Biến tần PWM sử dụng mạch IC TL494

Hãy Thử Công Cụ CủA Chúng Tôi Để LoạI Bỏ Các VấN Đề





Một mạch nghịch lưu sóng sin được sửa đổi rất đơn giản nhưng rất phức tạp được trình bày trong bài sau. Việc sử dụng PWM IC TL494 không chỉ làm cho thiết kế cực kỳ tiết kiệm với số lượng bộ phận của nó mà còn hiệu quả và chính xác cao.

Sử dụng TL494 cho thiết kế

Các IC TL494 là một IC PWM chuyên dụng và được thiết kế lý tưởng để phù hợp với tất cả các loại mạch yêu cầu đầu ra dựa trên PWM chính xác.



Con chip này có sẵn tất cả các tính năng cần thiết để tạo ra các PWM chính xác, có thể tùy chỉnh theo thông số kỹ thuật ứng dụng của người dùng.

Ở đây chúng ta thảo luận về một mạch biến tần sóng sin được sửa đổi dựa trên PWM đa năng kết hợp với IC TL494 để xử lý PWM nâng cao được yêu cầu.



Tham khảo hình trên, có thể hiểu các chức năng sơ đồ chân khác nhau của IC để thực hiện các hoạt động của biến tần PWM với các điểm sau:

Chức năng sơ đồ của IC TL494

Chân số 10 và chân số 9 là hai đầu ra của IC được sắp xếp để hoạt động song song hoặc theo cấu hình cực totem, có nghĩa là cả hai sơ đồ chân sẽ không bao giờ trở nên tích cực với nhau thay vì sẽ dao động luân phiên từ điện áp dương đến 0, đó là khi chân số 10 là cực dương, chân số 9 sẽ đọc vôn 0 và ngược lại.

IC được kích hoạt để tạo ra đầu ra cực totem ở trên bằng cách liên kết chân # 13 với chân # 14 là chân đầu ra điện áp tham chiếu của IC đặt ở + 5V.

Do đó, miễn là chân # 13 được gắn với tham chiếu + 5V này, nó cho phép IC tạo ra các đầu ra chuyển đổi luân phiên, tuy nhiên nếu chân # 13 được nối đất, các đầu ra của IC buộc phải chuyển sang chế độ song song (chế độ kết thúc đơn), có nghĩa là cả hai đầu ra chân 10/9 sẽ bắt đầu chuyển đổi cùng nhau và không luân phiên.

Chân 12 của IC là chân cung cấp của IC có thể được nhìn thấy được kết nối với pin thông qua một điện trở 10 ohm giảm xuống giúp lọc ra bất kỳ xung đột biến nào có thể xảy ra hoặc công tắc BẬT cho IC.

Chân số 7 là nối đất chính của IC trong khi chân số 4 và chân số 16 được nối đất cho một số mục đích cụ thể.

Chân số 4 là chân DTC hoặc sơ đồ điều khiển thời gian chết của IC xác định thời gian chết hoặc khoảng cách giữa các khoảng thời gian BẬT của công tắc của hai đầu ra của IC.

Theo mặc định, nó phải được kết nối với đất để IC tạo ra một khoảng thời gian tối thiểu cho 'thời gian chết', tuy nhiên để đạt được khoảng thời gian chết cao hơn, sơ đồ chân này có thể được cung cấp với một điện áp thay đổi bên ngoài từ 0 đến 3,3V cho phép tuyến tính thời gian chết có thể kiểm soát từ 0 đến 100%.

Chân số 5 và chân số 6 là chân tần số của IC phải được kết nối với mạng Rt, Ct (điện trở, tụ điện) bên ngoài để thiết lập tần số cần thiết trên sơ đồ chân đầu ra của IC.

Một trong hai có thể được thay đổi để điều chỉnh tần số yêu cầu, trong mạch biến tần được sửa đổi PWM được đề xuất, chúng tôi sử dụng một biến trở để kích hoạt tần số tương tự. Nó có thể được điều chỉnh để đạt được tần số 50Hz hoặc 60Hz trên chân 9/10 của IC tùy theo yêu cầu của người dùng.

IC TL 494 có mạng opamp đôi được thiết lập bên trong làm bộ khuếch đại lỗi, được định vị để sửa và xác định thứ nguyên cho các chu kỳ nhiệm vụ chuyển mạch đầu ra hoặc PWM theo thông số kỹ thuật của ứng dụng, sao cho đầu ra tạo ra PWM chính xác và đảm bảo tùy chỉnh RMS hoàn hảo cho giai đoạn đầu ra.

Chức năng Bộ khuếch đại Lỗi

Các đầu vào của bộ khuếch đại lỗi được cấu hình trên chân 15 và chân 16 cho một trong các bộ khuếch đại lỗi và chân1 và chân2 cho bộ khuếch đại lỗi thứ hai.

Thông thường, chỉ có một bộ khuếch đại lỗi được sử dụng cho cài đặt PWM tự động đặc trưng và bộ khuếch đại lỗi khác được giữ ở trạng thái không hoạt động.

Như có thể thấy trong sơ đồ, bộ khuếch đại lỗi với các đầu vào ở chân 15 và chân 16 không hoạt động bằng cách nối đất cho chân 16 không đảo và bằng cách kết nối chân 15 đảo ngược + 5V với chân 14.

Vì vậy, bên trong bộ khuếch đại lỗi liên quan đến các chân trên vẫn không hoạt động.

Tuy nhiên, bộ khuếch đại lỗi có pin1 và pin2 làm đầu vào được sử dụng hiệu quả ở đây để thực hiện hiệu chỉnh PWM.

Hình cho thấy rằng chân1 là đầu vào không đảo ngược của amp lỗi được kết nối với chân tham chiếu 5V # 14, thông qua một bộ chia tiềm năng có thể điều chỉnh bằng nồi.

Đầu vào đảo ngược được kết nối với chân 3 (chân phản hồi) của IC thực sự là đầu ra của bộ khuếch đại lỗi và cho phép hình thành vòng phản hồi cho chân 1 của IC.

Cấu hình pin1 / 2/3 ở trên cho phép thiết lập chính xác các PWM đầu ra bằng cách điều chỉnh chân nồi số 1.

Điều này kết thúc hướng dẫn thực hiện sơ đồ chân chính cho bộ nghịch lưu sóng sin đã được thảo luận sử dụng IC TL494.

Giai đoạn công suất đầu ra của biến tần

Bây giờ đối với giai đoạn công suất đầu ra, chúng ta có thể hình dung một vài mosfet đang được sử dụng, được điều khiển bởi một giai đoạn kéo đẩy BJT đệm.

Giai đoạn BJT đảm bảo nền tảng chuyển mạch lý tưởng cho các mosfet bằng cách cung cấp cho các mosfet các vấn đề điện cảm lạc hướng tối thiểu và xả nhanh điện dung bên trong của các fets. Các điện trở cổng nối tiếp ngăn chặn bất kỳ quá độ nào cố gắng xâm nhập vào ổ cắm, do đó đảm bảo các hoạt động hoàn toàn an toàn và hiệu quả.

Các cống mosfet được kết nối với một máy biến áp có thể là một máy biến áp cuộn dây thông thường có cấu hình sơ cấp là 9-0-9V nếu pin biến tần được đánh giá ở mức 12V và thứ cấp có thể là 220V hoặc 120V theo thông số kỹ thuật quốc gia của người dùng .

Công suất của biến tần về cơ bản được xác định bởi công suất máy biến áp và công suất AH của pin, người ta có thể thay đổi các thông số này theo lựa chọn cá nhân.

Sử dụng biến áp Ferrite

Để chế tạo bộ biến tần sóng sin PWM nhỏ gọn, máy biến áp lõi sắt có thể được thay thế bằng máy biến áp lõi ferit. Các chi tiết quanh co cho giống nhau có thể được xem dưới đây:

Bằng cách sử dụng dây đồng siêu tráng men:

Chính: Gió 5 x 5 quay vòi trung tâm, sử dụng 4 mm (hai sợi 2 mm quấn song song)

Thứ cấp: Gió 200 đến 300 lượt 0,5 mm

Lõi: bất kỳ lõi EE thích hợp nào có khả năng chứa những cuộn dây này một cách thoải mái.

Mạch biến tần toàn cầu TL494

Thiết kế sau đây có thể được sử dụng để tạo mạch nghịch lưu cầu đầy đủ hoặc cầu H với IC TL 494.

Như có thể thấy, sự kết hợp giữa các mosfet kênh p và n kênh được sử dụng để tạo ra mạng cầu đầy đủ, điều này làm cho mọi thứ khá đơn giản và tránh được mạng tụ điện bootstrap phức tạp, vốn thường trở nên cần thiết đối với các bộ biến tần toàn cầu chỉ có mosfet kênh n.

Tuy nhiên, việc kết hợp các mosfet kênh p ở phía cao và kênh n ở phía thấp làm cho thiết kế dễ gặp vấn đề bắn qua.

Để tránh bắn qua, phải đảm bảo đủ thời gian chết với IC TL 494, và do đó ngăn ngừa mọi khả năng xảy ra tình huống này.

Các cổng IC 4093 được sử dụng để đảm bảo cách ly hoàn hảo của hai bên của đường dẫn toàn cầu và chuyển mạch chính xác của máy biến áp.

Kết quả mô phỏng




Trước: Mạch loa khuếch đại kích hoạt âm nhạc Tiếp theo: Mạch sạc pin năng lượng mặt trời PWM