300 watt PWM-gestuurd circuit voor zuivere sinusomvormers

Het volgende artikel, dat een 300 watt zuivere sinusomvormercircuit met automatische correctie van de uitgangsspanning bespreekt, is een aangepaste versie van een van mijn vorige berichten en is aan mij voorgelegd door de heer Marcelin. Laten we meer leren over de converter implementaties.

Het ontwerp

Het idee is geïnspireerd op het gepresenteerde ontwerp in dit artikel door mij heeft meneer Marcelin het echter aanzienlijk verfijnd voor een betere efficiëntie en betrouwbaarheid.

Voor mij zien de aanpassingen en de uitgevoerde implementaties er geweldig en haalbaar uit.

Laten we het ontwerp uitvoerig begrijpen met de volgende punten:

IC2 en IC3 zijn specifiek geconfigureerd als de PWM-generatortrap.

IC2 vormt de hoogfrequente generator die nodig is voor het pulseren van de PWM-golfvorm die wordt verwerkt door IC3.

Voor het verwerken van de IC2-pulsen moet IC3 worden gevoed met een sinusgolf-equivalente informatie op pin # 5, of de stuuringang.

Omdat het creëren van een sinusgolf een beetje ingewikkeld is dan een driehoekige golfvorm, had de laatste de voorkeur omdat deze gemakkelijker te maken is en toch even goed presteert als een tegenhanger van een sinusgolfvorm.

IC1 is bedraad als de driehoeksgolfgenerator, waarvan de output uiteindelijk wordt toegevoerd aan pin # 5 van IC3 voor het genereren van het vereiste RMS-sinus-equivalent op pin # 3.

Het bovenstaande is echter verwerkt PWM-signalen moet worden gemoduleerd via een push-pull-opstelling, zodat de golfvormen de transformator kunnen laden met afwisselend geleidende stroom.

Dit is nodig om een ​​uitgangsnet te krijgen dat uit zowel positieve als negatieve halve cycli bestaat.

Circuitwerking

De IC 4017 is alleen geïntroduceerd om deze actie uit te voeren.

Het IC genereert een opeenvolgend lopende output van pin # 2 naar pin # 4, naar pin # 7, naar pin # 3 en weer terug naar pin # 2, in reactie op elke stijgende pulsflank op pin # 14.

Deze puls wordt afgeleid van de output van IC2, die strikt is ingesteld op 200 Hz, zodat de outputs van IC4017 resulteren in een 50 Hz over de sequentie van de hierboven besproken pin-outs.

Pin # 4 en pin # 3 worden opzettelijk overgeslagen, om een ​​dode tijd te genereren over de gates-triggers van de respectievelijke transistors / mosfets die zijn aangesloten op de relevante uitgangen van IC4017.

Deze dode tijd zorgt ervoor dat de apparaten nooit samen geleiden, zelfs niet voor een nanoseconde in overgangszones, en beschermt zo de gezondheid van de apparaten.

De opeenvolgende positieve uitgangen op pin # 2 en 7 activeren de respectieve apparaten die op hun beurt de transformator dwingen te verzadigen met het wisselende batterijvermogen dat wordt geïnduceerd in de respectieve wikkeling.

Dit resulteert in het genereren van ongeveer 330+ V AC aan de uitgang van de transformator.

Deze spanning zou echter een blokgolf met hoge RMS zijn als deze niet zou worden verwerkt met de PWM van IC3.

Transistor T1 wordt samen met zijn collectordiode gevoed met de PWM-pulsen zodat T1 nu de basistriggerspanningen van de uitgangsinrichtingen geleidt en aarden in overeenstemming met de PWM-inhoud.

Dit resulteert in een output die een exacte replica is van de gevoede PWM-geoptimaliseerde input ..... waardoor een perfect gesneden zuivere sinusgolf AC-equivalent ontstaat.

Het circuit heeft extra functies, zoals een handmatig correctiecircuit voor de uitgangsspanning.

De twee BC108-transistors zijn gestationeerd voor het regelen van de gate-stuurspanningsniveaus van de mosfets, de basisstroom van deze transistors wordt afgeleid van een kleine sensorwikkeling op de transformator die de vereiste informatie over het uitgangsspanningsniveau aan de transistors levert.

Als de uitgangsspanning het verwachte veilige niveau overschrijdt, kan de basisstroom van de bovenstaande transistors worden aangepast en verlaagd door de 5K-preset te variëren, dit verlaagt op zijn beurt de geleiding van de mosfets, waardoor de uitgangs-AC uiteindelijk wordt gecorrigeerd tot de vereiste limieten.

De BD135-transistor levert samen met zijn basiszener een gestabiliseerde spanning aan de bijbehorende elektronica om een ​​constante PWM-uitvoer van de relevante IC's te behouden.

Met IRF1404 als mosfets, zou de omvormer in staat zijn om ongeveer 300 tot 5000 watt zuivere sinusgolfoutput te genereren.

Bij het beoordelen van de bovenstaande circuitdetails zijn veel nadelen en gebreken ontdekt. Het voltooide circuit (hopelijk) wordt hieronder weergegeven.

Het bovenstaande circuit kan verder worden verbeterd met een automatische belastingscorrectiefunctie, zoals hieronder weergegeven. Het wordt gerealiseerd door de opname van de LED / LDR opto-coupler stage.

Raadpleeg het volgende bericht voor het definitieve geverifieerde ontwerp van het bovenstaande circuit: https: //homemade-circuits.com/2013/10/modified-sine-wave-inverter-circuit.html