Domáci sieťový invertorový obvod 100 VA až 1 000 VA

Vyskúšajte Náš Nástroj Na Odstránenie Problémov





Nasledujúca koncepcia popisuje jednoduchý, ale životaschopný invertorový obvod solárnej mriežky, ktorý je možné vhodne upraviť tak, aby generoval príkon od 100 do 1 000 VA a viac.

Čo je to invertor mriežky

Je to invertorový systém navrhnutý tak, aby pracoval rovnako ako bežný invertor s jednosmerným vstupným napájaním, s výnimkou toho, že výstup je napájaný späť do rozvodnej siete.



Táto pridaná energia do siete môže byť určená na to, aby prispela k neustále sa zvyšujúcim energetickým požiadavkám, a tiež na generovanie pasívneho príjmu od spoločnosti verejnoprospešných služieb v súlade s ich podmienkami (platí iba pre obmedzené krajiny).

Pri implementácii vyššie uvedeného procesu je zabezpečené, že výstup z invertora je dokonale synchronizovaný s výkonom siete, pokiaľ ide o RMS, priebeh, frekvenciu a polaritu, aby sa zabránilo neprirodzenému správaniu a problémom.



Navrhovaný koncept, ktorý som navrhol, je ešte ďalším obvodom invertora s mriežkovou kravatou (neoverený), ktorý je ešte jednoduchší a rozumnejší ako predchádzajúci dizajn .

Obvod možno pochopiť pomocou nasledujúcich bodov:

Ako funguje obvod GTI

Na sieť TR1, ktorá je zostupným transformátorom, sa používa sieťové napájanie zo siete.

TR1 zníži sieťový vstup na 12V a usmerní ho pomocou mostovej siete tvorenej štyrmi diódami 1N4148.

Usmernené napätie sa používa na napájanie integrovaných obvodov prostredníctvom jednotlivých diód 1N4148 pripojených cez príslušné vývody integrovaných obvodov, zatiaľ čo príslušné kondenzátory 100 uF zabezpečujú, aby bolo napätie správne filtrované.

Usmernené napätie získané bezprostredne po moste sa tiež používa ako vstupy na spracovanie pre dva integrované obvody.

Pretože vyššie uvedený signál (pozri obrazec krivky # 1) je nefiltrovaný, pozostáva z frekvencie 100 Hz a stáva sa vzorkovým signálom na spracovanie a umožnenie požadovanej synchronizácie.

Najskôr sa napája na pin # 2 IC555, kde sa jeho frekvencia používa na porovnanie s vlnami pílkovitého tvaru (pozri tvar vlny 2) cez pin # 6/7 získaný z kolektora tranzistora BC557.

Vyššie uvedené porovnanie umožňuje IC vytvoriť zamýšľaný výstup PWM synchronizovane s frekvenciou sieťovej siete.

Signál z mostíka sa tiež privádza na pin # 5, ktorý fixuje RMS hodnotu výstupného PWM presne zodpovedajúcu krivke mriežky (pozri krivku # 3).

Avšak v tomto okamihu má výstup z 555 nízku spotrebu energie a je potrebné ho zvýšiť a tiež spracovať tak, aby sa replikoval a generoval obe polovice striedavého signálu.

Za vykonanie vyššie uvedeného 4017 a štádium mosfetu je zabudované .

100 Hz / 120 Hz z mostíka prijíma 4017 aj na svojom kolíku č. 14, čo znamená, že teraz by jeho výstup postupoval a opakoval sa z kolíka č. 3 späť na kolík č. 3, takže mosfety sú prepínané v tandeme a presne na frekvencii 50 Hz, čo znamená, že každý mosfet bude fungovať striedavo 50-krát za sekundu.

Mosfety reagujú na vyššie uvedené činnosti z IC4017 a generujú zodpovedajúci efekt push-pull na pripojenom transformátore, ktorý na svojom sekundárnom vinutí vytvára požadované sieťové napätie.

To sa dá realizovať dodávaním jednosmerného vstupu do mól z obnoviteľného zdroja alebo z batérie.

Vyššie uvedené napätie by však bolo obyčajnou štvorcovou vlnou, ktorá nezodpovedá tvaru mriežky, pokiaľ a pokiaľ nezahrnieme sieť zahŕňajúcu dve diódy 1N4148 pripojené cez brány mosfetov a pin # 3 IC555.

Vyššie uvedená sieť kotie štvorcové vlny pri bránach mosftov presne s ohľadom na PWM vzor alebo inými slovami, vyrezáva štvorcové vlny presne zodpovedajúce mriežke AC krivky, aj keď vo forme PWM (pozri krivka č. 4).

Vyššie uvedený výstup je teraz vedený späť do mriežky, ktorá presne zodpovedá mriežkovým špecifikáciám a vzorom.

Výstupný výkon je možné zmeniť priamo zo 100 wattov na 1 000 wattov alebo dokonca viac vhodným dimenzovaním vstupného jednosmerného prúdu, mosfetov a transformátorov.

Diskutovaný obvod invertora viazanej solárnej siete zostáva funkčný iba dovtedy, kým je k dispozícii sieťové napájanie, v okamihu výpadku sieťového napájania, TR1 vypne vstupné signály a celý okruh sa zastaví, čo je pre sieťový invertor bezpodmienečne nevyhnutné. obvodové systémy.

Schéma zapojenia

solárny okruh GTI

Predpokladané obrázky kriviek

Vo vyššie uvedenom dizajne nie je niečo v poriadku

Podľa pána Selima Yavuza mal vyššie uvedený návrh niekoľko vecí, ktoré vyzerali pochybne a bolo treba ich opraviť, počujme, čo povedal:

Ahoj lup,

Dúfam, že sa máš dobre.

skúsil som tvoj obvod na chlebovej doske. Zdá sa, že to funguje okrem časti pwm. Z nejakého dôvodu dostanem dvojitý hrb, ale žiadny skutočný pwm. Mohli by ste mi prosím pomôcť pochopiť, ako 555 robí pwm? Všimol som si, že 2,2k a 1u vytvárajú rampu 10ms. Verím, že rampa by mala byť oveľa rýchlejšia, pretože polovičná vlna má 10 ms. Možno mi chýbalo pár vecí.

Tiež 4017 robí čistú prácu šťastne a prepína sem a tam. Keď zapnete napájanie, s hodinami 100 Hz sa počítadlo spustí vždy od nuly. Ako môžeme zaistiť, že bude vždy vo fáze s mriežkou?

Oceníte vašu pomoc a nápady.
S pozdravom,
Selim

Riešenie problému s obvodom

Ahoj Selim,

Vďaka za aktualizáciu.
Máte úplnú pravdu, trojuholníkové vlny by mali mať oveľa vyššiu frekvenciu v porovnaní s modulačným vstupom na kolíku # 5.
Z tohto dôvodu by sme mohli ísť na samostatný 300 Hz (približne) 555 IC vhodný pre napájanie pin2 pwm IC 555.
Vyriešia sa tým všetky problémy podľa mňa.
4017 by mal byť taktovaný na 100 Hz prijatý z mostíkového usmerňovača a jeho pin3, pin2 by sa mal použiť na pohon brán a pin4 pripojený k pin15. To zabezpečí dokonalú synchronizáciu s frekvenciou v sieti.
S pozdravom.

Finalizovaný dizajn podľa vyššie uvedenej konverzácie

Dizajn koncepcie invertora 100 až 1 kva grid tie (GTI)

Vyššie uvedený diagram bol nižšie nakreslený s odlišnými číslami dielov a prepojkami

solárne GTI

UPOZORNENIE: NÁPAD JE ZALOŽENÝ VÝHRADNE NA IMAGINATÍVNEJ SIMULÁCII, DISKRÉTIE PRIEHĽADATEĽA JE PRÍSNE RADENÉ.

Hlavným problémom vyššie uvedeného návrhu, ktorému čelili mnohí konštruktéri, bolo zahriatie jedného z mosfetov počas prevádzky GTI. Možná príčina a náprava podľa návrhu pána Hsena je uvedená nižšie.

Uvádzame tiež navrhovanú korekciu vo fáze mosfetu odporúčanú pánom Hsenom, dúfajme, že uvedené úpravy pomôžu natrvalo kontrolovať problém:

Dobrý deň pán. Swagatam:

Opäť som sledoval váš diagram a som pevne presvedčený, že brány MOSFETov dosiahnu modulačný signál (HF PWM) a nie jednoduchý signál 50 cs. Preto trvám na tom, že musí byť zabudovaný silnejší ovládač, ktorý má CD4017, a sériový odpor by mal mať oveľa nižšiu hodnotu.

Ďalšia vec, ktorú je potrebné vziať do úvahy, je, že na križovatke odporu a brány by nemal byť ďalší pridaný prvok, a v tomto prípade vidím prechod na diódy 555.

Pretože to môže byť dôvod, prečo jeden z ohrieva MOFET, pretože môže sám kmitať. Takže si myslím, že mosfet sa ohrieva preto, že kmitá a nie kvôli výstupnému transformátoru.

Prepáčte, ale obávam sa, aby váš projekt uspel, pretože sa cítim veľmi dobre a nie je mojím úmyslom kritizovať.

S pozdravom, hsen

Vylepšený ovládač Mosfet

Na základe návrhov pána Hsena by sa mohol použiť nasledujúci nárazník BJT na zabezpečenie toho, aby boli mosfety schopné pracovať s lepšou bezpečnosťou a kontrolou.




Dvojica: Obvod ultrafialového UV vodného filtra / čističa doma Ďalej: Obvod prepínača relé s 10 krokmi