Mạch biến tần sóng sin tinh khiết có điều khiển PWM 300 Watts

Bài viết sau đây thảo luận về mạch biến tần sóng sin thuần 300 watt với hiệu chỉnh điện áp đầu ra tự động, là phiên bản sửa đổi của một trong những bài viết trước đây của tôi và đã được gửi cho tôi bởi ông Marcelin. Hãy cùng tìm hiểu thêm về triển khai bộ chuyển đổi.

Thiết kế

Ý tưởng được lấy cảm hứng từ thiết kế được trình bày trong bài báo này bởi tôi, tuy nhiên Mr.Marcelin đã tinh chỉnh nó đáng kể để có hiệu quả và độ tin cậy tốt hơn.

Đối với tôi, các sửa đổi và triển khai được thực hiện trông rất tuyệt và khả thi.

Hãy cùng tìm hiểu công phu về thiết kế với những điểm sau:

IC2 và IC3 được cấu hình cụ thể như là giai đoạn tạo PWM.

IC2 tạo thành bộ tạo tần số cao cần thiết để tạo xung dạng sóng PWM được IC3 xử lý.

Để xử lý các xung IC2, IC3 cần được cung cấp thông tin tương đương sóng sin tại chân số 5 của nó, hoặc đầu vào điều khiển.

Vì việc tạo ra dạng sóng sin phức tạp hơn một chút so với sóng tam giác, nên sau này được ưa thích hơn vì nó dễ chế tạo hơn nhưng lại hoạt động tốt như bản sao của dạng sóng sin.

IC1 được nối dây như bộ tạo sóng tam giác, đầu ra của nó cuối cùng được đưa đến chân số 5 của IC3 để tạo ra tương đương sin RMS cần thiết tại chân số 3 của nó.

Tuy nhiên ở trên đã xử lý Tín hiệu PWM cần được điều chế theo kiểu sắp xếp kéo đẩy để các dạng sóng có thể tải máy biến áp với dòng điện dẫn luân phiên.

Điều này là cần thiết để đạt được nguồn điện đầu ra bao gồm cả nửa chu kỳ dương và nửa chu kỳ âm.

Hoạt động mạch

IC 4017 được giới thiệu chỉ để thực hiện hành động này.

IC tạo ra một đầu ra chạy tuần tự từ chân số 2 đến chân số 4, đến chân số 7, đến chân số 3 và quay lại chân số 2, đáp ứng với mọi cạnh xung tăng tại chân số 14.

Xung này bắt nguồn từ đầu ra của IC2, được đặt thành 200 Hz một cách nghiêm ngặt để các đầu ra của IC4017 dẫn đến 50 Hz theo trình tự từ các đầu ra chân đã thảo luận ở trên.

Chân số 4 và chân số 3 được cố tình bỏ qua, để tạo ra thời gian chết trên các cổng kích hoạt của các bóng bán dẫn / mosfet tương ứng được kết nối với các đầu ra liên quan của IC4017.

Thời gian chết này đảm bảo rằng các thiết bị không bao giờ dẫn điện cùng nhau dù chỉ trong một giây nano tại các vùng chuyển tiếp và do đó bảo vệ sức khỏe của các thiết bị.

Các đầu ra tích cực theo trình tự tại chân số 2 và 7 sẽ kích hoạt các thiết bị tương ứng, từ đó buộc máy biến áp phải bão hòa với nguồn pin xoay chiều được tạo ra trong cuộn dây tương ứng.

Điều này dẫn đến việc tạo ra khoảng 330+ V AC ở đầu ra của máy biến áp.

Tuy nhiên, điện áp này sẽ là một sóng vuông với RMS cao nếu nó không được xử lý với PWM từ IC3.

Transistor T1 cùng với diode thu của nó được nuôi bằng các xung PWM để T1 hiện dẫn và đặt các điện áp kích hoạt cơ bản của các thiết bị đầu ra phù hợp với nội dung PWM.

Điều này dẫn đến đầu ra là bản sao chính xác của đầu vào được tối ưu hóa PWM được cấp nguồn ..... tạo ra tương đương sóng sin thuần túy được chạm khắc hoàn hảo.

Mạch có thêm các tính năng như mạch chỉnh điện áp đầu ra bằng tay.

Hai bóng bán dẫn BC108 được đặt để điều khiển các mức điện áp truyền động cổng của các mosfet, dòng điện cơ bản của các bóng bán dẫn này được lấy từ một cuộn dây cảm ứng nhỏ trên máy biến áp cung cấp thông tin mức điện áp đầu ra cần thiết cho các bóng bán dẫn.

Nếu điện áp đầu ra vượt quá mức an toàn dự kiến, dòng điện cơ bản của các bóng bán dẫn trên có thể được điều chỉnh và giảm bằng cách thay đổi giá trị đặt trước 5K, điều này sẽ làm giảm độ dẫn của các mosfet, cuối cùng điều chỉnh AC đầu ra đến giới hạn cần thiết.

Bóng bán dẫn BD135 cùng với zener cơ sở của nó cung cấp điện áp ổn định cho các thiết bị điện tử liên quan để duy trì đầu ra PWM không đổi từ các IC liên quan.

Với IRF1404 làm mosfet, bộ biến tần sẽ có thể tạo ra bất kỳ công suất nào khoảng 300 đến 5000 watt đầu ra sóng sin thuần túy.

Nhiều nhược điểm và sai sót đã được phát hiện trong khi đánh giá các chi tiết mạch trên. Mạch hoàn thiện (hy vọng) được trình bày bên dưới.

Mạch trên có thể được cải tiến thêm với tính năng tự động sửa tải như hình dưới đây. Nó được thực hiện bằng cách đưa vào giai đoạn bộ ghép quang LED / LDR.

Để biết thiết kế đã được xác minh cuối cùng của mạch trên, vui lòng tham khảo bài đăng sau: https: //homemade-circuits.com/2013/10/modified-sine-wave-inverter-circuit.html