A la següent publicació es presenta un circuit inversor d’ona sinusoïdal molt senzill però molt sofisticat. L’ús del PWM IC TL494 no només fa que el disseny sigui extremadament econòmic amb el seu recompte de peces, sinó que també sigui molt eficient i precís.
Ús de TL494 per al disseny
El IC TL494 és un IC PWM especialitzat i està dissenyat idealment per adaptar-se a tot tipus de circuits que requereixen sortides precises basades en PWM.
El xip té totes les funcions necessàries incorporades per generar PWM precisos que es poden personalitzar segons les especificacions de l’aplicació dels usuaris.
Aquí comentem un versàtil circuit inversor d’ona sinusoïdal modificat basat en PWM que incorpora l’IC TL494 per al processament PWM avançat requerit.
En referència a la figura anterior, les diferents funcions de pinout de l’IC per implementar les operacions de l’inversor PWM es poden entendre amb els punts següents:
Funció Pinout de l'IC TL494
El pin # 10 i el pin # 9 són les dues sortides de l'IC que estan disposades a funcionar en tàndem o en una configuració de tòtem, és a dir, que tots dos pinouts mai no seran positius junts, sinó que oscil·laran alternativament de tensió positiva a zero, és a dir, quan el pin # 10 és positiu, el pin # 9 llegirà zero volts i viceversa.
El CI està habilitat per produir la sortida de tòtem anterior enllaçant el pin # 13 amb el pin # 14, que és el pin de sortida de voltatge de referència del circuit configurat a + 5V.
Així, sempre que el pin # 13 estigui equipat amb aquesta referència de + 5V, permet a l'IC produir sortides de commutació alternatives, però si el pin # 13 està connectat a terra, les sortides de l'IC es veuen obligades a canviar en mode paral·lel (mode de finalització única), és a dir, ambdues sortides pin10 / 9 començaran a canviar juntes i no alternativament.
El pin 12 de l’IC és el pin de subministrament de l’IC que es pot veure connectat a la bateria mitjançant unes resistències de 10 ohm que filtra qualsevol possible espiga o una commutació de sobretensió de l’IC.
El pin # 7 és la base principal del CI mentre que el pin # 4 i el pin # 16 es posen a terra per a alguns propòsits especificats.
El pin # 4 és el DTC o el pinout de control de temps mort de l’IC que determina el temps mort o l’espai entre els períodes d’encès de les dues sortides de l’IC.
Per defecte s’ha de connectar a terra de manera que l’IC generi un període mínim durant el “temps mort”, però per aconseguir períodes de temps morts més alts, aquest pinout es pot subministrar amb una tensió variable externa de 0 a 3,3 V que permet una temps mort controlable del 0 al 100%.
El pin # 5 i el pin # 6 són els pinouts de freqüència de l’IC que s’han de connectar amb una xarxa externa Rt, Ct (resistència, condensador) per configurar la freqüència necessària a través dels pinouts de sortida de l’IC.
Qualsevol dels dos es pot modificar per ajustar la freqüència requerida, en el circuit inversor modificat PWM proposat utilitzem una resistència variable per habilitar-la. Es pot ajustar per assolir una freqüència de 50Hz o 60Hz als pins 9/10 de l’IC segons els requisits, per part de l’usuari.
L'IC TL 494 compta amb una xarxa opamp doble configurada internament com a amplificadors d'error, que es col·loquen per corregir i dimensionar els cicles de treball de commutació de sortida o els PWM segons les especificacions de l'aplicació, de manera que la sortida produeix PWM precisos i garanteix una perfecta personalització de RMS per a l’etapa de sortida.
Funció d'amplificador d'errors
Les entrades dels amplificadors d'error es configuren a través de pin15 i pin16 per a un dels amplificadors d'error i pin1 i pin2 per al segon amplificador d'error.
Normalment, només s’utilitza un amplificador d’error per a la configuració automàtica de PWM, i l’altre amplificador d’errors es manté latent.
Com es pot veure al diagrama, l'amperador d'error amb les entrades a pin15 i pin16 es torna inactiu posant a terra el pin16 que no inverteix i connectant el pin15 d'inversió a + 5V amb pin14.
Així, internament, l'amplificador d'error associat amb els pins anteriors roman inactiu.
No obstant això, l'amplificador d'error que té el pin1 i el pin2 com a entrades s'utilitza eficaçment aquí per a la implementació de la correcció PWM.
La figura mostra que el pin 1, que és l’entrada no inversora de l’ampli d’error, està connectat al pin de referència 5V # 14, mitjançant un divisor de potencial ajustable mitjançant un pot.
L'entrada d'inversió està connectada amb el pin3 (pin de retroalimentació) de l'IC, que en realitat és la sortida dels amplificadors d'error, i permet formar un bucle de retroalimentació per al pin1 de l'IC.
La configuració anterior pin1 / 2/3 permet configurar amb precisió els PWM de sortida ajustant el pot del pin # 1.
D’aquesta manera es conclou la principal guia d’implementació de pinout n per al convertidor d’ona sinusoïdal modificada discutit mitjançant l’IC TL494.
Etapa de potència de sortida del convertidor
Ara, per a l'etapa de potència de sortida, podem visualitzar un parell de mosfets que s'utilitzen, impulsats per una etapa de tracció push push BJT.
L’etapa BJT garanteix una plataforma de commutació ideal per als mosquetets proporcionant als mosquetets problemes mínims d’inductància perduda i una descàrrega ràpida de la capacitat interna dels peus. Les resistències de porta de la sèrie impedeixen que els transitoris intentin obrir-se pas al fet garantint així que les operacions siguin totalment segures i eficients.
Els drenatges de mosfet estan connectats amb un transformador de potència que podria ser un transformador normal de ferro amb una configuració primària de 9-0-9V si la bateria de l’inversor té 12V i la secundària pot ser de 220V o 120V segons les especificacions del país de l’usuari. .
La potència de l’inversor està bàsicament determinada per la potència del transformador i la capacitat de la bateria AH, es poden modificar aquests paràmetres segons l’elecció individual.
Utilitzant el transformador de ferrita
Per fabricar un inversor d’ona sinusoïdal PWM compacte, el transformador de nucli de ferro es pot substituir per un transformador de nucli de ferrita. Els detalls sinuosos del mateix es poden veure a continuació:
En utilitzar filferro de coure super esmaltat:
Primària: Vent central de 5 x 5 girs, amb 4 mm (dos fils de 2 mm enrotllats en paral·lel)
Secundària: Vent de 200 a 300 voltes de 0,5 mm
Nucli: qualsevol nucli EE adequat que sigui capaç d’acomodar-los còmodament.
Circuit inversor de pont complet TL494
El següent disseny es pot utilitzar per fer circuits inverter de pont complet o pont H amb IC TL 494.
Com es pot veure, s’utilitza una combinació de mosfets de canal p i canal n per crear la xarxa de pont completa, cosa que fa que les coses siguin bastant senzilles i eviti la complexa xarxa de condensadors d’arrencada, que normalment es fan necessaris per als inversors de pont complet que només tinguin n canal de mosfet.
Tot i que la incorporació de mosfets de canal p al costat alt i el canal n al costat baix fa que el disseny sigui propens a problemes de disparació.
Per evitar la disparació, s’ha d’assegurar un temps mort suficient amb l’IC TL 494 i evitar així qualsevol possibilitat d’aquesta situació.
Les portes IC 4093 s’utilitzen per garantir un aïllament perfecte dels dos costats de la conducció del pont complet i una commutació correcta del transformador primari.
Resultats de simulació
Anterior: Circuit d’altaveus de l’amplificador activat amb música Següent: Circuit de carregador de bateria solar PWM
