Kuidas ehitada 400-vatise suure võimsusega muunduri vooluahelat

Huvi teha oma enda võimsusmuundur sisseehitatud laadijaga? Selles artiklis on esitatud lihtne laadijaga 400-vatine muundurahel, mida saab hõlpsasti ehitada ja optimeerida. Lugege kogu arutelu läbi korralike illustratsioonide.

Sissejuhatus

Massiivne 400-vatine muundur koos sisseehitatud laadijaahelaga on käesolevas artiklis skeemide kaudu põhjalikult selgitatud. Samuti on arutatud lihtsat arvutust transistori baastakistite hindamiseks.

Olen arutanud väheste ehitamist head inverterahelad mõne oma eelmise artikli kaudu ja olen tõeliselt põnevil ülekaaluka vastuse üle, mille saan lugejatelt. Inspireerituna populaarsest nõudlusest, olen kujundanud veel ühe huvitava, võimsama voolu muunduri vooluahela koos sisseehitatud laadijaga.

Kuigi praegune vooluahel töötab sarnaselt, on see huvitavam ja arenenum tänu sellele, et sellel on sisseehitatud akulaadija ja see on liiga täisautomaatne.

Nagu nimigi ütleb, annab kavandatud vooluahel 24-voldise veoauto aku massilise 400 vatti (50 Hz) väljundvõimsuse kuni 78%.

Kuna see on täisautomaatne, võib seade olla püsivalt ühendatud vahelduvvooluvõrku. Kuni vahelduvvoolu sisend on saadaval, laaditakse inverteri akut pidevalt nii, et seda hoitakse alati ooterežiimis.

Niipea, kui aku on täielikult laetud, lülitub siserelee automaatselt ümber ja lülitab aku muunduri režiimi ning ühendatud väljundkoormus saab inverteri koheselt toite.

Sel hetkel, kui aku pinge langeb alla etteantud taseme, lülitub relee ja lülitab aku laadimisrežiimi ning tsükkel kordub.

Aega raiskamata läheme kohe ehitusprotseduurile.

Elektriskeemi osade loend

Inverteri vooluahela ehitamiseks vajate järgmisi osi:

Kõik takistid on ¼ vatt, CFR 5%, kui pole teisiti öeldud.

• R1 ---- R6 = arvutatakse - loe artikli lõpust
• R7 = 100K (50Hz), 82K (60Hz)
• R8 = 4K7,
• R9 = 10K,
• P1 = 10K,
• C1 = 1000µ / 50V,
• C2 = 10µ / 50V,
• C3 = 103, KERAAMIKA,
• C4, C5 = 47µ / 50V,
• T1, 2, 5, 6 = BDY29,
• T3, 4 = NIP 127,
• T8 = BC547B
• D1 ----- D6 = 1N 5408,
• D7, D8 = 1N4007,
• Relee = 24 V, SPDT
• IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
• IC2 = 7812,
• INVERTERTRAFOR = 20 - 0 - 20 V, 20 AMPS. VÄLJUND = 120V (60Hz) VÕI 230V (50Hz),
• LAADIV TRNASFORMER = 0 - 24 V, 5 AMPS. SISEND = 120 V (60 Hz) VÕI 230 V (50 Hz) PÕHIJUURDEPEOLE

Ahela toimimine

Me juba teame, et inverter koosneb põhimõtteliselt ostsillaatorist, mis juhib järgnevaid jõutransistore, mis omakorda lülitab võimsustrafo sekundaarset asendit vaheldumisi nullist maksimaalse toitepingeni, tekitades nii trafo primaarväljundis võimsa võimendatud vahelduvvoolu .

Selles vooluringis moodustab IC 4093 peamise võnkuva komponendi. Üks selle väravatest N1 on konfigureeritud ostsillaatoriks, ülejäänud kolm väravat N2, N3, N4 on aga kõik ühendatud puhvritena.

Puhvrite võnkuvad väljundid suunatakse voolu võimendi transistoride T3 ja T4 alusele. Need on sisemiselt konfigureeritud Darlingtoni paaridena ja suurendavad voolu sobivale tasemele.

Seda voolu kasutatakse võimsustransistoridest T1, 2, 5 ja 6 koosneva väljundastme juhtimiseks.

Need transistorid on vastuseks selle vahelduvale baaspingele võimelised lülitama kogu toiteallika trafo sekundaarmähisesse, et tekitada samaväärne vahelduvvoolu väljund.

Vooluring sisaldab ka eraldi automaatset akulaadija osa.

Kuidas ehitada?

Selle projekti ehitusosa on üsna lihtne ja selle võib lõpule viia järgmiste lihtsate toimingutega:

Alustage ehitamist jahutusradiaatorite valmistamisega. Lõigake kaks tükki 12–5 tolli alumiiniumlehte paksusega ½ cm.

Painutage need kahe kompaktse C-kanali moodustamiseks. Puurige täpselt paar TO-3 suurust auku igale jahutusradiaatorile, paigaldades kruvide, mutrite ja vedruseibide abil jõutransistorid T3 --- T6 tihedalt jahutusradiaatorite kohale.

Nüüd võite antud skeemi abil jätkata trükkplaadi ehitamist. Sisestage kõik komponendid koos releedega, ühendage nende juhtmed omavahel ja jootke need kokku.

Hoidke transistoreid T1 ja T2 teistest komponentidest eemal, nii et leiate piisavalt ruumi TO-220 tüüpi jahutusradiaatorite paigaldamiseks nende kohale.

Järgmisena ühendage T3, 4, 5 ja T6 alus ja emitter trükkplaadi vastavate punktidega. Ühendage ka nende transistoride kollektor trafo sekundaarmähisega, kasutades paksu gabariidiga vasktraate (15 SWG) vastavalt näidatud skeemile.

Kinnitage ja kinnitage kogu komplekt hästi ventileeritava tugeva metallkapi sisse. Tehke mutrite ja poltide abil liitmikud absoluutselt kindlaks.

Lõpeta seade, paigaldades kapi kohale välised lülitid, toitejuhe, väljundpesad, akuklemmid, kaitse jne.

Sellega jõuab lõpule selle muunduri ehitus koos sisseehitatud laadijaga.

Kuidas arvutada inverterite transistori baastakisti

Konkreetse transistori baastakisti väärtus sõltub suuresti selle kollektori koormusest ja baaspingest. Järgmine avaldis annab sirgjoonelise lahenduse transistori baastakisti täpseks arvutamiseks.

R1 = (Ub - 0,6) * Hfe / ILOAD

Siin Ub = allika pinge R1-le,

Hfe = Edasine voolutugevus (TIP 127 puhul on see enam-vähem 1000, BDY29 puhul umbes 12)

ILOAD = kollektori koormuse täielikuks aktiveerimiseks vajalik vool.

Niisiis, praeguses vooluahelas osalevate erinevate transistoride baastakisti arvutamine muutub nüüd üsna lihtsaks. Seda on kõige parem teha järgmiste punktidega.

Alustame kõigepealt BDY29 transistoride baastakistite arvutamisest.

Vastavalt valemile peame selleks teadma ILOAD-i, mis siin juhtub olema trafo sekundaarne pool mähis. Digitaalse multimeetri abil mõõdetakse trafo selle osa takistus.

Järgmisena leidke Ohmi seaduse abil vool (I), mis läbib selle mähise (siin U = 24 volti).

R = U / I või I = U / R = 24 / R

• Jagage vastus kahega, sest kummagi pooli vool jaguneb paralleelselt läbi kahe BDY29.
• Kuna teame, et TIP127 kollektorilt saabuv toitepinge on 24 volti, saame BDY29 transistoride baasallika pinge.
• Kõiki ülaltoodud andmeid kasutades saame nüüd väga hõlpsalt arvutada transistoride BDY29 baastakistite väärtuse.
• Kui leiate BDY29 baastakistuse väärtuse, muutub see ilmselt TIP 127 transistori kollektori koormuseks.
• Järgmisena, nagu eespool, kasutades Ohmi seadust, leidke ülaltoodud takisti läbiv vool. Kui olete selle kätte saanud, võite jätkata TIP 127 transistori baastakisti väärtuse leidmist, kasutades lihtsalt artikli alguses toodud valemit.
• Eespool selgitatud lihtsat transistori arvutamise valemit võib kasutada mis tahes ahelas osaleva transistori baastakisti väärtuse leidmiseks

Lihtsa Mosfet-põhise 400-vatise inverteri kujundamine

Uurime nüüd veel ühte disaini, mis on võib-olla lihtsaim 400-vatise siinuslainega samaväärse muunduri ahel. See töötab väikseima komponentide arvuga ja suudab anda optimaalseid tulemusi. Ringrada soovis üks selle ajaveebi aktiivne osaleja.

Vooluring ei ole tegelikult siinuslaine, kuid see on digitaalne versioon ja on peaaegu sama tõhus kui selle sinusoidaalne analoog.

Kuidas see töötab

Vooluahela skeemi järgi saame tunnistajaks inverteri topoloogia paljudele ilmsetele etappidele. Väravad N1 ja N2 moodustavad ostsillaatori astme ja vastutavad põhiliste 50 või 60 Hz impulsside genereerimise eest, siin on see määratud umbes 50 Hz väljundi genereerimiseks.

Väravad pärinevad IC 4049-st, mis koosneb 6 EI väravast, kahte on kasutatud ostsillaatori etapis, ülejäänud neli on konfigureeritud puhvritena ja inverterid (ruutlaineimpulsside N4, N5 pööramiseks)

Siiani käituvad etapid tavalise ruutlaine inverterina, kuid IC 555 etapi kasutuselevõtt muudab kogu konfiguratsiooni digitaalselt juhitavaks siinusmuunduri vooluringiks.

IC 555 sektsioon on juhtmega ühendatud juhtmevaba MV-na, 100K potti kasutatakse PWM-efekti optimeerimiseks IC-i tihvtist nr 3.

IC 555 negatiivseid impulsse kasutatakse siin ainult ruutlaineimpulsside kärpimiseks vastavate dioodide kaudu vastavate MOSFETide väravatel.

Kasutatavad MOSFETid võivad olla mis tahes tüüpi, mis on võimelised töötama 50 V pingega 30 amprit.

24 patareid tuleb valmistada kahest seeriast 12V 40 AH patareist. Toide IC-dele peab olema varustatud mis tahes patareiga, sest IC-d kahjustuvad 24V voltides.

100K potti tuleks reguleerida RMS-meetriga, et RMS-väärtus oleks väljundis võimalikult lähedane algsele siinuslaine signaalile vastava pinge korral.

Vooluring on välja töötatud ainult minu poolt.

Hr Rudi tagasiside ülaltoodud 400-vatise muunduri ahelast saadud lainekuju kohta

Tere, söör,

vajan teie abi, härra. ma just lõpetasin selle vooluringi. kuid tulemus pole selline, nagu ma ootasin, palun vaadake minu allolevaid pilte.

See on väravapoolne lainemõõt (ka alates 555 ja 4049 ic): see näeb lihtsalt kena välja. sagedus ja töötsükkel peaaegu soovitud väärtuses.

see on laine mõõt mosfeti äravoolu poolelt. kõik on segamini. sagedus ja töötsükkel on muutused.

see on minu mõõt trafo väljundist (testimiseks kasutasin 2A 12v 0 12v - 220v CT).

kuidas saada trafo väljundlaine nagu värav? mul on kodus tõusud. proovin mõõta värava, äravoolu ja trafo väljundit. lainekuju on peaaegu sama väikestel tõusudel (modifitseeritud siinuslaine). kuidas ma selle ringrajas selle tulemuse saavutan?

palun aidake palun, aitäh härra.

Lainekuju probleemi lahendamine

Tere Rudi,

see juhtub tõenäoliselt trafo induktiivsete piikide tõttu, proovige järgmist:

kõigepealt suurendage 555 sagedust natuke rohkem, nii et iga ruudukujulise lainetsükli jooksul olevad 'sambad' näeksid ühtlased ja hästi jaotunud .. võib olla 4 sambaga tsükkel näeks välja parem ja võimekam kui praegune lainekuju muster.

ühendage suur kondensaator, võib olla 6800uF / 35V otse üle akuklemmide.

ühendage 12 V zener-dioodid üle kõigi mosfettide värava / allika.

ja ühendage trafo väljundmähisega 0,22uF / 400V kondensaator .... ja kontrollige vastust uuesti.