Претворите претварач квадратног вала у претварач синусног вала

Пост објашњава неколико концепата кола који се могу користити за претварање или модификовање било ког уобичајеног претварача квадратних таласа у софистицирани дизајн претварача синусних таласа.

Пре проучавања различитих дизајна објашњених у овом чланку, било би занимљиво знати факторе који синусни претварач обично чине пожељнијим од дизајна квадратних таласа.

Како фреквенција ради у претварачима

Претварачи у основи укључују фреквенцију или осцилације за спровођење акција појачања и инверзије. Фреквенција као што знамо је стварање импулса по неком униформном и прорачунатом обрасцу, на пример, типична фреквенција претварача може бити оцењена на 50Хз или 50 позитивних импулса у секунди.

Основни таласни облик фреквенције претварача је у облику квадратних таласних импулса.

Као што сви знамо, квадратни талас никада није погодан за употребу софистициране електронске опреме као што су ТВ, музички плејери, рачунари итд.

Мрежа наизменичне струје (наизменичне струје) коју набављамо на нашем домаћем мрежном излазу такође се састоји од фреквенције пулсирајуће струје, али оне су у облику синусних или синусних таласа.

Уобичајено је на 50Хз или 60Хз, овисно о специфичностима комуналних услуга у одређеној земљи.

Горе наведена синусна крива нашег домаћег таласног облика АЦ односи се на експоненцијално растуће врхове напона који чине 50 циклуса фреквенције.

Будући да се наш домаћи АЦ генерише магнетним турбинама, таласни облик је сам по себи синусни талас, па не захтева даљу обраду и постаје директно употребљив у кућама за све врсте уређаја.

Супротно томе, код претварача, основни таласни облик је у облику квадратних таласа којима је потребна темељна обрада како би јединица била компатибилна са свим врстама опреме.

Разлика између квадратног таласа и синусног таласа

Као што је приказано на слици, квадратни и синусни талас могу имати идентичне вршне нивое напона, али ефективна вредност или основна средња квадратна вредност можда неће бити идентичне. Овај аспект је оно што квадратни талас чини посебно различитим од синусног таласа иако вршна вредност може бити иста.

Стога би претварач квадратног вала који ради са 12В једносмерне струје генерисао излаз еквивалентан рецимо 330В, баш као и синусни претварач који ради са истом батеријом, али ако измерите излазни ефективни ефективни ефекат оба претварача, он би се значајно разликовао (330В и 220В).

Слика погрешно приказује 220В као врх, заправо би требало да буде 330В

На горњем дијаграму, зелени таласни облик је синусни, док наранџасти приказује квадратни таласни облик. Осенчени део је вишак РМС-а који треба изравнати како би се обе РМС вредности што више приближиле.

Претварање претварача квадратног таласа у еквивалент синусног таласа, у основи, значи омогућавање изводнику квадратних таласа да произведе потребну вршну вредност од рецимо 330В, а истовремено има ефективни ефективни ефекат приближно једнак свом колегу синусног таласа.

Како претворити / модификовати квадратни таласни облик у еквивалент синусног таласног облика

То се може постићи урезивањем узорка квадратног таласа у облик синусног таласа или једноставно уситњавањем квадратног таласног облика на добро прорачунате мање комаде тако да његов ефективни ефективни ефекат постане врло близу стандардне мрежне ефективне вредности АЦ.

За резбарење четвртастог таласа до савршеног синусног таласа можемо користити бели осцилатор моста или тачније „бубба осцилатор“ и напојити га у фазу процесора синусног таласа. Ова метода би била сувише сложена и стога није препоручљива идеја за примену постојећег претварача квадратног таласа на претварач синусног таласа.

Изводљивија идеја била би да се придружени квадратни талас у основи излазних уређаја уситни до потребног ефективног степена.

У наставку је приказан један класичан пример:

Први дијаграм приказује коло претварача квадратног таласа. Додавањем једноставног АМВ хеликоптера можемо разбити импулсе у основи релевантних МОСФЕТ-а до потребног степена.

Модификована верзија горњег кола са еквивалентном инвертерском еквивалентном квадратном таласу и синусном таласу.

Овде доњи АМВ генерише импулсе на високој фреквенцији чији се однос марка / простор може погодно променити уз помоћ унапред подешеног ВР1. Овај ПВМ контролисани излаз примењује се на капије мосфет-а како би се њихова проводност прилагодила предвиђеној ефективној вредности.

Очекивани типични образац таласног облика из горње модификације:

Таласни облик на вратима МОСФЕТ-а:

Таласни облик на излазу трансформатора:

Таласни облик након правилне филтрације помоћу индуктора и кондензатора на излазу трансформатора:

Листа делова

Р1, Р2, = 27К,
Р3, Р4, Р5, Р6, Р7, Р8, Р9, Р10 = 1К ома,
Ц1, Ц2 = 0.47уФ / 100В метализовано
Ц3, Ц4 = 0,1 уФ
Т1, Т2, Т5, Т6 = БЦ547,
Т3, Т4 = било који МОС 30ет, 10амп, Н-канал.
Д1, Д2 = 1Н4148
ВР1 = 47К унапред подешено
Трансформатор = 9-0-9В, 8 ампера ( спецификације морају бити одабране према излазном оптерећењу ради исправне оптимизације напа )
Батерија = 12В, 10АХ

Побољшање стопе ефикасности

Горе наведена конверзија или модификација обезбедиће око 70% ефикасности са постигнутим РМС подударањем. Ако сте заинтересовани за боље и прецизније подударање, вероватно би вам требао ИЦ 556 ПВМ таласни процесор.

Позвали бисте се на овај чланак који показује принцип иза модификујући квадратни таласни облик у синусни таласни облик користећи пар ИЦ555.

Излаз из горе поменутог кола може се на сличан начин напајати капијом или базом релевантних уређаја за напајање који су присутни у постојећој квадратној претварачкој јединици.

Свеобухватнији приступ може се видети у овом чланку, где ИЦ 556 се користи за екстракцију прецизног модификованог синусног таласа заснованог на ПВМ-у еквиваленти из извора узорка квадратног таласа.

Овај таласни облик је интегрисан са постојећим излазним уређајима за спровођење предвиђених модификација.

Горе наведени примери подучавају нас једноставнијим методама путем којих се било који постојећи уобичајени претварач квадратних таласа може модификовати у дизајн синусног претварача.

Претварање у СПВМ

У горњем чланку смо сазнали како таласни облик претварача квадратног таласа може бити оптимизован да добије таласни облик синусног таласа сечењем квадратног таласа на мање делове.

Међутим, дубља анализа показује да, осим ако уситњени таласни облик није димензионисан у облику СПВМ-а, постизање одговарајућег еквивалента синусних таласа можда неће бити могуће.

Да би се испунио овај услов, круг претварача СПВМ постаје неопходан за извођење најидеалнијег синусног облика из претварача.

Следећи дијаграм показује како се ово може ефикасно применити са горе поменутим дизајном.

Кроз један од мојих ранијих чланака смо разумели како се опамп може користити за стварање СПВМ-ова , иста теорија се може видети примењена у горњем концепту. Овде се користе два генератора таласа троугла, један који прихвата брзи квадратни талас из доње стабилне, док други прихвата споро таласасте квадратне таласе из горње стабилне и обрађује их у одговарајуће излазе брзог и спорог таласа троугла.

Ови обрађени таласи троугла доводе се преко два улаза опампера, што их коначно претвара у СПВМ или ширине импулса синусног таласа.

Ови СПВМ-ови се користе за уситњавање сигнала на капији МОСФЕТ-а који на крају пребацују таласни облик преко повезаног намотаја трансформатора како би створили тачну копију чистог синусног таласног облика на секундарној страни трансформатора кроз магнетну индукцију.