วงจรควบคุมแรงดันไฟฟ้าแบบไม่ใช้หม้อแปลง

โพสต์กล่าวถึงการออกแบบวงจรที่เรียบง่ายซึ่งช่วยให้มั่นใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้าหลัก 220 V หรือ 120 V มีเสถียรภาพอย่างสมบูรณ์แบบตลอดโหลดที่เชื่อมต่อโดยไม่ต้องใช้รีเลย์หรือหม้อแปลงแทนที่จะใช้พัลส์ PWM ที่ปรับขนาดได้อย่างถูกต้องและปรับตัวเองได้ ความคิดดังกล่าวได้รับการร้องขอจากคุณแมทธิว

ข้อกำหนดทางเทคนิค

เกี่ยวกับ เครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพพลังงาน (โคลง) ฉันต้องการแผงวงจรง่ายๆที่สามารถติดตั้งในตัวป้องกันพลังงานของเรา (ธนาคารตัวเก็บประจุ) พร้อม SPD และ ELCB เป็นเวลา 1ph และ 3ph

ในปัจจุบันเรากำลังผลิตโดยไม่มีวงจรอิเล็กทรอนิกส์อยู่ในนั้น ดังนั้นเราจึงวางแผนที่จะเพิ่มแผงวงจรหนึ่งชุดสำหรับเครื่องมือเพิ่มประสิทธิภาพพลังงานเพื่อปรับสมดุลของแรงดันตกหรือเกินแรงดันไฟฟ้า

ผลิตภัณฑ์ของเราเป็นที่ต้องการอย่างมากดังนั้นเราจึงวางแผนที่จะแนะนำตัวป้องกันไฟฟ้าของเราด้วยตัวปรับแรงดันไฟฟ้าสำหรับหน่วย 1ph และ 3ph ของเรา ในกรณีนี้เราต้องการแผงวงจรราคาประหยัดที่เรียบง่ายสำหรับรุ่นใหม่ของเรา

ฉันหวังว่าคุณจะเข้าใจสิ่งที่ฉันต้องการจริงๆ อย่างที่บอกไปในเมล์ก่อนหน้านี้ว่าถ้าคุณออกแบบ PCB หรือจัดหา PCB ที่มีส่วนประกอบได้จะได้รับการพิจารณาเป็นพิเศษเพราะในประเทศของเราหาส่วนประกอบได้ยากมาก 1ph ของเราคือ 220v / 50Hz พร้อมด้วย 12k และ 3ph / 415v / 50Hz 40k

ฉันหวังว่าจะได้รับคำตอบจากคุณเร็ว ๆ นี้

กรุณาเพิ่มฉันใน Skype สำหรับการสนทนาหรือใน viber whatsup ขอบคุณ Mathew

การออกแบบ

ตามที่ร้องขอตัวปรับแรงดันไฟฟ้าหลักจะต้องมีขนาดกะทัดรัดและควรเป็นชนิดที่ไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้า ดังนั้นวงจรที่ใช้ PWM จึงเป็นตัวเลือกที่เหมาะสมที่สุดสำหรับแอปพลิเคชันที่เสนอ

ที่นี่อินพุต AC หลักจะถูกปรับให้เป็น DC ก่อนจากนั้นจึงแปลงเป็น AC คลื่นสี่เหลี่ยมซึ่งสุดท้ายจะถูกปรับให้อยู่ในระดับ RMS ที่ถูกต้องเพื่อให้ได้เอาต์พุตเมนที่มีความเสถียรที่ต้องการ โดยพื้นฐานแล้วเอาต์พุตจะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยม แต่ควบคุมที่ระดับ RMS ที่ถูกต้อง

Rt / Ct ของ IRS2453 IC ควรได้รับการคัดเลือกอย่างเหมาะสมเพื่อให้ได้ความถี่ 50 Hz ในเครือข่าย H-bridge

วงจรโคลงไฟเมน PWM ที่แสดงโดยทั่วไปประกอบด้วยสองขั้นตอนแยกกัน วงจรด้านซ้ายมือได้รับการกำหนดค่ารอบ ๆ IC อินเวอร์เตอร์ H-bridge แบบคลื่นเต็มเฉพาะและมอสเฟตกำลังที่เกี่ยวข้อง

หากต้องการเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับอินเวอร์เตอร์ H-bridge ที่เรียบง่าย แต่มีความซับซ้อนสูงคุณสามารถอ้างถึงบทความนี้ชื่อ: 'วงจรอินเวอร์เตอร์แบบเต็มสะพานที่ง่ายที่สุด'

ดังที่เห็นในแผนภาพที่นี่โหลดที่ตั้งใจไว้จะถูกวางไว้บนแขนซ้าย / ขวาของมอสเฟ็ตแบบเต็มสะพาน

วงจรด้านขวามือซึ่งทำโดยใช้เฟส 555 IC สองสามขั้นตอนสร้างขั้นตอนเครื่องกำเนิดไฟฟ้า PWM โดยที่ PWM ที่สร้างขึ้นนั้นขึ้นอยู่กับแรงดันไฟหลัก

ที่นี่ IC1 ได้รับการกำหนดค่าให้สร้างสัญญาณคลื่นสี่เหลี่ยมในอัตราที่สม่ำเสมอที่กำหนดไว้โดยเฉพาะและป้อน IC2 เพื่อเปลี่ยนคลื่นสี่เหลี่ยมเหล่านี้ให้เป็นคลื่นสามเหลี่ยมที่สอดคล้องกัน

จากนั้นคลื่นสามเหลี่ยมจะถูกเปรียบเทียบกับศักย์ที่พิน # 5 ของ IC2 เพื่อสร้างสัญญาณ PWM ที่ตรงตามสัดส่วนที่พิน # 3

นั่นหมายความว่าศักยภาพที่พิน # 5 สามารถปรับเปลี่ยนและปรับแต่งเพื่อให้ได้อัตรา PWM ที่ต้องการ

คุณลักษณะนี้ใช้ประโยชน์ได้ที่นี่โดยการติดชุดประกอบ LDR / LED พร้อมกับตัวติดตามตัวปล่อยผ่านขา # 5 ของ IC2

ภายในชุดประกอบ LED / LDR LED จะเชื่อมโยงกับแรงดันไฟฟ้าอินพุตหลักเพื่อให้ความเข้มของมันแตกต่างกันตามสัดส่วนตามแรงดันไฟฟ้าที่แตกต่างกันของไฟหลัก

การดำเนินการข้างต้นจะสร้างค่าความต้านทานที่เพิ่มขึ้นหรือลดลงตามสัดส่วนบน LDR ที่แนบมา

ความต้านทาน LDR มีอิทธิพลต่อศักยภาพพื้นฐานของ NPN ผู้ติดตามตัวปล่อยซึ่งจะปรับเปลี่ยนศักยภาพของพิน # 5 แต่ในอัตราส่วนผกผันซึ่งหมายความว่าศักยภาพของไฟหลักมีแนวโน้มเพิ่มขึ้นศักยภาพที่พิน # 5 ของ IC 2 จะถูกดึงลงตามสัดส่วน และในทางกลับกัน.

เมื่อสิ่งนี้เกิดขึ้น PWM ที่ขา # 3 ของ IC จะแคบลงเนื่องจากศักยภาพของไฟหลักเพิ่มขึ้นและกว้างขึ้นเมื่อไฟหลักลดลง

การปรับ PWM อัตโนมัตินี้จะถูกป้อนที่ประตูของมอสเฟตด้านต่ำของสะพาน H ซึ่งจะทำให้แน่ใจได้ว่าแรงดันไฟฟ้า (RMS) ไปยังโหลดได้รับการปรับอย่างเหมาะสมโดยอ้างอิงกับความผันผวนของไฟหลัก

ดังนั้นแรงดันไฟหลักจะเสถียรอย่างสมบูรณ์แบบและได้รับการบำรุงรักษาในระดับที่ถูกต้องตามสมควรโดยไม่ต้องใช้รีเลย์หรือหม้อแปลง

หมายเหตุ: แรงดันไฟฟ้าบัส DC ที่แก้ไขจะได้รับโดยการแก้ไขและกรองแรงดันไฟ AC อย่างเหมาะสมดังนั้นแรงดันไฟฟ้าอาจอยู่ที่ประมาณ 330V DC