Masalah Penurunan Voltan Inverter - Cara Menyelesaikannya

Cuba Instrumen Kami Untuk Menghapuskan Masalah





Setiap kali PWM digunakan dalam penyongsang untuk membolehkan output gelombang sinus, voltan penyongsang penurunan menjadi masalah utama, terutamanya jika parameter tidak dikira dengan betul.

Di laman web ini, anda mungkin menemui banyak konsep penyongsang gelombang sinus dan gelombang sinus tulen menggunakan umpan PWM atau integrasi SPWM. Walaupun konsep ini berfungsi dengan baik dan membolehkan pengguna mendapatkan output setara gelombang sinus yang diperlukan, mereka seolah-olah menghadapi masalah penurunan voltan output, di bawah beban.



Dalam artikel ini kita akan belajar membetulkannya melalui pemahaman dan pengiraan yang mudah.

Mula-mula kita harus menyedari bahawa kuasa output dari penyongsang hanyalah produk voltan dan arus input yang dibekalkan ke pengubah.



Oleh itu, di sini kita mesti memastikan bahawa pengubah diberi nilai dengan betul untuk memproses bekalan input sehingga menghasilkan output yang diinginkan dan mampu menahan beban tanpa penurunan.

Dari perbincangan berikut, kami akan cuba menganalisis melalui pengiraan mudah kaedah untuk menghilangkan masalah ini, dengan mengkonfigurasi parameter dengan betul.

Menganalisis Voltan Keluaran dalam Penyongsang Gelombang Persegi

Dalam litar penyongsang gelombang persegi, kita biasanya akan menemui bentuk gelombang seperti yang ditunjukkan di bawah ini di seluruh peranti kuasa, yang menyampaikan arus dan voltan ke belitan transformer yang berkaitan mengikut kadar pengalihan mosfet menggunakan gelombang persegi ini:

Di sini kita dapat melihat bahawa voltan puncak ialah 12V, dan kitaran tugas adalah 50% (masa ON / OFF sama gelombang).

Untuk meneruskan analisis, pertama kita perlu mencari voltan purata yang disebabkan oleh belitan transformer yang berkaitan.

Seandainya kita menggunakan ketuk tengah 12-0-12V / 5 amp trafo, dan dengan anggapan 12V @ 50% tugas kitaran diterapkan pada salah satu belitan 12V, maka daya yang disebabkan dalam belitan itu dapat dihitung seperti yang diberikan di bawah:

12 x 50% = 6V

Ini menjadi voltan purata melintasi gerbang peranti kuasa, yang juga mengoperasikan belitan trafo pada kadar yang sama.

Untuk dua bahagian belitan trafo yang kita dapat, 6V + 6V = 12V (menggabungkan kedua-dua bahagian trafo paip tengah.

Mengalikan 12V ini dengan kapasiti arus penuh 5 amp memberi kita 60 watt

Sekarang kerana watt sebenarnya pengubah juga 12 x 5 = 60 watt, ini menyiratkan bahawa daya yang diinduksi pada primer trafo penuh, dan oleh itu outputnya juga akan penuh, yang membolehkan output berjalan tanpa penurunan voltan di bawah beban .

60 watt ini sama dengan penarafan watt sebenar transfomer, iaitu 12V x 5 amp = 60 watt. oleh itu output dari trafo berfungsi dengan kekuatan maksimum dan tidak menurunkan voltan keluaran, walaupun beban maksimum 60 watt disambungkan.

Menganalisis Voltan Keluaran Inverter berasaskan PWM

Sekarang andaikan kita menerapkan pemotongan PWM melintasi gerbang mosfet kuasa, katakan pada kadar 50% kitaran tugas di pintu-pintu mosfets (yang sudah berjalan dengan kitaran tugas 50% dari pengayun utama, seperti yang dibincangkan di atas)

Ini sekali lagi menunjukkan bahawa rata-rata 6V yang dikira sebelumnya sekarang juga dipengaruhi oleh suapan PWM ini dengan 50% kitaran tugas, mengurangkan nilai voltan purata di pintu-pintu mosfet kepada:

6V x 50% = 3V (walaupun puncaknya masih 12V)

Menggabungkan purata 3V ini untuk kedua-dua bahagian penggulungan yang kita dapat

3 + 3 = 6V

Mengalikan 6V ini dengan 5 amp memberi kita 30 watt.

Ini adalah 50% lebih rendah daripada yang dikendalikan oleh pengubah.

Oleh itu, apabila diukur pada output, walaupun outputnya mungkin menunjukkan 310V penuh (disebabkan puncak 12V), tetapi di bawah beban ini mungkin turun dengan cepat ke 150V, kerana bekalan rata-rata pada primer adalah 50% lebih rendah daripada nilai yang dinilai.

Untuk membetulkan masalah ini, kita harus mengatasi dua parameter secara serentak:

1) Kita mesti memastikan bahawa belitan transformer sepadan dengan nilai voltan purata yang dihantar oleh sumber menggunakan pemotongan PWM,

2) dan arus belitan mesti ditentukan sedemikian rupa sehingga output AC tidak jatuh di bawah beban.

Mari kita perhatikan contoh di atas di mana pengenalan 50% PWM menyebabkan input untuk belitan dikurangkan menjadi 3V, untuk menguatkan dan mengatasi situasi ini, kita mesti memastikan bahawa belitan trafo mesti dinilai sama pada 3V. Oleh itu, dalam keadaan ini pengubah mesti dinilai pada 3-0-3V

Spesifikasi Semasa untuk Transformer

Memandangkan pilihan trafo 3-0-3V di atas, dan memandangkan output dari trafo dimaksudkan untuk bekerja dengan beban 60 watt dan 220V berkelanjutan, kita mungkin memerlukan primer trafo dinilai pada 60/3 = 20 amp , ya itu adalah 20 amp yang diperlukan oleh trafo untuk memastikan bahawa 220V dikekalkan apabila beban penuh 60 watt dilekatkan pada output.

Ingatlah dalam situasi seperti itu jika voltan keluaran diukur tanpa beban, seseorang mungkin akan melihat kenaikan nilai voltan keluaran yang tidak normal yang mungkin melebihi 600V. Ini mungkin berlaku kerana walaupun nilai rata-rata yang disebabkan oleh mosfets adalah 3V, puncaknya selalu 12V.

Tetapi tidak ada yang perlu dikhawatirkan jika anda melihat voltan tinggi ini tanpa muatan, kerana ia akan cepat turun menjadi 220V sebaik sahaja beban tersambung.

Setelah mengatakan ini jika pengguna merasa gemerisik untuk melihat peningkatan tahap voltan tanpa beban, ini dapat diperbaiki dengan menambahkan litar pengatur voltan keluaran yang telah saya bincangkan dalam salah satu tulisan saya yang terdahulu, anda juga boleh menggunakan konsep ini dengan berkesan.

Sebagai alternatif, paparan voltan yang dinaikkan dapat dinetralkan dengan menghubungkan kapasitor 0.45uF / 600V di seluruh output atau kapasitor yang dinilai sama, yang juga akan membantu menyaring PWM menjadi bentuk gelombang sinus yang berbeza-beza dengan lancar.

Isu Semasa Tinggi

Dalam contoh yang dibincangkan di atas, kita melihat bahawa dengan pemotongan PWM 50%, kita terpaksa menggunakan trafo 3-0-3V untuk bekalan 12V, memaksa pengguna untuk menggunakan transformer 20 amp hanya untuk mendapatkan 60 watt, yang mana kelihatan agak tidak masuk akal.

Sekiranya 3V memerlukan 20 amp untuk mendapatkan 60 watt, ini bermaksud bahawa 6V memerlukan 10 amp untuk menjana 60 watt, dan nilai ini kelihatan cukup terkawal ....... atau untuk menjadikannya lebih baik, 9V akan membolehkan anda bekerja dengan trafo 6.66 amp, yang kelihatan lebih masuk akal.

Pernyataan di atas memberitahu bahawa jika aruhan voltan rata-rata pada belitan trafo dinaikkan, keperluan semasa akan berkurang, dan kerana voltan rata-rata bergantung pada waktu PWM ON, secara sederhana menunjukkan bahawa untuk mencapai voltan purata yang lebih tinggi pada trafo primer, anda terlalu banyak meningkatkan masa PWM ON, itu adalah kaedah alternatif dan berkesan lain untuk mengukuhkan masalah penurunan voltan output dengan betul pada penyongsang berasaskan PWM.

Sekiranya anda mempunyai pertanyaan atau keraguan yang ditentukan mengenai topik tersebut, anda selalu boleh menggunakan kotak komen di bawah dan menuliskan pendapat anda.




Sebelumnya: Litar Voltmeter AC Transformerless Menggunakan Arduino Seterusnya: 200, 600 LED String Circuit pada Mains 220V