Κύκλωμα μετατροπέα PWM Sinewave 1500 watt

Ένα βασικό αλλά αρκετά αποτελεσματικό κύκλωμα μετατροπέα sinewwave 1500W PWM μπορεί να μελετηθεί σε αυτήν την ανάρτηση. Ο σχεδιασμός χρησιμοποιεί πολύ συνηθισμένα εξαρτήματα για την επίτευξη ενός ισχυρού τύπου SPWM κύκλωμα μετατροπέα .

Κύριες προδιαγραφές

Ισχύς εξόδου: Ρυθμιζόμενη από 500 watt έως 1500 watt

Τάση εξόδου: 120V ή 220V σύμφωνα με τις προδιαγραφές του μετασχηματιστή

Συχνότητα εξόδου: 50Hz ή 60Hz σύμφωνα με τις απαιτήσεις.

Λειτουργική ισχύς: 24V έως 48V

Ρεύμα: Ανάλογα με τις βαθμολογίες Mosfet και μετασχηματιστή

Κυματομορφή εξόδου: SPWM (μπορεί να φιλτραριστεί για να επιτύχει ένα καθαρό κύμα)

Ο σχεδιασμός

Ο προτεινόμενος μετατροπέας 1500 Watt PWM sinewave έχει σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας εξαιρετικά βασική ιδέα μέσω ενός ζεύγους IC 4017 και ενός ενιαίου IC 555.

Σε αυτήν την έννοια, η λογική αλληλουχίας από την έξοδο του IC 4017 διαμορφώνεται επιλέγοντας και παρακάμπτοντας τα επόμενα pinouts, έτσι ώστε η προκύπτουσα αλληλουχία να παράγει ένα αξιοπρεπές SPWM, όπως η ενεργοποίηση των συνδεδεμένων mosfets και του μετασχηματιστή.

Το πλήρες σχήμα μπορεί να απεικονιστεί στο ακόλουθο διάγραμμα:

Η λειτουργία του μετατροπέα μπορεί να γίνει κατανοητή από την ακόλουθη εξήγηση:

Λειτουργία κυκλώματος

Οπως φαίνεται, δύο IC 4017 καταρρέουν για να σχηματίσει ένα λογικό κύκλωμα αλληλουχίας 18 ακίδων, όπου κάθε αρνητικός παλμός ή συχνότητα από το IC 555 παράγει μια μεταβαλλόμενη ακολουθία εξόδου σε κάθε μία από τις υποδεικνυόμενες εξόδους των δύο 4017 ICs, ξεκινώντας από τον πείρο # 9 του άνω IC έως τον πείρο # 2 του κάτω IC, όταν η ακολουθία επαναφέρεται για να ξεκινήσει εκ νέου ο κύκλος.

Μπορούμε να δούμε ότι η έξοδος του IC 4017 αξιοποιείται έξυπνα παρακάμπτοντας και συνδυάζοντας σύνολα pinout εξόδου έτσι ώστε η μετάβαση στα mosfets να επιτυγχάνει το ακόλουθο είδος κυματομορφής:

Σύμφωνα με την κυματομορφή, οι ακολουθίες έναρξης και τέλους φαίνονται να παραλείπονται με την εξάλειψη των σχετικών pinouts του IC, ομοίως, το δεύτερο και το 6ο pinouts παραλείπονται επίσης, ενώ το δεύτερο, 4ο, 5ο, 6ο pinouts ενώνονται για επιτυγχάνοντας μια αξιοπρεπή μορφή παλμού SPWM στις εξόδους των δύο 4017 IC.

Απόδειξη βίντεο (παράδειγμα 100 watt)

Ο στόχος πίσω από αυτήν τη λογική διαμόρφωση

Η παραπάνω εμφανιζόμενη κυματομορφή επιλέγεται έτσι ώστε να μπορεί να αναπαράγει την πραγματική ημιτονοειδή ή ημιτονοειδή κυματομορφή όσο το δυνατόν πιο κοντά.

Εδώ μπορούμε να δούμε ότι τα αρχικά μπλοκ εξαλείφονται έτσι ώστε η κυματομορφή SPWM να μπορεί να ταιριάζει με την αρχική χαμηλότερη τιμή RMS του πραγματικού sinewave, τα επόμενα δύο εναλλακτικά μπλοκ μιμούνται το μέσο αυξανόμενο RMS σε ένα sinewave, ενώ τα κεντρικά 3 μπλοκ προσπαθούν να αντιγράψουν το μέγιστο ένα εκθετικά αυξανόμενο κύμα.

Όταν η παραπάνω μορφή PWM εφαρμόζεται στις πύλες των mosfets, τα mosfets εκτελούν εναλλάξ την εναλλαγή του πρωτεύοντος μετασχηματιστή με την ίδια ίδια μορφή μεταγωγής με τρόπο ώθησης.

Αυτό αναγκάζει το δευτερεύον να ακολουθεί συγχρόνως το μοτίβο επαγωγής με μια ίδια κυματομορφή που τελικά οδηγεί στη δημιουργία του απαιτούμενου AC 220V, έχοντας το παραπάνω πρότυπο κυματομορφής SPWM. Ένα κατάλληλα διαστατικό φίλτρο LC κατά μήκος της περιέλιξης εξόδου του μετασχηματιστή μπορεί τελικά να επιτρέψει στη δευτερεύουσα πλευρά να επιτύχει μια τέλεια χαραγμένη ημιτονοειδή κυματομορφή.

Επομένως, όταν η προκύπτουσα έξοδος αυτού του SPWM φιλτράρεται, ελπίζουμε να έχει ως αποτέλεσμα την αναπαραγωγή μιας εξόδου σήματος που θα μπορούσε να είναι κατάλληλη για τη λειτουργία των περισσότερων ηλεκτρικών συσκευών.

Η σκηνή του ταλαντωτή

Εδώ χρησιμοποιείται ένα συνηθισμένο αστάρι IC 555 για τη δημιουργία των απαιτούμενων παλμών ρολογιού για την τροφοδοσία των διαδοχικών 4017 ICs και για την ενεργοποίηση της λογικής αλληλουχίας μεταξύ των pinout εξόδου τους.

Τα R1, R2 και C1 που σχετίζονται με το IC 555 πρέπει να υπολογίζονται με ακρίβεια, έτσι ώστε ο πείρος # 3 να μπορεί να παράγει περίπου 900Hz συχνότητα σε περίπου 50% κύκλο λειτουργίας. Απαιτείται έξοδος 900 Hz, έτσι ώστε η αλληλουχία στα συνολικά 18 pinouts των 4017 ICs να προκαλεί την ενεργοποίηση των BJT στα 50 Hz στα δύο κανάλια και στα 150 Hz περίπου για τον τεμαχισμό των μεμονωμένων μπλοκ των 50 Hz.

Σχετικά με το Mosfets και το Transformer

Τα mosfets και ο μετασχηματιστής του παραπάνω εξηγημένου κυκλώματος μετατροπέα SPWM 1500 watt είναι τα δύο στοιχεία που καθορίζουν τη συνολική ισχύ εξόδου. Για έξοδο 1500 watt, βεβαιωθείτε ότι η τροφοδοσία της μπαταρίας δεν είναι μικρότερη από 48V, στα 500 Ah, ενώ ο μετασχηματιστής θα μπορούσε να είναι οπουδήποτε περίπου 40-0-40V / 40 amp. Τα mosfets μπορεί να είναι IRFS4620TRLPBF το καθένα εάν χρησιμοποιείται μπαταρία 48V, ένα ζευγάρι από αυτά τα mosfets θα απαιτηθεί παράλληλα σε κάθε κανάλι για να εξασφαλιστεί η σωστή παράδοση των πλήρων 1500 Watt στην έξοδο

Εάν έχετε αμφιβολίες ή εξατομικευμένα ερωτήματα, μη διστάσετε να τα προσθέσετε στα παρακάτω σχόλια για να λάβετε γρήγορες σχετικές απαντήσεις.