Цепь автоматической коррекции выходного напряжения инвертора

Общей проблемой многих недорогих инверторов является их неспособность регулировать выходное напряжение в зависимости от условий нагрузки. С такими инверторами выходное напряжение имеет тенденцию увеличиваться с уменьшением нагрузки и падать с увеличением нагрузки.

Изложенные здесь схемные идеи могут быть добавлены к любому обычному инвертору для компенсации и регулирования их изменяющихся условий выходного напряжения в ответ на изменяющиеся нагрузки.

Схема №1: Автоматическая коррекция среднеквадратичного значения с использованием ШИМ

Первую схему, представленную ниже, можно рассматривать, возможно, как идеальный подход к реализации независимой от нагрузки автоматической коррекции выходного сигнала с использованием ШИМ от IC 555.

Схема, показанная выше, может эффективно использоваться в качестве преобразователя среднеквадратичного значения, запускаемого автоматически по нагрузке, и может применяться в любом обычном инверторе по назначению.

IC 741 работает как повторитель напряжения и действует как буфер между выходным напряжением обратной связи инвертора и схемой контроллера ШИМ.

Резисторы, подключенные к выводу 3 микросхемы IC 741, сконфигурирован как делитель напряжения , который соответствующим образом уменьшает высокий выход переменного тока от сети до пропорционально более низкого потенциала, изменяющегося от 6 до 12 В в зависимости от состояния выхода инвертора.

Два Схема IC 555 настроена работать как модулированный ШИМ-контроллер. Модулированный вход подается на вывод №5 микросхемы IC2, которая сравнивает сигнал с треугольными волнами на своем выводе №6.

Это приводит к генерации выходного сигнала ШИМ на его выводе №3, который изменяет свой рабочий цикл в ответ на модулирующий сигнал на выводе №5 ИС.

Повышающийся потенциал на этом выводе №5 приводит к появлению ШИМ или ШИМ поколения с более высокими рабочими циклами, и наоборот.

Это означает, что когда операционный усилитель 741 отвечает с возрастающим потенциалом из-за возрастающего выхода инвертора заставляет выход IC2 555 расширять свои импульсы ШИМ, в то время как, когда выход инвертора падает, ШИМ пропорционально сужается на выводе № 3 IC2.

Настройка PWM с помощью Mosfets.

Когда вышеупомянутые автокорректирующиеся ШИМ интегрированы с воротами mosfet любого инвертора, это позволит инвертору автоматически управлять своим среднеквадратичным значением в ответ на условия нагрузки.

Если нагрузка превышает ШИМ, выход инвертора будет иметь тенденцию к низкому уровню, что приведет к расширению ШИМ, что, в свою очередь, приведет к более сильному включению МОП-транзистора и приведет к более сильному включению трансформатора, тем самым компенсируя избыточный ток, потребляемый нагрузкой.

Вариант 2: использование операционного усилителя и транзистора

Следующая идея обсуждает версию операционного усилителя, которую можно дополнить обычными инверторами для достижения автоматического регулирования выходного напряжения в ответ на изменение нагрузки или напряжения батареи.

Идея проста: как только выходное напряжение пересекает заданный порог опасности, срабатывает соответствующая схема, которая, в свою очередь, последовательно выключает инверторные силовые устройства, тем самым приводя к контролируемому выходному напряжению в пределах этого конкретного порога.

Недостатком использования транзистора может быть проблема гистерезиса, из-за которой переключение может происходить в более широком поперечном сечении, что приводит к не очень точному регулированию напряжения.

Операционные усилители, с другой стороны, могут быть чрезвычайно точными, поскольку они переключают регулировку выхода в очень узком диапазоне, сохраняя уровень коррекции жестким и точным.

Представленная ниже простая схема автоматической коррекции напряжения нагрузки инвертора может быть эффективно использована для предлагаемого применения и для регулирования выходной мощности инвертора в любых желаемых пределах.

Предлагаемую схему коррекции напряжения инвертора можно понять с помощью следующих пунктов:

Один операционный усилитель выполняет функцию компаратора и детектора уровня напряжения.

Схема работы

Высоковольтный переменный ток с выхода трансформатора понижается с помощью сети с делителем потенциала примерно до 14 В.

Это напряжение становится рабочим напряжением, а также чувствительным напряжением для цепи.

Пониженное напряжение с использованием делителя потенциала пропорционально соответствует изменению напряжения на выходе.

На контакте 3 операционного усилителя установлено эквивалентное напряжение постоянного тока, соответствующее пределу, который необходимо контролировать.

Это достигается путем подачи на схему желаемого максимального предельного напряжения и последующей настройки предустановки 10k до тех пор, пока выход не станет высоким и не запустит транзистор NPN.

После выполнения вышеуказанных настроек схема становится готова к интеграции с инвертором для внесения намеченных исправлений.

Как можно видеть, коллектор NPN необходимо соединить с затворами МОП инвертора, которые отвечают за питание инверторного трансформатора.

Эта интеграция гарантирует, что всякий раз, когда выходное напряжение стремится перейти установленный предел, NPN запускает заземление затворов МОП-транзисторов и тем самым ограничивает любое дальнейшее повышение напряжения, запуск ВКЛ / ВЫКЛ продолжается бесконечно, пока выходное напряжение колеблется около зона опасности.

Следует отметить, что интеграция NPN будет совместима только с N-канальными МОП-транзисторами. Если инвертор поддерживает МОП-транзисторы с P-каналом, конфигурация схемы потребует полной перестановки транзистора и входных выводов операционного усилителя.

Также заземление цепи должно быть общим с минусом аккумуляторной батареи инвертора.

Дизайн № 3: Введение

Эту схему мне попросил один из моих друзей г-н Сам, чьи постоянные напоминания побудили меня разработать эту очень полезную концепцию для инверторных приложений.

Схема инвертора, независимая от нагрузки / с коррекцией по выходу или с компенсацией по выходу, описанная здесь, находится на уровне концепции и не тестировалась мною на практике, однако идея выглядит осуществимой из-за ее простой конструкции.

Схема работы

Если мы посмотрим на рисунок, то увидим, что вся конструкция в основном представляет собой простую схему генератора ШИМ, построенную на IC 555.

Мы знаем, что в этой стандартной схеме ШИМ 555 импульсы ШИМ можно оптимизировать, изменив соотношение R1 / R2.

Этот факт был соответствующим образом использован здесь для коррекции напряжения нагрузки инвертора.
An оптрон, запаянный светодиод / LDR Была использована схема, в которой LDR оптоэлектронной схемы становится одним из резисторов в «плече» схемы ШИМ.

Светодиод оптопары светится напряжением на выходе инвертора или подключениями нагрузки.

Напряжение сети соответственно снижается с помощью C3 и связанных с ним компонентов для питания оптического светодиода.

После интеграции схемы с инвертором, когда система запитана (с подключенной подходящей нагрузкой), среднеквадратичное значение может быть измерено на выходе, а предустановленное значение P1 может быть скорректировано так, чтобы выходное напряжение было достаточно подходящим для нагрузки.

Как настроить

Вероятно, эта настройка - все, что потребуется.

Теперь предположим, что при увеличении нагрузки напряжение на выходе будет стремиться к падению, что, в свою очередь, приведет к уменьшению яркости светодиода.

Уменьшение интенсивности светодиода побудит ИС оптимизировать свои импульсы ШИМ, так что среднеквадратичное значение выходного напряжения возрастает, в результате чего уровень напряжения также повышается до требуемой отметки, это инициирование также повлияет на интенсивность светодиода, который теперь загорится ярким светом и, наконец, достигнет автоматически оптимизированного уровня, который будет правильно балансировать условия напряжения нагрузки системы на выходе.

Здесь соотношение отметок в первую очередь предназначено для управления требуемым параметром, поэтому оптический переключатель должен быть размещен соответствующим образом либо на левом, либо на правом плече показанного ШИМ управление раздел СК.

Схема может быть опробована с конструкцией инвертора, показанной в этой схеме инвертора мощностью 500 Вт.

Список деталей

• R1 = 330 К
• R2 = 100 К
• R3, R4 = 100 Ом
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22 К
• C1, C2 = 0,01 мкФ
• C3 = 0,33 мкФ / 400 В
• OptoCoupler = самодельный, путем герметизации светодиода / LDR лицом к лицу внутри светонепроницаемого контейнера.

ВНИМАНИЕ: ПРЕДЛАГАЕМАЯ КОНСТРУКЦИЯ НЕ ИЗОЛИРУЕТСЯ ОТ НАПРЯЖЕНИЯ СЕТИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯ, ПРИНИМАЙТЕ КРАЙНУЮ ВНИМАНИЕ ВО ВРЕМЯ ПРОЦЕДУР ИСПЫТАНИЙ И НАСТРОЙКИ.