Исследованы 7 модифицированных схем синусоидального инвертора - от 100 Вт до 3 кВА

Когда инвертор с выходным сигналом прямоугольной формы переменного тока модифицируется для генерации грубого синусоидального переменного тока на выходе, он называется модифицированным синусоидальным инвертором.

В следующей статье представлены 7 интересных модифицированных конструкций синусоидального инвертора с исчерпывающим описанием процедуры его изготовления, принципиальной схемы, выходных сигналов и подробных списков деталей. Конструкции предназначены для обучения и создания экспериментальных проектов инженерами и студентами.

Здесь мы обсуждаем различные разновидности модифицированных конструкций от скромных 100 Вт до массивных моделей с выходной мощностью 3 кВА.

Как работают модифицированные инверторы

Люди, которые плохо знакомы с электроникой, могут немного запутаться в разнице между прямоугольным и модифицированным прямоугольным преобразователем. Это можно понять с помощью следующего краткого объяснения:

Как мы все знаем, инвертор всегда будет генерировать переменный ток (AC), подобный напряжению нашей домашней сети переменного тока, чтобы он мог заменить его при сбоях питания. Простыми словами, переменный ток - это в основном повышение и понижение напряжения определенной величины.

Однако в идеале этот переменный ток должен быть как можно ближе к синусоиде, как показано ниже:

Основное различие между синусоидальной формой волны и прямоугольной формой волны

Это повышение и падение напряжения происходит с определенной скоростью, то есть с определенным числом раз в секунду, известной как его частота. Так, например, переменный ток 50 Гц означает 50 циклов или 50 повышений и понижений определенного напряжения за одну секунду.

В синусоидальном переменном токе, который встречается в нашей обычной сетевой розетке, вышеупомянутые подъемы и спады напряжения имеют форму синусоидальной кривой, то есть его характер постепенно изменяется со временем и, следовательно, не является внезапным или резким. Такие плавные переходы в форме волны переменного тока становятся очень подходящим и рекомендуемым типом источника питания для многих распространенных электронных устройств, таких как телевизоры, музыкальные системы, холодильники, двигатели и т. Д.

Однако в прямоугольной форме скачки и падения напряжения происходят мгновенно и внезапно. Такой немедленный подъем и падение потенциала создает резкие всплески на краях каждой волны и, таким образом, становится очень нежелательным и неподходящим для сложного электронного оборудования. Поэтому всегда опасно работать с ними от инвертора квадратного переплетения.

Измененная форма волны

В модифицированной схеме прямоугольной волны, как показано выше, форма прямоугольной волны в основном остается той же, но размер каждой части формы волны подобран надлежащим образом, чтобы ее среднее значение близко соответствовало среднему значению формы волны переменного тока.

Как вы можете видеть, между каждыми квадратными блоками есть пропорциональное количество зазоров или нулевых областей, эти зазоры в конечном итоге помогают преобразовать эти квадратные волны в синусоидальную волну, подобную выходной (хотя и грубо).

И что отвечает за преобразование этих размерных прямоугольных волн в синусоидальные функции? Что ж, это неотъемлемая характеристика магнитной индукции трансформатора, которая эффективно преобразует переходы «мертвого времени» между прямоугольными волновыми блоками в синусоидальные волны, как показано ниже:

Во всех 7 схемах, описанных ниже, мы пытаемся реализовать эту теорию и гарантировать, что среднеквадратичное значение прямоугольных импульсов соответствующим образом контролируется путем прерывания пиков 330 В на модифицированное среднеквадратичное значение 220 В. То же самое можно применить к 120 В переменного тока, отсекая 160 пиков.

Как рассчитывать с помощью простых формул

Если вам интересно узнать, как рассчитать приведенную выше модифицированную форму волны, чтобы она приводила к почти идеальной репликации синусоиды, обратитесь к следующему посту для получения полного руководства:

Вычислить эквивалентное значение среднеквадратичного синуса измененной прямоугольной волны

Дизайн №1: Использование IC 4017

Давайте исследуем первую модифицированную конструкцию инвертора, которая довольно проста и использует одиночный IC 4017 для обработки требуемой измененной формы сигнала.

Если вы ищете простую в сборке модифицированную схему синусоидального инвертора мощности, то, возможно, вас заинтересует следующая концепция. Выглядит потрясающе простая и низкая стоимость с выходом, который в значительной степени сопоставим с другими более сложными аналогами синусоидальной волны.

Мы знаем, что когда входной сигнал тактовой частоты подается на ее вывод №14, ИС выдает импульсы высокого логического уровня цикла смещения через свои 10 выходных контактов.

Глядя на принципиальную схему, мы обнаруживаем, что выводы ИС имеют оконечные нагрузки для питания базы выходных транзисторов, так что они проводят после каждого альтернативного выходного импульса ИС.

Это происходит просто потому, что базы транзисторов поочередно подключаются к выводам IC, а промежуточные выводы выводов просто исключаются или остаются открытыми.

Обмотки трансформатора, которые подключены к коллектору транзистора, реагируют на альтернативное переключение транзистора и создают на выходе повышенный переменный ток, имеющий форму волны, точно такую, как показано на схеме.

Выход этого модифицированного синусоидального инвертора, хотя и не совсем сопоставим с выходом чистого синусоидального инвертора, но определенно будет намного лучше, чем у обычного прямоугольного инвертора. Кроме того, эту идею очень легко и дешево реализовать.

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ПОЖАЛУЙСТА, ПОДКЛЮЧИТЕ ЗАЩИТНЫЕ ДИОДЫ ЧЕРЕЗ КОЛЛЕКТОР-ЭМИТТЕР ТРАНЗИСТОРА TIP35 (КАТОД К КОЛЛЕКТОРУ, АНОД К ЭМИТТЕРУ)

ОБНОВИТЬ: Согласно расчетам, представленным в Эта статья выходные контакты IC 4017 могут быть идеально сконфигурированы для получения впечатляющего внешнего вида модифицированного синусоидального инвертора.

Измененное изображение можно увидеть ниже:

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ПОЖАЛУЙСТА, ПОДКЛЮЧИТЕ ЗАЩИТНЫЕ ДИОДЫ ЧЕРЕЗ КОЛЛЕКТОР-ЭМИТТЕР ТРАНЗИСТОРА TIP35 (КАТОД К КОЛЛЕКТОРУ, АНОД К ЭМИТТЕРУ)

Видео-демонстрация:

Минимальные технические характеристики

• Вход: 12 В от свинцово-кислотного аккумулятора, например аккумулятор 12 В 7 Ач
• Выход: 220 В или 120 В в зависимости от номинала трансформатора
• Форма волны: модифицированная синусоида

Отзыв одной из преданных читателей этого блога, г-жи Сары

Привет Свагатам,

Это то, что я получил на выходе резисторов R4 и R5 IC2. Как я уже сказал, я ожидал, что у меня будет биполярная волна. Один положительный, а другой отрицательный. для моделирования волнового цикла переменного тока. Надеюсь, эта картинка поможет. Мне нужен путь вперед, пожалуйста.

Спасибо

Мой ответ:

Привет Сара,

Выходы IC не будут показывать биполярные волны, поскольку сигналы с этих выходов предназначены для идентичных транзисторов типа N и от одного источника ... именно трансформатор отвечает за создание биполярной волны на его выходе, поскольку он настроен с помощью нажатия -тяните топологию с помощью центрального крана .... так что то, что вы видите на R4 и R5, является правильной формой волны. Пожалуйста, проверьте форму волны на выходе трансформатора, чтобы убедиться в биполярности формы волны.

Вариант 2: Использование НЕ-ворот

Второй в списке - уникальная модифицированная концепция синусоидального инвертора, также разработанная мной. Все устройство вместе с каскадом генератора и выходным каскадом может быть легко построено любым энтузиастом электроники в домашних условиях. Настоящая конструкция легко сможет поддерживать выходную нагрузку 500 ВА.

Попробуем подробнее разобраться в работе схемы:

Стадия осциллятора:

Глядя на приведенную выше принципиальную схему, мы видим продуманную схему, включающую как генератор, так и функцию оптимизации PWM.

Здесь вентили N1 и N2 подключены как генератор, который в первую очередь генерирует идеально однородные прямоугольные импульсы на своем выходе. Частота устанавливается путем регулировки значений соответствующих 100K и конденсатора 0,01 мкФ. В этой конструкции он установлен на частоте около 50 Гц. Значения можно изменить соответствующим образом для получения выходного сигнала 60 Гц.

Выходной сигнал генератора поступает на буферный каскад, состоящий из четырех параллельно расположенных вентилей НЕ. Буферы используются для поддержания идеальных импульсов и предотвращения деградации.

Выходной сигнал из буфера подается на каскады драйвера, где два мощных транзистора Дарлингтона берут на себя ответственность за усиление принимаемых импульсов, так что его можно, наконец, подать на выходной каскад этой конструкции инвертора на 500 ВА.

До этого момента частота представляет собой обычную прямоугольную волну. Однако введение ступени IC 555 полностью меняет сценарий.

IC 555 и связанные с ней компоненты сконфигурированы как простой генератор ШИМ. Отношение меток к пространству ШИМ можно дискретно регулировать с помощью потенциометра 100К.

Выход ШИМ интегрируется с выходом каскада генератора через диод. Такое расположение гарантирует, что генерируемые прямоугольные импульсы разбиваются на части или прерываются в соответствии с настройкой импульсов ШИМ.

Это помогает уменьшить общее среднеквадратичное значение прямоугольных импульсов и оптимизировать их как можно ближе к среднеквадратичному значению синусоидальной волны.

Таким образом, импульсы, генерируемые на базах транзисторов драйвера, полностью изменяются, чтобы технически походить на синусоидальные волны.

Выходной каскад:

Конструкция выходного каскада довольно проста. Две обмотки трансформатора настроены на два отдельных канала, состоящих из групп силовых транзисторов.

Силовые транзисторы на обоих ответвлениях расположены параллельно, чтобы увеличить общий ток через обмотку и получить желаемую мощность 500 Вт.

Однако для ограничения ситуаций теплового разгона при параллельном подключении транзисторы подключаются к эмиттерам с помощью проволочного резистора низкого номинала и высокой мощности. Это предотвращает перегрузку любого отдельного транзистора и попадание в описанную выше ситуацию.

Базы сборки интегрированы в ступень драйвера, описанную в предыдущем разделе.

Батарея подключается к центральному отводу и заземлению трансформатора, а также к соответствующим точкам в цепи.

Включение питания немедленно запускает инвертор, обеспечивая на выходе богатый модифицированный синусоидальный переменный ток, готовый к использованию с любой нагрузкой до 500 ВА.

Детали компонентов представлены на самой диаграмме.

Вышеупомянутая конструкция также может быть преобразована в синусоидальный инвертор с ШИМ-управлением на 500 Вт путем простой замены транзисторов драйвера несколькими МОП-транзисторами. Показанная ниже конструкция обеспечивает мощность около 150 Вт, для получения 500 Вт может потребоваться большее количество МОП-транзисторов для параллельного подключения к существующим двум МОП-транзисторам.

Схема № 3: использование ИС 4093 для модифицированных результатов

Схема модифицированного синусоидального инвертора с ШИМ-управлением, представленная ниже, является нашим третьим претендентом, она использует только один 4093 для указанных функций.

ИС состоит из четырех логических элементов И-НЕ, два из которых подключены как генераторы, а остальные два - как буферы.

Генераторы интегрированы таким образом, что высокая частота одного из генераторов взаимодействует с выходным сигналом другого, генерируя прерванные прямоугольные волны, среднеквадратичное значение которых может быть хорошо оптимизировано для соответствия регулярным синусоидальным сигналам. Конструкции инверторов не всегда легко подобрать. понять или построить, особенно когда это так сложно, как модифицированные типы синусоидальных волн. Однако в обсуждаемой здесь концепции используется всего одна микросхема IC 4093 для обработки всех необходимых сложностей. Давайте узнаем, насколько это просто построить.

Детали, которые вам понадобятся, чтобы построить эту схему инвертора мощностью 200 Вт

Все резисторы 1/4 Вт, 5%, если не указано иное.

• R1 = 1 M для 50 Гц и 830 K для 60 Гц
• R2 = 1 К,
• R3 = 1 M,
• R4 = 1 К,
• R5, R8, R9 = 470 Ом,
• R6, R7 = 100 Ом, 5 Вт,
• VR 1 = 100 К,
• C1, C2 = 0,022 мкФ, керамический диск,
• C3 = 0,1, диск керамический
• T1, T4 = TIP 122
• Т3, Т2 = BDY 29,
• N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
• D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
• D3, D2 = 1N5408,
• Трансформатор = 12-0-12 вольт, ток от 2 до 20 ампер по желанию, выходное напряжение может составлять 120 или 230 вольт в соответствии со спецификациями страны.
• Батарея = 12 В, обычно рекомендуется тип 32 Ач, используемый в автомобилях.

Схема работы

Предлагаемая конструкция модифицированного синусоидального инвертора мощностью 200 Вт обеспечивает модифицированный выход за счет дискретного «разрезания» основных прямоугольных импульсов на более мелкие участки прямоугольных импульсов. Эта функция похожа на ШИМ-управление, обычно связанное с IC 555.

Однако здесь нельзя изменять рабочие циклы по отдельности и они остаются равными во всем доступном диапазоне изменения. Ограничение не сильно влияет на функцию ШИМ, поскольку здесь нас интересует только поддержание среднеквадратичного значения выхода, близкого к его счетчику синусоидальной волны, который удовлетворительно выполняется в существующей конфигурации.

Обращаясь к принципиальной схеме, мы видим, что вся электроника вращается вокруг единственной активной части - IC 4093.

Он состоит из четырех отдельных вентилей Шмитта NAND, все они задействованы для выполнения необходимых функций.

N1 вместе с R1, R2 и C1 образует классический CMOS-генератор типа Шмитта-триггера, в котором вентиль обычно конфигурируется как инвертор или вентиль НЕ.

Импульсы, генерируемые этим каскадом генератора, представляют собой прямоугольные волны, которые формируют основные управляющие импульсы схемы. N3 и N4 подключены как буферы и используются для тандемного управления устройствами вывода.

Однако это обычные прямоугольные импульсы, которые не являются модифицированной версией системы.

Мы можем легко использовать вышеупомянутые импульсы только для управления нашим инвертором, но в результате получится обычный прямоугольный инвертор, не подходящий для работы со сложными электронными устройствами.

Причина этого в том, что прямоугольные волны могут сильно отличаться от синусоидальных сигналов, особенно в том, что касается их среднеквадратичных значений.

Таким образом, идея состоит в том, чтобы изменить генерируемые прямоугольные сигналы так, чтобы их среднеквадратичное значение точно соответствовало синусоидальной форме. Для этого нам нужно измерить отдельные прямоугольные сигналы с помощью некоторого внешнего вмешательства.

Секция, содержащая N2, вместе с другими связанными частями C2, R4 и VR1, образует другой аналогичный генератор, такой как N1. Однако этот генератор производит более высокие частоты, которые имеют прямоугольную форму.

Прямоугольный выход из N2 подается на основной входной источник N3. Положительные последовательности импульсов не влияют на входные импульсы источника из-за наличия D1, который блокирует положительные выходы от N2.

Однако отрицательные импульсы разрешены D1, и они эффективно поглощают соответствующие участки основной частоты источника, создавая в них прямоугольные выемки с регулярными интервалами в зависимости от частоты генератора, установленного VR1.

Эти режекции или, скорее, прямоугольные импульсы от N2 могут быть оптимизированы по желанию путем регулировки VR1.

Вышеупомянутая операция разрезает основную прямоугольную волну от N1 на дискретные узкие участки, снижая среднее значение RMS сигналов. Рекомендуется, чтобы настройка производилась с помощью измерителя RMS.

Выходные устройства переключают соответствующие обмотки трансформатора в ответ на эти импульсы с заданными размерами и формируют соответствующие высоковольтные коммутируемые сигналы на выходной обмотке.

В результате получается напряжение, эквивалентное качеству синусоидальной волны и безопасное для работы со всеми типами бытового электрического оборудования.

Мощность инвертора может быть увеличена с 200 Вт до 500 Вт или, по желанию, просто путем добавления большего количества T1, T2, R5, R6 и T3, T4, R7, R8 параллельно в соответствующих точках.

Отличительные особенности инвертора

Схема действительно эффективна и, кроме того, представляет собой модифицированную версию синусоидальной волны, что делает ее выдающейся в собственном отношении.

В схеме используются очень простые, простые в приобретении типы компонентов, а также очень дешево сборка.

Процесс преобразования прямоугольных волн в синусоидальные волны может быть выполнен путем изменения одного потенциометра или, скорее, предустановки, что делает операции довольно простыми.

Концепция очень проста, но предлагает выходы высокой мощности, которые можно оптимизировать в соответствии с собственными потребностями, просто добавив несколько дополнительных устройств вывода параллельно и заменив батарею и трансформатор на соответствующие размеры.

Конструкция №4: Полностью транзисторная модифицированная синусоида

В этой статье обсуждается очень интересная схема модифицированного синусоидального инвертора, которая включает в себя обычные транзисторы для предлагаемых реализаций.

Использование транзисторов обычно упрощает понимание схемы и делает ее более удобной для новых энтузиастов электроники. Включение ШИМ-управления в схему делает конструкцию очень эффективной и желательной с точки зрения работы сложных устройств на выходе инвертора. Принципиальная схема показывает, как устроена вся схема. Мы можем ясно видеть, что задействованы только транзисторы, и все же схема может быть сделана так, чтобы формировать сигнал с ШИМ-управлением с правильными размерами для генерации требуемых измененных форм сигналов сухожилий или, точнее, модифицированных прямоугольных сигналов.

Всю концепцию можно понять, изучив схему с помощью следующих пунктов:

Астабильны как осцилляторы

Фактически мы можем наблюдать два идентичных каскада, которые включены в стандартную конфигурацию нестабильного мультивибратора.

Будучи нестабильными по своей природе, конфигурации специально предназначены для генерации импульсов свободного хода или прямоугольной волны на соответствующих выходах.

Однако верхний каскад AMV предназначен для генерации нормальных прямоугольных сигналов частотой 50 Гц (или 60 Гц), которые используются для работы трансформатора и для требуемых действий инвертора, чтобы получить желаемую мощность сети переменного тока на выходе.

Поэтому в верхнем каскаде нет ничего слишком серьезного или интересного, обычно он состоит из центрального каскада AMV, состоящего из T2, T3, затем идет каскад драйвера, состоящий из транзисторов T4, T5 и, наконец, выходные каскады приема, состоящие из T1 и T6.

Как работает выходной каскад

Выходной каскад приводит в действие трансформатор через питание от батареи для желаемых действий инвертора.

Вышеупомянутый этап отвечает только за выполнение генерации прямоугольных импульсов, которые настоятельно необходимы для предполагаемых нормальных инвертирующих действий.

ШИМ-прерыватель AMV Stage

Схема в нижней половине - это секция, которая фактически модифицирует синусоидальную волну, переключая верхний AMV в соответствии с настройками ШИМ.

Точнее, форма импульса верхнего каскада AMV управляется нижней схемой AMV, и она реализует модификацию прямоугольной волны путем разделения основных прямоугольных импульсов инвертора из верхней AMV на дискретные участки.

Вышеуказанное измельчение или определение размеров выполняется и определяется настройкой предварительно установленного R12.

R12 используется для настройки отношения промежутков между метками импульсов, генерируемых нижним AMV.

В соответствии с этими импульсами ШИМ основная прямоугольная волна из верхнего AMV разбивается на участки, а среднее среднеквадратичное значение сгенерированной формы волны оптимизируется как можно ближе к стандартной синусоидальной форме.

Оставшееся объяснение схемы довольно обычное и может быть выполнено, следуя стандартной практике, которая обычно используется при построении инверторов, или, если на то пошло, можно сослаться на другую мою связанную статью для получения соответствующей информации.

Список деталей

• R1, R8 = 15 Ом, 10 Вт,
• R2, R7 = 330 Ом, 1 Вт,
• R3, R6, R9, R13, R14 = 470 ОМ ½ Вт,
• R4, R5 = 39 К
• R10, R11 = 10К,
• R12 = 10K ПРЕДУСТАНОВКА,
• C1 ----- C4 = 0,33Uf,
• D1, D2 = 1N5402,
• D3, D4 = 1N40007
• T2, T3, T7, T8= 8050,
• Т9 = 8550
• T5, T4 = TIP 127
• Т1, Т6 = BDY29
• ТРАНСФОРМАТОР = 12-0-12В, 20АМП.
• T1, T6, T5, T4 ДОЛЖНЫ УСТАНОВИТЬСЯ НА ПОДХОДЯЩИЙ РАДИАТОР.
• АККУМУЛЯТОР = 12В, 30Ач

Схема № 5: Цифровая модифицированная схема инвертора

Эта пятая конструкция классического модифицированного инвертора - это еще одна разработка, разработанная мной, хотя это модифицированная синусоида, ее также можно назвать схемой цифрового синусоидального инвертора.

Концепция снова вдохновлена ​​мощным усилителем звука на основе mosfet.

Глядя на конструкцию основного усилителя мощности, мы видим, что в основном это мощный аудиоусилитель мощностью 250 Вт, модифицированный для инверторного применения.

Все задействованные этапы на самом деле предназначены для обеспечения частотной характеристики от 20 до 100 кГц, хотя здесь нам не понадобится такая высокая степень частотной характеристики, я не исключил ни одной из ступеней, так как это не повредит цепи .

Первый каскад, состоящий из транзисторов BC556, представляет собой каскад дифференциального усилителя, затем идет хорошо сбалансированный каскад драйвера, состоящий из транзисторов BD140 / BD139, и, наконец, выходной каскад, состоящий из мощных МОП-транзисторов.

Выход МОП-транзисторов подключен к силовому трансформатору для выполнения необходимых операций инвертора.

На этом этап усилителя мощности завершен, однако для этого этапа требуется вход с правильными размерами, а не вход ШИМ, который в конечном итоге поможет создать предлагаемую схему цифрового синусоидального инвертора.

Стадия осциллятора

Следующая СХЕМА показывает простой каскад генератора, который оптимизирован для обеспечения регулируемых выходов, управляемых ШИМ.

IC 4017 становится основной частью схемы и генерирует прямоугольные волны, которые очень близко соответствуют среднеквадратичному значению стандартного сигнала переменного тока.

Однако для точной настройки на выходе IC 4017 предусмотрена возможность дискретной регулировки уровня напряжения с использованием нескольких диодов 1N4148.

Один из диодов на выходе может быть выбран для уменьшения амплитуды выходного сигнала, что в конечном итоге поможет в регулировке уровня RMS на выходе трансформатора.

Тактовая частота, которая должна быть отрегулирована на 50 Гц или 60 Гц в соответствии с требованиями, генерируется одним затвором от IC 4093.

P1 может быть установлен для получения выше необходимой частоты.

Для получения 48-0-48 вольт используйте 4 шт. Батареи 24V / 2AH последовательно, как показано на последнем рисунке.

Цепь инвертора мощности

Схема генератора, эквивалентная синусоиде

На рисунке ниже показаны различные выходные сигналы в зависимости от выбора количества диодов на выходе каскада генератора, формы сигналов могут иметь различные соответствующие среднеквадратичные значения, которые необходимо тщательно выбирать для питания схемы инвертора мощности.

Если у вас есть какие-либо проблемы с пониманием вышеуказанных схем, пожалуйста, комментируйте и спрашивайте.

Дизайн # 6: всего 3 IC 555

В следующем разделе обсуждается 6-я лучшая модифицированная схема синусоидального инвертора с изображениями формы сигнала, подтверждающая надежность конструкции. Концепция была разработана мной, форма волны подтверждена и представлена ​​г-ном Робином Питером.

Обсуждаемая концепция была разработана и представлена ​​в нескольких из моих ранее опубликованных сообщений: схема синусоидального инвертора мощностью 300 Вт и схема инвертора 556, однако, поскольку форма волны не была подтверждена мной, соответствующие схемы не были полностью надежными. и форма волны проверена г-ном Робином Питером, процедура выявила один скрытый недостаток в конструкции, который, мы надеемся, здесь устранен.

Давайте рассмотрим следующий электронный разговор между мной и мистером Робином Питером.

Я построил более простую модифицированную синусоидальную альтернативную версию IC555 без транзистора. Я изменил некоторые значения резисторов и конденсаторов и не использовал [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

Я соединил контакты 2 и 7 микросхемы IC 4017 вместе, чтобы получить необходимую форму сигнала. IC1 выдает импульсы рабочего цикла 90% 200 Гц (1 изображение), которые синхронизируют IC2 (2 изображения) и, следовательно, IC3 (2 изображения, минимальный рабочий цикл и максимальное значение D / C). Это ожидаемые результаты, меня беспокоит, что это модифицированный синус, где вы можете изменять

RMS, а не чистый синус

С Уважением

Робин

Привет Робин,

Ваша модифицированная схема синусоидальной волны выглядит правильной, но форма волны - нет, я думаю, нам нужно использовать отдельный каскад генератора для синхронизации 4017 с частотой, установленной на 200 Гц, и увеличить частоту самой верхней микросхемы 555 до многих кГц, затем проверьте форму волны.

Привет Свагатам

Я приложил новую принципиальную схему с изменениями, которые вы предложили вместе с результирующими формами волн. Что вы думаете о форме волны ШИМ, импульсы, кажется, не доходят до земли

уровень.

С Уважением

Привет Робин,

Это здорово, именно то, что я ожидал, так что это означает, что для достижения намеченных результатов необходимо использовать отдельный нестабильный стол для средней микросхемы IC 555 ... Кстати, вы меняли предустановку RMS и проверяли формы сигналов, пожалуйста, обновите, выполнив так.

Теперь он выглядит намного лучше, и вы можете продолжить разработку инвертора, подключив МОП-транзисторы.

.... он не достигает земли из-за падения напряжения на диоде 0,6 В, я полагаю .... Большое спасибо

На самом деле, можно построить гораздо более простую схему с аналогичными результатами, как указано выше, как описано в этом сообщении: https://homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

Еще новости от мистера Робина

Привет Свагатам

Я изменил предустановку среднеквадратичного значения, и вот приложенные формы сигналов. Я хотел бы спросить вас, какую амплитуду треугольной волны вы можете применить к выводу 5 и как бы вы его синхронизировали, чтобы при включении вывода 2 или 7 + пик находился в середина

с уважением Робин

Вот несколько лучше модифицированных синусоид, может быть, парню их легче понять. Публиковать ли вы их - решать вам.

Кстати, я взял конденсатор на 10 мкФ между контактом 2 и резистором 10 кОм и конденсатором 0,47 мкФ на землю. И треугольная волна выглядела так (прикреплена). Не слишком треугольная, 7 В p-p.

Я исследую вариант 4047

приветствует Робин

Форма выходного сигнала на выходе сети трансформатора (220 В) На следующих изображениях показаны различные изображения формы сигнала, снятые на выходной сетевой обмотке трансформатора.

Предоставлено Робин Питер.

Без ШИМ, без нагрузки

Без ШИМ, с нагрузкой

С ШИМ, без нагрузки

С ШИМ, с нагрузкой

Изображение выше увеличено

Приведенные выше изображения формы волны выглядели несколько искаженными и не совсем походили на синусоиды. Добавление конденсатора 0,45 мкФ / 400 В на выходе резко улучшило результаты, как видно из следующих изображений.

Без нагрузки, с включенной ШИМ, добавлен конденсатор 0,45 мкФ / 400 В

С ШИМ, с нагрузкой и с выходным конденсатором это очень похоже на настоящую синусоиду.

Все вышеуказанные проверки и испытания были проведены г-ном Робином Петерсом.

Другие отчеты от мистера Робина

Хорошо, вчера вечером я провел еще несколько тестов и экспериментов и обнаружил, что если я увеличиваю напряжение батареи до 24 В, синусоида не искажается, когда я увеличиваю продолжительность / цикл. (Хорошо, я вернул себе уверенность), я добавил этот предел 2200 мкФ между c / tapp и землей, но это не повлияло на форму выходного сигнала.

Я заметил несколько вещей, которые имели место, когда я увеличил D / C, трафарет издает шумный гудящий звук (как будто реле очень быстро вибрирует), IRFZ44N очень быстро нагревается даже без нагрузки Когда я снимаю крышка там, кажется, меньше нагружает систему. Жужжание не так уж и плохо, и Z44n не сильно нагревается. [конечно, нет синусоиды}

Колпачок находится на выходе из трафарета не последовательно с одной ногой. Я взял (3 разные обмотки) круглые катушки индуктивности (я думаю, что они тороидальные) из импульсного источника питания. Результатом не было улучшения выходной волны (без изменений),

Напряжение на выходе трафарета также упало.

Добавление функции автоматической коррекции нагрузки к приведенной выше схеме модифицированного синусоидального инвертора:

Показанная выше простая схема включения может использоваться для включения автоматической коррекции напряжения на выходе инвертора.

Напряжение, подаваемое через мост, выпрямляется и подается на базу NPN-транзистора. Предварительная установка регулируется таким образом, что без нагрузки выходное напряжение устанавливается на заданном нормальном уровне.

Чтобы быть более точным, изначально вышеуказанная предустановка должна быть сохранена на уровне земли, чтобы транзистор говорил, что он выключен.

Затем необходимо настроить предустановку 10k RMS на выводе №5 микросхемы PWM 555, чтобы на выходе трансформатора генерировалось около 300 В.

Наконец, предустановку коррекции нагрузки 220K следует перенастроить, чтобы снизить напряжение до отметки около 230 В.

Выполнено! Надеюсь, вышеуказанных настроек будет достаточно для настройки схемы для предполагаемой автоматической корректировки нагрузки.

Окончательный дизайн может выглядеть так:

Схема фильтра

Следующая схема фильтра может быть использована на выходе вышеупомянутого инвертора для управления гармониками и для повышения чистого синусоидального выхода.

Больше входов:

Вышеупомянутый дизайн был изучен и улучшен г-ном Теофанакисом, который также является заядлым читателем этого блога.

На осциллограмме показана измененная форма сигнала инвертора на резисторе 10 кОм, подключенном к выходу сети трансформатора.

Вышеупомянутая модифицированная конструкция инвертора от Theofanakis Inverter была протестирована и одобрена одним из заядлых последователей этого блога, г-ном Одоном. Следующие тестовые изображения, сделанные Odon, подтверждают синусоидальный характер вышеуказанной схемы инвертора.

Конструкция № 7: Модифицированная конструкция инвертора мощностью 3 кВА для тяжелых условий эксплуатации

В приведенном ниже содержании исследуется прототип схемы синусоидального инвертора мощностью 3 кВА, созданный г-ном Марселином с использованием только BJT вместо обычных МОП-транзисторов. Схема управления ШИМ была разработана мной.

В одном из моих предыдущих постов мы обсуждали схему инвертора с синусоидальным эквивалентом 555, которая была совместно разработана г-ном Марселином и мной.

Как была построена трасса

В этой конструкции я использовал прочные кабели для выдерживания высоких токов, я использовал секции сечением 70 мм2 или более мелкие секции параллельно. Трансформатор на 3 кВА реально такой солидный, весит 35 кг. Размеры и объем для меня не является недостатком. Фотографии прилагаются к трансформатору и в процессе установки.

Следующая сборка близка к завершению, на основе 555 (SA 555) и CD 4017

В начале этого года с первой попытки с MOSFET я использовал IRL 1404, напряжение Vdss которого составляет 40 вольт. На мой взгляд недостаточное напряжение. Было бы лучше использовать МОП-транзисторы с напряжением Vdss не менее 250 вольт.

В этой новой установке я предвижу два диода на обмотках трансформатора.

Также будет вентилятор для охлаждения.

TIP 35 будет устанавливаться по 10 штук в каждую ветку, например:

Полные изображения прототипа

Доработанная схема инвертора 3 кВА

Окончательная схема модифицированного синусоидального инвертора мощностью 3 кВА должна выглядеть так:

Список деталей

Все резисторы 1/4 Вт 5%, если не указано иное.

• 100 Ом - 2nos (значение может быть от 100 Ом до 1K)
• 1K - 2nos
• 470 Ом - 1НО (может быть любое значение до 1К)
• 2K2 - 1nos (подойдет и немного большее значение)
• Предустановка 180K - 2nos (подойдет любое значение от 200K до 330K)
• Предустановка 10K - 1no (для лучшего результата используйте предустановку 1k)
• 10 Ом 5 ​​ватт - 29nos

Конденсаторы

• 10 нФ - 2 нФ
• 5нФ - 1но
• 50 нФ - 1но
• 1 мкФ / 25 В - 1но

Полупроводники

• Стабилитрон 2,7 В - 1НО (можно использовать до 4,7 В)
• 1N4148 - 2nos
• Диод 6А4 - 2нос (около трансформатора)
• IC NE555 - 3 шт.
• IC 4017 - 1 шт.
• TIP142 - 2 шт.
• TIP35C - 20 шт.

• Трансформатор 9-0-9В 350 ампер или 48-0-48В / 60 ампер
• Аккумулятор 12 В / 3000 Ач или 48 В 600 Ач

Если используется источник питания 48 В, убедитесь, что он установлен на 12 В для каскадов IC, и подайте 48 В только на центральный отвод трансформатора.

Как защитить транзисторы

Примечание. Чтобы защитить транзисторы от теплового разгона, установите отдельные каналы над общими радиаторами, то есть используйте один длинный радиатор с ребрами для верхней решетки транзисторов и другой аналогичный единый общий радиатор для нижней решетки транзисторов.

К счастью, слюдяная изоляция не потребуется, поскольку коллекторы соединены вместе, и корпус, являющийся коллектором, будет эффективно соединяться через сам радиатор. Это действительно сэкономило бы много тяжелой работы.

Для достижения максимальной энергоэффективности я рекомендую следующий выходной каскад, который должен использоваться с описанными выше каскадами ШИМ и 4017.

Принципиальная электрическая схема

Примечание. Установите все верхние TIP36 на общий радиатор с оребрением большего размера, НЕ используйте слюдяной изолятор при его установке.

То же самое нужно сделать с нижними массивами TIP36.

Но убедитесь, что эти два радиатора никогда не касаются друг друга.

Транзисторы TIP142 должны быть установлены на отдельных отдельных больших оребренных радиаторах.