3 Litar Inverter Sinewave Tulen SG3525 Daya Tinggi

Catatan tersebut menjelaskan 3 litar penyongsang gelombang sinus 12V yang kuat namun sederhana menggunakan IC SG 3525 tunggal. Litar pertama dilengkapi dengan ciri pengesanan dan pemotongan bateri rendah, dan ciri peraturan voltan keluaran automatik.

Litar ini diminta oleh salah seorang pembaca blog yang berminat. Mari ketahui lebih lanjut mengenai permintaan dan litar berfungsi.

Reka Bentuk # 1: Sine Modified Basic

Dalam salah satu catatan sebelumnya saya membincangkan mengenai keluar berfungsi IC 3525 , dengan menggunakan data, saya merancang rangkaian berikut yang walaupun agak standard dalam konfigurasinya, termasuk ciri mematikan bateri rendah dan juga peningkatan peraturan output automatik.

Penjelasan berikut akan memandu kita melalui pelbagai peringkat litar, mari kita pelajari:

Seperti yang dapat dilihat dalam rajah yang diberikan, ICSG3525 dipasang dalam mod penjana / pengayun PWM standardnya di mana frekuensi ayunan ditentukan oleh C1, R2 dan P1.

P1 dapat disesuaikan untuk memperoleh frekuensi yang tepat sesuai dengan spesifikasi aplikasi yang diperlukan.

Julat P1 adalah dari 100Hz hingga 500 kHz, di sini kita tertarik dengan nilai 100 Hz yang akhirnya memberikan 50Hz di kedua-dua output pada pin # 11 dan Pin # 14.

Dua output di atas berayun secara bergantian dengan cara push push (tiang totem), mendorong mosfet yang dihubungkan menjadi tepu pada frekuensi tetap - 50 Hz.

MOSFET sebagai tindak balas, 'tekan dan Tarik voltan / arus bateri melintasi dua belitan transformer yang seterusnya menghasilkan AC utama yang diperlukan pada lilitan output transformer.

Voltan puncak yang dihasilkan pada output adalah sekitar 300 Volt yang mesti disesuaikan dengan sekitar 220V RMS menggunakan meter RMS berkualiti dan dengan menyesuaikan P2.

P2 sebenarnya menyesuaikan lebar denyutan pada pin # 11 / # 14, yang membantu memberikan RMS yang diperlukan pada output.

Ciri ini memudahkan bentuk sinus yang diubah suai dikawal PWM pada output.

Ciri Peraturan Voltan Keluaran Automatik

Oleh kerana IC memfasilitasi pin-out kawalan PWM, pin-out ini dapat dimanfaatkan untuk mengaktifkan peraturan output automatik sistem.

Pin # 2 adalah input penginderaan dari internal Opamp yang salah, biasanya voltan pada pin ini (bukan inv.) Tidak boleh meningkat di atas tanda 5.1V secara lalai, kerana pin inv # 1 terpaku pada 5.1V secara dalaman.

Selagi pin # 2 berada dalam had voltan yang ditentukan, ciri pembetulan PWM tetap tidak aktif, namun ketika voltan pada pin # 2 cenderung meningkat di atas 5.1V denyutan output kemudiannya disempitkan dalam usaha untuk membetulkan dan mengimbangkan voltan output dengan sewajarnya.

Transformer penginderaan kecil TR2 digunakan di sini untuk memperoleh voltan sampel output, voltan ini diperbaiki dengan betul dan diberi makan ke pin # 2 IC1.

P3 ditetapkan sedemikian rupa sehingga voltan makan tetap jauh di bawah had 5.1V apabila voltan keluaran RMS sekitar 220V. Ini menetapkan ciri peraturan automatik litar.

Sekarang jika atas sebab apa pun voltan keluaran cenderung meningkat di atas nilai yang ditetapkan, ciri pembetulan PWM diaktifkan dan voltan semakin berkurang.

Sebaik-baiknya P3 harus ditetapkan sedemikian rupa sehingga voltan keluaran RMS tetap pada 250V.

Oleh itu, jika voltan di atas turun di bawah 250V, pembetulan PWM akan cuba menariknya ke atas, dan sebaliknya, ini akan membantu mendapatkan peraturan output dua arah,

Penyelidikan yang teliti akan menunjukkan bahawa kemasukan R3, R4, P2 tidak bermakna, ini mungkin dikeluarkan dari litar. P3 hanya dapat digunakan untuk mendapatkan kontrol PWM yang dimaksudkan pada output.

Ciri Pemotongan Bateri Rendah

Ciri lain yang berguna dari litar ini ialah keupayaan memotong bateri yang rendah.

Sekali lagi pengenalan ini menjadi mustahil kerana ciri tertutup dalam IC SG3525.

Pin # 10 IC akan bertindak balas terhadap isyarat positif dan akan mematikan output sehingga isyarat dihambat.

Opamp 741 di sini berfungsi sebagai pengesan voltan rendah.

P5 harus diatur sedemikian rupa sehingga output 741 tetap rendah logik selagi voltan bateri berada di atas ambang voltan rendah, ini mungkin 11.5V. 11V atau 10.5 seperti yang disukai oleh pengguna, idealnya tidak boleh kurang dari 11V.

Setelah ini ditetapkan, jika voltan bateri cenderung berada di bawah tanda voltan rendah, output IC serta-merta menjadi tinggi, mengaktifkan ciri penutupan IC1, menghalang lagi kehilangan voltan bateri.

Perintang maklum balas R9 dan P4 memastikan kedudukan tetap terkunci walaupun voltan bateri cenderung naik kembali ke beberapa tahap yang lebih tinggi setelah operasi mematikan diaktifkan.

Senarai Bahagian

Semua perintang adalah 1/4 watt 1% MFR. melainkan dinyatakan sebaliknya.

• R1, R7 = 22 Ohm
• R2, R4, R8, R10 = 1K
• R3 = 4K7
• R5, R6 = 100 Ohm
• R9 = 100K
• C1 = 0.1uF / 50V MKT
• C2, C3, C4, C5 = 100nF
• C6, C7 = 4.7uF / 25V
• P1 = 330K pratetap
• P2 --- P5 = 10K pratetap
• T1, T2 = IRF540N
• D1 ---- D6 = 1N4007
• IC1 = SG 3525
• IC2 = LM741
• TR1 = 8-0-8V ..... semasa mengikut keperluan
• TR2 = 0-9V / 100mA Bateri = 12V / 25 hingga 100 AH

Tahap opamp bateri rendah dalam skema yang ditunjukkan di atas dapat diubah untuk tindak balas yang lebih baik seperti yang diberikan dalam rajah berikut:

Di sini kita dapat melihat bahawa pin3 opamp kini mempunyai rangkaian rujukannya sendiri menggunakan D6 dan R11, dan tidak bergantung pada voltan rujukan dari IC 3525 pin16.

Pin6 opamp menggunakan diod zener untuk menghentikan sebarang kebocoran yang mungkin mengganggu pin10 dari SG3525 semasa operasi normalnya.

R11 = 10K
D6, D7 = zener diod, 3.3V, 1/2 watt

Reka Bentuk Lain dengan Pembetulan Maklum Balas Hasil Automatik

Reka Bentuk Litar # 2:

Pada bahagian di atas, kami mempelajari versi asas IC SG3525 yang dirancang untuk menghasilkan output gelombang sinus yang diubah ketika digunakan dalam topologi penyongsang , dan reka bentuk asas ini tidak dapat dipertingkatkan untuk menghasilkan bentuk gelombang sinus tulen dalam format khasnya.

Walaupun keluaran gelombang kuasa gelombang atau sinewave yang diubah suai boleh menjadi baik dengan harta RMSnya dan cukup sesuai untuk menggerakkan kebanyakan peralatan elektronik, ia tidak dapat menandingi kualiti output penyongsang gelombang sinus tulen.

Di sini kita akan mempelajari kaedah mudah yang dapat digunakan untuk meningkatkan litar penyongsang SG3525 standard menjadi rakan sejajar gelombang sinus tulen.

Untuk penambahbaikan yang dicadangkan, penyongsang SG3525 asas boleh menjadi reka bentuk penyongsang SG3525 standard yang dikonfigurasi untuk menghasilkan output PWM yang diubah. Bahagian ini tidak penting dan mana-mana varian pilihan boleh dipilih (anda boleh menemui banyak dalam talian dengan perbezaan kecil).

Saya telah membincangkan artikel komprehensif mengenai cara menukar penyongsang gelombang persegi ke penyongsang gelombang sinew di salah satu catatan saya yang terdahulu, di sini kami menerapkan prinsip yang sama untuk peningkatan.

Bagaimana Penukaran dari Squarewave ke Sinewave Berlaku

Anda mungkin ingin tahu mengenai apa yang sebenarnya berlaku dalam proses penukaran yang mengubah output menjadi gelombang sinus tulen yang sesuai untuk semua beban elektronik yang sensitif.

Ini pada dasarnya dilakukan dengan mengoptimumkan denyut gelombang persegi yang naik dan turun menjadi bentuk gelombang yang naik dan turun dengan lembut. Ini dilaksanakan dengan memotong atau memecahkan gelombang persegi yang keluar menjadi sejumlah kepingan seragam.

Dalam gelombang sinus yang sebenarnya, bentuk gelombang diciptakan melalui corak kenaikan dan penurunan eksponensial di mana gelombang sinusoidal secara beransur-ansur naik dan turun dalam perjalanan kitarannya.

Dalam gagasan yang diusulkan, bentuk gelombang tidak dilaksanakan secara eksponensial, melainkan gelombang persegi dipotong-potong yang akhirnya mengambil bentuk gelombang sinus setelah beberapa penyaringan.

'Memotong' dilakukan dengan memasukkan PWM yang dikira ke pintu FET melalui tahap penyangga BJT.

Reka bentuk litar khas untuk menukar bentuk gelombang SG3525 menjadi bentuk gelombang sinus tulen ditunjukkan di bawah. Reka bentuk ini sebenarnya adalah reka bentuk universal yang boleh dilaksanakan untuk meningkatkan semua penyongsang gelombang persegi menjadi penyongsang gelombang sinew.

Amaran: Sekiranya anda menggunakan SPWM sebagai input, maka ganti BC547 bawah dengan BC557. Pemancar akan berhubung dengan tahap penyangga, Pengumpul ke Tanah, Pangkalan ke Input SPWM.

Seperti dalam rajah di atas, dua transistor BC547 yang lebih rendah dipicu oleh suapan atau input PWM, yang menyebabkannya beralih mengikut kitaran tugas P / M ON / OFF.

Ini seterusnya menukar denyutan 50Hz BC547 / BC557 dengan cepat dari pin output SG3525.

Operasi di atas akhirnya memaksa mosfet untuk menghidupkan dan mematikan bilangan kali untuk setiap kitaran 50 / 60Hz dan seterusnya menghasilkan bentuk gelombang yang serupa pada output transformer yang disambungkan.

Sebaiknya, frekuensi input PWM mestilah 4 kali lebih tinggi daripada frekuensi asas 50 atau 60Hz. supaya setiap kitaran 50 / 60Hz dipecah menjadi 4 atau 5 keping dan tidak lebih daripada ini, yang sebaliknya boleh menimbulkan harmonik yang tidak diingini dan pemanasan mosfet.

Litar PWM

Suapan input PWM untuk reka bentuk yang dijelaskan di atas dapat diperoleh dengan menggunakan mana-mana reka bentuk astabel IC 555 standard seperti yang ditunjukkan di bawah:

Ini Litar PWM berasaskan IC 555 boleh digunakan untuk memberi makan PWM yang dioptimumkan ke dasar transistor BC547 pada reka bentuk pertama sehingga output dari litar penyongsang SG3525 memperoleh nilai RMS yang hampir dengan nilai RMS gelombang gelombang sinus tulen utama.

Menggunakan SPWM

Walaupun konsep yang dijelaskan di atas akan sangat meningkatkan keluaran modifikasi gelombang persegi dari litar penyongsang khas SG3525, pendekatan yang lebih baik adalah untuk mencari Litar penjana SPWM .

Dalam konsep ini, 'pemotongan' setiap denyut gelombang persegi dilaksanakan melalui kitaran tugas PWM yang berbeza-beza dan bukannya kitaran tugas tetap.

Saya sudah berbincang cara menjana SPWM menggunakan opamp , teori yang sama dapat digunakan untuk memberi makan tahap pemacu mana-mana penyongsang gelombang persegi.

Litar sederhana untuk menghasilkan SPWM dapat dilihat di bawah:

Menggunakan IC 741 untuk Memproses SPWM

Dalam reka bentuk ini kita melihat opamp IC 741 standard yang pin inputnya dikonfigurasikan dengan beberapa sumber gelombang segitiga, satu frekuensi jauh lebih cepat daripada yang lain.

Gelombang segitiga boleh dihasilkan dari litar berasaskan IC 556 standard, yang dikabelkan sebagai astabel dan pemadat, seperti yang ditunjukkan di bawah:

KEKERAPAN GELOMBANG TRIANGLE CEPAT HARUS DILAKUKAN SEKITAR 400 Hz, BOLEH DILETAKKAN DENGAN MENYESUAIKAN PRESET 50 k, ATAU NILAI KAPASITOR 1 nF

FREKUENSI GELOMBANG TRIANGLE YANG RENDAH HARUS BERKESAN KEPADA FREKUENSI OUTPUT YANG DIHARAPKAN INVERTER. INI DAPAT 50 Hz ATAU 60 Hz, DAN SESUAI UNTUK MENGEJUTKAN # 4 FREKUENSI SG3525

Seperti yang dapat dilihat pada dua gambar di atas, gelombang segitiga pantas dicapai dari IC 555 biasa yang tidak dapat dilihat.

Walau bagaimanapun, gelombang segitiga perlahan diperoleh melalui kabel IC 555 seperti 'penjana gelombang persegi ke gelombang segitiga'.

Gelombang persegi atau gelombang segi empat tepat diperoleh dari pin # 4 SG3525. Ini penting kerana ia menyegerakkan output op amp 741 dengan frekuensi 50 Hz litar SG3525. Ini seterusnya menghasilkan set SPWM dimensi yang betul di kedua saluran MOSFET.

Apabila PWM yang dioptimumkan ini dimasukkan ke reka bentuk litar pertama menyebabkan output dari pengubah menghasilkan bentuk gelombang sinus yang lebih baik dan lembut yang mempunyai sifat yang hampir sama dengan bentuk gelombang sinus utama AC standard.

Tetapi walaupun untuk SPWM, nilai RMS perlu ditetapkan dengan betul pada mulanya untuk menghasilkan output voltan yang betul pada output pengubah.

Setelah dilaksanakan, seseorang dapat mengharapkan output setara gelombang sinus yang sebenar dari reka bentuk penyongsang SG3525 atau dari model penyongsang gelombang persegi.

Sekiranya anda mempunyai lebih banyak keraguan mengenai litar penyongsang sinewave murni SG3525, anda boleh menyatakannya melalui komen anda.

KEMASKINI

Reka bentuk contoh asas tahap pengayun SG3525 dapat dilihat di bawah ini, reka bentuk ini dapat disatukan dengan tahap BWT / mosfet PWM sinewave yang dijelaskan di atas untuk mendapatkan versi reka bentuk SG3525 yang disempurnakan yang diperlukan:

Gambarajah litar lengkap dan susun atur PCB untuk litar penyongsang gelombang sinus tulen SG3525 yang dicadangkan.

Dengan hormat: Ainsworth Lynch

Reka bentuk # 3: 3kva Inverter menggunakan IC SG3525

Dalam perenggan sebelumnya, kita telah membincangkan secara komprehensif mengenai bagaimana reka bentuk SG3525 dapat ditukar menjadi reka bentuk gelombang sinus yang cekap, sekarang mari kita bincangkan bagaimana litar penyongsang 2kva sederhana dapat dibina menggunakan IC SG3525, yang dapat dengan mudah ditingkatkan menjadi sinewave 10kva dengan meningkatkan bateri, mosfet dan spesifikasi pengubah.

Litar asas adalah mengikut reka bentuk yang dikemukakan oleh Encik Anas Ahmad.

Penjelasan mengenai litar penyongsang SG3525 2kva yang dicadangkan dapat difahami dari perbincangan berikut:

halo swagatam, saya membina 3kva 24V berikut inverter gelombang sinus diubah (saya menggunakan 20 mosfet dengan perintang yang terpasang pada masing-masing, lebih-lebih lagi saya menggunakan pengubah keran tengah dan saya menggunakan SG3525 untuk pengayun) .. sekarang saya mahu menukarnya menjadi gelombang sinus tulen, sila bagaimana saya boleh melakukannya?

Skema Asas

Balas Saya:

Hello Anas,

pertama kali mencuba set asas seperti yang dijelaskan dalam artikel penyongsang SG3525 ini, jika semuanya berjalan lancar, selepas itu anda boleh mencuba menghubungkan lebih banyak mosfet secara selari ....

penyongsang yang ditunjukkan dalam daigram di atas adalah reka bentuk gelombang persegi asas, untuk menukarnya menjadi gelombang sinus, anda mesti mengikuti langkah-langkah yang dijelaskan di bawah. Hujung pintu / perintang mosfet mesti dikonfigurasikan dengan tahap BJT dan 555 IC PWM harus disambungkan seperti yang ditunjukkan dalam rajah berikut:

Mengenai Menghubungkan mosfet selari

ok, saya mempunyai 20 mosfet (10 pada plumbum A, 10 pada plumbum B), jadi saya mesti melampirkan 2 BJT ke setiap mosfet, itu 40 BJT, dan saya juga mesti menyambungkan hanya 2 BJT yang keluar dari PWM selari dengan 40 BJT ? Maaf saya pemula hanya cuba mengambil.

Jawapan:
Tidak, setiap persimpangan pemancar pasangan BJT masing-masing akan memuat 10 mosfet ... oleh itu anda hanya memerlukan 4 BJT semuanya ....

Menggunakan BJT sebagai Penyangga

1. ok jika saya dapat membuat anda betul, kerana anda mengatakan 4 BJT, 2 pada plumbum A, 2 pada plumbum B, KEMUDIAN 2 BJT lain dari output PWM, bukan?
2. Adakah saya menggunakan bateri 24 volt berharap tidak ada pengubahsuaian pada terminal pemungut BJT ke bateri?
3. saya harus menggunakan perintang berubah-ubah Dari pengayun untuk mengawal voltan masukan ke mosfet, tetapi saya tidak tahu bagaimana saya akan mengira voltan yang akan menuju ke dasar BJT dalam kes ini, apa yang akan saya lakukan? bahawa saya mahu akhirnya meletupkan BJT?

Ya, NPN / PNP BJT untuk tahap penyangga, dan dua NPN dengan pemacu PWM.
24V tidak akan membahayakan penyangga BJT, tetapi pastikan untuk menggunakan a 7812 untuk menurunkannya ke 12V untuk peringkat SG3525 dan IC 555.

Anda boleh menggunakan periuk IC 555 untuk menyesuaikan voltan keluaran dari trafo dan menetapkannya ke 220V. ingat awak pengubah mesti dinilai lebih rendah daripada voltan bateri untuk mendapatkan voltan optimum pada output. jika bateri anda 24V anda boleh menggunakan trafo 18-0-18V.

Senarai Bahagian

Litar IC SG3525
semua perintang 1/4 watt 5% CFR kecuali dinyatakan sebaliknya
10K - 6nos
150K - 1no
470 ohm - 1no
pratetap 22K - 1no
pratetap 47K - 1no
Kapasitor
Keramik 0.1uF - 1no
IC = SG3525
Panggung Mosfet / BJT
Semua mosfet - IRF540 atau perintang Gerbang yang setara - 10 Ohm 1/4 watt (disyorkan)
Semua NPN BJT adalah = BC547
Semua PNP BJT adalah = BC557
Resistor Pangkalan semuanya 10K - 4nos
Peringkat IC 555 PWM
1K = 1no 100K periuk - 1no
1N4148 Diod = 2nos
Kapasitor 0.1uF Seramik - 1no
Seramik 10nF - 1no
Pelbagai IC 7812 - 1no
Bateri - 12V 0r 24V 100AH ​​Transformer mengikut spesifikasi.

Alternatif yang Lebih Mudah