Расчет батареи, трансформатора, полевого МОП-транзистора в инверторе

В этом посте мы узнаем, как правильно рассчитать параметры инвертора с соответствующими ступенями, такими как батарея и трансформатор, путем правильного расчета соответствующих параметров.

Вступление

Самостоятельное изготовление инвертора может быть очень увлекательным занятием. Однако, если результаты неудовлетворительны, это может полностью испортить всю цель проекта.

Установка и настройка различных параметров инвертора, таких как батарея и трансформатор, в соответствии с реальной собранной схемой, требует особой осторожности и внимания для получения оптимальных результатов от сборки.

В статье обсуждается, как рассчитать и согласовать аккумулятор и трансформатор с соответствующей схемой, а также разъясняются возможные неисправности, которые могут возникнуть, и соответствующие процедуры устранения неполадок.

Статья знакомит многих новичков с некоторыми важными подсказками, которые могут быть полезны при настройке схемы инвертора с батареей и трансформатором, чтобы можно было достичь эффективных и оптимальных результатов.

Расчет характеристик трансформатора и батареи

Пока изготовление инвертора , следует учитывать два расчета, а именно. трансформатор и номиналы батареи.

1) трансформатор должен иметь номинальную мощность примерно в два раза превышающую максимальную нагрузку, которую предполагается использовать с инвертором. Например, если предполагаемая нагрузка составляет 200 Вт, то трансформатор должен быть рассчитан минимум на 300 Вт. Это обеспечит плавную работу инвертора и меньшее тепловыделение трансформатора.

В номинальное напряжение трансформатора должно быть немного ниже, чем напряжение батареи для преобразователей прямоугольной формы.

Однако для концепций, включающих ШИМ или SPWM, оно должно быть равно среднему напряжению, приложенному на затворах полевых МОП-транзисторов. Это можно измерить путем измерения среднего напряжения постоянного тока, приложенного к затвору полевых МОП-транзисторов от каскада генератора. Итак, предположим, что напряжение вашей батареи составляет 12 В, но из-за ШИМ ваше среднее коммутируемое напряжение от генератора составляет 7,5 В постоянного тока, что означает, что ваш трансформатор должен быть 7,5-0-7,5 В, а не 12-0-12 В.

2) И батарея Ач должна быть рассчитана в 10 раз больше, чем максимальный ток нагрузки. Например, если батарея рассчитана на 12 В и нагрузка 200 Вт, то разделив 200 на 12, мы получим 16 ампер. Следовательно, емкость аккумулятора должна быть в 10 раз больше этого номинала, то есть 160 Ач. Это гарантирует, что ваша батарея будет работать со здоровой скоростью разряда 0,1 ° C и обеспечит время автономной работы около 8 часов.

Расчет рейтинга MOSFET

Рассчитать MOSFET для инвертора на самом деле довольно просто. Следует учитывать тот факт, что полевые МОП-транзисторы - это не что иное, как электронные переключатели , и должны оцениваться так же, как мы оцениваем наши механические переключатели. Это означает, что номинальные значения напряжения и тока MOSFET должны быть правильно выбраны, чтобы даже при максимальной указанной нагрузке MOSFET работал в пределах своего уровня пробоя.

Чтобы обеспечить выполнение вышеуказанного условия, вы можете обратиться к таблица данных MOSFET и проверьте параметры Drain-Source Voltage и Continuous Drain Current для устройства, чтобы оба эти значения были намного выше значений максимального потребления нагрузки или были выбраны с заметными запасами.

Допустим, если нагрузка рассчитана на 200 Вт, то разделив это на напряжение аккумулятора 12 В, мы получим 16 ампер. Таким образом, полевой МОП-транзистор может быть выбран с номинальным напряжением от 24 до 36 В в качестве напряжения сток-исток ( Vdss ) и от 24 до 30 ампер в качестве постоянного тока утечки ( Идентификатор ).

Возьмем пример полевого МОП-транзистора на изображении выше, здесь максимально допустимое напряжение Vdss указанного МОП-транзистора составляет 75 В, а максимально допустимый ток Id составляет 209 ампер при работе с надлежащим радиатором. Это означает, что этот полевой МОП-транзистор можно безопасно использовать для всех приложений, где мощность нагрузки не превышает 14000 Вт.

Это позаботится о полевых МОП-транзисторах и гарантирует безупречную работу устройств даже при полной нагрузке, но не забудьте установить их на радиаторах подходящего размера.

После приобретения всех необходимых компонентов, как описано выше, было бы важно проверить их на совместимость друг с другом.

Мы надеемся, что только батарея, которая является одним из наиболее важных элементов, не потребует какой-либо предварительной проверки, поскольку напечатанные номинальные значения и условия заряженного напряжения должны быть достаточными, чтобы подтвердить ее надежность. Здесь предполагается, что аккумулятор находится в хорошем состоянии, он относительно новый и «исправный».

Проверка трансформатора

Трансформатор, который является наиболее важным компонентом инвертора, безусловно, требует тщательной технической оценки. Это можно сделать следующим образом:

В рейтинг трансформатора лучше всего проверять в обратном порядке, то есть подключив его обмотку более высокого напряжения к входу сети переменного тока и проверив противоположную обмотку для указанных выходов. Если номинальный ток секции более низкого напряжения находится в максимальных пределах обычного мультиметра (DMM), то это можно проверить, включив вышеуказанный переменный ток и подключив измеритель (установленный, скажем, на 20 А переменного тока) через соответствующая обмотка.

Удерживайте щупы измерителя, подключенные к клеммам обмотки, на пару секунд, чтобы получить показания непосредственно на измерителе. Если показание соответствует указанному току трансформатора или, по крайней мере, близко к нему, значит, с вашим трансформатором все в порядке.

Более низкие значения будут означать плохой или неверный номинал обмотки трансформатора. Собранная схема должна быть проверена на наличие надлежащих выходных колебаний на базах силовых транзисторов или полевых МОП-транзисторов.

Это можно сделать, подключив схему к батарее, но без включения трансформатора изначально. Проверку следует проводить с помощью хорошего частотомера или, если возможно, с помощью осциллографа. Если вышеперечисленных гаджетов нет с собой, можно провести грубое тестирование с помощью пары обычных наушников.

Подключите разъем для наушников к основаниям соответствующих силовых транзисторов, в наушниках должен получиться сильный гудящий звук, подтверждающий исправную работу каскадов генераторов.

Приведенных выше подтверждений должно быть достаточно, чтобы побудить вас настроить все разделы вместе. Подключите трансформатор к соответствующему транзистору или клеммам силовых устройств, убедитесь, что силовые устройства правильно интегрированы с каскад генератора .

Установка окончательной настройки инвертора

Наконец, аккумулятор можно подключить к входам питания указанной выше конфигурации, снова не забудьте включить ПРЕДОХРАНИТЕЛЬ соответствующего номинала последовательно с плюсом аккумулятора. Теперь выход трансформатора можно подключить с указанной максимальной нагрузкой, и можно включить питание.

Если все подключено правильно, нагрузка должна начать работать на полную мощность, если нет, то что-то не так со схемным каскадом. Поскольку секция генератора была надлежащим образом проверена перед окончательной установкой, несомненно, неисправность может быть связана с каскадом силового устройства.

Если неисправность связана с малой выходной мощностью, базовые резисторы можно настроить на возможные неисправности или уменьшить путем добавления параллельных резисторов к существующим базовым резисторам.

Результаты можно проверить, как описано выше, если результаты положительные и если вы обнаружите улучшения в выходной мощности, резисторы можно дополнительно модифицировать по желанию, пока не будет достигнута ожидаемая выходная мощность.

Однако это может привести к дальнейшему нагреву устройств, и необходимо соблюдать осторожность, чтобы держать их под контролем, включив охлаждающие вентиляторы или увеличив размеры радиатора.

Однако если неисправность сопровождается срабатыванием предохранителя, это будет означать определенное короткое замыкание где-то в силовой стадии.

Поиск и устранение неисправностей при подключении инвертора

Проблема также может указывать на неправильно подключенное силовое устройство, перегоревшее силовое устройство из-за возможного короткого замыкания между выходными клеммами силового устройства или любой из клемм, которые необходимо держать отдельно друг от друга.

Объяснив некоторые из вышеупомянутых возможностей при оптимальной настройке инвертора, глубокие знания в области электроники становятся абсолютной необходимостью со стороны человека, который может быть вовлечен в строительство, без чего продолжение проекта может каким-то образом оказаться под угрозой.