Calculeu la bateria, el transformador i el MOSFET al convertidor

En aquest post aprenem a calcular correctament els paràmetres de l’inversor amb etapes associades, com ara la bateria i el transformador, calculant correctament els paràmetres que coincideixen.

Introducció

Fer un inversor tot sol pot ser molt divertit. No obstant això, si els resultats no són satisfactoris, es pot espatllar completament el propòsit del projecte.

Per instal·lar i configurar els diversos paràmetres de l’inversor, com la bateria i el transformador, amb el circuit real muntat, cal tenir especial cura i atenció per obtenir resultats òptims del muntatge.

L'article analitza com calcular i fer coincidir una bateria i un transformador amb el circuit corresponent i també informa sobre els possibles errors que es poden trobar i els respectius procediments de resolució de problemes.

L’article il·lumina els molts nouvinguts amb algunes de les pistes importants, que poden ser útils en configurar un circuit inversor amb la bateria i el transformador, de manera que es poden obtenir resultats òptims i eficients.

Càlcul de les especificacions del transformador i de la bateria

Mentre fent un inversor , cal tenir en compte generalment dos càlculs, a saber. el transformador i les potències de la bateria.

1) El transformador s'ha de tenir aproximadament el doble de la càrrega màxima que s'espera utilitzar amb l'inversor. Per exemple, si la càrrega prevista és de 200 watts, el transformador ha de tenir una potència mínima de 300 watts. D’aquesta manera s’assegurarà un bon funcionament de l’inversor i una menor generació de calor a partir del transformador.

El tensió nominal del transformador ha de ser lleugerament inferior a la tensió de la bateria dels inversors d'ona quadrada.

No obstant això, per als conceptes que impliquen PWM o SPWM, hauria de ser igual a la tensió mitjana aplicada a les portes dels MOSFET. Això es pot mesurar mesurant la tensió mitjana CC aplicada a la porta dels MOSFET des de l'etapa de l'oscil·lador. Per tant, suposem que la tensió de la bateria és de 12 V, però a causa del PWM, la vostra tensió de commutació mitjana de l’oscil·lador mostra 7,5 V CC, cosa que implica que el transformador ha de ser de 7,5-0-7,5 V i no de 12-0-12 V.

2) I la bateria Ah s'ha de classificar deu vegades més que la potència màxima actual de la càrrega. Per exemple, si la bateria té una potència de 12V i la càrrega és de 200 watts, dividir-ne 200 amb 12 ens proporciona 16 amperes. Per tant, la bateria Ah ha de ser deu vegades superior a aquesta amplificació nominal, és a dir, 160 Ah. D’aquesta manera, la bateria funcionarà amb una taxa de descàrrega de 0,1C saludable i proporciona una còpia de seguretat d’unes 8 hores.

Càlcul de la classificació MOSFET

Calcular MOSFET per a un inversor és realment molt senzill. Cal tenir en compte el fet que els MOSFET no són res més que interruptors electrònics i s'ha de classificar igual que els nostres interruptors mecànics. És a dir, les tensions i corrents nominals del MOSFET s’han de seleccionar adequadament de manera que, fins i tot amb la càrrega màxima especificada, el funcionament del MOSFET estigui ben dins del seu nivell de desglossament.

Per assegurar la condició anterior, podeu consultar el document full de dades del mosfet i comproveu els paràmetres del voltatge de la font de drenatge i del corrent de drenatge continu del dispositiu, de manera que tots dos valors estiguin molt per sobre dels valors de consum màxim de la càrrega o es seleccionin amb marges apreciables.

Suposem que si la càrrega està assignada a 200 watts, dividint-la amb la tensió de la bateria de 12V obtindrem 16 amperes. Per tant, el MOSFET es podria seleccionar amb voltatges de 24V a 36V com a tensió de drenatge ( Vdss ), i de 24 a 30 a com a corrent de drenatge continu ( Id ).

Prenguem l’exemple del MOSFET de la imatge superior, aquí la tensió màxima tolerable Vdss del MOSFET especificat és de 75V i l’identificador màxim de corrent tolerable és de 209 amperes, quan s’utilitza amb dissipador de calor adequat. Significa que aquest MOSFET es pot utilitzar de forma segura per a totes les aplicacions en què la potència de càrrega no superi els 14.000 watts.

Això s’encarrega dels MOSFET i garanteix un funcionament perfecte dels dispositius fins i tot en condicions de plena càrrega, però no oblideu muntar-los en dissipadors de calor dimensionats adequadament.

Després d’adquirir tots els components necessaris tal com s’ha explicat anteriorment, seria important que es comprovessin la compatibilitat entre ells.

Només la bateria, que és un dels membres més crucials, esperem que no requereixi cap comprovació prèvia, ja que les condicions impreses i el voltatge carregat haurien de ser suficients per demostrar la seva fiabilitat. Aquí se suposa que l'estat de la bateria és bo i que és relativament nou i 'saludable'.

Comprovació del transformador

El transformador, que és el component més important de l’inversor, necessita segurament una avaluació tècnica exhaustiva. Es pot fer de la següent manera:

El valoració del transformador es pot comprovar millor en ordre invers, és a dir, mitjançant la connexió del bobinatge de major voltatge a l’entrada de corrent altern i la comprovació del bobinat oposat per a les sortides especificades. Si els valors actuals de la secció de baixa tensió es troben dins dels límits màxims d’un multi-provador normal (DMM) normal, es pot comprovar activant l’AC de dalt i connectant el comptador (ajustat a, per exemple, CA 20 Amp) sinuós rellevant.

Mantingueu les puntes del comptador connectades a través dels terminals de bobinatge durant un parell de segons per obtenir les lectures directament al comptador. Si la lectura coincideix amb el corrent del transformador especificat o, si més no, és a prop, significa que el transformador està bé.

Unes lectures més baixes significarien un enrotllament del transformador defectuós o mal valorat. En general, el circuit muntat ha de comprovar-se si hi ha sortides d’oscil·lació adequades a les bases dels transistors de potència o dels MOSFET.

Això es pot fer connectant el circuit a la bateria, però sense incloure el transformador inicialment. La comprovació s'ha de fer amb un bon mesurador de freqüència o, si és possible, amb un oscil·loscopi. Si no apareixen els gadgets anteriors, es poden fer proves crues amb uns auriculars normals.

Connecteu la presa per a auriculars a les bases dels transistors de potència corresponents per obtenir un fort so de zumbit als auriculars, confirmant el bon funcionament de les etapes de l’oscil·lador.

Les confirmacions anteriors haurien de ser suficients per demanar-vos que configureu totes les seccions juntes. Connecteu el transformador al transistor corresponent o als terminals dels dispositius de potència. Assegureu-vos que els dispositius de potència estan correctament integrats amb el etapa oscil·ladora .

Instal·lació de la configuració final del convertidor

Finalment, la bateria es pot connectar a les entrades d'alimentació de la configuració anterior, no us oblideu d'incloure un FUSIBLE de sèrie adequat amb la bateria positiva. La sortida del transformador ara es pot connectar amb la càrrega màxima especificada i es pot encendre la potència.

Si tot està connectat correctament, la càrrega hauria de començar a funcionar a la màxima potència, si no, aleshores hi ha alguna cosa malament en l’etapa del circuit. Atès que la secció de l’oscil·lador es va comprovar adequadament abans de les instal·lacions finals, segurament l’error pot tenir lloc a l’etapa del dispositiu de potència.

Si la fallada està associada a sortides de baixa potència, es poden modificar les resistències de base per a possibles falles o es poden reduir afegint resistències paral·leles a les seves resistències de base existents.

Es poden comprovar els resultats tal com es va comentar anteriorment, si els resultats són positius i si trobeu millores en les sortides de potència, es poden modificar les resistències segons es desitgi, fins que es lliuri la potència de sortida esperada.

Tanmateix, això pot conduir a un escalfament addicional dels dispositius i s’ha d’observar la precaució necessària per mantenir-los sota control incloent ventiladors de refrigeració o augmentant les dimensions del dissipador de calor.

Tanmateix, si la falla s’acompanya amb el bufat del fusible, significaria un definit curtcircuit en algun lloc de l’etapa de poder.

Resolució de problemes de les connexions del convertidor

El problema també pot indicar que hi ha un dispositiu d’alimentació connectat incorrectament, un dispositiu d’alimentació en tensió a causa d’un possible curtcircuit entre els terminals de sortida del dispositiu d’alimentació o qualsevol dels terminals que cal mantenir perfectament allunyats els uns dels altres.

Un cop explicades algunes de les possibilitats anteriors mentre es configura un inversor de manera òptima, un coneixement exhaustiu de l’electrònica es converteix en una necessitat absoluta per part de la persona que pot estar implicada en la construcció, sense la qual cosa el procediment amb el projecte es pot comprometre d’alguna manera.