สำรวจวงจรอินเวอร์เตอร์ไซน์เวฟที่ดัดแปลง 7 แบบ - 100W ถึง 3kVA

เมื่ออินเวอร์เตอร์ที่มีเอาต์พุต AC คลื่นสี่เหลี่ยมถูกปรับเปลี่ยนเพื่อสร้างเอาต์พุต AC คลื่นไซน์หยาบจะเรียกว่าอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลง

บทความต่อไปนี้นำเสนอการออกแบบอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลงที่น่าสนใจ 7 แบบพร้อมคำอธิบายที่ละเอียดถี่ถ้วนเกี่ยวกับขั้นตอนการสร้างแผนผังวงจรเอาต์พุตรูปคลื่นและรายการชิ้นส่วนโดยละเอียด การออกแบบมีไว้สำหรับการเรียนรู้และสร้างโครงการทดลองโดยวิศวกรและนักเรียน

ในที่นี้เราจะพูดถึงการออกแบบที่ปรับเปลี่ยนได้หลากหลายตั้งแต่รุ่น 100 วัตต์แบบเจียมเนื้อเจียมตัวไปจนถึงรุ่นกำลังขับขนาดใหญ่ 3 Kva

อินเวอร์เตอร์ที่ดัดแปลงทำงานอย่างไร

ผู้ที่ยังใหม่กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์อาจสับสนเล็กน้อยเกี่ยวกับความแตกต่างระหว่างคลื่นสี่เหลี่ยมและอินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมที่ปรับเปลี่ยน อาจเข้าใจได้จากคำอธิบายสั้น ๆ ต่อไปนี้:

อย่างที่เราทราบกันดีว่าอินเวอร์เตอร์มักจะสร้างกระแสสลับ (AC) คล้ายกับแรงดันไฟฟ้าของสาย AC ในประเทศของเราเพื่อให้สามารถแทนที่ได้ในช่วงที่ไฟฟ้าดับ AC ในคำง่ายๆคือการขึ้นและลงของแรงดันไฟฟ้าที่มีขนาดเฉพาะ

อย่างไรก็ตามโดยหลักการแล้วเครื่องปรับอากาศนี้ควรอยู่ใกล้กับคลื่นไซน์มากที่สุดดังที่แสดงด้านล่าง:

ความแตกต่างพื้นฐานระหว่างรูปคลื่นไซน์และรูปคลื่นสี่เหลี่ยม

การเพิ่มขึ้นและลดลงของแรงดันไฟฟ้านี้เกิดขึ้นในอัตราเฉพาะเช่นที่จำนวนครั้งต่อวินาทีหรือที่เรียกว่าความถี่ ตัวอย่างเช่น 50 Hz AC หมายถึง 50 รอบหรือ 50 อัพและดาวน์ของแรงดันไฟฟ้าเฉพาะในหนึ่งวินาที

ในคลื่นไซน์ AC ดังที่พบในเต้าเสียบไฟหลักในประเทศของเราการเพิ่มขึ้นและการตกของแรงดันไฟฟ้าข้างต้นจะอยู่ในรูปของเส้นโค้งรูปไซน์กล่าวคือรูปแบบของมันจะค่อยๆแตกต่างกันไปตามเวลาดังนั้นจึงไม่เกิดขึ้นอย่างกะทันหันหรือฉับพลัน การเปลี่ยนรูปคลื่น AC ที่ราบรื่นดังกล่าวนั้นเหมาะสมอย่างยิ่งและเป็นประเภทอุปทานที่แนะนำสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั่วไปเช่นทีวีระบบดนตรีตู้เย็นมอเตอร์เป็นต้น

อย่างไรก็ตามในรูปแบบคลื่นสี่เหลี่ยมแรงดันไฟฟ้าขึ้นและลงจะเกิดขึ้นทันทีทันใด ศักยภาพที่เพิ่มขึ้นและลดลงในทันทีดังกล่าวทำให้เกิดการแหลมที่คมขึ้นที่ขอบของแต่ละคลื่นจึงกลายเป็นสิ่งที่ไม่พึงปรารถนาและไม่เหมาะสมอย่างยิ่งสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความซับซ้อน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องอันตรายเสมอที่จะใช้งานผ่านแหล่งจ่ายอินเวอร์เตอร์แบบสานสี่เหลี่ยม

รูปคลื่นดัดแปลง

ในการออกแบบรูปคลื่นสี่เหลี่ยมที่ปรับเปลี่ยนตามที่แสดงด้านบนรูปคลื่นสี่เหลี่ยมโดยทั่วไปจะยังคงเหมือนเดิม แต่ขนาดของแต่ละส่วนของรูปคลื่นมีขนาดที่เหมาะสมเพื่อให้ค่าเฉลี่ยตรงกับค่าเฉลี่ยของรูปคลื่น AC อย่างใกล้ชิด

ดังที่คุณเห็นว่ามีช่องว่างหรือพื้นที่ว่างระหว่างบล็อกสี่เหลี่ยมแต่ละบล็อกในที่สุดช่องว่างเหล่านี้จะช่วยสร้างรูปคลื่นสี่เหลี่ยมเหล่านี้ให้เป็นคลื่นไซน์เหมือนเอาท์พุต (แม้ว่าจะหยาบ)

และอะไรเป็นผู้รับผิดชอบในการปรับคลื่นสี่เหลี่ยมที่มีมิติเหล่านี้ให้เป็นลักษณะคล้ายคลื่นไซน์? มันเป็นลักษณะโดยธรรมชาติของการเหนี่ยวนำแม่เหล็กของหม้อแปลงซึ่งแกะสลักการเปลี่ยน 'เวลาตาย' ระหว่างบล็อกคลื่นสี่เหลี่ยมให้เป็นคลื่นที่มีลักษณะเป็นคลื่นไซน์ดังที่แสดงด้านล่าง:

ในการออกแบบทั้ง 7 แบบที่อธิบายไว้ด้านล่างเราพยายามใช้ทฤษฎีนี้และตรวจสอบให้แน่ใจว่าค่า RMS ของคลื่นสี่เหลี่ยมถูกควบคุมอย่างเหมาะสมโดยการตัดยอด 330V เป็น RMS ที่ปรับเปลี่ยน 220V สามารถใช้กับ 120V AC ได้เช่นเดียวกันโดยการสับ 160 ยอด

วิธีการคำนวณด้วยสูตรง่าย ๆ

หากคุณสนใจที่จะทราบวิธีการคำนวณรูปคลื่นที่ปรับเปลี่ยนข้างต้นเพื่อให้ได้รูปแบบคลื่นไซน์ที่เกือบจะสมบูรณ์แบบแล้วโปรดดูโพสต์ต่อไปนี้สำหรับบทช่วยสอนที่สมบูรณ์:

คำนวณค่าเทียบเท่าไซน์ของคลื่นสแควร์ที่แก้ไขแล้ว

การออกแบบ # 1: การใช้ IC 4017

มาตรวจสอบการออกแบบอินเวอร์เตอร์ที่ปรับเปลี่ยนครั้งแรกซึ่งค่อนข้างง่ายและใช้ไฟล์ IC เดี่ยว 4017 สำหรับการประมวลผลรูปคลื่นดัดแปลงที่จำเป็น

หากคุณกำลังมองหาวงจรอินเวอร์เตอร์พลังงานไซน์เวฟที่ดัดแปลงได้ง่ายบางทีแนวคิดต่อไปนี้อาจทำให้คุณสนใจ มันดูน่าอัศจรรย์ ง่ายและต้นทุนต่ำ ด้วยเอาท์พุตที่อยู่ในระดับมากสามารถเทียบเคียงได้กับคลื่นไซน์อื่น ๆ ที่ซับซ้อนกว่า

เราทราบดีว่าเมื่อนำอินพุตนาฬิกาไปใช้กับพิน # 14 IC จะสร้างลอจิกรอบการขยับสูงผ่านพินเอาต์พุต 10 พิน

เมื่อดูที่แผนภาพวงจรเราพบว่าพินด้านนอกของ IC ถูกยกเลิกเพื่อจ่ายฐานของทรานซิสเตอร์เอาท์พุทซึ่งจะดำเนินการหลังจากพัลส์เอาท์พุทอื่น ๆ จาก IC

สิ่งนี้เกิดขึ้นเพียงเพราะฐานของทรานซิสเตอร์เชื่อมต่อสลับกันกับขาออกของ IC และการเชื่อมต่อพินเอาต์กลางจะถูกตัดออกหรือเปิดไว้

ขดลวดของหม้อแปลงที่เชื่อมต่อกับตัวสะสมของทรานซิสเตอร์จะตอบสนองต่อการสลับทรานซิสเตอร์สำรองและสร้างกระแสไฟฟ้ากระแสสลับที่เอาต์พุตโดยมีรูปคลื่นตรงตามที่แสดงในแผนภาพ

ผลลัพธ์ของอินเวอร์เตอร์แปลงพลังงานคลื่นไซน์ดัดแปลงนี้แม้ว่าจะไม่สามารถเทียบได้กับเอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์บริสุทธิ์ แต่จะดีกว่าอินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมธรรมดา นอกจากนี้ความคิดยังง่ายและราคาถูกในการสร้าง

คำเตือน: โปรดเชื่อมต่อไดโอดป้องกันที่อยู่บนคอลเลคเตอร์อีมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ TIP35 (แคทโฮดถึงคอลเลคเตอร์, อะโนไดซ์ต่ออีมิเตอร์)

อัปเดต: ตามการคำนวณที่นำเสนอใน บทความนี้ พินเอาต์พุต IC 4017 สามารถกำหนดค่าได้อย่างดีเยี่ยมเพื่อให้ได้อินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลงที่ดูน่าประทับใจ

สามารถดูรูปภาพที่แก้ไขได้ด้านล่าง:

คำเตือน: โปรดเชื่อมต่อไดโอดป้องกันที่อยู่บนคอลเลคเตอร์อีมิตเตอร์ของทรานซิสเตอร์ TIP35 (แคทโฮดถึงคอลเลคเตอร์, อะโนไดซ์ต่ออีมิเตอร์)

วิดีโอสาธิต:

ข้อกำหนดขั้นต่ำ

• อินพุต: 12V จากแบตเตอรี่ตะกั่วกรดเช่นแบตเตอรี่ 12V 7Ah
• เอาต์พุต: 220V หรือ 120V ขึ้นอยู่กับพิกัดของหม้อแปลง
• รูปคลื่น: คลื่นไซน์ดัดแปลง

คำติชมจากหนึ่งในผู้ชมบล็อกนี้โดยเฉพาะคุณซาร่าห์

สวัสดี Swagatam

นี่คือสิ่งที่ฉันได้รับจากเอาต์พุตของตัวต้านทานโพสต์ IC2 R4 และ R5 อย่างที่บอกไปก่อนหน้านี้ว่าคาดว่าจะมีคลื่นสองขั้ว หนึ่งเป็นบวกและอีกค่าหนึ่งเป็นลบ เพื่อจำลองวงจรคลื่น ac ฉันหวังว่าภาพนี้จะช่วยได้ ฉันต้องการทางไปข้างหน้าได้โปรด

ขอบคุณ

คำตอบของฉัน:

สวัสดีซาร่าห์

เอาต์พุต IC จะไม่แสดงคลื่นสองขั้วเนื่องจากสัญญาณจากเอาต์พุตเหล่านี้มีไว้สำหรับทรานซิสเตอร์ชนิด N ที่เหมือนกันและจากแหล่งจ่ายเดียว .... เป็นหม้อแปลงที่มีหน้าที่สร้างคลื่นสองขั้วที่เอาต์พุตเนื่องจากมีการกำหนดค่าด้วยการกด - ดึงโทโพโลยีโดยใช้การแตะตรงกลาง .... ดังนั้นสิ่งที่คุณเห็นใน R4 และ R5 คือรูปคลื่นที่ถูกต้อง โปรดตรวจสอบรูปคลื่นที่เอาท์พุทของหม้อแปลงเพื่อตรวจสอบลักษณะสองขั้วของรูปคลื่น

การออกแบบ # 2: การใช้ NOT Gates

วินาทีนี้ในรายการนี้เป็นแนวคิดอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลงที่ไม่เหมือนใครซึ่งออกแบบให้ฉันด้วย ทั้งยูนิตพร้อมกับออสซิลเลเตอร์สเตจและสเตจเอาท์พุตสามารถสร้างได้อย่างง่ายดายโดยผู้ที่ชื่นชอบอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่บ้าน ปัจจุบันได้รับการออกแบบให้สามารถรองรับโหลดเอาต์พุต 500 VA ได้อย่างง่ายดาย

ลองทำความเข้าใจรายละเอียดการทำงานของวงจร:

เวที Oscillator:

เมื่อดูแผนภาพวงจรด้านบนเราจะเห็นการออกแบบวงจรที่ชาญฉลาดซึ่งประกอบด้วยทั้งออสซิลเลเตอร์และคุณสมบัติการเพิ่มประสิทธิภาพ PWM

ที่นี่ประตู N1 และ N2 ต่อสายเป็นออสซิลเลเตอร์ซึ่งส่วนใหญ่จะสร้างพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมที่สม่ำเสมออย่างสมบูรณ์แบบที่เอาต์พุต ความถี่ถูกกำหนดโดยการปรับค่าของ 100K ที่เกี่ยวข้องและตัวเก็บประจุ 0.01 uF ในการออกแบบนี้ได้รับการแก้ไขที่อัตราประมาณ 50 Hz ค่าสามารถเปลี่ยนแปลงได้อย่างเหมาะสมสำหรับการรับเอาต์พุต 60 Hz

เอาต์พุตจากออสซิลเลเตอร์จะถูกป้อนไปยังสเตจบัฟเฟอร์ซึ่งประกอบด้วยสี่ประตูแบบขนานและเรียงสลับกัน บัฟเฟอร์ใช้สำหรับรักษาพัลส์ที่สมบูรณ์แบบและเพื่อหลีกเลี่ยงการย่อยสลาย

เอาต์พุตจากบัฟเฟอร์จะถูกนำไปใช้กับขั้นตอนของไดรเวอร์โดยที่ทรานซิสเตอร์ดาร์ลิงตันกำลังสูงสองตัวรับหน้าที่ในการขยายพัลส์ที่ได้รับเพื่อให้สามารถป้อนเข้าสู่ขั้นตอนเอาต์พุตของการออกแบบอินเวอร์เตอร์ 500 VA นี้ได้ในที่สุด

จนถึงจุดนี้ความถี่ก็เป็นเพียงคลื่นสี่เหลี่ยมธรรมดา อย่างไรก็ตามการเปิดตัว IC 555 สเตจจะเปลี่ยนสถานการณ์โดยสิ้นเชิง

IC 555 และส่วนประกอบที่เกี่ยวข้องได้รับการกำหนดค่าให้เป็นตัวสร้าง PWM แบบธรรมดา อัตราส่วนช่องว่างเครื่องหมายของ PWM สามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างชัดเจนด้วยความช่วยเหลือของหม้อ 100K

เอาต์พุต PWM ถูกรวมเข้ากับเอาต์พุตของสเตจออสซิลเลเตอร์ผ่านไดโอด การจัดเรียงนี้ทำให้แน่ใจว่าพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมที่สร้างขึ้นนั้นแตกออกเป็นชิ้น ๆ หรือสับตามการตั้งค่าของพัลส์ PWM

สิ่งนี้ช่วยในการลดค่า RMS ทั้งหมดของพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมและปรับให้ใกล้เคียงกับค่า RMS ของคลื่นไซน์มากที่สุด

พัลส์ที่สร้างขึ้นที่ฐานของทรานซิสเตอร์ไดรเวอร์จึงได้รับการปรับเปลี่ยนอย่างสมบูรณ์แบบเพื่อให้มีลักษณะคล้ายกับรูปคลื่นไซน์ในทางเทคนิค

ขั้นตอนการส่งออก:

ขั้นตอนการส่งออกค่อนข้างตรงไปตรงมาในการออกแบบ ขดลวดสองขดของหม้อแปลงถูกกำหนดค่าให้กับช่องสัญญาณทั้งสองช่องซึ่งประกอบด้วยธนาคารของทรานซิสเตอร์กำลัง

ทรานซิสเตอร์กำลังที่แขนขาทั้งสองถูกจัดเรียงขนานกันเพื่อเพิ่มกระแสโดยรวมผ่านขดลวดเพื่อให้ได้กำลังไฟ 500 วัตต์ที่ต้องการ

อย่างไรก็ตามเพื่อ จำกัด สถานการณ์หนีความร้อนด้วยการเชื่อมต่อแบบขนานทรานซิสเตอร์จะเชื่อมต่อด้วยตัวต้านทานบาดแผลที่มีกำลังวัตต์สูงที่ตัวปล่อยค่าต่ำ สิ่งนี้ยับยั้งทรานซิสเตอร์ตัวเดียวไม่ให้โหลดเกินและตกอยู่ในสถานการณ์ข้างต้น

ฐานของชุดประกอบถูกรวมเข้ากับขั้นตอนไดรเวอร์ที่กล่าวถึงในหัวข้อก่อนหน้านี้

แบตเตอรี่เชื่อมต่อผ่านก๊อกตรงกลางและกราวด์ของหม้อแปลงและไปยังจุดที่เกี่ยวข้องในวงจร

การเปิดเครื่องจะสตาร์ทอินเวอร์เตอร์ทันทีโดยให้คลื่นไซน์ AC ที่มีการปรับเปลี่ยนที่สมบูรณ์พร้อมที่จะใช้กับโหลดใด ๆ ที่ไม่เกิน 500 VA

รายละเอียดส่วนประกอบมีให้ในแผนภาพเอง

การออกแบบข้างต้นยังสามารถปรับเปลี่ยนเป็นอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์มอสเฟตที่ควบคุมด้วย PWM 500 วัตต์ได้โดยการเปลี่ยนทรานซิสเตอร์ไดรเวอร์เพียงไม่กี่มอสเฟต การออกแบบที่แสดงด้านล่างจะให้กำลังไฟประมาณ 150 วัตต์สำหรับการรับ 500 วัตต์อาจจำเป็นต้องเชื่อมต่อมอสเฟ็ทจำนวนมากขึ้นพร้อมกันกับมอสเฟ็ตสองตัวที่มีอยู่

การออกแบบ # 3: ใช้ IC 4093 สำหรับผลลัพธ์ที่ปรับเปลี่ยน

วงจรอินเวอร์เตอร์ไซน์เวฟที่ควบคุมด้วย PWM ที่แสดงด้านล่างนี้เป็นคู่แข่งที่ 3 ของเราซึ่งใช้เพียง 4093 ตัวเดียวสำหรับฟังก์ชันที่ระบุ

IC ประกอบด้วยประตู NAND สี่ประตูซึ่งสองประตูเชื่อมต่อเป็นออสซิลเลเตอร์ในขณะที่อีกสองประตูเป็นบัฟเฟอร์

ออสซิลเลเตอร์ถูกรวมเข้าด้วยกันในลักษณะที่ความถี่สูงจากออสซิลเลเตอร์ตัวใดตัวหนึ่งโต้ตอบกับเอาท์พุทของอีกตัวหนึ่งทำให้เกิดคลื่นสี่เหลี่ยมที่สับซึ่งค่า RMS สามารถปรับให้เหมาะสมกับรูปคลื่นไซน์ปกติได้ดีการออกแบบอินเวอร์เตอร์ไม่ใช่เรื่องง่ายเสมอไป เข้าใจหรือสร้างโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีความซับซ้อนเท่ากับชนิดของคลื่นไซน์ที่ปรับเปลี่ยน อย่างไรก็ตามแนวคิดที่กล่าวถึงในที่นี้ใช้ IC 4093 เพียงตัวเดียวสำหรับจัดการกับภาวะแทรกซ้อนที่จำเป็นทั้งหมด มาเรียนรู้วิธีการสร้างง่ายๆ

ชิ้นส่วนที่คุณต้องการจะสร้างวงจรอินเวอร์เตอร์ 200 วัตต์นี้

ตัวต้านทานทั้งหมดคือ 1/4 วัตต์ 5% เว้นแต่จะระบุไว้เป็นอย่างอื่น

• R1 = 1 M สำหรับ 50 Hz และ 830 K สำหรับ 60 Hz
• R2 = 1 K,
• R3 = 1 ล้าน
• R4 = 1 K,
• R5, R8, R9 = 470 โอห์ม
• R6, R7 = 100 โอห์ม 5 วัตต์
• VR 1 = 100 K,
• C1, C2 = 0.022 uF, แผ่นเซรามิก,
• C3 = 0.1, แผ่นเซรามิก
• T1, T4 = เคล็ดลับ 122
• T3, T2 = BDY 29,
• N1, N2, N3, N4 = ไอซี 4093,
• D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
• D3, D2 = 1N5408,
• หม้อแปลง = 12 -0 - 12 โวลต์กระแสตั้งแต่ 2 ถึง 20 แอมป์ตามต้องการแรงดันไฟฟ้าขาออกอาจเป็น 120 หรือ 230 โวลต์ตามข้อกำหนดของแต่ละประเทศ
• แบตเตอรี่ = 12 โวลต์โดยทั่วไปเป็นประเภท 32 AH ตามที่แนะนำให้ใช้ในรถยนต์

การทำงานของวงจร

การออกแบบที่นำเสนอของอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลงขนาด 200 วัตต์ได้รับเอาต์พุตที่ปรับเปลี่ยนโดยการ 'ตัด' พัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมพื้นฐานออกเป็นส่วนเล็ก ๆ ของพัลส์สี่เหลี่ยม ฟังก์ชันคล้ายกับตัวควบคุม PWM ซึ่งมักเกี่ยวข้องกับ IC 555

อย่างไรก็ตามในที่นี้ไม่สามารถแปรผันรอบการทำงานแยกกันและจะคงไว้เท่ากันตลอดช่วงการเปลี่ยนแปลงที่มีอยู่ ข้อ จำกัด ดังกล่าวไม่ส่งผลกระทบต่อฟังก์ชัน PWM มากนักเนื่องจากที่นี่เรากังวลเฉพาะในการรักษาค่า RMS ของเอาต์พุตให้ใกล้กับตัวนับคลื่นไซน์ซึ่งดำเนินการได้อย่างน่าพอใจผ่านการกำหนดค่าที่มีอยู่

จากแผนภาพวงจรเราจะเห็นว่าอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ทั้งหมดวนเวียนอยู่รอบ ๆ ส่วนที่ใช้งานอยู่ชิ้นเดียวนั่นคือ IC 4093

ประกอบด้วยประตู NAND Schmitt สี่ประตูซึ่งทั้งหมดนี้มีส่วนร่วมสำหรับฟังก์ชันที่จำเป็น

N1 พร้อมกับ R1, R2 และ C1 สร้างออสซิลเลเตอร์ประเภท CMOS Schmitt trgger แบบคลาสสิกซึ่งโดยทั่วไปประตูจะถูกกำหนดค่าเป็นอินเวอร์เตอร์หรือประตู NOT

พัลส์ที่สร้างขึ้นจากสเตจออสซิลเลเตอร์นี้เป็นคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งเป็นพัลส์ขับเคลื่อนพื้นฐานของวงจร N3 และ N4 ต่อสายเป็นบัฟเฟอร์และใช้สำหรับขับเคลื่อนอุปกรณ์เอาท์พุตควบคู่กัน

อย่างไรก็ตามสิ่งเหล่านี้เป็นพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมธรรมดาและไม่ถือเป็นเวอร์ชันแก้ไขของระบบ

เราสามารถใช้พัลส์ข้างต้นในการขับเคลื่อนอินเวอร์เตอร์ของเราได้อย่างง่ายดาย แต่ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นอินเวอร์เตอร์คลื่นสี่เหลี่ยมธรรมดาซึ่งไม่เหมาะสำหรับการใช้งานอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ซับซ้อน

เหตุผลเบื้องหลังก็คือคลื่นสี่เหลี่ยมอาจแตกต่างกันอย่างมากจากรูปคลื่นไซน์โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อเทียบกับค่า RMS ที่เกี่ยวข้อง

ดังนั้นแนวคิดคือการปรับเปลี่ยนรูปคลื่นสี่เหลี่ยมที่สร้างขึ้นเพื่อให้ค่า RMS ตรงกับรูปคลื่นไซน์อย่างใกล้ชิด ในการทำเช่นนี้เราต้องกำหนดขนาดของรูปคลื่นสี่เหลี่ยมแต่ละรูปผ่านการแทรกแซงจากภายนอก

ส่วนที่ประกอบด้วย N2 พร้อมกับส่วนที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ C2, R4 และ VR1 สร้างออสซิลเลเตอร์อื่นที่คล้ายกันเช่น N1 อย่างไรก็ตามออสซิลเลเตอร์นี้ให้ความถี่ที่สูงขึ้นซึ่งมีรูปทรงสี่เหลี่ยมสูง

เอาต์พุตสี่เหลี่ยมจาก N2 ถูกป้อนเข้ากับแหล่งอินพุตพื้นฐานของ N3 รถไฟเชิงบวกของพัลส์ไม่มีผลต่อพัลส์อินพุตต้นทางเนื่องจากการมี D1 ซึ่งบล็อกเอาต์พุตบวกจาก N2

อย่างไรก็ตาม D1 อนุญาตให้ใช้พัลส์เชิงลบและสิ่งเหล่านี้จะจมลงในส่วนที่เกี่ยวข้องของความถี่แหล่งที่มาพื้นฐานอย่างมีประสิทธิภาพทำให้เกิดรอยหยักสี่เหลี่ยมในช่วงเวลาปกติขึ้นอยู่กับความถี่ของออสซิลเลเตอร์ที่กำหนดโดย VR1

รอยหยักเหล่านี้หรือมากกว่าพัลส์สี่เหลี่ยมจาก N2 สามารถปรับให้เหมาะสมได้ตามต้องการโดยการปรับ VR1

การดำเนินการข้างต้นจะตัดคลื่นสี่เหลี่ยมพื้นฐานจาก N1 ไปเป็นส่วนแคบที่ไม่ต่อเนื่องลดค่า RMS เฉลี่ยของรูปคลื่น ขอแนะนำให้ทำการตั้งค่าด้วยความช่วยเหลือของเครื่องวัด RMS

อุปกรณ์เอาต์พุตจะสลับขดลวดของหม้อแปลงที่เกี่ยวข้องเพื่อตอบสนองต่อพัลส์ที่มีขนาดเหล่านี้และสร้างรูปคลื่นสวิตช์แรงดันสูงที่สอดคล้องกันที่ขดลวดเอาต์พุต

ผลที่ได้คือแรงดันไฟฟ้าซึ่งค่อนข้างเทียบเท่ากับคุณภาพของคลื่นไซน์และปลอดภัยสำหรับการใช้งานอุปกรณ์ไฟฟ้าในครัวเรือนทุกประเภท

กำลังไฟฟ้าของอินเวอร์เตอร์อาจเพิ่มขึ้นจาก 200 วัตต์เป็น 500 วัตต์หรือตามที่ต้องการเพียงแค่เพิ่มจำนวน T1, T2, R5, R6 และ T3, T4, R7, R8 ควบคู่กันไปในจุดที่เกี่ยวข้อง

คุณสมบัติเด่นของอินเวอร์เตอร์

วงจรนี้มีประสิทธิภาพอย่างแท้จริงและยิ่งไปกว่านั้นยังเป็นรุ่นคลื่นไซน์ที่ปรับเปลี่ยนแล้วซึ่งทำให้มันโดดเด่นในแง่ของตัวมันเอง

วงจรนี้ใช้ส่วนประกอบที่ธรรมดาและง่ายต่อการจัดหาและยังมีราคาถูกมากในการสร้าง

กระบวนการปรับเปลี่ยนคลื่นสี่เหลี่ยมให้เป็นคลื่นไซน์สามารถทำได้โดยการเปลี่ยนโพเทนชิออมิเตอร์ตัวเดียวหรือค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าซึ่งทำให้การทำงานค่อนข้างง่าย

แนวคิดนี้เป็นพื้นฐานมาก แต่มีเอาต์พุตกำลังสูงซึ่งอาจได้รับการปรับให้เหมาะสมตามความต้องการของตัวเองเพียงแค่เพิ่มอุปกรณ์เอาต์พุตอีกสองสามตัวแบบขนานและเปลี่ยนแบตเตอรี่และหม้อแปลงด้วยขนาดที่เกี่ยวข้อง

การออกแบบ # 4: Sinewave ดัดแปลงจากทรานซิสเตอร์อย่างเต็มที่

วงจรที่น่าสนใจมากของอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลงมีการกล่าวถึงในบทความนี้ซึ่งรวมเอาทรานซิสเตอร์ธรรมดาสำหรับการใช้งานที่เสนอ

โดยทั่วไปแล้วการใช้ทรานซิสเตอร์จะช่วยให้เข้าใจวงจรได้ง่ายขึ้นและเป็นมิตรกับผู้ที่ชื่นชอบอิเล็กทรอนิกส์รายใหม่ การรวมตัวควบคุม PWM ไว้ในวงจรทำให้การออกแบบมีประสิทธิภาพและเป็นที่ต้องการมากเท่าที่การทำงานของเครื่องใช้ไฟฟ้าที่ซับซ้อนเกี่ยวข้องที่เอาต์พุตอินเวอร์เตอร์แผนภาพวงจรแสดงให้เห็นว่าวงจรทั้งหมดถูกวางไว้อย่างไร เราสามารถเห็นได้อย่างชัดเจนว่ามีเพียงทรานซิสเตอร์เท่านั้นที่มีส่วนเกี่ยวข้องและยังสามารถสร้างวงจรเพื่อสร้างรูปคลื่นที่ควบคุมด้วย PWM ที่มีขนาดพอดีสำหรับการสร้างรูปคลื่นไซนิวที่ปรับเปลี่ยนที่ต้องการหรือคลื่นสี่เหลี่ยมที่ปรับเปลี่ยนให้แม่นยำยิ่งขึ้น

แนวคิดทั้งหมดสามารถเข้าใจได้โดยการศึกษาวงจรด้วยความช่วยเหลือของประเด็นต่อไปนี้:

Astable เป็นออสซิลเลเตอร์

โดยพื้นฐานแล้วเราสามารถเห็นสองขั้นตอนที่เหมือนกันซึ่งเชื่อมต่อกันในการกำหนดค่าตัวปรับหลายตัวแปรแบบ Astable มาตรฐาน

การกำหนดค่านั้นมีไว้สำหรับการสร้างพัลส์ที่วิ่งฟรีหรือคลื่นสี่เหลี่ยมที่เอาต์พุตตามลำดับโดยเฉพาะ

อย่างไรก็ตามเวที AMV ด้านบนถูกจัดวางไว้สำหรับสร้างคลื่นสี่เหลี่ยม 50 Hz (หรือ 60 Hz) ปกติซึ่งใช้สำหรับการทำงานของหม้อแปลงและสำหรับการทำงานของอินเวอร์เตอร์ที่ต้องการเพื่อให้ได้ไฟเมน AC ที่ต้องการที่เอาต์พุต

ดังนั้นจึงไม่มีอะไรที่ร้ายแรงหรือน่าสนใจเกี่ยวกับขั้นตอนบนโดยทั่วไปแล้วจะประกอบด้วยเวที AMV กลางซึ่งประกอบด้วย T2, T3 ถัดไปคือขั้นตอนของไดรเวอร์ซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ T4, T5 และสุดท้ายขั้นตอนการรับสัญญาณประกอบด้วย T1 และ T6

ขั้นตอนการแสดงผลทำงานอย่างไร

ขั้นตอนเอาต์พุตจะขับเคลื่อนหม้อแปลงผ่านพลังงานแบตเตอรี่สำหรับการทำงานของอินเวอร์เตอร์ที่ต้องการ

ขั้นตอนข้างต้นมีหน้าที่ในการสร้างพัลส์คลื่นสี่เหลี่ยมที่จำเป็นสำหรับการดำเนินการกลับด้านตามปกติเท่านั้น

PWM Chopper AMV Stage

วงจรที่ครึ่งล่างคือส่วนที่ทำการปรับเปลี่ยนคลื่นไซน์โดยการเปลี่ยน AMV บนตามการตั้งค่า PWM

แม่นยำรูปร่างพัลส์ของเวที AMV ด้านบนถูกควบคุมโดยวงจร AMV ที่ต่ำกว่าและดำเนินการปรับเปลี่ยนคลื่นสี่เหลี่ยมโดยการตัดคลื่นสี่เหลี่ยมอินเวอร์เตอร์พื้นฐานจาก AMV ด้านบนเป็นส่วนที่ไม่ต่อเนื่อง

การสับหรือการวัดขนาดข้างต้นถูกดำเนินการและกำหนดโดยการตั้งค่าของ R12 ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า

R12 ใช้สำหรับปรับอัตราส่วนพื้นที่มาร์คของพัลส์ที่สร้างโดย AMV ที่ต่ำกว่า

ตามพัลส์ PWM เหล่านี้คลื่นสี่เหลี่ยมพื้นฐานจาก AMV ด้านบนจะถูกสับออกเป็นส่วน ๆ และค่า RMS เฉลี่ยของรูปคลื่นที่สร้างขึ้นจะได้รับการปรับให้ใกล้เคียงกับรูปคลื่นไซน์มาตรฐานมากที่สุด

คำอธิบายที่เหลือเกี่ยวกับวงจรนั้นค่อนข้างธรรมดาและอาจทำได้โดยปฏิบัติตามแนวปฏิบัติมาตรฐานที่ใช้กันทั่วไปในขณะที่สร้างการกลับหัวหรือสำหรับเรื่องนั้นบทความที่เกี่ยวข้องอื่น ๆ ของฉันอาจถูกอ้างถึงเพื่อรับข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

ส่วนรายการ

• R1, R8 = 15 โอห์ม 10 วัตต์
• R2, R7 = 330 โอห์ม 1 วัตต์
• R3, R6, R9, R13, R14 = 470 โอห์ม½วัตต์
• R4, R5 = 39K
• R10, R11 = 10K,
• R12 = 10K ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า
• C1 ----- C4 = 0.33Uf,
• D1, D2 = 1N5402,
• D3, D4 = 1N40007
• T2, T3, T7, T8 = 8050,
• T9 = 8550
• T5, T4 = เคล็ดลับ 127
• T1, T6 = BDY29
• TRANSFORMER = 12-0-12V, 20 แอมป์
• T1, T6, T5, T4 ควรติดตั้งเหนือฮีทซิงค์ที่เหมาะสม
• แบตเตอรี่ = 12V, 30AH

การออกแบบ # 5: วงจรอินเวอร์เตอร์ดัดแปลงดิจิตอล

การออกแบบอินเวอร์เตอร์ดัดแปลงแบบคลาสสิกครั้งที่ 5 นี้เป็นอีกหนึ่งการออกแบบที่พัฒนาโดยฉันแม้ว่าจะเป็นคลื่นไซน์ที่ได้รับการแก้ไข แต่ก็สามารถเรียกได้ว่าเป็นวงจรอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดิจิตอล

แนวคิดนี้ได้รับแรงบันดาลใจอีกครั้งจากการออกแบบเครื่องขยายเสียงที่มีประสิทธิภาพโดยใช้มอสเฟ็ท

เมื่อมองไปที่การออกแบบแอมป์พาวเวอร์หลักเราจะเห็นว่าโดยพื้นฐานแล้วมันคือแอมป์เสียงทรงพลัง 250 วัตต์ซึ่งดัดแปลงสำหรับแอปพลิเคชันอินเวอร์เตอร์

ทุกขั้นตอนที่เกี่ยวข้องมีไว้สำหรับการตอบสนองความถี่ 20 ถึง 100kHz แม้ว่าที่นี่เราจะไม่ต้องการการตอบสนองความถี่ระดับสูงเช่นนี้ แต่ฉันไม่ได้กำจัดขั้นตอนใด ๆ เนื่องจากจะไม่ทำอันตรายใด ๆ กับวงจร .

ขั้นตอนแรกที่ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ BC556 คือขั้นตอนของแอมพลิฟายเออร์ดิฟเฟอเรนเชียลถัดไปคือขั้นตอนการขับที่สมดุลซึ่งประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ BD140 / BD139 และสุดท้ายคือขั้นตอนการส่งออกซึ่งประกอบด้วยมอสเฟตที่ทรงพลัง

เอาต์พุตจาก mosfets เชื่อมต่อกับหม้อแปลงไฟฟ้าสำหรับการทำงานของอินเวอร์เตอร์ที่ต้องการ

ขั้นตอนนี้จะเสร็จสิ้นขั้นตอนของแอมป์เพาเวอร์ แต่ขั้นตอนนี้ต้องใช้อินพุตที่มีขนาดที่ดีแทนที่จะเป็นอินพุต PWM ซึ่งในที่สุดจะช่วยในการสร้างการออกแบบวงจรอินเวอร์เตอร์ดิจิตอลไซน์เวฟที่เสนอ

เวที Oscillator

CIRCUIT DIAGRAM ถัดไปแสดงขั้นตอนการออสซิลเลเตอร์อย่างง่ายซึ่งได้รับการปรับให้เหมาะสมสำหรับการให้เอาต์พุตที่ควบคุมด้วย PWM แบบปรับได้

IC 4017 กลายเป็นส่วนหลักของวงจรและสร้างคลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งตรงกับค่า RMS ของสัญญาณ AC มาตรฐานมาก

อย่างไรก็ตามสำหรับการปรับแต่งที่แม่นยำเอาต์พุตจาก IC 4017 ได้รับการจัดเตรียมระบบปรับระดับแรงดันไฟฟ้าแบบแยกโดยใช้ไดโอด 1N4148 เพียงไม่กี่ตัว

อาจเลือกไดโอดตัวใดตัวหนึ่งที่เอาต์พุตเพื่อลดความกว้างของสัญญาณเอาต์พุตซึ่งจะช่วยในการปรับระดับ RMS ของเอาต์พุตหม้อแปลงได้ในที่สุด

ความถี่สัญญาณนาฬิกาที่ต้องปรับเป็น 50Hz หรือ 60Hz ตามข้อกำหนดถูกสร้างขึ้นโดยประตูเดียวจาก IC 4093

สามารถตั้งค่า P1 สำหรับการผลิตความถี่ที่ต้องการข้างต้นได้

สำหรับการรับ 48-0-48volts ให้ใช้ 4 nos แบตเตอรี่ 24V / 2AH ในซีรีส์ดังแสดงในรูปสุดท้าย

วงจรอินเวอร์เตอร์ไฟฟ้า

วงจรออสซิลเลเตอร์เทียบเท่าคลื่นไซน์

รูปด้านล่างแสดงเอาต์พุตรูปคลื่นต่างๆตามการเลือกจำนวนไดโอดที่เอาต์พุตของขั้นตอนออสซิลเลเตอร์รูปคลื่นอาจมีค่า RMS ที่เกี่ยวข้องแตกต่างกันซึ่งต้องเลือกอย่างระมัดระวังสำหรับการควบคุมวงจรอินเวอร์เตอร์กำลัง

หากคุณมีปัญหาในการทำความเข้าใจวงจรข้างต้นโปรดอย่าลังเลที่จะแสดงความคิดเห็นและสอบถาม

การออกแบบ # 6: ใช้เพียง 3 IC 555

ส่วนต่อไปนี้จะกล่าวถึงวงจรอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลงที่ดีที่สุดลำดับที่ 6 พร้อมรูปคลื่นเพื่อยืนยันความน่าเชื่อถือของการออกแบบ แนวคิดนี้ออกแบบโดยฉันซึ่งเป็นรูปคลื่นที่ได้รับการยืนยันและส่งโดย Mr. Robin Peter

แนวคิดที่กล่าวถึงนี้ได้รับการออกแบบและนำเสนอในโพสต์ที่เผยแพร่ก่อนหน้านี้ของฉัน: วงจรอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ 300 วัตต์และวงจรอินเวอร์เตอร์ 556 อย่างไรก็ตามเนื่องจากฉันไม่ได้รับการยืนยันรูปคลื่นวงจรที่เกี่ยวข้องจึงไม่สามารถเข้าใจผิดได้อย่างสมบูรณ์ตอนนี้ได้รับการทดสอบแล้ว และรูปคลื่นที่ได้รับการตรวจสอบโดย Mr. Robin Peter ขั้นตอนดังกล่าวเผยให้เห็นข้อบกพร่องที่ซ่อนอยู่อย่างหนึ่งในการออกแบบซึ่งหวังว่าจะได้รับการแก้ไขที่นี่

มาดูบทสนทนาทางอีเมลระหว่างฉันกับนายโรบินปีเตอร์ต่อไป

ฉันสร้างคลื่นไซน์รุ่นทางเลือกที่ปรับเปลี่ยนง่ายกว่า IC555 โดยไม่มีทรานซิสเตอร์ ฉันเปลี่ยนค่าบางส่วนของตัวต้านทานและแคปและไม่ได้ใช้ [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

ฉันเชื่อมต่อ Pin2 & 7 ของ IC 4017 เข้าด้วยกันเพื่อให้ได้รูปคลื่นที่ต้องการ IC1 สร้างพัลส์รอบการทำงาน 90% 200hz (1 ภาพ) ซึ่งนาฬิกา IC2 (2 ภาพ) และดังนั้น IC3 (2 ภาพ, รอบการทำงานขั้นต่ำ & D / C สูงสุด) เหล่านี้เป็นผลลัพธ์ที่คาดหวังหรือไม่ความกังวลของฉันคือ ไซน์ที่ปรับเปลี่ยนซึ่งคุณสามารถเปลี่ยนไฟล์

RMS ไม่ใช่ไซน์บริสุทธิ์

ความนับถือ

โรบิน

สวัสดีโรบิน

แผนภาพวงจรคลื่นไซน์ที่แก้ไขของคุณดูถูกต้อง แต่รูปคลื่นไม่ได้ฉันคิดว่าเราจะต้องใช้สเตจออสซิลเลเตอร์แยกต่างหากสำหรับการตอกบัตร 4017 ด้วยความถี่คงที่ที่ 200Hz และเพิ่มความถี่ของ 555 IC บนสุดเป็นหลาย kHz จากนั้นตรวจสอบรูปคลื่นความนับถือ

สวัสดี Swagatam

ฉันได้แนบแผนผังวงจรใหม่พร้อมกับการเปลี่ยนแปลงที่คุณแนะนำพร้อมกับรูปคลื่นผลลัพธ์คุณคิดอย่างไรกับรูปคลื่น PWM พัลส์ดูเหมือนจะไม่ลงกราวด์จนสุด

ระดับ.

ความนับถือ

สวัสดีโรบิน

เยี่ยมไปเลยสิ่งที่ฉันคาดหวังไว้ดังนั้นจึงหมายความว่าต้องใช้แอสเตเบิลแยกต่างหากสำหรับ IC 555 กลางเพื่อให้ได้ผลลัพธ์ตามที่ตั้งใจไว้ .... โดยวิธีการที่คุณเปลี่ยนค่า RMS ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและตรวจสอบรูปคลื่นโปรดอัปเดตโดยทำ ดังนั้น.

ดังนั้นตอนนี้จึงดูดีขึ้นมากและคุณสามารถดำเนินการต่อกับการออกแบบอินเวอร์เตอร์ได้โดยการเชื่อมต่อมอสเฟต

.... มันไม่ถึงพื้นเนื่องจากไดโอด 0.6V ตกผมถือว่า .... ขอบคุณมาก

จริงๆแล้ววงจรที่ง่ายกว่ามากพร้อมผลลัพธ์ที่คล้ายกันข้างต้นสามารถสร้างได้ตามที่กล่าวไว้ในโพสต์นี้: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

อัปเดตเพิ่มเติมจาก Mr. Robin

สวัสดี Swagatam

ฉันเปลี่ยนค่า RMS ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าและนี่คือรูปคลื่นที่แนบมาฉันอยากถามคุณว่าคุณสามารถใช้แอมพลิจูดของคลื่นสามเหลี่ยมกับพิน 5 ได้อย่างไรและคุณจะซิงโครไนซ์อย่างไรเพื่อให้เมื่อพิน 2 หรือ 7 ไป + จุดสูงสุดอยู่ใน กลาง

เกี่ยวกับ Robin

นี่คือรูปคลื่นไซน์ที่ปรับเปลี่ยนให้ดีขึ้นบางทีผู้ชายอาจจะเข้าใจง่ายขึ้น ขึ้นอยู่กับคุณว่าคุณจะเผยแพร่หรือไม่

โดยวิธีการที่ฉันเอาหมวก 10uf จากตัวต้านทานพิน 2 ถึง 10k ถึง. 47 ยูเอฟแคปลงกราวด์และคลื่นสามเหลี่ยมก็มีลักษณะเช่นนี้ (แนบ) ไม่สามเหลี่ยมเกินไป 7v p-p

ฉันจะตรวจสอบตัวเลือก 4047

ไชโยโรบิน

รูปคลื่นเอาท์พุทข้ามเอาท์พุทเมนหม้อแปลง (220V) ภาพต่อไปนี้แสดงภาพรูปคลื่นต่างๆที่ถ่ายจากทั่วทั้งสายไฟเมนเอาท์พุตของหม้อแปลง

มารยาท - โรบินปีเตอร์

ไม่มี PWM ไม่มีโหลด

ไม่มี PWM พร้อมโหลด

ด้วย PWM โดยไม่ต้องโหลด

ด้วย PWM พร้อมโหลด

ภาพด้านบนขยาย

ภาพรูปคลื่นด้านบนดูผิดเพี้ยนไปบ้างและไม่เหมือนกับคลื่นไซน์ การเพิ่มตัวเก็บประจุ 0.45uF / 400V ในเอาต์พุตช่วยเพิ่มผลลัพธ์ได้อย่างมากดังที่เห็นได้จากภาพต่อไปนี้

โดยไม่ต้องโหลดด้วย PWM ON เพิ่มตัวเก็บประจุ 0.45uF / 400v

ด้วย PWM พร้อมโหลดและด้วยตัวเก็บประจุเอาท์พุทสิ่งนี้ดูเหมือนรูปคลื่นไซน์แท้ๆ

การตรวจสอบและทดสอบทั้งหมดข้างต้นดำเนินการโดย Mr. Robin Peters

รายงานเพิ่มเติมจาก Mr. Robin

โอเคฉันได้ทำการทดสอบและทดลองเพิ่มเติมเมื่อคืนนี้และพบว่าถ้าฉันเพิ่มแรงดันไฟแบ็ตเป็น 24v คลื่นไซน์จะไม่บิดเบือนเมื่อฉันเพิ่มหน้าที่ / รอบ (ตกลงฉันฟื้นความมั่นใจแล้ว) ฉันเพิ่มฝา 2200uf ระหว่าง c / tapp และกราวด์ แต่นั่นไม่ได้สร้างความแตกต่างกับรูปคลื่นเอาต์พุต

ฉันสังเกตเห็นบางสิ่งที่กำลังเกิดขึ้นเมื่อฉันเพิ่ม D / C trafo จะส่งเสียงฟู่ที่ดัง (ราวกับว่ารีเลย์กำลังสั่นไปมาอย่างรวดเร็ว) IRFZ44N จะร้อนเร็วมากแม้ว่าจะไม่มีโหลดก็ตามเมื่อฉันถอด ดูเหมือนว่าฝาปิดจะมีความเครียดน้อยลงในระบบเสียงฟู่นั้นไม่เลวร้ายนักและ Z44n ก็ไม่ร้อนเท่าไหร่ [แน่นอนว่าไม่มีคลื่นไซน์}

หมวกอยู่ตรงข้ามเอาท์พุทของ trafo ไม่อยู่ในอนุกรมด้วยขาเดียว ฉันเอา (3 ขดลวดที่แตกต่างกัน) รอบตัวเหนี่ยวนำ {ฉันคิดว่ามันเป็น toriodal} จากแหล่งจ่ายไฟโหมดสวิตช์ผลที่ได้คือคลื่นเอาต์พุตไม่ดีขึ้น (ไม่มีการเปลี่ยนแปลง)

แรงดันไฟฟ้าขาออกของ trafo ก็ลดลงเช่นกัน

การเพิ่มคุณสมบัติการแก้ไขโหลดอัตโนมัติให้กับแนวคิดวงจรอินเวอร์เตอร์ไซน์เวฟที่ปรับเปลี่ยนข้างต้น:

สามารถใช้วงจร ad-on อย่างง่ายที่แสดงด้านบนเพื่อเปิดใช้งานการแก้ไขแรงดันไฟฟ้าอัตโนมัติของเอาต์พุตอินเวอร์เตอร์

แรงดันไฟฟ้าที่ป้อนข้ามสะพานได้รับการแก้ไขและนำไปใช้กับฐานของทรานซิสเตอร์ NPN ค่าที่ตั้งไว้ล่วงหน้าจะถูกปรับเพื่อให้ไม่มีโหลดแรงดันไฟฟ้าขาออกจะถูกจ่ายที่ระดับปกติที่ระบุ

เพื่อให้แม่นยำยิ่งขึ้นในขั้นต้นควรเก็บค่าที่ตั้งไว้ข้างต้นไว้ที่ระดับพื้นดินเพื่อให้ทรานซิสเตอร์แจ้งว่าปิด

ถัดไป 10k RMS ที่ตั้งไว้ล่วงหน้าที่ขา # 5 ของ PWM 555 IC ควรได้รับการปรับเพื่อสร้างประมาณ 300V ที่เอาต์พุตหม้อแปลง

ในที่สุดการแก้ไขการโหลดที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 220K ควรได้รับการปรับตำแหน่งใหม่เพื่อลดแรงดันไฟฟ้าให้อยู่ที่ประมาณ 230V

เสร็จแล้ว! หวังว่าการปรับแต่งข้างต้นจะเพียงพอสำหรับการตั้งค่าวงจรสำหรับการแก้ไขโหลดอัตโนมัติที่ตั้งใจไว้

การออกแบบขั้นสุดท้ายอาจมีลักษณะดังนี้:

วงจรกรอง

สามารถใช้วงจรกรองต่อไปนี้ที่เอาต์พุตของอินเวอร์เตอร์ด้านบนเพื่อควบคุมฮาร์โมนิกส์และเพื่อเพิ่มเอาต์พุตคลื่นไซน์ที่สะอาดขึ้น

อินพุตเพิ่มเติม:

การออกแบบข้างต้นได้รับการศึกษาและปรับปรุงเพิ่มเติมโดย Mr Theofanakis ซึ่งเป็นผู้อ่านบล็อกนี้

การติดตามออสซิลโลสโคปแสดงถึงรูปคลื่นที่ปรับเปลี่ยนของอินเวอร์เตอร์ผ่านตัวต้านทาน 10k ที่เชื่อมต่อที่เอาต์พุตหลักของหม้อแปลง

การออกแบบอินเวอร์เตอร์ที่ดัดแปลงข้างต้นโดยอินเวอร์เตอร์ Theofanakis ได้รับการทดสอบและรับรองโดยหนึ่งในผู้ติดตามตัวยงของบล็อกนี้ Mr. Odon ภาพทดสอบต่อไปนี้โดย Odon ยืนยันลักษณะคลื่นไซน์ของวงจรอินเวอร์เตอร์ด้านบน

การออกแบบ # 7: Heavy Duty 3Kva Modified Inverter Design

เนื้อหาที่อธิบายด้านล่างนี้จะตรวจสอบต้นแบบวงจรอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ 3kva ที่ผลิตโดย Mr. Marcelin โดยใช้ BJT เท่านั้นแทนที่จะเป็นมอสเฟ็ทแบบเดิม ฉันออกแบบวงจรควบคุม PWM

ในโพสต์ก่อนหน้าของฉันเราได้พูดถึงวงจรอินเวอร์เตอร์เทียบเท่าคลื่นไซน์บริสุทธิ์ 555 ซึ่งได้รับการออกแบบร่วมกันโดย Mr. Marcelin และฉัน

วิธีการสร้างวงจร

ในการออกแบบนี้ฉันใช้สายเคเบิลที่แข็งแรงเพื่อรักษากระแสสูงฉันใช้ส่วนขนาด 70 มม. ²หรือส่วนที่เล็กกว่าในแบบขนาน หม้อแปลง 3 KVA เป็นของแข็งน้ำหนัก 35 กก. ขนาดและปริมาตรไม่ใช่ข้อเสียเปรียบสำหรับฉัน รูปถ่ายที่ติดกับหม้อแปลงและกำลังดำเนินการติดตั้ง

การประกอบต่อไปนี้ใกล้จะเสร็จสมบูรณ์โดยยึดตาม 555 (SA 555) และ CD 4017

ในการลองครั้งแรกกับ mosfets เมื่อต้นปีนี้ฉันใช้ IRL 1404 ซึ่ง Vdss คือ 40 โวลต์ ในความคิดของฉันแรงดันไฟฟ้าไม่เพียงพอ จะดีกว่าถ้าใช้มอสเฟตกับ Vdss อย่างน้อยเท่ากับหรือมากกว่า 250 โวลต์

ในการติดตั้งใหม่นี้ฉันมองเห็นไดโอดสองตัวบนขดลวดของหม้อแปลง

จะมีพัดลมสำหรับระบายความร้อนด้วย

TIP 35 จะติดตั้งด้วย 10 ในแต่ละสาขาดังนี้:

ภาพต้นแบบที่สมบูรณ์

สรุปวงจรอินเวอร์เตอร์ 3 KVA

การออกแบบวงจรสุดท้ายของอินเวอร์เตอร์คลื่นไซน์ดัดแปลง 3 kva ควรมีลักษณะดังนี้:

ส่วนรายการ

ตัวต้านทานทั้งหมดคือ 1/4 วัตต์ 5% เว้นแต่จะระบุไว้

• 100 โอห์ม - 2nos (ค่าได้ระหว่าง 100 โอห์มถึง 1K)
• 1K - 2nos
• 470 โอห์ม - 1no (สามารถมีค่าใดก็ได้ไม่เกิน 1K)
• 2K2 - 1nos (ค่าที่สูงกว่าเล็กน้อยก็ใช้ได้เช่นกัน)
• ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า 180K - 2nos (ค่าใด ๆ ระหว่าง 200K ถึง 330K จะใช้งานได้)
• 10K ที่ตั้งไว้ล่วงหน้า - 1no (โปรดตั้งค่าล่วงหน้า 1k แทนเพื่อผลลัพธ์ที่ดีกว่า)
• 10 โอห์ม 5 วัตต์ - 29nos

คาปาซิเตอร์

• 10nF - 2nos
• 5nF - 1 ไม่
• 50nF - 1 ไม่
• 1uF / 25V - 1 ไม่

เซมิคอนดักเตอร์

• 2.7V ซีเนอร์ไดโอด - 1no (สามารถใช้งานได้ไม่เกิน 4.7V)
• 1N4148 - 2nos
• 6A4 ไดโอด - 2nos (ใกล้หม้อแปลง)
• IC NE555 - 3 เลขที่
• IC 4017 - 1 ไม่
• TIP142 - 2 น
• TIP35C - 20 เลขที่

• หม้อแปลง 9-0-9V 350 แอมป์หรือ 48-0-48V / 60 แอมป์
• แบตเตอรี่ 12V / 3000 Ah หรือ 48V 600 Ah

หากใช้แหล่งจ่าย 48V ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้กำหนดให้เป็น 12V สำหรับขั้นตอน IC และจ่าย 48V ไปที่ก๊อกตรงกลางของหม้อแปลงเท่านั้น

วิธีป้องกันทรานซิสเตอร์

หมายเหตุ: เพื่อป้องกันทรานซิสเตอร์จากการระบายความร้อนให้ติดตั้งแต่ละช่องบนฮีทซิงค์ทั่วไปหมายถึงใช้ฮีทซิงค์แบบครีบเดี่ยวยาวสำหรับอาร์เรย์ทรานซิสเตอร์ด้านบนและฮีทซิงค์ทั่วไปตัวเดียวที่คล้ายกันสำหรับอาร์เรย์ทรานซิสเตอร์ที่ต่ำกว่า

โชคดีที่ไม่จำเป็นต้องมีการแยกไมกาเนื่องจากตัวสะสมรวมเข้าด้วยกันและร่างกายที่เป็นตัวเก็บรวบรวมจะเชื่อมต่อได้อย่างมีประสิทธิภาพผ่านฮีทซิงค์เอง นี่จะช่วยประหยัดงานหนักได้มาก

เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการใช้พลังงานสูงสุดฉันแนะนำขั้นตอนการส่งออกต่อไปนี้และจะต้องใช้กับขั้นตอน PWM และ 4017 ที่อธิบายไว้ข้างต้น

แผนภูมิวงจรรวม

หมายเหตุ: ติดตั้ง TIP36 ด้านบนทั้งหมดบนฮีทซิงค์ทั่วไปที่มีครีบขนาดใหญ่อย่าใช้ไมกาไอโซเลเตอร์ในขณะที่ใช้สิ่งนี้

ต้องทำเช่นเดียวกันกับอาร์เรย์ TIP36 ที่ต่ำกว่า

แต่ตรวจสอบให้แน่ใจว่าฮีทซิงค์ทั้งสองนี้ไม่เคยสัมผัสกัน

ต้องติดตั้งทรานซิสเตอร์ TIP142 บนช่องรับสัญญาณครีบขนาดใหญ่แยกกัน