Цепь инвертора с чистой синусоидальной волной на 300 Вт с ШИМ-управлением

Следующая статья, в которой обсуждается схема инвертора чистой синусоидальной волны мощностью 300 Вт с автоматической коррекцией выходного напряжения, является модифицированной версией одного из моих предыдущих сообщений и была представлена ​​мне г-ном Марселином. Давайте узнаем больше о реализации преобразователя.

Дизайн

На идею вдохновил представленный дизайн в этой статье мной, однако г-н Марселин значительно усовершенствовал его для повышения эффективности и надежности.

На мой взгляд, сделанные модификации и реализации выглядят великолепно и осуществимо.

Давайте разберемся с дизайном подробно со следующими пунктами:

IC2 и IC3 специально сконфигурированы как каскад генератора ШИМ.

IC2 формирует высокочастотный генератор, необходимый для импульсного сигнала ШИМ, который обрабатывается IC3.

Для обработки импульсов IC2 на IC3 необходимо подать информацию об эквиваленте синусоидальной волны на его вывод №5 или управляющий вход.

Поскольку создание синусоидальной волны немного сложнее, чем треугольных волн, предпочтение было отдано последней, поскольку ее легче создать, но при этом она работает так же хорошо, как и аналог синусоиды.

IC1 подключен как генератор треугольных волн, выход которого, наконец, подается на вывод №5 IC3 для генерации необходимого синусоидального эквивалента RMS на его выводе №3.

Однако вышеупомянутые обработанные ШИМ сигналы должен быть модулирован по двухтактной схеме, чтобы сигналы могли нагружать трансформатор попеременно проводящим током.

Это необходимо для получения выходной сети, состоящей как из положительных, так и из отрицательных полупериодов.

Схема работы

IC 4017 вводится только для реализации этого действия.

ИС генерирует последовательный выходной сигнал от вывода №2 к выводу №4, выводу №7, выводу №3 и обратно к выводу №2 в ответ на каждый нарастающий фронт импульса на выводе №14.

Этот импульс выводится из выхода IC2, который строго установлен на 200 Гц, так что выходы IC4017 дают 50 Гц в последовательности из вышеупомянутых выводов.

Выводы №4 и №3 намеренно пропускаются для создания мертвого времени между триггерами затворов соответствующих транзисторов / МОП-транзисторов, подключенных к соответствующим выходам IC4017.

Это мертвое время гарантирует, что устройства никогда не будут работать вместе даже в течение наносекунды в переходных зонах, и, таким образом, сохранит работоспособность устройств.

Последовательные положительные выходы на выводах №2 и 7 запускают соответствующие устройства, которые, в свою очередь, заставляют трансформатор насыщаться переменным напряжением батареи, индуцированным в соответствующей обмотке.

Это приводит к генерации около 330+ В переменного тока на выходе трансформатора.

Однако это напряжение было бы прямоугольной волной с высоким среднеквадратичным значением, если бы оно не обрабатывалось с помощью ШИМ от IC3.

Транзистор T1 вместе с его коллекторным диодом питаются импульсами ШИМ, так что теперь T1 проводит и заземляет базовые триггерные напряжения выходных устройств в соответствии с содержанием ШИМ.

Это приводит к выходу, который является точной копией подаваемого оптимизированного входа PWM ..... создавая идеально вырезанный чистый синусоидальный эквивалент переменного тока.

Схема имеет дополнительные функции, такие как схема ручной коррекции выходного напряжения.

Два транзистора BC108 установлены для управления уровнями напряжения управления затвором МОП-транзисторов, базовый ток этих транзисторов получается из небольшой чувствительной обмотки на трансформаторе, которая обеспечивает необходимую информацию об уровне выходного напряжения для транзисторов.

Если выходное напряжение выходит за пределы ожидаемого безопасного уровня, базовый ток вышеуказанных транзисторов может быть отрегулирован и уменьшен путем изменения предустановки 5K, что, в свою очередь, снижает проводимость МОП-транзисторов, в конечном итоге корректируя выходной переменный ток до требуемых пределов.

Транзистор BD135 вместе со своим базовым стабилитроном подает стабилизированное напряжение на связанную электронику для поддержания постоянного выходного сигнала ШИМ от соответствующих ИС.

С IRF1404 в качестве МОП-транзисторов инвертор сможет генерировать от 300 до 5000 Вт чистой синусоидальной волны.

При оценке указанных выше деталей схемы было обнаружено множество недостатков и изъянов. Доработанная схема (надеюсь) представлена ​​ниже.

Вышеупомянутая схема может быть дополнительно усовершенствована функцией автоматической коррекции нагрузки, как показано ниже. Это реализуется включением каскада оптопары LED / LDR.

Окончательный проверенный дизайн вышеуказанной схемы см. В следующем посте: https://homemade-circuits.com/2013/10/modified-sine-wave-inverter-circuit.html