Circuit de correcció de la tensió de sortida del convertidor automàtic

Proveu El Nostre Instrument Per Eliminar Problemes





El problema comú amb molts inversors de baix cost és la seva incapacitat per ajustar la tensió de sortida respecte a les condicions de càrrega. Amb aquests inversors, la tensió de sortida tendeix a augmentar amb càrregues més baixes i disminueix amb càrregues creixents.

Les idees de circuits que s’expliquen aquí es poden afegir a qualsevol inversor normal per compensar i regular les seves diferents condicions de voltatge de sortida en resposta a diverses càrregues.



Disseny # 1: Correcció automàtica de RMS mitjançant PWM

El primer circuit següent es pot considerar potser un enfocament ideal per implementar una correcció de sortida automàtica independent de càrrega mitjançant PWM des d’un IC 555.

Circuit de correcció RMS de sortida inversor automàtic

El circuit mostrat anteriorment es pot utilitzar eficaçment com a convertidor RMS activat per càrrega automàtica i es podria aplicar a qualsevol inversor normal per a la finalitat prevista.



L'IC 741 funciona com un seguidor de tensió i actua com una memòria intermèdia entre el voltatge de retroalimentació de la sortida del convertidor i el circuit del controlador PWM.

Les resistències connectades amb el pin núm. 3 de l'IC 741 són configurat com un divisor de tensió , que redueix adequadament l’alta sortida de corrent altern de la xarxa a un potencial proporcionalment inferior que varia entre 6 i 12V, segons l’estat de sortida del convertidor.

Els dos El circuit IC 555 està configurat per funcionar com a controlador PWM modulat. L'entrada modulada s'aplica al pin número 5 de l'IC2, que compara el senyal amb les ones del triangle al seu pin número 6.

Això es tradueix en la generació de la sortida PWM en el pin # 3, que varia el seu cicle de treball en resposta al senyal modulador del pin # 5 de l'IC.

Un potencial creixent en aquest pin número 5 resulta en la generació de PWM o PWM amb cicles de treball més alts i viceversa.

Això implica que quan el opamp 741 respon amb un potencial creixent a causa de la pujada de la sortida de l’inversor, la sortida de l’IC2 555 amplia els seus impulsos PWM, mentre que quan la sortida de l’inversor baixa, el PWM s’estreny proporcionalment al pin número 3 de l’IC2.

Configuració del PWM amb Mosfets.

Quan els PWM de correcció automàtica anteriors s’integren amb les portes del mosfet de qualsevol inversor, permetrà que l’inversor controli el seu valor RMS automàticament en resposta a les condicions de càrrega.

Si la càrrega supera el PWM, la sortida de l’inversor tendeix a baixar, provocant que els PWM s’eixamplin, cosa que al seu torn farà que el mosfet s’encengui més fort i condueixi el transformador amb més corrent, compensant així l’excés de corrent de la càrrega.

Disseny # 2: utilitzant opamp i transistor

La següent idea tracta d'una versió opamp que es pot afegir amb inversors normals per aconseguir una regulació automàtica del voltatge de sortida en resposta a càrregues variables o voltatge de la bateria.

La idea és senzilla, tan bon punt la tensió de sortida creua un llindar de perill predeterminat, s’activa un circuit corresponent que, al seu torn, apaga els dispositius de potència de l’inversor d’una manera coherent, donant lloc a una tensió de sortida controlada dins d’aquest llindar concret.

L’inconvenient darrere de l’ús d’un transistor podria ser la qüestió de la histèresi, que podria fer que la commutació fos bastant més extensa i que resultés en una regulació de la tensió no tan precisa.

Els opamps, d'altra banda, poden ser immensament precisos, ja que canvien la regulació de la sortida dins d'un marge molt estret mantenint el nivell de correcció ajustat i precís.

El circuit de correcció automàtica de la tensió de càrrega del convertidor simple que es presenta a continuació es podria utilitzar eficaçment per a l’aplicació proposada i per regular la sortida d’un inversor dins dels límits desitjats.

El circuit de correcció de tensió de l’inversor proposat es pot entendre amb l’ajut dels punts següents:

Un sol opamp realitza la funció de comparador i de detector de nivell de tensió.

Funcionament del circuit

La CA d'alta tensió de la sortida del transformador es redueix utilitzant una xarxa divisòria de potencial fins a uns 14V.

Aquesta tensió es converteix en la tensió de funcionament, així com en la tensió de detecció del circuit.

La tensió reduïda mitjançant un divisor de potencial correspon proporcionalment en resposta a la tensió variable a la sortida.

El Pin3 de l’opamp s’estableix en una tensió de CC equivalent que correspon al límit que cal controlar.

Això es fa alimentant el voltatge límit màxim desitjat al circuit i, a continuació, ajustant 10 k predefinits fins que la sortida només augmenta i activi el transistor NPN.

Un cop feta la configuració anterior, el circuit es prepara per integrar-se amb l'inversor per obtenir les correccions previstes.

Com es pot veure, el col·lector del NPN ha d’estar connectat amb les portes dels mosfets de l’inversor que s’encarreguen d’alimentar el transformador d’inverter.

Aquesta integració garanteix que, sempre que la tensió de sortida tendeixi a creuar el límit establert, el NPN dispara a terra les portes dels mosfets i, per tant, restringeix qualsevol augment de la tensió, l’activació ON / OFF continua infinitament mentre el voltatge de sortida es mantingui al voltant del zona perillosa.

Cal tenir en compte que la integració NPN només seria compatible amb mosfets de canal N, si l’inversor porta mosfets de canal P, la configuració del circuit necessitaria una inversió completa del transistor i els pinouts d’entrada de l’opamp.

També s’ha de fer que la terra del circuit sigui comuna amb el negatiu de la bateria de l’inversor.

Disseny # 3: Introducció

Aquest circuit em va demanar un dels meus amics Mr.Sam, els constants recordatoris del qual em van impulsar a dissenyar aquest concepte tan útil per a aplicacions d’inversors.

El circuit d’inversors independent de càrrega / correcció de sortida o compensació de sortida que s’explica aquí és només a nivell conceptual i no he estat pràcticament provat, però la idea sembla factible pel seu disseny senzill.

Funcionament del circuit

Si observem la figura, veiem que tot el disseny és bàsicament un simple circuit generador de PWM construït al voltant de l’IC 555.

Sabem que en aquest disseny estàndard 555 PWM, els impulsos PWM es poden optimitzar canviant la proporció de R1 / R2.

Aquest fet s'ha aprofitat adequadament aquí per a l'aplicació de correcció de tensió de càrrega d'un inversor.
An optoacoblador fabricat segellant un LED / LDR s'ha utilitzat la disposició, on el LDR de l'opto- es converteix en un dels resistors del 'braç' del circuit PWM.

El LED de l’acoblador opto s’il·lumina a través del voltatge de la sortida de l’inversor o de les connexions de càrrega.

El voltatge de la xarxa es redueix adequadament mitjançant C3 i els components associats per alimentar el LED opto.

Després d’integrar el circuit a un inversor, quan el sistema s’alimenta (amb una càrrega adequada connectada), es pot mesurar el valor RMS a la sortida i es pot ajustar el valor predefinit P1 per fer que la tensió de sortida sigui prou adequada per a la càrrega.

Com configurar-lo

Aquesta configuració és probablement tot el que caldria.

Ara suposem que si augmenta la càrrega, el voltatge tendirà a caure a la sortida, la qual cosa farà que la intensitat del LED opto disminueixi.

La disminució de la intensitat del LED provocarà que l’IC optimitzi els seus impulsos PWM de manera que el RMS de la tensió de sortida augmenti, fent que el nivell de voltatge també pugi fins a la marca requerida, aquesta iniciació també afectarà la intensitat del LED que ara es tornarà brillant i, finalment, assolirà un nivell optimitzat automàticament que equilibrarà correctament les condicions de tensió de càrrega del sistema a la sortida.

Aquí la proporció de marca està pensada principalment per controlar el paràmetre requerit, per tant l’opto s’ha de col·locar adequadament a l’esquerra o al braç dret de la imatge Control PWM secció de l’IC.

El circuit es pot provar amb el disseny de l’inversor que es mostra en aquest circuit de 500 watts

Llista de peces

  • R1 = 330.000
  • R2 = 100K
  • R3, R4 = 100 ohms
  • D1, D2 = 1N4148,
  • D3, D4 = 1N4007,
  • P1 = 22K
  • C1, C2 = 0,01uF
  • C3 = 0,33uF / 400V
  • OptoCoupler = Casolà, mitjançant el segellat d'un LED / LDR cara a cara dins d'un contenidor a prova de llum.

PRECAUCIÓ: EL PROJECTE DE DISSENY NO ESTÀ AOLLLAT DE LA TENSIÓ DE LA RETEUR DE L'INVERTIDOR, EXERCICEU PRECAUCIÓ EXTREMA DURANT ELS PROCEDIMENTS DE PROVA I CONFIGURACIÓ.




Anterior: Feu aquest circuit de commutació operat per termo-tacte Següent: Feu aquest circuit de bomba EMF i aneu a la caça de fantasmes