Цепь синусоидального инвертора с ШИМ 1500 Вт

В этом посте можно изучить простую, но достаточно эффективную схему синусоидального инвертора на базе ШИМ 1500 Вт. В конструкции использованы очень простые детали для создания мощного типа SPWM. схема инвертора .

Основные характеристики

Выходная мощность: регулируется от 500 Вт до 1500 Вт

Выходное напряжение: 120 В или 220 В в соответствии со спецификациями трансформатора

Выходная частота: 50 Гц или 60 Гц в соответствии с требованиями.

Рабочая мощность: от 24 В до 48 В

Сила тока: в зависимости от номинальных значений МОП-транзистора и трансформатора.

Форма выходного сигнала: SPWM (можно фильтровать для получения чистой синусоиды)

Дизайн

Предлагаемый синусоидальный инвертор PWM мощностью 1500 Вт спроектирован с использованием очень простой концепции через пару IC 4017 и одну IC 555.

В этой концепции логика последовательности на выходе IC 4017 конфигурируется путем выбора и пропуска последующих выводов, так что результирующая последовательность дает приличный SPWM, как включение подключенных МОП-транзисторов и трансформатора.

Полную схему можно визуализировать на следующей диаграмме:

Работу инвертора можно понять из следующего пояснения:

Схема работы

Как можно заметить, два IC 4017 соединены каскадом для формирования 18-контактной логической схемы последовательности, в которой каждый отрицательный импульс или частота от IC 555 создает сдвигающую выходную последовательность на каждом из указанных выходов двух микросхем 4017, начиная с контакта № 9 верхней ИС до контакта № 2 нижнего ИС, когда последовательность сбрасывается, чтобы запустить цикл заново.

Мы можем видеть, что выход IC 4017 интеллектуально перехватывается путем пропуска и объединения наборов выходных выводов, так что переключение на МОП-транзисторы обеспечивает следующий вид сигнала:

В соответствии с осциллограммой можно увидеть, что начальная и конечная последовательности пропускаются путем исключения соответствующих выводов IC; аналогично, вторая и 6-я распиновки также пропускаются, в то время как вторая, 4-я, 5-я, 6-я распиновки объединяются для выполнение приличной формы импульса, подобной SPWM, на выходах двух микросхем 4017.

Видео доказательство (пример 100 Вт)

Цель этой логической конфигурации

Показанная выше форма волны выбрана так, чтобы она могла максимально точно воспроизвести фактическую синусоидальную или синусоидальную форму волны.

Здесь мы можем видеть, что начальные блоки удалены, так что форма волны SPWM может соответствовать фактическому начальному минимальному среднеквадратичному значению синусоиды, следующие два альтернативных блока имитируют среднее возрастающее среднеквадратичное значение в синусоиде, в то время как центральные 3 блока пытаются воспроизвести максимальное среднеквадратичное значение экспоненциально растущая синусоида.

Когда вышеупомянутый формат ШИМ применяется к затворам МОП-транзисторов, МОП-транзисторы поочередно выполняют переключение первичной обмотки трансформатора с тем же самым форматом переключения двухтактным способом.

Это заставляет вторичную обмотку синхронно следовать схеме индукции с идентичной формой волны, что в конечном итоге приводит к созданию необходимого переменного тока 220 В, имеющего вышеупомянутую форму волны SPWM. ЖК-фильтр подходящего размера на выходной обмотке трансформатора может, наконец, позволить вторичной стороне получить идеально вырезанную синусоидальную форму волны.

Следовательно, когда результирующий выходной сигнал этого SPWM фильтруется, мы надеемся, что это приведет к воспроизведению синусоидального выходного сигнала, который может быть подходящим для работы большинства электрических приборов.

Стадия осциллятора

Здесь реализована обычная нестабильная микросхема IC 555 для создания необходимых тактовых импульсов для питания каскадных микросхем 4017 и для включения логики последовательности через их выходные выводы.

R1, R2 и C1, связанные с IC 555, должны быть точно рассчитаны, чтобы контакт № 3 мог генерировать частоту около 900 Гц при рабочем цикле около 50%. Становится необходимым выход 900 Гц, чтобы упорядочение по всем 18 выводам микросхем 4017 заставляло BJT запускаться с частотой 50 Гц по двум каналам и около 150 Гц для прерывания отдельных блоков 50 Гц.

О МОП-транзисторах и трансформаторе

МОП-транзисторы и трансформатор в описанной выше схеме инвертора SPWM мощностью 1500 Вт являются двумя элементами, которые определяют общую выходную мощность. Чтобы получить выходную мощность 1500 Вт, убедитесь, что напряжение батареи не менее 48 В при 500 Ач, в то время как трансформатор может быть где-то около 40-0-40 В / 40 ампер. Каждый МОП-транзистор может быть IRFS4620TRLPBF, если используется батарея 48 В, пара этих МОП-транзисторов потребуется параллельно на каждом канале для обеспечения надлежащей выдачи полных 1500 Вт на выходе.

Если у вас есть какие-либо сомнения или персональные вопросы, пожалуйста, не стесняйтесь добавлять их в комментарии ниже, чтобы получить быстрые соответствующие ответы.