Пројектовање мрежног круга претварача

Пројектовање мрежног круга претварача

Мрежни претварач функционише попут уобичајеног претварача, али се снага из таквог претварача напаја и повезује наизменичном мрежом из напајања комуналне мреже.



Све док је присутно мрежно напајање, претварач даје своју снагу постојећем мрежном напајању и зауставља поступак када мрежно напајање закаже.

Концепт

Концепт је заиста врло интригантан јер омогућава свакоме од нас да постане допринос комуналној снази. Замислите да се свака кућа укључује у овај пројекат како би произвела огромну количину електричне енергије у мрежи, што заузврат пружа пасивни извор прихода резиденцијалним резиденцијама. Будући да се инпут добија из обновљивих извора, приход постаје апсолутно бесплатан.





Израда мрежног претварача код куће сматра се веома тешким јер концепт укључује неке строге критеријуме које треба поштовати, а не придржавање може довести до опасних ситуација.

Неколико главних ствари које се морају поштовати су:



Излаз претварача мора бити савршено синхронизован са мрежом наизменичне струје.

Амплитуда и фреквенција излазног напона, као што је горе поменуто, морају одговарати параметрима АЦ мреже.

Претварач се треба тренутно ИСКЉУЧИТИ у случају да мрежни напон закаже.

У овом посту покушао сам да представим једноставан склоп претварача мреже који се по мени брине за све горе наведене захтеве и генерирани АЦ на сигуран начин испоручује у мрежу без стварања опасних ситуација.

Цирцуит Оператион

Покушајмо да разумемо предложени дизајн (који сам искључиво развио ја) уз помоћ следећих тачака:

Поново, као и обично наш најбољи пријатељ, ИЦ555 заузима средишње место у целој апликацији. Заправо само због овог ИЦ-а конфигурација би могла да изгледа тако врло једноставна.

Позивајући се на дијаграм кола, ИЦ1 и ИЦ2 су у основи повезани као синтетизатор напона или у познатијим терминима модулатори положаја импулса.

Овде се користи силазни трансформатор ТР1 за напајање потребног радног напона у круг ИЦ, као и за напајање података о синхронизацији у ИЦ, тако да може да обрађује излаз у складу са параметрима мреже.

Пин # 2 и пин # 5 оба ИЦ-а су повезани на тачку после Д1, односно преко Т3, што пружа податке о бројању фреквенција и амплитудама мреже АЦ на ИЦ-ове.

Горе наведене две информације достављене ИЦ-у подстичу ИЦ-ове да модификују своје излазе на одговарајућим пиновима у складу са тим информацијама.

Резултат излаза преводи ове податке у добро оптимизован ПВМ напон који је у великој мери синхронизован са мрежним напоном.

ИЦ1 се користи за генерисање позитивног ПВМ-а, док ИЦ2 производи негативни ПВМ-ови, оба раде у тандему стварајући потребан пусх-пулл ефекат преко МОСФЕТ-а.

Горенаведени напони се напајају у одговарајуће МОСФЕТ-ове, што ефикасно претвара горњи образац у једносмерну струју са великом струјом која се креће кроз укључени улазни намотај трансформатора.

Излаз трансформатора претвара улаз у савршено синхронизовану наизменичну струју, компатибилну са постојећом мрежном наизменичном струјом.

Док повезујете излаз ТР2 са мрежом, спојите сијалицу од 100 вата у серију са једном од жица. Ако сијалица светли, значи да су наизменична струја ван фазе, одмах преокрените везе и сада би сијалица требало да престане да светли осигуравајући правилну синхронизацију наизменичних струја.

Такође бисте желели да видите ово поједностављени дизајн мрежне везе

Претпостављени таласни облик ПВМ (доњи траг) на излазима ИЦ-а

Листа делова

Сви отпорници = 2К2
Ц1 = 1000уФ / 25В
Ц2, Ц4 = 0,47уФ
Д1, Д2 = 1Н4007,
Д3 = 10АМП,
ИЦ1,2 = 555
МОСФЕТС = ПО СПЕЦИЈАЛНИМ АПЛИКАЦИЈАМА.
ТР1 = 0-12В, 100мА
ТР2 = ПО СПЕЦИФИКАЦИЈАМА ПРИЈАВЕ
Т3 = БЦ547
УЛАЗНИ ДЦ = КАО СПЕЦИФИКАЦИЈЕ ЗА ПРИЈАВУ.

УПОЗОРЕЊЕ: ИДЕЈА СЕ ЗАСНОВА ИСКЉУЧИВО НА ИМАГИНАТИВНОЈ СИМУЛАЦИЈИ, ДИСКРЕТИЈА ГЛЕДАЛА СЕ СТРОГО САВЕТУЈЕ.

Након што је добио корективни предлог од једног од читалаца овог блога, господина Даррена, и неко размишљање, открило је да је горе наведено коло имало много мана и да заправо не би функционисало у пракси.

Ревидирани дизајн

Ревидирани дизајн је приказан у наставку, што изгледа много боље и изводљива идеја.

Овде је уграђен један ИЦ 556 за стварање ПВМ импулса.
Једна половина ИЦ је конфигурисана као високофреквентни генератор за напајање друге половине ИЦ која је постављена као модул ширине импулса.

Фреквенција модулације узорка изведена је из ТР1 који даје тачне податке о фреквенцији ИЦ-у, тако да је ПВМ савршено димензионисан у складу са мрежном фреквенцијом.

Високе фреквенције осигуравају да излаз може прецизно исецкати горе наведене информације о модулацији и пружити МОСФЕТ-овима тачан РМС еквивалент мрежне мреже.

Коначно, два транзистора осигуравају да мосфетови никада не проводе заједно, већ само један по један, према осцилацијама мреже од 50 или 60 Хз.

Листа делова

  • Р1, Р2, Ц1 = изаберите да бисте креирали фреквенцију од око 1 кХз
  • Р3, Р4, Р5, Р6 = 1К
  • Ц2 = 1нФ
  • Ц3 = 100уФ / 25В
  • Д1 = 10 амп диода
  • Д2, Д3, Д4, Д5 = 1Н4007
  • Т1, Т2 = према захтеву
  • Т3, Т4 = БЦ547
  • ИЦ1 = ИЦ 556
  • ТР1, ТР2 = како је предложено у претходном дизајну одељка

Господин Селим је анализирао горњи круг и открио је неке занимљиве недостатке у колу. Главна мана су недостајући негативни ПВМ импулси у полуциклима наизменичне струје. Друга грешка је откривена на транзисторима који као да нису изоловали пребацивање два МОСФЕТ-а према напајаној брзини од 50 Хз.

Горњу идеју је модификовао господин Селим, ево детаља о таласном облику након модификација. модификације:

Слика таласног облика:

ЦТРЛ је сигнал од 100 Хз након исправљача, ОУТ долази из ПВМ-а из оба преполовљена таласа, Вгс су напони на улазу ФЕТ-а, Вд је пријемник на секундарном намотају, који је синхронизован са ЦТРЛ / 2.

Занемарите фреквенције јер су нетачне због ниских брзина узорковања (иначе на ипаду постаје преспора). На већим фреквенцијама узорковања (20 МХз) ПВМ делује прилично импресивно.

Да бих поправио радни циклус на 50% на око 9 кХз, морао сам да уградим диоду.

Поздрави,

Селим

Измене

Да би се омогућило откривање негативних полуциклуса, управљачки улаз ИЦ мора се напајати са оба полуцикла АЦ, што се може постићи применом конфигурације мостовског исправљача.
Ево како би према мени требало да изгледа финално коло.

База транзистора је сада повезана са зенер диодом, тако да би, надамо се, омогућила транзисторима да изолују проводност МОСФЕТ-а тако да проводе наизменично као одговор на импулсе од 50 Хз на бази Т4.

Недавна ажурирања од господина Селима

Здраво Сваг,

Стално читам ваше блогове и настављам да експериментишем на плочи.
Испробао сам зенер-диодни приступ (без среће), ЦМОС капије и, много боље, оп-појачала су најбоље радила. Имам 90ВАЦ од 5ВДЦ и 170ВАЦ од 9ВДЦ на 50Хз, верујем да је синхронизован са мрежом (не могу да потврдим да нема осцилоскопа). Осим тога, бука нестаје ако је стегнете поклопцем од 0,15 у. на секундарном калему.

Чим оптеретим секундарну завојницу, њен напон пада на 0ВАЦ уз само мало повећање улазних ДЦ појачала. Мосфети ни не покушавају да извуку више појачала. Можда би неки мосфет управљачки програми попут ИР2113 (види доле) могли да помогну?

Иако расположен, осећам да ПВМ можда неће бити толико напредан колико смо се надали. Дефинитивно је добро контролисати обртни моменат на једносмерним моторима при ниским фреквенцијама пвм. Међутим, када се сигнал од 50 Хз уситни при већој фреквенцији, он из неког разлога губи снагу или ПВМд МОСФЕТ не може да испоручи потребна висока појачала на примарној завојници да 220ВАЦ остане под оптерећењем.

Пронашао сам још једну шему која је врло уско повезана са вашом, осим ПВМ-а. Овог сте можда већ видели.
Веза је на хттпс: // ввв (тачка) елецтро-тецх-онлине (тачка) цом / алтернативе-енерги / 105324-грид-тие-инвертер-сцхематиц-2-0-а.хтмл

Круг за напајање је Х погон са ИГБТ (уместо тога бисмо могли да користимо МОСФЕТ-ове). Изгледа да може испоручити снагу.
Изгледа компликовано, али заправо није лоше, шта мислите? Покушаћу да симулирам контролни круг и да вам кажем како изгледа.
Поздрави,

Селим

Послато са мог иПад-а

Контрола мреже за ГТИ контрола претварача за ГТИ

Даље модификације

Неке врло занимљиве модификације и информације пружила је госпођица Нувем, једна од посвећених читатељки овог блога, научимо их у наставку:

Здраво господине. Свагатам,

Ја сам госпођица Нувем и радим у групи која гради неке од ваших кругова током догађаја о осетљивом животу у Бразилу и Каталонији. Морате посетити једног дана.

Симулирао сам ваш Грид-Тие круг претварача и желео бих да предложим неколико модификација последњег дизајна који сте имали на свом посту.

Прво, имао сам проблема када би се ПВМ излазни сигнал (ИЦ1 пин 9) само испразнио и престао да осцилира. То се дешавало кад год би контролни напон на пину 11 био већи од Вцц напона због пада преко Д4. Моје решење је било додати две 1н4007 диоде у серију између исправљача и управљачког напона. Можда ћете успети да побегнете са само једном диодом, али ја користим две само да бих био сигуран.

Још један проблем који сам имао био је што Вгс за Т1 и Т2 нису баш симетрични. Т1 је био у реду, али Т2 није осцилирао све до Вцц вредности, јер кад год је Т3 био укључен, стављао је 0.7В преко Т4, уместо да дозволи Р6 да повуче напон. То сам поправио тако што сам између Т3 и Т4 ставио отпор од 4,7 кхм. Мислим да вреди било која вредност већа од тога, али користио сам 4,7км.

Надам се да ово има смисла. Прилажем слику кола са овим модификацијама и резултатима симулације које добивам са ЛТспице.
На овом и другим круговима радићемо наредних недељу дана. Обавештаваћемо вас.

Топли поздрав.
Мисс Цлоуд

Слике таласног облика




Претходно: 3 једноставна круга за пребацивање соларне плоче / мреже Следеће: Направите овај склоп музичке честитке