

Nämä parien korkeat ja matalat lähdöt esitettyjen NOT-porttien yli ovat välttämättömiä seuraavan 3-vaiheisen ohjaimen tehovaiheen syöttämiseksi.

Seuraava selitys kertoo 3-vaiheisen aurinkoenergian MOSFET-ohjainpiirin

Huomaa: Sammutustappi on kytkettävä maajohtoon, jos sitä ei käytetä, muuten piiri ei toimi

Kuten yllä olevasta kuvasta voidaan nähdä, tämä osa on rakennettu 3 erillisen puolisillan kuljettajan IC: n yli käyttäen IRS2608: ta, jotka ovat erikoistuneet kulkemaan korkea- ja matalapuolisten mosfet-parien kanssa.

Kokoonpano näyttää melko suoraviivaiselta tämän kansainvälisen tasasuuntaajan hienostuneen ohjainpiirin ansiosta.

Jokaisella IC-portaalla on omat HIN (korkea tulo) ja LIN (matala tulo) -tapinsa ja myös niiden vastaavat Vcc / maadoitustapit.

Kaikki Vcc on liitettävä toisiinsa ja liitettävä ensimmäisen piirin 12 V: n syöttöjohtoon (IC555: n nasta 4/8) niin, että kaikki piirivaiheet tulevat aurinkopaneelista johdetun 12 V: n virran saataville.

Samoin kaikista maadoitusnastoista ja -linjoista on tehtävä yhteinen kisko.

HIN ja LIN tulisi yhdistää NOT-portteista tuotettuihin lähtöihin toisessa kaaviossa määritetyllä tavalla.

Yllä oleva järjestely huolehtii 3-vaiheisesta prosessoinnista ja vahvistuksesta, mutta koska 3-vaihelähdön tulisi olla verkkotasolla ja aurinkopaneeli voisi olla enintään 60 V, meillä on oltava järjestely, joka mahdollistaisi tämän matalan 60 voltin aurinkopaneeli vaaditulle 220 V: n tai 120 V: n tasolle.

IC 555 -pohjaisen Flyback Buck / Boost Converter -ohjelman käyttö

Tämä voidaan helposti toteuttaa yksinkertaisen 555 IC-pohjaisen tehonmuunninpiirin avulla, kuten alla voidaan tutkia:

Jälleen 60V: n ja 220V: n tehosovittimen esitetty kokoonpano ei näytä olevan niin vaikea, ja se voidaan rakentaa hyvin tavallisilla komponenteilla.

IC 555 on konfiguroitu astabiiliksi, jonka taajuus on noin 20-50 kHz. Tämä taajuus syötetään kytkentäisen mosfetin porttiin push pull BJT -vaiheen kautta.

Tehostinpiirin sydän muodostetaan kompaktin ferriittisydämuuntajan avulla, joka vastaanottaa ajotaajuuden mosfetistä ja muuntaa 60 V: n tulon tarvittavaksi 220 V: n ulostuloksi.

Tämä 220 V DC on vihdoin kiinnitetty aiemmin selitetyllä mosfet-ajurivaiheella 3-vaiheisten mosfettien viemäreihin 220 V 3-vaihelähdön saavuttamiseksi.

Tehostusmuuntajan muunnin voidaan rakentaa mihin tahansa sopivaan EE-ytimen / puolan kokoonpanoon käyttämällä 1 mm 50 kierrosta ensiö (kaksi 0,5 mm: n kaksisuuntaista magneettilangaa rinnakkain) ja toissijainen käyttämällä o,5 mm: n magneettilangaa 200 kierrosta