1500 wattový PWM sínusový invertorový obvod

V tomto príspevku je možné študovať základný, ale primerane efektívny 1500W PWM sínusový invertorový obvod. Konštrukcia využíva veľmi bežné súčasti na dosiahnutie výkonného typu SPWM obvod meniča .

Hlavné špecifikácie

Výkon: Nastaviteľný od 500 W do 1 500 W

Výstupné napätie: 120 V alebo 220 V podľa špecifikácií transformátora

Výstupná frekvencia: 50 Hz alebo 60 Hz podľa požiadavky.

Prevádzkový výkon: 24V až 48V

Prúd: V závislosti od hodnotení Mosfet a transformátorov

Výstupná krivka: SPWM (možno ju filtrovať, aby sa dosiahla čistá sínusová vlna)

Dizajn

Navrhovaný 1 500 W PWM sínusový invertor je navrhnutý pomocou mimoriadne základnej koncepcie prostredníctvom dvojice IC 4017 a jedného IC 555.

V tomto koncepte je sekvenčná logika z výstupu IC 4017 konfigurovaná výberom a preskočením následných pinoutov, takže výsledné sekvenovanie produkuje slušný SPWM, ako je zapínanie pripojených mosfetov a transformátora.

Celú schému je možné zobraziť na nasledujúcom diagrame:

Fungovanie invertora možno pochopiť z nasledujúceho vysvetlenia:

Prevádzka obvodu

Ako môžete vidieť, dva IC 4017 sú kaskádové vytvoriť 18-kolíkový sekvenčný logický obvod, kde každý záporný impulz alebo frekvencia z IC 555 produkuje posúvaciu výstupnú sekvenciu cez každý z indikovaných výstupov dvoch integrovaných obvodov 4017, počnúc od kolíka # 9 horného IC po kolík # 2 nižšej IC, keď sa sekvencia resetuje, aby sa cyklus začal znova.

Vidíme, že výstup IC 4017 je inteligentne využívaný preskakovaním a kombinovaním súborov výstupných vývodov tak, že prepnutím na mosfety sa dosiahne nasledujúci druh vlny:

Podľa krivky je vidieť, že počiatočná a koncová sekvencia sú preskočené vylúčením príslušných pinoutov IC, podobne sú preskočené aj druhé a šieste pinouty, zatiaľ čo druhý, 4., 5., 6., pinout je spojený dosiahnutie slušnej formy impulzu SPWM na výstupoch dvoch 4017 integrovaných obvodov.

Video Proof (100 wattový príklad)

Cieľ tejto logickej konfigurácie

Vyššie uvedený priebeh je zvolený tak, aby bol schopný replikovať skutočný sínusový alebo sínusový priebeh čo najbližšie ako je to možné.

Tu môžeme vidieť, že počiatočné bloky sú eliminované, takže priebeh vlny SPWM sa môže zhodovať s počiatočnou najnižšou hodnotou RMS skutočnej sínusovej vlny, ďalšie dva alternatívne bloky napodobňujú priemerný rastúci RMS v sínusovej vlne, zatiaľ čo stredné 3 bloky sa pokúšajú replikovať maximum RMS exponenciálne stúpajúca sínusová vlna.

Keď sa vyššie uvedený formát PWM použije na brány mosfetov, mosfety striedavo uskutočňujú prepínanie primárneho transformátora rovnakým prepínacím formátom spôsobom push-pull.

Toto prinúti sekundárne synchrónne sledovať indukčný vzor s identickým tvarom vlny, čo nakoniec vedie k vytvoreniu požadovaného striedavého prúdu 220 V, ktorý má vyššie uvedený tvar vlny SPWM. Vhodne dimenzovaný LC filter cez výstupné vinutie transformátora môže konečne umožniť sekundárnej strane dosiahnuť dokonale vyrezávaný sínusový priebeh.

Preto keď by sa výsledný výstup tohto SPWM filtroval, malo by to, dúfajme, viesť k replikácii sínusového výstupu, ktorý by mohol byť vhodný na prevádzku väčšiny elektrických spotrebičov.

Etapa oscilátora

Je tu implementovaný bežný IC 555 astable na vytváranie potrebných hodinových impulzov na napájanie kaskádových integrovaných obvodov 4017 a na povolenie logiky sekvenovania naprieč ich výstupnými pinoutmi.

R1, R2 a C1 spojené s IC 555 musia byť presne vypočítané tak, aby pin # 3 bol schopný generovať okolo 900 Hz frekvenciu pri približne 50% pracovnom cykle. Výstup 900 Hz je nevyhnutný, aby sekvenovanie v rámci celkových 18 vývodov integrovaných obvodov 4017 spôsobilo, že BJT sa spustili pri 50 Hz cez dva kanály a okolo 150 Hz pri sekaní jednotlivých 50 Hz blokov.

O mosfetoch a transformátoroch

Mechfety a transformátor vyššie vysvetleného obvodu invertora SPWM s výkonom 1500 W sú dva prvky, ktoré určujú celkový výkon. Ak chcete dosiahnuť výkon 1 500 W, ubezpečte sa, že napájanie batérie nie je menšie ako 48 V pri 500 Ah, zatiaľ čo transformátor môže byť kdekoľvek okolo 40-0-40V / 40 ampérov. MOSFETmi môžu byť IRFS4620TRLPBF, ak sa použije batéria 48V, na zabezpečenie každého z nich je potrebných paralelne pár týchto MOSFETov na každom kanáli, aby sa zabezpečilo správne dodanie plných 1500 W na výstup.

Ak máte pochybnosti alebo osobné dotazy, môžete ich pridať do komentárov uvedených nižšie, aby ste dostali rýchle príslušné odpovede.