Самодельная схема сетевого инвертора от 100 ВА до 1000 ВА

Попробуйте наш инструмент устранения неполадок





Следующая концепция описывает простую, но жизнеспособную схему инвертора связи с солнечной сетью, которую можно соответствующим образом модифицировать для выработки мощности от 100 до 1000 ВА и выше.

Что такое инвертор для привязки сетки

Это инверторная система, предназначенная для работы так же, как обычный инвертор, использующий входную мощность постоянного тока, за исключением того, что выходной сигнал подается обратно в электросеть.



Эта добавленная мощность в сеть может быть предназначена для содействия постоянно растущему спросу на электроэнергию, а также для получения пассивного дохода от коммунальной компании в соответствии с их условиями (применимыми только в некоторых странах).

Для реализации вышеуказанного процесса гарантируется, что выходной сигнал инвертора идеально синхронизирован с мощностью сети с точки зрения среднеквадратичного значения, формы волны, частоты и полярности, чтобы предотвратить неестественное поведение и проблемы.



Предложенная мною концепция представляет собой еще одну схему инвертора связи с сетью (не проверена), которая даже проще и разумнее, чем предыдущий дизайн .

Схема может быть понята с помощью следующих пунктов:

Как работает схема GTI

Сеть переменного тока от сети подается на TR1, который представляет собой понижающий трансформатор.

TR1 понижает входное напряжение сети до 12 В и выпрямляет его с помощью мостовой схемы, образованной четырьмя диодами 1N4148.

Выпрямленное напряжение используется для питания микросхем через отдельные диоды 1N4148, подключенные к соответствующим выводам микросхем, в то время как соответствующие конденсаторы емкостью 100 мкФ обеспечивают надлежащую фильтрацию напряжения.

Выпрямленное напряжение, полученное сразу после моста, также используется в качестве входов обработки для двух микросхем.

Поскольку вышеупомянутый сигнал (см. Изображение формы сигнала №1) не фильтруется, он состоит из частоты 100 Гц и становится сигналом выборки для обработки и обеспечения необходимой синхронизации.

Сначала он подается на контакт №2 IC555, где его частота используется для сравнения с пилообразными волнами (см. Форму волны №2) на контакте №6 / 7, полученным с коллектора транзистора BC557.

Приведенное выше сравнение позволяет ИС создать намеченный выход ШИМ синхронно с частотой электросети.

Сигнал от моста также подается на вывод № 5, который фиксирует среднеквадратичное значение выходного ШИМ, точно совпадающее с формой сигнала сетки (см. Сигнал № 3).

Однако в этот момент выходной сигнал 555 имеет низкую мощность, и его необходимо увеличить, а также обработать, чтобы он воспроизводил и генерировал обе половины сигнала переменного тока.

Для выполнения вышеуказанного 4017 и ступень MOSFET включена .

100 Гц / 120 Гц от моста также принимаются 4017 на его выводе # 14, что означает, что теперь его выходной сигнал будет последовательно и повторяться от вывода # 3 обратно к выводу # 3, так что МОП-транзисторы переключаются в тандеме и точно с частотой 50 Гц, что означает, что каждый МОП-транзистор будет проводить поочередно 50 раз в секунду.

МОП-транзисторы реагируют на вышеупомянутые действия со стороны IC4017 и генерируют соответствующий двухтактный эффект на подключенном трансформаторе, который, в свою очередь, создает необходимое сетевое напряжение переменного тока на его вторичной обмотке.

Это может быть реализовано путем подачи постоянного тока на МОП от возобновляемого источника или батареи.

Однако указанное выше напряжение будет обычной прямоугольной волной, не соответствующей форме волны в сети, до тех пор, пока мы не включим сеть, состоящую из двух диодов 1N4148, подключенных к затворам МОП-транзисторов и контакту № 3 IC555.

Вышеупомянутая сеть точно отсекает прямоугольные волны на затворах MOSFTS относительно шаблона PWM или, другими словами, вырезает прямоугольные волны, точно соответствующие форме волны переменного тока сетки, хотя и в форме PWM (см. Форму волны # 4).

Вышеупомянутый вывод теперь передается обратно в сетку, точно соответствующую спецификациям и шаблонам сетки.

Выходная мощность может быть изменена прямо от 100 Вт до 1000 Вт или даже больше путем соответствующего определения входного постоянного тока, МОП-транзисторов и номиналов трансформатора.

Обсуждаемая схема связующего инвертора солнечной сети остается работоспособной только до тех пор, пока присутствует сетевое питание, в момент выхода из строя электросети, TR1 отключает входные сигналы и вся цепь останавливается, что является строго обязательным для сетевого инвертора. схемные системы.

Принципиальная электрическая схема

цепь GTI на солнечной энергии

Предполагаемые изображения формы сигнала

Что-то не так в приведенном выше дизайне

По словам г-на Селима Явуза, в вышеупомянутом дизайне были некоторые вещи, которые выглядели сомнительными и нуждались в исправлении, давайте послушаем, что он сказал:

Привет, Swag,

надеюсь ты в порядке.

Я старался ваша схема на макетной доске. Вроде работает кроме pwm part. По какой-то причине я получаю двойной бугорок, но не настоящий ШИМ. Не могли бы вы помочь мне понять, как 555 делает pwm? Я заметил, что 2.2k и 1u создают рампу в 10 мс. Я считаю, что рампа должна быть намного быстрее, так как полуволна составляет 10 мс. Может я кое-что пропустил.

Кроме того, 4017 отлично справляется с переключением вперед и назад. Когда вы включаете питание, тактовая частота 100 Гц заставляет счетчик всегда начинать с 0. Как мы можем гарантировать, что он всегда находится в фазе с сеткой?

Цените вашу помощь и идеи.
С уважением,
Селим

Решение проблемы цепи

Привет Селим,

Спасибо за обновления.
Вы абсолютно правы, треугольные волны должны быть намного выше по частоте по сравнению с входом модуляции на выводе №5.
Для этого мы могли бы использовать отдельную микросхему 555 с частотой 300 Гц (приблизительно), нестабильную для питания контакта 2 микросхемы ШИМ 555.
По мне, это решит все вопросы.
4017 должен быть синхронизирован через 100 Гц, полученный от мостового выпрямителя, и его контакты 3, 2 должны использоваться для управления воротами, а контакты 4 должны быть подключены к контакту 15. Это обеспечит идеальную синхронизацию с частотой сети.
С Уважением.

Окончательный дизайн согласно приведенному выше разговору

Концепция дизайна инвертора сети от 100 до 1 кВА (GTI)

Приведенная выше диаграмма была перерисована ниже с отдельными номерами деталей и обозначениями перемычек.

солнечный GTI

ПРЕДУПРЕЖДЕНИЕ: ИДЕЯ ОСНОВАНА ИСКЛЮЧИТЕЛЬНО НА ВООБРАЖЕНИИ МОДЕЛИРОВАНИЯ, СООТВЕТСТВИЕ ЗРИТЕЛЕМ СТРОГО РЕКОМЕНДУЕТСЯ.

Основной проблемой вышеупомянутой конструкции, с которой столкнулись многие конструкторы, был нагрев одного из МОП-транзисторов во время работы GTI. Возможная причина и способ устранения, предложенные г-ном Хсеном, представлены ниже.

Предлагаемое исправление на стадии МОП-транзистора, рекомендованное г-ном Хсеном, также приведено ниже, надеюсь, упомянутые изменения помогут постоянно контролировать проблему:

Здравствуйте мистер. Свагатам:

Я снова посмотрел вашу диаграмму и твердо убежден, что затворы полевых МОП-транзисторов достигнут модулирующего сигнала (HF PWM), а не простого сигнала 50 cs. Поэтому я настаиваю на том, чтобы включить более мощный драйвер CD4017, а последовательное сопротивление должно иметь гораздо меньшее значение.

Еще следует учитывать, что на стыке резистора и затвора не должно быть еще одного добавленного элемента, и в этом случае я вижу переход на диоды 555.

Потому что это может быть причиной того, что один из полевых транзисторов нагревается, потому что он может автоколебаться. Поэтому я думаю, что МОП-транзистор нагревается из-за колебаний, а не из-за выходного трансформатора.

Простите, но меня беспокоит, что ваш проект увенчается успехом, потому что я чувствую себя очень хорошо и не собираюсь критиковать.

С нежностью, сень

Улучшенный драйвер Mosfet

Согласно предложениям г-на Хсена, следующий буфер BJT может быть использован для обеспечения того, чтобы МОП-транзисторы могли работать с большей безопасностью и контролем.




Предыдущая статья: Ультрафиолетовый УФ-фильтр для воды / Схема очистителя дома Следующая статья: 10-ступенчатая цепь селекторного переключателя реле