Vypočítejte baterii, transformátor, MOSFET v invertoru

V tomto příspěvku se učíme, jak správně vypočítat parametry měniče s přidruženými fázemi, jako je baterie a transformátor, správným výpočtem odpovídajících parametrů.

Úvod

Vyrobit si střídač úplně sami může být rozhodně velká zábava. Pokud však výsledky nejsou uspokojivé, mohou zcela zkazit celý účel projektu.

Instalace a konfigurace různých parametrů střídače, jako je baterie a transformátor, se skutečným sestaveným obvodem vyžaduje zvláštní péči a pozornost, aby se ze sestavy získaly optimální výsledky.

Článek pojednává o tom, jak vypočítat a porovnat baterii a transformátor s příslušným obvodem, a také osvětluje možné poruchy, se kterými se lze setkat, a příslušné postupy odstraňování problémů.

Článek osvětluje mnoho nově příchozích některými důležitými vodítky, které by mohly být užitečné při konfiguraci invertorového obvodu s baterií a transformátorem, aby bylo možné dosáhnout efektivních a optimálních výsledků.

Výpočet specifikací transformátoru a baterie

Zatímco výroba střídače , je třeba obecně zohlednit dva výpočty, viz. jmenovité hodnoty transformátoru a baterie.

1) The transformátor musí být přibližně dimenzováno na dvojnásobek maximální zátěže, která se předpokládá u střídače. Například pokud je zamýšlené zatížení 200 wattů, pak musí být transformátor dimenzován na minimálně 300 wattů. To zajistí plynulý chod střídače a méně tepla generovaného z transformátoru.

The jmenovité napětí transformátoru musí být o něco nižší než napětí baterie u střídačů s obdélníkovými vlnami.

U konceptů zahrnujících PWM nebo SPWM by se však mělo rovnat průměrnému napětí aplikovanému u bran MOSFETů. To lze měřit měřením průměrného stejnosměrného napětí aplikovaného na bránu MOSFETů z oscilátorového stupně. Předpokládejme tedy, že napětí baterie je 12 V, ale kvůli PWM vaše průměrné spínací napětí z oscilátoru ukazuje 7,5 V DC, což znamená, že váš transformátor musí být 7,5-0-7,5 V a ne 12-0-12 V.

2) A baterie Ah musí být dimenzována 10krát více, než je maximální jmenovitý proud zátěže. Například pokud je baterie dimenzována na 12 V a zátěž je 200 wattů, pak vydělením 200 na 12 získáte 16 ampérů. Proto musí být baterie Ah 10krát vyšší než tento jmenovitý výkon, tj. 160 Ah. Tím zajistíte, že vaše baterie poběží se zdravou rychlostí vybíjení 0,1 ° C a poskytne zálohu přibližně 8 hodin.

Výpočet hodnocení MOSFET

Výpočet MOSFET pro střídač je ve skutečnosti docela jednoduchý. Je třeba vzít v úvahu skutečnost, že MOSFETy nejsou nic jiného než elektronické spínače , a musí být hodnoceny stejně jako my hodnotíme naše mechanické spínače. To znamená, že jmenovité hodnoty napětí a proudu MOSFET musí být adekvátně zvoleny tak, aby i při maximálním specifikovaném zatížení byla funkce MOSFET v rámci své úrovně poruchy.

K zajištění výše uvedené podmínky můžete odkazovat na datový list MOSFETu a zkontrolujte parametry napětí odtoku a proud nepřetržitého odtoku zařízení, takže obě tyto hodnoty jsou výrazně nad maximálními hodnotami spotřeby zátěže nebo jsou vybrány se znatelnými okraji.

Předpokládejme, že pokud je zátěž dimenzována na 200 wattů, pak vydělením tohoto napětí baterie 12V získáme 16 ampérů. Proto mohl být MOSFET vybrán s napětím kdekoli mezi 24V až 36V jako jeho Drain-Source Voltage ( Vdss ) a 24 Amp až 30 Ampér jako jeho Continuous Drain Current ( Id ).

Vezměte si příklad MOSFET na obrázku výše, zde je maximální tolerovatelné napětí Vdss specifikovaného MOSFETu 75V a maximální tolerovatelný proud Id je 209 ampérů, pokud je provozován se správným chladičem. To znamená, že tento MOSFET lze bezpečně použít pro všechny aplikace, kde zátěžový výkon není větší než 14000 wattů.

Toto se stará o MOSFETy a zajišťuje dokonalou práci zařízení i při plném zatížení, ale nezapomeňte je namontovat na vhodně dimenzované chladiče.

Po zakoupení všech nezbytných komponent, jak je vysvětleno výše, by bylo důležité nechat si navzájem zkontrolovat kompatibilitu.

Pouze baterie, která je jedním z nejdůležitějších členů, snad nebude vyžadovat žádnou předchozí kontrolu, protože tištěný výkon a podmínky nabitého napětí by měly být dostatečné k prokázání jeho spolehlivosti. Zde se předpokládá, že stav baterie je dobrý a že je relativně nová a „zdravá“.

Kontrola transformátoru

Transformátor, který je nejdůležitější součástí střídače, určitě vyžaduje důkladné technické posouzení. Může to být provedeno následovně:

The jmenovitý výkon transformátoru lze nejlépe zkontrolovat v opačném pořadí, tj. připojením jeho vinutí s vyšším napětím k síťovému vstupu střídavého proudu a kontrolou opačného vinutí pro specifikované výstupy. Pokud jsou jmenovité hodnoty proudu v sekci s nízkým napětím v maximálních mezích běžného multitesteru (DMM), lze to zkontrolovat zapnutím výše uvedeného střídavého proudu a připojením měřicího přístroje (nastaveného na, řekněme AC 20 Amp) přes příslušné vinutí.

Držte měřicí hroty připojené na svorkách vinutí na několik sekund, aby se hodnoty zobrazily přímo na měřiči. Pokud se čtení shoduje se zadaným proudem transformátoru nebo je alespoň blízké, znamená to, že je váš transformátor v pořádku.

Nižší hodnoty by znamenaly špatné nebo nesprávně hodnocené vinutí transformátoru. Sestavený obvod obecně musí být zkontrolován na správné oscilační výstupy napříč základnami výkonových tranzistorů nebo MOSFET.

Toho lze dosáhnout připojením obvodu k baterii, ale bez počátečního zahrnutí transformátoru. Kontrola by měla být provedena pomocí dobrého měřiče frekvence nebo pokud možno pomocí osciloskopu. Pokud výše uvedené gadgety nemáte, můžete provést hrubé testování pomocí dvojice běžných sluchátek.

Připojte konektor sluchátek k základnám příslušných výkonových tranzistorů, měli byste ve sluchátkách slyšet silný bzučivý zvuk, který potvrzuje správné fungování stupňů oscilátoru.

Výše uvedená potvrzení by měla stačit k vyzvání ke konfiguraci všech sekcí společně. Připojte transformátor k příslušnému tranzistoru nebo ke svorkám výkonových zařízení a ujistěte se, že jsou výkonová zařízení správně integrována do fáze oscilátoru .

Instalace finálního nastavení střídače

Nakonec může být baterie připojena k napájecím vstupům výše uvedené konfigurace, opět nezapomeňte zahrnout vhodně dimenzovanou FUSE do série s kladným pólem baterie. Nyní může být výstup transformátoru připojen k předepsané maximální zátěži a může být zapnuto napájení.

Pokud je vše správně zapojeno, zátěž by měla začít pracovat na plnohodnotném výkonu, pokud ne, pak je něco v nepořádku obvodu. Vzhledem k tomu, že část oscilátoru byla před konečnými instalacemi náležitě zkontrolována, určitě může chyba spočívat ve stupni výkonového zařízení.

Pokud je chyba spojena s výstupy s nízkým výkonem, mohou být základní rezistory vylepšeny kvůli možným poruchám nebo mohou být sníženy přidáním paralelních rezistorů k jejich stávajícím základním rezistorům.

Výsledky mohou být zkontrolovány, jak je uvedeno výše, pokud jsou výsledky pozitivní a pokud zjistíte zlepšení výkonových výstupů, mohou být rezistory dále upravovány podle potřeby, dokud není dodán očekávaný výstupní výkon.

To však může vést k dalšímu ohřevu zařízení a je třeba věnovat náležitou pozornost tomu, aby byla udržována pod kontrolou, a to buď pomocí chladicích ventilátorů, nebo zvětšením rozměrů chladiče.

Pokud je však porucha doprovázena vypálením pojistky, znamenalo by to definitivní zkrat někde ve výkonové fázi.

Odstraňování problémů s připojením střídače

Problém může také naznačovat nesprávně připojené napájecí zařízení, přepálené napájecí zařízení kvůli možnému zkratu mezi výstupními svorkami napájecího zařízení nebo některou ze svorek, které je třeba dokonale držet stranou od sebe.

Po vysvětlení několika výše uvedených možností při optimální konfiguraci střídače se důkladné znalosti týkající se elektroniky stávají absolutní nutností ze strany jednotlivce, který může být zapojen do stavby, bez něhož by mohlo být řízení projektu nějak ohroženo.