Направите овај круг претварача од чистог синусног таласа од 1КВА (1000 вати)

Испробајте Наш Инструмент За Елиминисање Проблема





Овде је објашњено релативно једноставно коло претварача са чистим синусним таласом од 1000 вати помоћу појачавача сигнала и енергетског трансформатора.

Као што се може видети на првом дијаграму испод, конфигурација је једноставна заснована на МОСФЕТ-у дизајнирана за појачавање струје на +/- 60 В, тако да прикључени трансформатор одговара генерисању потребног излаза од 1ква.



Цирцуит Оператион

К1, К2 формирају почетни диференцијални појачавач, који на одговарајући начин подиже синусни сигнал 1впп на свом улазу до нивоа који постаје погодан за покретање погонског степена који се састоји од К3, К4, К5.

Ова фаза додатно подиже напон тако да постаје довољан за погон мосфет-а.



Мосфетови су такође обликовани у пусх пулл формату, који ефективно промеша читавих 60 волти преко намотаја трансформатора 50 пута у секунди, тако да излаз трансформатора генерише предвиђених 1000 вати наизменичне струје на нивоу мреже.

Сваки пар је одговоран за руковање с излазом од 100 вати, а свих 10 парова одлаже 1000 вати у трансформатор.

За стицање предвиђеног чистог синусног излаза потребан је одговарајући синусни улаз који се испуњава уз помоћ једноставног кола генератора синусног таласа.

Састоји се од неколико опампа и неколико других пасивних делова. Мора радити са напонима између 5 и 12. Овај напон треба на одговарајући начин изводити из једне од батерија које су уграђене за погон круга претварача.

Претварач се напаја напонима од +/- 60 волти, што износи 120 В једносмерне струје.

Овај огромни ниво напона добија се стављањем 10 бр. од 12 волти батерија у серији.

Круг претварача синусног таласа од 1000 вати или 1ква

Круг генератора синусних таласа

Доњи дијаграм приказује једноставан круг генератора синусног таласа који се може користити за погон горњег круга претварача, међутим, с обзиром да је излаз овог генератора експоненцијалан по својој природи, могао би проузроковати велико загревање МОСФЕТ-ова.

Боља опција би била инкорпорирање склопа заснованог на ПВМ-у који би горњи круг напајао одговарајуће оптимизованим ПВМ импулсима еквивалентним стандардном синусном сигналу.

ПВМ коло које користи ИЦ555 такође је наведено у следећем дијаграму, који се може користити за активирање горе наведеног круга претварача од 1000 вати.

Списак делова за коло синусног генератора

Сви отпорници су 1/8 вати, 1%, МФР
Р1 = 14К3 (12К1 за 60Хз),
Р2, Р3, Р4, Р7, Р8 = 1К,
Р5, Р6 = 2К2 (1К9 за 60Хз),
Р9 = 20К
Ц1, Ц2 = 1µФ, ТАНТ.
Ц3 = 2µФ, ТАНТ (ДВА 1µФ У ПАРАЛЕЛУ)
Ц4, Ц6, Ц7 = 2Аµ2 / 25В,
Ц5 = 100µ / 50в,
Ц8 = 22µФ / 25В
А1, А2 = ТЛ 072

Листа делова за претварач

К1, К2 = БЦ556

К3 = БД140

К4, К5 = БД139

Сви М-канали Н-канала су = К1058

Сви мосфетови П-канала су = Ј162

Трансформатор = 0-60В / 1000 вати / излаз 110 / 220волти 50Хз / 60Хз

Предложени претварач од 1 ква, о коме се говори у горњим одељцима, може бити много поједностављен и смањен у величини као што је дато у следећем дизајну:

Како повезати батерије

Дијаграм такође приказује начин повезивања батерије и прикључке напајања за синусни талас или фазе ПВМ осцилатора.

Овде су коришћена само четири МОСФЕТ-а која могу бити ИРФ4905 за п-канал и ИРФ2907 за н-канал.

Комплетан дизајн круга претварача од 1 ква са синусним осцилатором од 50 Хз

У горњем одељку смо научили потпун дизајн моста у који су укључене две батерије за постизање потребног излаза од 1ква. Сада истражимо како би се пуни дизајн моста могао израдити помоћу 4-каналног МОСФЕТ-а и користећи једну батерију.

Следећи одељак приказује како се може направити склоп претварача пуног моста од 1 КВА, без укључивања компликованих мрежа високих бочних покретачких програма или чипова.

Користећи Ардуино

Горе објашњено коло претварача синеваве 1ква такође се може провести кроз Ардуино за постизање готово савршеног излаза синусног таласа.

Комплетна шема кола заснована на Ардуину може се видети испод:

Претварач синусног таласа 1 ква користећи Ардуино

Програмски код је дат у наставку:

//code modified for improvement from http://forum.arduino.cc/index.php?topic=8563.0
//connect pin 9 -> 10k Ohm + (series with)100nF ceramic cap -> GND, tap the sinewave signal from the point at between the resistor and cap.
float wav1[3]//0 frequency, 1 unscaled amplitude, 2 is final amplitude
int average
const int Pin = 9
float time
float percentage
float templitude
float offset = 2.5 // default value 2.5 volt as operating range voltage is 0~5V
float minOutputScale = 0.0
float maxOutputScale = 5.0
const int resolution = 1 //this determines the update speed. A lower number means a higher refresh rate.
const float pi = 3.14159
void setup()
wav1[0] = 50 //frequency of the sine wave
wav1[1] = 2.5 // 0V - 2.5V amplitude (Max amplitude + offset) value must not exceed the 'maxOutputScale'
TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000
void loop() {
time = micros()% 1000000
percentage = time / 1000000
templitude = sin(((percentage) * wav1[0]) * 2 * pi)
wav1[2] = (templitude * wav1[1]) + offset //shift the origin of sinewave with offset.
average = mapf(wav1[2],minOutputScale,maxOutputScale,0,255)
analogWrite(9, average)//set output 'voltage'
delayMicroseconds(resolution)//this is to give the micro time to set the 'voltage'
}
// function to map float number with integer scale - courtesy of other developers.
long mapf(float x, float in_min, float in_max, long out_min, long out_max)
{
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min
}

Концепт претварача пуног моста

Вођење МОСФЕТ мреже са пуним мостом која има 4 Н-каналне МОСФЕТ-ове никада није лако, већ захтева разумно сложене склопове који укључују сложене мреже високих бочних покретачких програма.

Ако проучите следећи склоп који сам ја развио, открићете да ипак није тако тешко дизајнирати такве мреже и да се то може учинити чак и са обичним компонентама.

Концепт ћемо проучити уз помоћ приказане шеме кола која је у облику модификованог круга претварача од 1 ква који користи 4 Н-канална МОСФЕТ-а.

Као што сви знамо, када су 4 Н-канална МОСФЕТ-а укључена у Х-мост мрежа , мрежа за подизање пртљажника постаје императив за вожњу горње стране или горња два МОСФЕТ-а чији су одводи повезани на горњу страну или батерију (+) или позитив датог напајања.

У предложеном дизајну, боотстраппинг мрежа се формира уз помоћ шест НЕ капија и неколико других пасивних компоненти.

Излаз НОТ капија који су конфигурисани као бафери генеришу напон двоструко већи од напона напајања, што значи да ако је напајање 12В, излази НОТ гејта генеришу око 22В.

Овај појачани напон примењује се на капије високих бочних мосфетова преко извода емитора два одговарајућа НПН транзистора.

Будући да ови транзистори морају бити преклопљени на такав начин да се дијагонално супротни МОС-ови истовремено проводе, док се дијагонално упарени МОСФЕТ-ови на два крака моста изводе наизменично.

Овом функцијом се ефикасно рукује помоћу секвенцијалног излазног високог генератора ИЦ 4017, који се технички назива Јохнсон-ова подјела са 10 бројача / раздјелника ИЦ.

Мрежа за покретање система

Погонска фреквенција за горњи ИЦ изведена је из саме мреже за покретање система како би се избегла потреба за спољним степеном осцилатора.

Фреквенцију боотстраппинг мреже треба прилагодити тако да излазна фреквенција трансформатора буде оптимизована до потребног степена од 50 или 60 Хз, у складу са потребним спецификацијама.

Током секвенцирања, излази ИЦ 4017 окидају повезане мрежне листове на одговарајући начин производећи потребан пусх-пулл ефекат на прикључени намотај трансформатора који активира рад претварача.

ПНП транзистор који се може видети у прилогу НПН транзистора осигурава да се пропусни капацитет МОСФЕТ-а ефикасно празни током акције ради омогућавања ефикасног функционисања целокупног система.

Пиноут везе на МОСФЕТ-ови се могу мењати и мењати у складу са индивидуалним преференцама, ово би такође могло захтевати укључивање ресетовања пин # 15 везе.

Слике таласног облика

Горњи дизајн је тестирао и верификовао господин Робин Петер, један од страствених хобиста и сарадник овог блога, током процеса тестирања снимио је следеће таласне слике.




Претходни: Трансформер УПС склоп за рачунаре (ЦПУ) Следеће: Круг заштите од претварача од слабе батерије и преоптерећења