Obvod střídače sinusové vlny PWM 1500 W

V tomto příspěvku je možné studovat základní, ale přiměřeně efektivní 1500W PWM sinewwave invertorový obvod. Konstrukce využívá velmi běžné součásti k dosažení výkonného typu SPWM obvod měniče .

Hlavní specifikace

Výkon: Nastavitelný od 500 wattů do 1500 wattů

Výstupní napětí: 120 V nebo 220 V podle specifikací transformátoru

Výstupní frekvence: 50 Hz nebo 60 Hz podle požadavku.

Provozní výkon: 24V až 48V

Aktuální: V závislosti na hodnocení Mosfet a transformátoru

Výstupní křivka: SPWM (lze filtrovat pro dosažení čisté sinusové vlny)

Design

Navrhovaný sinusový měnič PWM s výkonem 1 500 W je navržen pomocí extrémně základního konceptu prostřednictvím dvojice IC 4017 a jediného IC 555.

V tomto konceptu je logika sekvenování z výstupu IC 4017 konfigurována výběrem a přeskočením následných pinoutů, takže výsledné sekvenování produkuje slušný SPWM jako přepínání připojených mosfetů a transformátoru.

Kompletní schéma lze vizualizovat v následujícím diagramu:

Fungování střídače lze pochopit z následujícího vysvětlení:

Obvodový provoz

Jak je vidět, dva IC 4017 jsou kaskádovitě uspořádány k vytvoření 18kolíkového sekvenčního logického obvodu, kde každý záporný pulz nebo frekvence z IC 555 produkuje posunující se výstupní sekvenci napříč každým z označených výstupů dvou 4017 IC, počínaje od pinu # 9 horního IC po pin # 2 nižší IC, když je sekvence resetována, aby se cyklus zahájil znovu.

Vidíme, že výstup IC 4017 je inteligentně využit přeskočením a kombinací sad výstupních vývodů tak, že přepnutím na mosfety se dosáhne následujícího druhu vln:

Podle křivky lze vidět, že počáteční a koncová sekvence jsou přeskočeny odstraněním příslušných pinoutů IC, podobně jsou přeskočeny také druhý a 6. pinouts, zatímco druhý, 4., 5., 6., 6. pinouts jsou spojeny pro dosažení slušné podoby pulzu SPWM napříč výstupy dvou integrovaných obvodů 4017.

Video Proof (100 wattový příklad)

Cíl za touto logickou konfigurací

Výše zobrazený průběh je vybrán tak, aby byl schopen co nejvíce replikovat skutečný sinusový nebo sinusový průběh.

Zde vidíme, že počáteční bloky jsou eliminovány, takže průběh SPWM se může shodovat s počáteční nejnižší hodnotou RMS skutečné sinusové vlny, další dva alternativní bloky napodobují průměrně rostoucí RMS v sinusové vlně, zatímco střední 3 bloky se snaží replikovat maximální RMS exponenciálně rostoucí sinusová vlna.

Když je výše uvedený formát PWM aplikován na brány mosfetů, mosfety provádějí střídavě přepínání primárního transformátoru se stejným přepínacím formátem způsobem push-pull.

Toto nutí sekundární synchronně sledovat indukční vzor se stejným tvarem vlny, což nakonec vede k vytvoření požadovaného střídavého proudu 220 V, který má výše uvedený vzor tvaru vlny SPWM. Vhodně dimenzovaný LC filtr přes výstupní vinutí transformátoru může nakonec umožnit sekundární straně dosáhnout dokonale vyřezaného sinusového průběhu.

Proto, když je výsledný výstup tohoto SPWM filtrován, měl by snad vést k replikaci sinusového výstupu, který by mohl být vhodný pro provoz většiny elektrických spotřebičů.

Oscillator Stage

Je zde implementován obyčejný IC 555 astable pro vytváření požadovaných hodinových impulzů pro napájení kaskádových integrovaných obvodů 4017 a pro povolení logiky sekvenování napříč jejich výstupními pinouty.

R1, R2 a C1 spojené s IC 555 musí být přesně vypočítány, aby pin # 3 byl schopen generovat frekvenci 900 Hz při přibližně 50% pracovním cyklu. Je nutný výstup 900 Hz, takže sekvenování napříč celkovým počtem 18 pinů 4017 integrovaných obvodů způsobí, že BJT se spustí při 50 Hz napříč dvěma kanály a přibližně 150 Hz pro sekání jednotlivých 50 Hz bloků.

O Mosfetech a transformátoru

Mechfety a transformátor výše vysvětleného obvodu invertoru SPWM s výkonem 1 500 W jsou dva prvky, které určují celkový výkon. Chcete-li získat výkon 1 500 wattů, ujistěte se, že napájení z baterie není menší než 48 V při 500 Ah, zatímco transformátor může být kdekoli kolem 40-0-40V / 40 ampérů. MOSFET může být IRFS4620TRLPBF každý, pokud je použita 48V baterie, pár těchto MOSFETů by byl vyžadován paralelně na každém kanálu, aby bylo zajištěno řádné dodání plných 1500 W na výstupu

Máte-li jakékoli pochybnosti nebo osobní dotazy, neváhejte je přidat do níže uvedených komentářů, abyste získali rychlé příslušné odpovědi.