En aquest post es pot estudiar un circuit inverter d’ona sinuosa basat en 1500W PWM bàsic però raonablement eficient. El disseny utilitza peces molt normals per aconseguir un tipus SPWM potent circuit inversor .
Especificacions principals
Potència de sortida: ajustable de 500 watts a 1500 watts
Voltatge de sortida: 120V o 220V segons les especificacions del transformador
Freqüència de sortida: 50Hz o 60Hz segons el requisit.
Potència de funcionament: 24V a 48V
Corrent: en funció de les valoracions del Mosfet i del transformador
Forma d'ona de sortida: SPWM (es pot filtrar per aconseguir una ona sinusoïdal pura)
El disseny
El convertidor d’ona sinusoïdal PWM de 1.500 watts proposat està dissenyat mitjançant un concepte extremadament bàsic mitjançant un parell d’IC 4017 i un únic IC 555.
En aquest concepte, la lògica de seqüenciació de la sortida de l'IC 4017 es configura seleccionant i saltant els pinouts posteriors, de manera que la seqüenciació resultant produeixi un SPWM decent com encendre els mosfets connectats i el transformador.
Es pot visualitzar l'esquema complet al següent diagrama:
El funcionament del convertidor es pot entendre a partir de la següent explicació:
Funcionament del circuit
Com es pot veure, dos IC 4017 estan en cascada per formar un circuit lògic de seqüenciació de 18 pins, en què cada pols o freqüència negativa de l'IC 555 produeix una seqüència de sortida variable a través de cadascuna de les sortides indicades dels dos IC 4017, a partir del pin # 9 de l'IC superior fins al pin # 2 del CI inferior, quan es restableix la seqüència per iniciar el cicle de nou.
Podem veure que la sortida de l’IC 4017 s’explota de manera intel·ligent saltant i combinant conjunts de pinouts de sortida de manera que el canvi als mosfets aconsegueix el següent tipus de forma d’ona:
Segons la forma d’ona, es poden veure saltades les seqüències inicial i final eliminant els pinouts rellevants de l’IC, de manera similar, també s’ometen el segon i el 6è pinouts, mentre que el segon, 4r, 5è, 6è pinouts s’uneixen per aconseguint un SPWM decent com a forma de pols a través de les sortides dels dos IC 4.017.
Prova de vídeo (exemple de 100 watts)
L’objectiu darrere d’aquesta configuració lògica
La forma d'ona mostrada anteriorment es selecciona de manera que sigui capaç de replicar la forma d'ona sinusoïdal o sinusoïdal real el més a prop possible.
Aquí podem veure com s’eliminen els blocs inicials de manera que la forma d’ona SPWM pot coincidir amb el valor RMS més baix inicial de l’ona sinusoïdal real, els dos blocs alternatius següents imiten el RMS mitjà ascendent dins d’una ona sinusoïdal, mentre que els 3 blocs centrals intenten replicar el RMS màxim de una ona sinusoïdal que augmenta exponencialment.
Quan s'aplica el format PWM anterior a les portes dels mosfets, els mosfets executen alternativament la commutació del transformador primari amb el mateix format de commutació de manera push pull.
Això obliga el secundari de manera sincrònica a seguir el patró d’inducció amb una forma d’ona idèntica que en última instància dóna lloc a la creació de la CA 220V necessària, amb el patró de forma d’ona SPWM anterior. Un filtre LC dimensionat adequadament a través del bobinat de sortida del transformador pot permetre finalment que el costat secundari aconsegueixi una forma d'ona sinusoïdal perfectament tallada.
Per tant, quan es filtra la sortida resultant d'aquest SPWM, esperem que resulti en la replicació d'una sortida d'ona sinusoïdal que pugui ser adequada per al funcionament de la majoria dels aparells elèctrics.
L’Oscillator Stage
Aquí s’implementa un IC 555 normal per crear els polsos de rellotge necessaris per alimentar els IC 4017 en cascada i per permetre la lògica de seqüenciació entre els seus pinouts de sortida.
Els R1, R2 i C1 associats a l'IC 555 s'han de calcular amb precisió de manera que el pin # 3 sigui capaç de generar al voltant d'una freqüència de 900Hz al voltant del 50% del cicle de treball. Es fa necessària una sortida de 900 Hz perquè la seqüenciació entre els 18 pinouts totals dels 4017 IC fa que els BJT s’activi a 50 Hz a través dels dos canals i a uns 150 Hz per tallar els blocs individuals de 50 Hz.
Sobre els Mosfets i el Transformer
Els mosfets i el transformador del circuit inversor SPWM de 1500 watts explicat anteriorment són els dos elements que determinen la potència total de sortida. Per obtenir una sortida de 1500 w, assegureu-vos que el subministrament de la bateria no sigui inferior a 48 V, a 500 Ah, mentre que el transformador podria estar en qualsevol lloc al voltant dels 40-0-40V / 40 amperes. Els mosquetets poden ser IRFS4620TRLPBF cadascun si s’utilitza una bateria de 48 V, es necessitarien un parell d’aquests mosquets en paral·lel a cada canal per garantir un lliurament adequat dels 1500 watts complets a la sortida
Si teniu cap dubte o consulta personalitzada, no dubteu a afegir-los als comentaris següents per obtenir respostes ràpides i pertinents.
Anterior: Full de dades de bateria de 18650 2600mAh i funcionant Següent: Energia gratuïta de l’inversor amb increïble sobrecoberta
