7 Litar Inverter Gelombang Sinus yang Diubahsuai Dijelajah - 100W hingga 3kVA

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Apabila penyongsang dengan output AC gelombang persegi diubah untuk menghasilkan output AC sinewave mentah, ia dipanggil penyongsang gelombang sinus yang diubah.

Artikel berikut membentangkan 7 reka bentuk penyongsang gelombang sinus yang diubah suai yang menarik dengan penerangan lengkap mengenai prosedur pembinaannya, rajah litar, output bentuk gelombang dan senarai bahagian terperinci. Reka bentuk ini bertujuan untuk belajar dan membina projek eksperimental oleh jurutera dan pelajar.



Di sini kita membincangkan pelbagai jenis reka bentuk yang diubahsuai mulai dari 100 watt sederhana hingga model output kuasa 3 Kva yang besar.

Bagaimana Penyongsang Modifikasi Berfungsi

Orang yang baru menggunakan elektronik mungkin agak bingung mengenai perbezaan antara gelombang persegi dan penyongsang gelombang persegi yang diubah. Ini dapat difahami melalui penjelasan ringkas berikut:



Seperti yang kita semua tahu, penyongsang akan selalu menghasilkan arus bolak (AC) yang serupa dengan voltan saluran AC domestik kita sehingga dapat menggantikannya semasa kegagalan kuasa. AC dengan kata mudah pada dasarnya adalah kenaikan dan penurunan voltan pada skala tertentu.

Walau bagaimanapun, idealnya AC ini seharusnya sedekat mungkin dengan gelombang sinus seperti yang ditunjukkan di bawah:

gambar bentuk gelombang sinus

Perbezaan Asas antara bentuk gelombang sinus dan bentuk gelombang persegi

Kenaikan dan penurunan voltan ini berlaku pada kadar tertentu iaitu pada bilangan kali sesaat, yang dikenali sebagai frekuensi. Oleh itu, misalnya 50 Hz AC bermaksud 50 kitar atau 50 naik dan turun voltan tertentu dalam satu saat.

Dalam gelombang AC sinus seperti yang terdapat di saluran elektrik domestik biasa, kenaikan dan penurunan voltan di atas adalah dalam bentuk lengkung sinusoidal, iaitu coraknya beransur-ansur berubah mengikut masa dan dengan itu tidak tiba-tiba atau tiba-tiba. Peralihan lancar dalam bentuk gelombang AC menjadi sangat sesuai dan jenis bekalan yang disyorkan untuk banyak alat elektronik biasa seperti TV, sistem muzik, Peti sejuk, motor dll.

Walau bagaimanapun, dalam corak gelombang persegi voltan naik dan turun segera dan tiba-tiba. Peningkatan dan kejatuhan potensi yang begitu cepat menyebabkan lonjakan tajam di tepi setiap gelombang dan dengan itu menjadi sangat tidak diingini dan tidak sesuai untuk peralatan elektronik yang canggih. Oleh itu, selalu berbahaya untuk mengendalikannya melalui bekalan penyongsang tenunan Square.

Bentuk Gelombang yang Diubahsuai

Dalam reka bentuk gelombang persegi yang diubah seperti yang ditunjukkan di atas, bentuk bentuk gelombang persegi pada dasarnya tetap sama tetapi ukuran setiap bahagian bentuk gelombang dimensi dengan tepat sehingga nilainya rata-rata hampir sama dengan nilai rata-rata bentuk gelombang AC.

Seperti yang anda lihat terdapat sejumlah jurang atau kawasan kosong antara setiap blok persegi, jurang ini akhirnya membantu membentuk gelombang persegi ini menjadi gelombang sinus seperti output (walaupun kasar).

Dan apa yang bertanggungjawab untuk menyesuaikan gelombang persegi dimensi ini menjadi ciri seperti gelombang sinus? Nah, itu adalah ciri semula jadi dari induksi magnet pengubah yang secara berkesan mengukir peralihan 'waktu mati' antara blok gelombang persegi menjadi gelombang yang kelihatan seperti gelombang di bawah:

Dalam semua 7 reka bentuk yang dijelaskan di bawah ini, kami cuba menerapkan teori ini dan memastikan bahawa nilai RMS gelombang persegi sesuai dikawal dengan memotong puncak 330V menjadi RMS 220V yang diubah suai. Perkara yang sama dapat digunakan untuk 120V AC dengan memotong 160 puncak.

Cara Mengira melalui Formula Mudah

Sekiranya anda berminat untuk mengetahui cara mengira bentuk gelombang yang diubah di atas sehingga menghasilkan replikasi gelombang sinus yang hampir ideal, maka rujuk catatan berikut untuk tutorial lengkap:


Hitung Nilai Setara Gelombang Persegi yang Diubahsuai RMS


Reka Bentuk # 1: Menggunakan IC 4017

Mari kita selidik reka bentuk penyongsang pertama yang diubah suai yang agak ringkas dan menggunakan a IC tunggal 4017 untuk memproses bentuk gelombang ubah suai yang diperlukan.

Sekiranya anda mencari litar penyongsang kuasa gelombang sinus yang mudah dibina, mungkin konsep berikut akan menarik minat anda. Ia kelihatan menghairankan kos sederhana dan rendah dengan keluaran yang sebanding dengan rakan sejawat gelombang sinus lain yang lebih canggih.

Kami tahu bahawa apabila input jam diterapkan pada pin # 14, IC menghasilkan denyut logik kitaran peralihan tinggi melalui 10 pin outputnya.

Melihat gambarajah litar, kita dapati bahawa pin keluar IC dihentikan untuk membekalkan asas transistor output sedemikian rupa sehingga mereka melakukan selepas setiap denyut output bergantian dari IC.

Ini berlaku hanya kerana asas transistor disambungkan secara bergantian ke pin IC out dan sambungan pin-out perantaraan hanya dihapuskan atau dibiarkan terbuka.

Lilitan pengubah yang disambungkan ke pengumpul transistor bertindak balas terhadap pertukaran transistor gantian dan menghasilkan AC yang ditingkatkan pada outputnya yang mempunyai bentuk gelombang tepat seperti yang ditunjukkan dalam rajah.

Keluaran penyongsang kuasa gelombang sinus Modified ini walaupun tidak setanding dengan keluaran penyongsang gelombang sinus tulen tetapi pasti akan jauh lebih baik daripada penyongsang gelombang persegi biasa. Lebih-lebih lagi idea ini sangat mudah dan murah untuk dibina. Litar penyongsang gelombang sinus yang diubah suai sesuai

PERINGATAN: SILA HUBUNGKAN DIODES PERLINDUNGAN DI ATAS EMITTER PENGUMPULAN TRANSISTOR TIP35 (KATODE KOLEKTOR, ANODE KE EMITTER)


KEMASKINI: Seperti Pengiraan yang ditunjukkan dalam artikel ini , pin output IC 4017 dapat dikonfigurasi dengan ideal untuk mencapai penyongsang sinewave yang diubah suai.

Gambar yang diubahsuai dapat dilihat di bawah:

Inverter sinewave yang diubah suai berdasarkan IC 4049

PERINGATAN: SILA HUBUNGKAN DIODES PERLINDUNGAN DI ATAS EMITTER PENGUMPULAN TRANSISTOR TIP35 (KATODE KOLEKTOR, ANODE KE EMITTER)


Demo Video:

Spesifikasi Minimum

  • Input: 12V dari Battery Acid Battery, misalnya bateri 12V 7Ah
  • Keluaran: 220V atau 120V bergantung pada penilaian pengubah
  • Bentuk gelombang: Gelombang sinus yang diubah suai

Maklum balas daripada salah seorang penonton berdedikasi blog ini, Cik Sarah

Helo Swagatam,

Inilah yang saya perolehi daripada output perintang pasca IC2 R4 dan R5. Seperti yang saya katakan sebelumnya, saya menjangkakan gelombang bipolar. Satu positif dan satu lagi negatif. untuk mensimulasikan kitaran gelombang ac. Saya harap gambar ini dapat membantu. Saya memerlukan jalan ke hadapan.

Terima kasih

Balas Saya:

Helo Sarah,

Output IC tidak akan menunjukkan gelombang bipolar kerana isyarat dari output ini ditujukan untuk transistor jenis N yang serupa dan dari satu bekalan .... ia adalah pengubah yang bertanggungjawab untuk membuat gelombang bipolar pada outputnya kerana dikonfigurasikan dengan tolakan -tarik topologi menggunakan ketukan tengah .... jadi apa yang anda lihat di R4 dan R5 adalah bentuk gelombang yang betul. Sila periksa bentuk gelombang pada output pengubah untuk mengesahkan sifat bipolar bentuk gelombang.

Reka Bentuk # 2: Menggunakan Gerbang BUKAN

Yang kedua dalam senarai ini adalah konsep penyongsang gelombang sinus yang diubah suai yang unik juga dirancang saya. Seluruh unit bersama dengan tahap osilator dan tahap output dapat dibina dengan mudah oleh mana-mana peminat elektronik di rumah. Reka bentuk ini akan dapat menyokong beban output 500 VA dengan mudah.

Mari cuba memahami litar yang berfungsi secara terperinci:

Tahap Pengayun:

Melihat rajah litar di atas, kita melihat reka bentuk litar pintar yang terdiri daripada kedua-duanya, pengayun dan juga ciri pengoptimuman PWM disertakan.

Di sini, gerbang N1 dan N2 dikabelkan sebagai pengayun, yang terutama menghasilkan denyut gelombang persegi yang seragam pada outputnya. Frekuensi ditetapkan dengan menyesuaikan nilai 100K dan kapasitor 0.01 uF yang berkaitan. Dalam reka bentuk ini dipasang pada kadar sekitar 50 Hz. Nilai dapat diubah dengan tepat untuk mendapatkan output 60 Hz.

Keluaran dari pengayun dimasukkan ke tahap penyangga yang terdiri daripada empat gerbang TIDAK selari dan disusun secara bergantian. Penyangga digunakan untuk mengekalkan denyutan yang sempurna dan untuk mengelakkan penurunan.

Output dari buffer diterapkan pada tahap pemandu, di mana dua transistor darlington berkuasa tinggi memikul tanggungjawab untuk meningkatkan denyutan yang diterima, sehingga akhirnya dapat dimasukkan ke tahap output dari reka bentuk inverter 500 VA ini.

Sehingga tahap ini frekuensi hanyalah gelombang persegi biasa. Namun pengenalan tahap IC 555 mengubah keseluruhan senario.

IC 555 dan komponen yang berkaitan dikonfigurasikan sebagai penjana PWM sederhana. Nisbah mark-ruang PWM dapat disesuaikan secara tersendiri dengan bantuan periuk 100K.

Output PWM diintegrasikan ke output tahap osilator melalui dioda. Susunan ini memastikan bahawa denyut gelombang persegi yang dihasilkan dipecah-pecah atau dicincang mengikut pengaturan denyutan PWM.

Ini membantu mengurangkan jumlah nilai RMS denyutan gelombang persegi dan mengoptimumkannya sedekat mungkin dengan nilai RMS gelombang sinus.

Nadi yang dihasilkan di dasar transistor pemacu diubah suai dengan sempurna sehingga menyerupai bentuk gelombang sinus secara teknikal.

bergabung dengan transistor selari untuk aplikasi penyongsang

Tahap Keluaran:

Tahap keluarannya agak lurus ke hadapan dalam reka bentuknya. Dua belitan pengubah dikonfigurasikan ke dua saluran individu, yang terdiri daripada bank transistor kuasa.

Transistor daya pada kedua-dua anggota badan disusun secara selari untuk meningkatkan arus keseluruhan melalui penggulungan sehingga menghasilkan daya 500 watt yang diinginkan.

Walau bagaimanapun untuk menyekat keadaan pelarian terma dengan sambungan selari, transistor disambungkan dengan perintang luka wayar tinggi dengan nilai rendah, pada pemancarnya. Ini menghalang setiap transistor daripada dimuat dan jatuh ke dalam situasi di atas.

Asas pemasangan disatukan ke tahap pemandu yang dibincangkan di bahagian sebelumnya.

Litar penyongsang sinewave yang diubah suai berdasarkan IC 4049 NAND

Bateri disambungkan di keran tengah dan aras pengubah dan juga ke titik yang berkaitan dalam litar.

Menyalakan kuasa dengan segera menghidupkan penyongsang, menyediakan AC gelombang sinus yang diubah suai pada outputnya, siap digunakan dengan beban sehingga 500 VA.

Perincian komponen terdapat dalam rajah itu sendiri.

Reka bentuk di atas juga dapat dimodifikasi menjadi penyongsang gelombang mosfet sinus 500 Watt yang dikendalikan PWM dengan mengganti transistor pemacu hanya dengan beberapa mosfet. Reka bentuk yang ditunjukkan di bawah ini akan memberi tenaga sekitar 150 watt, untuk mendapatkan 500 watt, lebih banyak bilangan mosfet diperlukan untuk dihubungkan selari dengan dua mosfet yang ada.

Reka Bentuk # 3: menggunakan IC 4093 untuk Hasil yang Diubah

Litar penyongsang gelombang sinus yang diubah suai PWM yang ditunjukkan di bawah adalah pesaing ke-3 kami, ia hanya menggunakan 4093 tunggal untuk fungsi yang ditentukan.

IC terdiri daripada empat gerbang NAND, di mana dua daripadanya disambungkan sebagai pengayun sementara dua selebihnya sebagai penyangga.

Pengayun disatukan sedemikian rupa sehingga frekuensi tinggi dari salah satu pengayun berinteraksi dengan output yang lain, menghasilkan gelombang persegi yang dicincang yang nilai RMS dapat dioptimumkan dengan baik agar sesuai dengan bentuk gelombang sinus biasa. Reka bentuk penyongsang tidak selalu mudah fahami atau bina, lebih-lebih lagi apabila ia kompleks seperti jenis gelombang sinus yang diubah. Namun konsep yang dibincangkan di sini hanya menggunakan satu IC 4093 untuk menangani semua komplikasi yang diperlukan. Mari belajar betapa mudahnya membina.

Bahagian-bahagian yang anda perlukan untuk Membina Litar Inverter 200 Watt ini

Semua Perintang adalah 1/4 watt, 5%, kecuali dinyatakan sebaliknya.

  • R1 = 1 M untuk 50 Hz dan 830 K untuk 60 Hz
  • R2 = 1 K,
  • R3 = 1 M,
  • R4 = 1 K,
  • R5, R8, R9 = 470 Ohm,
  • R6, R7 = 100 Ohm, 5 Watt,
  • VR 1 = 100 K,
  • C1, C2 = 0.022 uF, Cakera Seramik,
  • C3 = 0.1, seramik cakera
  • T1, T4 = PETUA 122
  • T3, T2 = BDY 29,
  • N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
  • D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
  • D3, D2 = 1N5408,
  • Transformer = 12 -0 - 12 volt, arus dari 2 hingga 20 Amps seperti yang dikehendaki, voltan output boleh menjadi 120 atau 230 volt mengikut spesifikasi negara.
  • Bateri = 12 volt, biasanya jenis 32 AH, seperti yang digunakan di dalam kereta adalah disyorkan.
Litar Inverter Gelombang Sinus Modifikasi 150 Watt Dengan hanya menggunakan Transistor

Operasi Litar

Reka bentuk yang dicadangkan dari penyongsang gelombang sinus 200 watt yang diubah memperoleh outputnya yang diubah suai dengan 'memotong' denyut gelombang persegi asas secara jelas ke bahagian yang lebih kecil dari denyut segi empat tepat. Fungsi itu menyerupai kawalan PWM, biasanya dikaitkan dengan IC 555.

Walau bagaimanapun, di sini kitaran tugas tidak dapat diubah secara berasingan dan tetap sama sepanjang rentang variasi yang tersedia. Batasannya tidak banyak mempengaruhi fungsi PWM, kerana di sini kita hanya mementingkan menjaga nilai RMS output dekat dengan pembilang gelombang sinus, yang dilaksanakan dengan memuaskan melalui konfigurasi yang ada.

Dengan merujuk kepada gambarajah litar, kita dapat melihat bahawa keseluruhan elektronik bergerak di sekitar satu bahagian aktif - IC 4093.

Ia terdiri daripada empat gerbang NAND Schmitt individu, semuanya telah dilengkapkan untuk fungsi yang diperlukan.

N1 bersama dengan R1, R2 dan C1 membentuk CMOS Schmitt trgger jenis oscillator klasik di mana gerbang biasanya dikonfigurasikan sebagai penyongsang atau gerbang NOT.

Denyutan yang dihasilkan dari tahap pengayun ini adalah gelombang persegi yang membentuk denyut penggerak asas litar. N3 dan N4 disambungkan sebagai penyangga dan digunakan untuk menggerakkan peranti output secara bersamaan.

Walau bagaimanapun, ini adalah denyut gelombang persegi biasa dan tidak merupakan versi sistem yang diubah suai.

Kita boleh menggunakan denyut di atas dengan mudah hanya untuk menggerakkan penyongsang kita, tetapi hasilnya akan menjadi penyongsang gelombang persegi biasa, tidak sesuai untuk mengendalikan alat elektronik yang canggih.

Sebab di sebalik ini ialah, gelombang persegi mungkin sangat berbeza dengan bentuk gelombang sinus, terutama berkenaan dengan nilai RMS mereka.

Oleh itu, ideanya adalah untuk mengubah bentuk gelombang persegi yang dihasilkan supaya nilai RMSnya hampir sama dengan bentuk gelombang sinus. Untuk melakukan ini, kita perlu membuat dimensi bentuk gelombang persegi individu melalui beberapa campur tangan luaran.

Bahagian yang terdiri daripada N2, bersama dengan bahagian lain yang berkaitan C2, R4 dan VR1, membentuk satu lagi pengayun serupa seperti N1. Walau bagaimanapun pengayun ini menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi yang berbentuk segi empat tepat tinggi.

Output segi empat tepat dari N2 dimasukkan ke sumber input asas N3. Tren denyut positif tidak berpengaruh pada denyut input sumber kerana adanya D1 yang menyekat output positif dari N2.

Walau bagaimanapun, denyutan negatif dibenarkan oleh D1 dan ini secara berkesan menenggelamkan bahagian yang relevan dari frekuensi sumber asas, mewujudkan semacam takuk segi empat tepat di dalamnya secara berkala bergantung pada frekuensi pengayun yang ditetapkan oleh VR1.

Kedudukan ini atau lebih tepatnya denyutan segi empat tepat dari N2 dapat dioptimumkan seperti yang dikehendaki dengan menyesuaikan VR1.

Operasi di atas memotong gelombang persegi asas dari N1 menjadi bahagian sempit diskrit, menurunkan RMS purata bentuk gelombang. Adalah dinasihatkan bahawa pengaturan dilakukan dengan bantuan meter RMS.

Peranti output menukar belitan transformer yang relevan sebagai tindak balas kepada denyut berdimensi ini dan menghasilkan bentuk gelombang voltan tinggi yang sesuai pada penggulungan output.

Hasilnya adalah voltan yang setara dengan kualiti gelombang sinus dan selamat untuk mengendalikan semua jenis peralatan elektrik isi rumah.

Daya penyongsang dapat ditingkatkan dari 200 watt menjadi 500 watt atau seperti yang dikehendaki hanya dengan menambahkan lebih banyak bilangan T1, T2, R5, R6 dan T3, T4, R7, R8 secara selari di atas titik yang berkaitan.

Ciri-ciri Utama Penyongsang

Litar ini benar-benar cekap dan lebih-lebih lagi ia adalah versi gelombang sinus yang diubah suai menjadikannya luar biasa dalam hal tersendiri.

Litar menggunakan jenis komponen yang sangat biasa, mudah diperoleh dan juga sangat murah untuk dibina.

Proses pengubahsuaian gelombang persegi menjadi gelombang sinus dapat dilakukan dengan mengubah potensiometer tunggal atau lebih tepatnya pratetap, yang menjadikan operasi cukup sederhana.

Konsepnya sangat asas namun menawarkan output kuasa tinggi yang mungkin dioptimumkan mengikut keperluan sendiri hanya dengan menambahkan beberapa lagi jumlah output peranti secara selari dan dengan mengganti bateri dan transformer dengan ukuran yang sesuai.

Reka Bentuk # 4: Sinewave Modified Berasaskan Transistor

Litar penyongsang gelombang sinus yang sangat menarik dibincangkan dalam artikel ini yang hanya merangkumi transistor biasa untuk cadangan pelaksanaan.

Penggunaan transistor biasanya menjadikan litar lebih mudah difahami dan lebih mesra dengan peminat elektronik yang baru. Kemasukan kawalan PWM dalam litar menjadikan reka bentuknya sangat efisien dan diinginkan untuk operasi peralatan canggih yang berkaitan dengan output penyongsang. Gambarajah litar menunjukkan bagaimana keseluruhan litar diletakkan. Kita dapat melihat dengan jelas bahawa hanya transistor yang terlibat tetapi rangkaian boleh dibuat untuk menghasilkan bentuk gelombang PWM yang dimensi dengan baik untuk menghasilkan bentuk gelombang sinew yang diubah suai atau gelombang persegi yang diubah agar lebih tepat.

Keseluruhan konsep dapat difahami dengan mempelajari litar dengan bantuan perkara berikut:

Boleh digayakan sebagai Pengayun

Pada dasarnya kita dapat menyaksikan dua tahap yang sama yang disusun dalam konfigurasi multivibrator astabel standard.

Secara semula jadi, konfigurasi secara khusus bertujuan untuk menghasilkan denyutan larian bebas atau gelombang persegi pada output masing-masing.

Walau bagaimanapun, tahap AMV atas diposisikan untuk menghasilkan gelombang persegi 50 Hz (atau 60 Hz) normal yang digunakan untuk mengoperasikan transformer dan untuk tindakan penyongsang yang diperlukan, untuk mendapatkan daya utama AC yang diinginkan pada output.

Oleh itu, tidak ada yang terlalu serius atau menarik mengenai tahap atas, biasanya ia terdiri daripada tahap AMV tengah yang terdiri daripada T2, T3, seterusnya tahap pemacu yang terdiri dari transistor T4, T5 dan akhirnya tahap output penerimaan yang terdiri dari T1 dan T6.

Bagaimana Tahap Output Berfungsi

Tahap output menggerakkan pengubah melalui kuasa bateri untuk tindakan penyongsang yang diinginkan.

Tahap di atas hanya bertanggung jawab untuk melaksanakan generasi denyut gelombang persegi yang sangat diperlukan untuk tindakan pembalikan normal yang dimaksudkan.

Pentas AMW PWM Chopper

Litar di bahagian bawah adalah bahagian yang sebenarnya melakukan pengubahsuaian gelombang sinus dengan menukar AMV atas mengikut tetapan PWMnya.

Tepatnya, bentuk nadi tahap AMV atas dikendalikan oleh litar AMV yang lebih rendah dan ia melaksanakan pengubahsuaian gelombang persegi dengan memotong gelombang persegi penyongsang asas dari AMV atas menjadi bahagian diskrit.

Memotong atau dimensi di atas dilaksanakan dan ditentukan oleh penetapan R12 yang telah ditetapkan.

R12 digunakan untuk menyesuaikan nisbah ruang tanda pulsa yang dihasilkan oleh AMV yang lebih rendah.

Menurut denyutan PWM ini, gelombang persegi asas dari AMV atas dipotong menjadi beberapa bahagian dan nilai purata RMS dari bentuk gelombang yang dihasilkan dioptimumkan sedekat mungkin dengan bentuk gelombang sinus standard.

litar penyongsang sinewave yang diubahsuai secara digital

Penjelasan yang selebihnya mengenai litar agak biasa dan mungkin dilakukan dengan mengikuti amalan standard yang biasanya digunakan semasa membina invert, atau untuk perkara itu, artikel lain yang berkaitan saya boleh dirujuk untuk memperoleh maklumat yang berkaitan.

Senarai Bahagian

  • R1, R8 = 15 Ohm, 10 WAT,
  • R2, R7 = 330 OHMS, 1 WATT,
  • R3, R6, R9, R13, R14 = 470 OHMS ½ AIR,
  • R4, R5 = 39K
  • R10, R11 = 10K,
  • R12 = PRESET 10K,
  • C1 ----- C4 = 0.33Jika,
  • D1, D2 = 1N5402,
  • D3, D4 = 1N40007
  • T2, T3, T7, T8 = 8050,
  • T9 = 8550
  • T5, T4 = PETUA 127
  • T1, T6 = BDY29
  • TRANSFORMER = 12-0-12V, 20 AMP.
  • T1, T6, T5, T4 HENDAKLAH DIHASILKAN OLEH HEATSINK YANG SESUAI.
  • BATERI = 12V, 30AH

Reka Bentuk # 5: Litar Inverter Modified Digital

Reka bentuk ke-5 inverter modifikasi klasik ini adalah reka bentuk lain yang saya kembangkan, walaupun ia adalah gelombang sinus yang diubah, ia juga boleh disebut sebagai litar penyongsang gelombang sinus digital.

Konsep ini sekali lagi diinspirasikan dari reka bentuk penguat audio kuat berasaskan mosfet.

Melihat reka bentuk power amp utama kita dapat melihat bahawa pada dasarnya ia adalah amp audio bertenaga 250 watt, yang diubah suai untuk aplikasi penyongsang.

Semua tahap yang terlibat sebenarnya adalah untuk membolehkan tindak balas frekuensi 20 hingga 100kHz, walaupun di sini kita tidak memerlukan tahap frekuensi tindak balas yang tinggi, saya tidak menghilangkan tahap apa pun kerana ia tidak akan membahayakan litar .

Tahap pertama yang terdiri daripada transistor BC556 adalah tahap penguat pembezaan, seterusnya tahap pemacu seimbang yang terdiri daripada transistor BD140 / BD139 dan akhirnya ia adalah tahap output yang terdiri daripada mosfet yang kuat.

Keluaran dari mosfet disambungkan ke pengubah daya untuk operasi penyongsang yang diperlukan.

Ini melengkapkan tahap power amp, namun tahap ini memerlukan input dimensi yang baik, bukan input PWM yang akhirnya akan membantu membuat reka bentuk litar penyongsang gelombang sinus digital yang dicadangkan.

Tahap Pengayun

DIAGRAM CIRCUIT seterusnya menunjukkan tahap pengayun sederhana yang telah sesuai dioptimumkan untuk menyediakan output terkawal PWM yang dapat disesuaikan.

IC 4017 menjadi bahagian utama litar dan menghasilkan gelombang persegi yang sangat sepadan dengan nilai RMS bagi isyarat AC standard.

Namun untuk penyesuaian yang tepat, output dari IC 4017 telah disediakan dengan kemudahan tahap penyesuaian voltan diskrit menggunakan beberapa dioda 1N4148.

Salah satu diod pada output boleh dipilih untuk mengurangkan amplitud isyarat output yang akhirnya akan membantu menyesuaikan tahap RMS dari output pengubah.

Frekuensi jam yang mesti disesuaikan menjadi 50Hz atau 60Hz sesuai keperluan dihasilkan oleh satu pintu dari IC 4093.

P1 boleh ditetapkan untuk menghasilkan frekuensi yang diperlukan di atas.

Untuk mendapatkan 48-0-48volts, gunakan 4 angka. Bateri 24V / 2AH secara bersiri, seperti yang ditunjukkan pada gambar terakhir.

Litar Penyongsang Kuasa

Reka bentuk sinewave yang diubah suai menggunakan 3nos IC 555

Litar Pengayun Setara Gelombang Sinus

Gambar di bawah menunjukkan pelbagai output bentuk gelombang mengikut pemilihan bilangan dioda pada tahap output pengayun, bentuk gelombang mungkin mempunyai nilai RMS yang berbeza, yang mesti dipilih dengan hati-hati untuk memasangkan litar penyongsang daya.

Sekiranya anda menghadapi masalah untuk memahami rangkaian di atas, jangan ragu untuk memberi komen dan pertanyaan.

Reka Bentuk # 6: hanya menggunakan 3 IC 555

Bahagian berikut membincangkan litar penyongsang gelombang sinus gelombang ke-6 terbaik dengan gambar bentuk gelombang, yang mengesahkan kredibiliti reka bentuk. Konsep ini dirancang oleh saya, bentuk gelombang yang disahkan dan dihantar oleh Encik Robin Peter.

Konsep yang dibincangkan telah dirancang dan dibentangkan dalam beberapa catatan saya yang pernah diterbitkan sebelumnya: litar penyongsang gelombang sinus 300 watt, dan litar penyongsang 556 namun kerana bentuk gelombang tidak disahkan oleh saya litar yang berkaitan tidak sepenuhnya tahan. Sekarang ia telah diuji, dan bentuk gelombang yang disahkan oleh Mr. Robin Peter, prosedur tersebut menunjukkan satu kelemahan tersembunyi dalam reka bentuk yang diharapkan dapat diselesaikan di sini.

Mari ikuti perbualan e-mel berikut antara saya dan Encik Robin Peter.

Saya membina versi alternatif gelombang sinus IC555 yang lebih mudah, tanpa transistor. Saya menukar beberapa nilai perintang dan penutup dan tidak menggunakan [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

Saya bergabung dengan Pin2 & 7 IC 4017 untuk mendapatkan bentuk gelombang yang diperlukan. IC1 menghasilkan 200hz 90% denyut kitaran tugas (1 gambar), yang mana jam IC2 (2-gambar) dan oleh itu IC3 (2 gambar, min duty cycle & max D / C) Adakah ini hasil yang diharapkan, Kebimbangan saya adalah bahawa sinus yang diubah suai di mana anda boleh mengubah

RMS, bukan sinus tulen

Salam

Robin

Hai Robin,

Gambarajah litar gelombang sinus anda yang diubah suai kelihatan betul tetapi bentuk gelombang tidak, saya rasa kita perlu menggunakan tahap pengayun berasingan untuk mencatat 4017 dengan frekuensi tetap pada 200Hz, dan meningkatkan frekuensi IC 555 teratas menjadi banyak kHz, kemudian periksa bentuk gelombang.Hormat.

Hai Swagatam

Saya telah melampirkan skema litar baru dengan perubahan yang anda cadangkan bersama dengan bentuk gelombang yang dihasilkan. Apa pendapat anda mengenai bentuk gelombang PWM, nadi nampaknya tidak turun ke tanah

tahap.

Salam

pengesahan bentuk gelombang sinewave yang diubah suai

Hai Robin,

Itu bagus, tepat seperti yang saya harapkan, jadi ini bermaksud astabil yang terpisah untuk IC 555 tengah yang mesti digunakan untuk hasil yang diharapkan .... dengan cara anda mengubah prasetel RMS dan memeriksa bentuk gelombang, sila kemas kini dengan melakukan begitu.

Jadi sekarang ia kelihatan lebih baik dan anda boleh teruskan dengan reka bentuk penyongsang dengan menghubungkan mosfet.

.... ia tidak sampai ke tanah kerana penurunan diod 0.6V, saya anggap .... Terima kasih banyak

Sebenarnya litar yang lebih mudah dengan hasil yang serupa seperti di atas boleh dibina seperti yang dibincangkan dalam catatan ini: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

Lebih Banyak Kemas Kini dari Encik Robin

Hai Swagatam

Saya mengubah prasetel RMS dan berikut adalah bentuk gelombang yang dilampirkan. Saya ingin bertanya berapa amplitud gelombang segitiga yang boleh anda gunakan pada pin 5, dan bagaimana anda menyegerakkannya sehingga apabila pin 2 atau 7 pergi + puncak berada di tengah

salam Robin

Berikut adalah beberapa bentuk gelombang sinus yang lebih baik, mungkin lelaki itu akan memahaminya dengan lebih mudah. Terpulang kepada anda sama ada anda menerbitkannya.

By the way saya mengambil topi 10uf dari pin2 hingga 10k perintang ke .47uf topi ke tanah. Dan gelombang segitiga kelihatan seperti ini (dicapai). Tidak terlalu segitiga, 7v p-p.

Saya akan menyiasat pilihan 4047

sorak Robin

Output Gelombang Merentasi Transformer Mains Output (220V) Gambar berikut menunjukkan pelbagai gambar bentuk gelombang yang diambil dari seberang lilitan arus output pengubah.

Dengan hormat - Robin Peter

Tanpa PWM, Tanpa Beban

Tanpa PWM, dengan beban

Dengan PWM, tanpa beban

Dengan PWM, dengan beban

Gambar di atas diperbesar

Imej bentuk gelombang di atas kelihatan agak terdistorsi dan tidak seperti gelombang sinus. Menambah kapasitor 0.45uF / 400V pada output secara drastik meningkatkan hasilnya, seperti yang dapat dilihat dari gambar berikut.

Tanpa beban, dengan PWM ON, kapasitor 0.45uF / 400v ditambah

Litar penapis LC untuk output pengubah inverter sinewave yang diubah

Dengan PWM, dengan beban, dan dengan kapasitor output, ini kelihatan seperti bentuk sinewave yang asli.

Semua pengesahan dan pengujian di atas dilakukan oleh Encik Robin Peters.

Lebih Banyak Laporan dari Encik Robin

Ok, saya melakukan lebih banyak ujian dan percubaan malam tadi dan mendapati bahawa jika saya meningkatkan voltan batt ke 24v gelombang sinus tidak memutarbelitkan ketika saya meningkatkan tugas / kitaran. (Ok, saya sudah mendapat keyakinan saya) Saya menambah topi 2200uf antara c / tapp dan ground tetapi itu tidak membuat perbezaan dengan bentuk gelombang output.

Saya perhatikan beberapa perkara yang sedang berlaku, ketika saya meningkatkan D / C trafo mengeluarkan suara bersenandung yang bising (seolah-olah geganti bergetar bolak-balik sangat cepat), IRFZ44N menjadi panas dengan cepat walaupun tanpa beban Semasa saya mengeluarkan topi nampaknya kurang tekanan pada sistem. Bunyi bersenandung tidak begitu teruk dan Z44n tidak terlalu panas. [tentu saja tidak ada gelombang sinus}

Tutupnya melintasi output trafo tidak bersiri dengan satu kaki. Saya mengeluarkan (3 belitan yang berlainan) induktor bulat {saya rasa mereka toriodal} dari bekalan kuasa mod suis. Hasilnya tidak ada peningkatan gelombang output (tidak ada perubahan),

Voltan keluaran trafo juga turun.

Menambah ciri pembetulan beban automatik pada idea litar penyongsang gelombang sinus yang diubah di atas:

Litar iklan ringkas yang ditunjukkan di atas boleh digunakan untuk membolehkan pembetulan voltan automatik output penyongsang.

Voltan yang diberi di seberang jambatan diperbaiki dan digunakan pada dasar transistor NPN. Pratetap diselaraskan sehingga tanpa beban voltan output diselesaikan pada tahap normal yang ditentukan.

Untuk lebih tepat, awalnya pratetap di atas harus disimpan di permukaan tanah sehingga kata transistor dimatikan.

Seterusnya, pratetap 10k RMS pada pin # 5 PWM 555 IC harus disesuaikan untuk menghasilkan sekitar 300V pada output pengubah.

Akhirnya, pratetap 220K pembetulan beban harus diluruskan semula untuk menurunkan voltan hingga sekitar 230V.

Selesai! Semoga penyesuaian di atas cukup untuk menyiapkan litar untuk pembetulan beban automatik yang dimaksudkan.

Reka bentuk akhir mungkin seperti ini:

Litar Penapis

Litar penapis berikut dapat digunakan pada output inveter di atas untuk mengawal Harmonik dan untuk meningkatkan output gelombang sinus yang lebih bersih

laporan ujian sinewave yang diubah suai

Lebih banyak Input:

Reka bentuk di atas telah dikaji dan diperbaiki lagi oleh Mr Theofanakis, yang juga merupakan pembaca blog ini.

Jejak osiloskop menggambarkan bentuk gelombang penyongsang yang diubahsuai melintasi perintang 10k yang dihubungkan pada output utama pengubah.

ouput pengubah sekunder pengubah

Reka bentuk penyongsang yang diubah suai di atas oleh penyongsang Theofanakis diuji dan diluluskan oleh salah seorang pengikut blog ini, Encik Odon. Gambar ujian berikut oleh Odon mengesahkan sifat gelombang litar penyongsang di atas.

Reka Bentuk # 7: Reka Bentuk Inverter 3Kva Tugas Berat

Kandungan yang dijelaskan di bawah ini menyiasat prototaip litar penyongsang gelombang sinus 3kva yang dibuat oleh Mr Marcelin hanya menggunakan BJT dan bukannya mosfet konvensional. Litar kawalan PWM dirancang oleh saya.

Dalam salah satu catatan saya sebelumnya, kami membincangkan litar penyongsang setara gelombang sinus murni 555, yang secara kolektif dirancang oleh Mr.Marcelin dan saya.

Bagaimana Litar Dibina

Dalam reka bentuk ini, saya telah menggunakan kabel kuat untuk mengekalkan arus tinggi, saya menggunakan bahagian 70 mm2, atau bahagian yang lebih kecil selari. Transformer 3 KVA sebenarnya seberat berat 35 kg. Dimensi dan kelantangan bukanlah kelemahan bagi saya. Foto yang dilampirkan pada pengubah dan pemasangan sedang dijalankan.

Perhimpunan berikut hampir selesai, berdasarkan pada 555 (SA 555) dan CD 4017

Pada percubaan pertama saya, dengan mosfets, awal tahun ini, saya menggunakan IRL 1404 yang mana Vdss 40 volt. Pada pendapat saya voltan tidak mencukupi. Lebih baik menggunakan mosfet dengan Vds sekurang-kurangnya sama atau lebih besar daripada 250 volt.

Dalam pemasangan baru ini, saya menjangkakan dua diod pada belitan pengubah.

Terdapat juga kipas untuk penyejukan.

TIP 35 akan dipasang oleh 10 di setiap cawangan, seperti ini:

Imej Prototaip Lengkap

Litar 3 Inverter KVA yang dimuktamadkan

Reka bentuk litar akhir penyongsang gelombang sinus 3 kva diubah seperti ini:

Senarai Bahagian

Semua perintang adalah 1/4 watt 5%, kecuali dinyatakan.

  • 100 Ohm - 2nos (nilai antara 100 ohm dan 1K)
  • 1K - 2nos
  • 470 ohm - 1no (boleh menjadi nilai sehingga 1K)
  • 2K2 - 1nos (nilai yang sedikit lebih tinggi juga akan berfungsi)
  • Pratetap 180K - 2nos (sebarang nilai antara 200K dan 330K akan berfungsi)
  • Pratetap 10K - 1no (sila 1k pratetap untuk hasil yang lebih baik)
  • 10 Ohm 5 watt - 29nos

Kapasitor

  • 10nF - 2nos
  • 5nF - 1no
  • 50nF - 1no
  • 1uF / 25V - 1no

Semikonduktor

  • 2.7V zener diode - 1no (sehingga 4.7V boleh digunakan)
  • 1N4148 - 2nos
  • Dioda 6A4 - 2nos (berhampiran pengubah)
  • IC NE555 - 3 nombor
  • IC 4017 - 1no
  • TIP142 - 2nos
  • TIP35C - 20 angka
  • Transformer 9-0-9V 350 amp atau 48-0-48V / 60 amp
  • Bateri 12V / 3000 Ah, atau 48V 600 Ah

Sekiranya bekalan 48V digunakan, pastikan untuk mengaturnya menjadi 12V untuk tahap IC, dan berikan 48V hanya ke paip pusat pengubah.

Cara Melindungi Transistor

Nota: Untuk melindungi transistor dari pelarian termal, pasang saluran individu di atas heatsink biasa, yang bermaksud menggunakan heatsink tunggal panjang untuk susunan transistor atas, dan satu lagi heatsink biasa yang serupa untuk susunan transistor bawah.

Untungnya pengasingan Mica tidak diperlukan kerana pengumpul digabungkan bersama, dan badan yang menjadi pengumpul akan disambungkan secara berkesan melalui heatsink itu sendiri. Ini sebenarnya akan menjimatkan banyak kerja keras.

Untuk mendapatkan kecekapan daya maksimum, tahap output berikut disarankan oleh saya, dan mesti digunakan dengan tahap PWM dan 4017 yang dijelaskan di atas.

Rajah Litar

Catatan: Pasang semua bahagian atas TIP36 di atas heatsink biasa yang lebih besar, JANGAN gunakan isolator mika semasa melaksanakannya.

Perkara yang sama mesti dilakukan dengan tatasusunan TIP36 yang lebih rendah.

Tetapi pastikan kedua-dua heatsink ini tidak saling menyentuh antara satu sama lain.

Transistor TIP142 mesti dipasang pada alat pendengaran bersirip besar yang berasingan.




Sebelumnya: Cara Membuat Lengan Robotik Tanpa Wayar menggunakan Arduino Seterusnya: 3 Pengecas Bateri Li-Ion Pintar menggunakan TP4056, IC LP2951, IC LM3622