Σε αυτήν την ανάρτηση συζητάμε για την κατασκευή ενός κυκλώματος μετατροπέα 5000 watt που ενσωματώνει έναν μετασχηματιστή πυρήνα φερρίτη και συνεπώς είναι εξαιρετικά συμπαγής από τους συμβατικούς αντίστοιχους πυρήνες σιδήρου.

Διάγραμμα μπλοκ

Λάβετε υπόψη ότι μπορείτε να μετατρέψετε αυτόν τον μετατροπέα πυρήνα φερρίτη σε οποιαδήποτε επιθυμητή ισχύ, από 100 watt σε 5 kva ή σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας.

Η κατανόηση του παραπάνω διαγράμματος μπλοκ είναι αρκετά απλή:

Η είσοδος DC που μπορεί να είναι μέσω μπαταρίας 12V, 24V ή 48V ή ηλιακού πλαισίου εφαρμόζεται σε έναν φερρίτη μετατροπέα, ο οποίος τον μετατρέπει σε έξοδο 220V AC υψηλής συχνότητας, στα 50 kHz περίπου.

Αλλά επειδή η συχνότητα των 50 kHz ενδέχεται να μην είναι κατάλληλη για τις οικιακές μας συσκευές, πρέπει να μετατρέψουμε αυτό το AC υψηλής συχνότητας στα απαιτούμενα 50 Hz / 220V ή 120V AC / 60Hz.

Αυτό υλοποιείται μέσω ενός σταδίου μετατροπέα H-bridge, ο οποίος μετατρέπει αυτή την υψηλή συχνότητα σε έξοδο στο επιθυμητό 220V AC.

Ωστόσο, για αυτό το στάδιο H-γέφυρας θα χρειαζόταν μια μέγιστη τιμή των 220V RMS, που είναι περίπου 310V DC.

Αυτό επιτυγχάνεται χρησιμοποιώντας ένα στάδιο ανορθωτή γέφυρας, το οποίο μετατρέπει την υψηλή συχνότητα 220V σε 310 V DC.

Τέλος, αυτή η τάση διαύλου 310 V DC μετατρέπεται σε 220 V 50 Hz χρησιμοποιώντας τη γέφυρα H.

Μπορούμε επίσης να δούμε ένα ταλαντωτή 50 Hz που τροφοδοτείται από την ίδια πηγή DC. Αυτός ο ταλαντωτής είναι στην πραγματικότητα προαιρετικός και μπορεί να απαιτείται για κυκλώματα γέφυρας Η που δεν έχουν τον δικό τους ταλαντωτή. Για παράδειγμα, εάν χρησιμοποιούμε τρανζίστορ με βάση H-γέφυρα τότε ίσως χρειαζόμαστε αυτό το στάδιο ταλαντωτή για να λειτουργήσουμε τα υψηλά και χαμηλά πλαϊνά mosfets ανάλογα.

ΕΚΣΥΓΧΡΟΝΙΖΩ: Ίσως θελήσετε να μεταβείτε απευθείας στο νέο ενημερωμένο ' ΑΠΛΟΥΣΤΕΥΜΕΝΟΣ ΣΧΕΔΙΑΣΜΟΣ ', κοντά στο κάτω μέρος αυτού του άρθρου, το οποίο εξηγεί μια τεχνική ενός βήματος για την απόκτηση ημιτονοειδούς εξόδου 5 kva χωρίς μετασχηματιστή αντί να περάσει από μια σύνθετη διαδικασία δύο βημάτων, όπως συζητείται στις παρακάτω έννοιες:

Ένας απλός σχεδιασμός μετατροπέα Ferrite Cote

Πριν μάθουμε την έκδοση 5kva, εδώ είναι ένας απλούστερος σχεδιασμός κυκλώματος για τους νεοεισερχόμενους. Αυτό το κύκλωμα δεν χρησιμοποιεί κανένα εξειδικευμένο IC προγράμματος οδήγησης, αλλά λειτουργεί μόνο με N-channel MOSFETS και a στάδιο εκκίνησης.

Το πλήρες διάγραμμα κυκλώματος φαίνεται παρακάτω:

Απλός σχεδιασμός μετατροπέα Ferrite Cote

400V, 10 amp MOSFET IRF740 Προδιαγραφές

Στο παραπάνω απλό κύκλωμα μετατροπέα φερρίτη 12V έως 220V AC μπορούμε να δούμε μια έτοιμη μονάδα μετατροπέα 12V έως 310V DC να χρησιμοποιείται. Αυτό σημαίνει ότι δεν χρειάζεται να φτιάξετε έναν σύνθετο μετασχηματιστή βασισμένο σε φερρίτη. Για τους νέους χρήστες αυτή η σχεδίαση μπορεί να είναι πολύ επωφελής καθώς μπορούν να δημιουργήσουν γρήγορα αυτόν τον μετατροπέα χωρίς να εξαρτώνται από περίπλοκους υπολογισμούς και επιλογές πυρήνα φερρίτη.

Προϋποθέσεις σχεδίασης 5 kva

Πρώτα πρέπει να βρείτε τροφοδοτικό 60V DC για τροφοδοσία του προτεινόμενου κυκλώματος μετατροπέα 5kVA. Η πρόθεση είναι να σχεδιαστεί ένας μετατροπέας μεταγωγής που θα μετατρέψει την τάση DC 60V σε υψηλότερη 310V με χαμηλωμένο ρεύμα.

Η τοπολογία που ακολουθείται σε αυτό το σενάριο είναι η τοπολογία push-pull που χρησιμοποιεί μετασχηματιστή με αναλογία 5:18. Για ρύθμιση τάσης που ίσως χρειαστείτε και το τρέχον όριο - όλα τροφοδοτούνται από πηγή τάσης εισόδου. Επίσης με τον ίδιο ρυθμό, ο μετατροπέας επιταχύνει το επιτρεπόμενο ρεύμα.

Όταν πρόκειται για πηγή εισόδου 20Α, είναι δυνατό να λάβετε 2 - 5Α. Ωστόσο, η μέγιστη τάση εξόδου αυτού του μετατροπέα 5kva είναι περίπου 310V.

Ferrite Transformer και Mosfet Προδιαγραφές

Όσον αφορά την αρχιτεκτονική, ο μετασχηματιστής Tr1 έχει 5 + 5 κύριες στροφές και 18 για δευτερεύουσες. Για εναλλαγή, μπορείτε να χρησιμοποιήσετε 4 + 4 MOSFET (τύπος IXFH50N20 (50A, 200V, 45mR, Cg = 4400pF). Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε MOSFET οποιασδήποτε τάσης με Uds 200V (150V) μαζί με την ελάχιστη αγώγιμη αντίσταση. Η αντίσταση πύλης που χρησιμοποιείται και η αποτελεσματικότητά της σε ταχύτητα και χωρητικότητα πρέπει να είναι εξαιρετική.

Το τμήμα φερρίτη Tr1 είναι κατασκευασμένο περίπου 15x15 mm φερρίτη c. Ο επαγωγέας L1 έχει σχεδιαστεί χρησιμοποιώντας πέντε δακτυλίους σκόνης σιδήρου που μπορεί να τυλιχτούν ως σύρματα. Για πυρήνα επαγωγέα και άλλα σχετικά εξαρτήματα, μπορείτε πάντα να το αποκτήσετε από παλιούς μετατροπείς (56v / 5V) και εντός των σταδίων τους.

Χρησιμοποιώντας ένα ολοκληρωμένο ολοκληρωμένο Bridge

Για ολοκληρωμένο κύκλωμα μπορεί να αναπτυχθεί το IC IR2153. Οι έξοδοι των IC θα μπορούσαν να θεωρηθούν buffered με στάδια BJT. Επιπλέον, λόγω της μεγάλης χωρητικότητας της πύλης, είναι σημαντικό να χρησιμοποιήσετε τα buffer με τη μορφή συμπληρωματικών ζευγών ενισχυτή ισχύος, μερικά από τα τρανζίστορ BD139 και BD140 NPN / PNP κάνουν τη δουλειά καλά.

Το εναλλακτικό IC μπορεί να είναι SG3525

Μπορείτε επίσης να προσπαθήσετε να χρησιμοποιήσετε άλλα κυκλώματα ελέγχου όπως SG3525 . Επίσης, μπορείτε να αλλάξετε την τάση της εισόδου και να εργαστείτε σε άμεση σύνδεση με το δίκτυο για σκοπούς δοκιμής.

Η τοπολογία που χρησιμοποιείται σε αυτό το κύκλωμα έχει τη δυνατότητα γαλβανικής απομόνωσης και η συχνότητα λειτουργίας είναι περίπου 40 kHz. Σε περίπτωση που έχετε προγραμματίσει να χρησιμοποιήσετε το μετατροπέα για μια μικρή λειτουργία, δεν ψύχετε, αλλά για μεγαλύτερη λειτουργία φροντίστε να προσθέσετε ένα ψυκτικό μέσο χρησιμοποιώντας ανεμιστήρες ή μεγάλες ψύκτρες. Το μεγαλύτερο μέρος της ισχύος χάνεται στις διόδους εξόδου και η τάση Schottky πηγαίνει χαμηλή γύρω στα 0,5V.

Η είσοδος 60V θα μπορούσε να αποκτηθεί τοποθετώντας 5 αριθμούς 12V μπαταριών σε σειρά, η βαθμολογία Ah κάθε μπαταρίας πρέπει να έχει βαθμολογία 100 Ah.

DATASHEET IR2153

Μην χρησιμοποιήσετε το BD139 / BD140, αντί να χρησιμοποιήσετε το BC547 / BC557, για το παραπάνω στάδιο του προγράμματος οδήγησης.

Στάδιο υψηλής συχνότητας 330V

Τα 220V που λαμβάνονται στην έξοδο του TR1 στο παραπάνω κύκλωμα μετατροπέα 5 kva εξακολουθούν να μην μπορούν να χρησιμοποιηθούν για τη λειτουργία κανονικών συσκευών, καθώς το περιεχόμενο AC θα ταλαντεύεται στη συχνότητα εισόδου 40 kHz. Για τη μετατροπή των παραπάνω 40 kHz 220V AC σε 220V 50 Hz ή 120V 60Hz AC, απαιτούνται περαιτέρω στάδια όπως αναφέρεται παρακάτω:

Πρώτα, τα 220V 40kHz θα πρέπει να διορθωθούν / φιλτραριστούν μέσω ενός ανορθωτή γέφυρας που αποτελείται από διόδους γρήγορης ανάκτησης με ονομαστική ισχύ περίπου 25 αμπέρ 300V και 10uF / 400V πυκνωτές.

Μετατροπή 330 V DC σε 50 Hz 220 V AC

Στη συνέχεια, αυτή η ανορθωμένη τάση που θα ανυψώσει τώρα έως περίπου 310V θα πρέπει να παλμούς στα απαιτούμενα 50 ή 60 Hz μέσω ενός άλλου κυκλώματος μετατροπέα πλήρους γέφυρας όπως φαίνεται παρακάτω:

Τα τερματικά με την ένδειξη «φορτίο» θα μπορούσαν τώρα να χρησιμοποιηθούν άμεσα ως η τελική έξοδος για τη λειτουργία του επιθυμητού φορτίου.

Εδώ τα mosfets θα μπορούσαν να είναι IRF840 ή οποιοσδήποτε ισοδύναμος τύπος θα κάνει.

Πώς να τυλίξετε το Ferrite Transformer TR1

Ο μετασχηματιστής TR1 είναι η κύρια συσκευή που είναι υπεύθυνη για την αύξηση της τάσης στα 220V στα 5kva, καθώς βασίζεται σε φερρίτη και κατασκευάζεται πάνω από μερικούς πυρήνες φερρίτη ΕΕ όπως περιγράφεται παρακάτω:

Δεδομένου ότι η εν λόγω ισχύς είναι τεράστια στα περίπου 5kvs, οι πυρήνες Ε πρέπει να έχουν τρομερό μέγεθος, θα μπορούσε να δοκιμαστεί ένας φερρίτης Ε-πυρήνας τύπου Ε80.

Θυμηθείτε ότι ίσως χρειαστεί να ενσωματώσετε περισσότερους από 1 πυρήνα Ε, μπορεί να είναι 2 ή 3 Ε πυρήνες μαζί, τοποθετημένοι δίπλα-δίπλα για την επίτευξη της τεράστιας ισχύος 5KVA από τη διάταξη.

Χρησιμοποιήστε το μεγαλύτερο που μπορεί να είναι διαθέσιμο και τυλίξτε τις 5 + 5 στροφές χρησιμοποιώντας 10 αριθμούς από 20 SWG σμάλτο χάλκινο σύρμα παράλληλα.

Μετά από 5 στροφές, σταματήστε την κύρια περιέλιξη μονώστε το στρώμα με μονωτική ταινία και ξεκινήστε τις δευτερεύουσες 18 στροφές πάνω από αυτές τις 5 κύριες στροφές. Χρησιμοποιήστε παράλληλα 5 σκέλη από 25 σούπερ σμάλτο SWG με σμάλτο για να τυλίξετε τις δευτερεύουσες στροφές.

Μόλις ολοκληρωθούν οι 18 στροφές, τερματίστε τη στα άκρα εξόδου του μπομπίνα, μονώστε με ταινία και τυλίξτε τις υπόλοιπες 5 κύριες στροφές για να ολοκληρώσετε το κατασκευή φερρίτη TR1 . Μην ξεχάσετε να συμμετάσχετε στο τέλος των πρώτων 5 στροφών με την έναρξη της κύριας περιέλιξης των 5 πρώτων στροφών.

“κωδικός χρώματος αντίστασης μεμβράνης άνθρακα ”

Μέθοδος συναρμολόγησης E-Core

Το παρακάτω διάγραμμα δίνει μια ιδέα σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο μπορούν να χρησιμοποιηθούν περισσότεροι από 1 πυρήνας Ε για την υλοποίηση του παραπάνω σχεδιασμού μετασχηματιστή μετατροπέα φερρίτη 5 KVA:

Ε80 πυρήνας φερρίτη

Σχόλια από τον κ. Sherwin Baptista

Αγαπητοί,

Στο παραπάνω έργο για τον μετασχηματιστή, δεν χρησιμοποίησα διαχωριστικά μεταξύ των βασικών κομματιών, το κύκλωμα λειτούργησε καλά με το trafo cool κατά τη λειτουργία. Πάντα προτιμούσα έναν πυρήνα EI.

Πάντα έστρεψα τα trafos σύμφωνα με τα υπολογισμένα δεδομένα μου και στη συνέχεια τα χρησιμοποίησα.

Όλο και περισσότερο το trafo είναι ένας πυρήνας EI, ο διαχωρισμός των τεμαχίων φερρίτη ήταν μάλλον εύκολος από την κατάργηση ενός πυρήνα ΕΕ.

Προσπάθησα επίσης να ανοίξω trafos πυρήνα EE, αλλά δυστυχώς κατέληξα να σπάσω τον πυρήνα ενώ τον χωρίζω.

Ποτέ δεν θα μπορούσα να ανοίξω έναν πυρήνα ΕΕ χωρίς να σπάσω τον πυρήνα.

Σύμφωνα με τα ευρήματά μου, λίγα πράγματα θα έλεγα ως συμπέρασμα:

--- Αυτά τα τροφοδοτικά με μη κενωμένα πυρήνα trafos δούλεψαν καλύτερα. (Περιγράφω το trafo από ένα παλιό τροφοδοτικό atx pc αφού το χρησιμοποίησα μόνο. Τα τροφοδοτικά του υπολογιστή δεν αποτυγχάνουν τόσο εύκολα, εκτός εάν είναι ένας πυκνωτής πυρκαγιάς ή κάτι άλλο.) ---

--- Τα αναλώσιμα που είχαν trafos με λεπτά διαχωριστικά συχνά αποχρωματίστηκαν και απέτυχαν να ηρεμήσουν νωρίς. (Αυτό έμαθα από την εμπειρία από μέχρι σήμερα αγόρασα πολλά μεταχειρισμένα τροφοδοτικά για να τα μελετήσω) ---

--- Τα πολύ φθηνότερα τροφοδοτικά με μάρκες όπως CC 12v 5a, 12v 3a ACC12v 3a RPQ 12v 5a all

Τέτοιοι τύποι φερρίτη είχαν πιο χοντρά κομμάτια χαρτιού μεταξύ των πυρήνων και όλα απέτυχαν άσχημα !!! ---

Στο FINAL, το trafo core EI35 λειτούργησε καλύτερα (χωρίς να διατηρείται το κενό αέρα) στο παραπάνω έργο.

Λεπτομέρειες προετοιμασίας κυκλώματος μετατροπέα πυρήνα φερρίτη 5kva:

Βήμα 1:

Χρησιμοποιώντας 5 σφραγισμένες μπαταρίες μολύβδου οξέος 12v 10Ah
Συνολική τάση = 60v Πραγματική τάση
= 66v πλήρης φόρτιση (13,2v κάθε batt) τάση
= 69v Τάση φόρτισης στάθμης τικ.

Βήμα 2:

Μετά τον υπολογισμό της τάσης της μπαταρίας έχουμε 66volts στα 10 amp όταν φορτίζεται πλήρως.

Στη συνέχεια έρχεται η ισχύς τροφοδοσίας στο ic2153.
Το 2153 έχει μέγιστο σφιγκτήρα ZENER 15,6v μεταξύ Vcc και Gnd.
Χρησιμοποιούμε λοιπόν το περίφημο LM317 για την παροχή ρυθμιζόμενης ισχύος 13v στο ic.

Βήμα 3:

Ο ρυθμιστής lm317 έχει τα ακόλουθα πακέτα

LM317LZ --- 1.2-37v 100ma έως-92
LM317T --- 1.2-37v 1.5amp έως -218
LM317AHV --- 1.2-57v 1.5amp έως-220

Χρησιμοποιούμε το lm317ahv στο οποίο το «A» είναι ο κωδικός επιθήματος και το «HV» είναι το πακέτο υψηλών βολτ,

δεδομένου ότι ο παραπάνω ρυθμιστής ic μπορεί να υποστηρίξει τάση εισόδου έως 60v και τάση εξόδου 57 βολτ.

Βήμα 4:

Δεν μπορούμε να παρέχουμε το 66v απευθείας στο πακέτο lm317ahv, δεδομένου ότι η είσοδος του είναι μέγιστη 60v.
Χρησιμοποιούμε λοιπόν τους DIODES για να μειώσουμε την τάση της μπαταρίας σε μια ασφαλή τάση για να τροφοδοτήσουμε τον ρυθμιστή.
Πρέπει να ρίξουμε περίπου 10v με ασφάλεια από τη μέγιστη είσοδο του ρυθμιστή που είναι 60v.
Επομένως, 60v-10v = 50v
Τώρα η ασφαλής μέγιστη είσοδος στο ρυθμιστή από τις διόδους πρέπει να είναι 50 βολτ.

Βήμα 5:

Χρησιμοποιούμε την κανονική δίοδο 1n4007 για να μειώσουμε την τάση της μπαταρίας στα 50v,
Δεδομένου ότι είναι μια δίοδος πυριτίου, η πτώση τάσης του καθενός είναι περίπου 0,7 βολτ.
Τώρα υπολογίζουμε τον απαιτούμενο αριθμό διόδων που χρειαζόμαστε που θα αυξήσουν την τάση της μπαταρίας στα 50 βολτ.
τάση μπαταρίας = 66v
calc.max τάση εισόδου στο chip ρυθμιστή = 50v
Έτσι, 66-50 = 16v
Τώρα, 0,7 *; = 16v
Διαιρούμε το 16 με 0,7 που είναι 22,8, δηλαδή 23.
Επομένως, πρέπει να ενσωματώσουμε περίπου 23 διόδους, καθώς η συνολική πτώση από αυτά ανέρχεται σε 16.1v
Τώρα, η υπολογισμένη τάση ασφαλούς εισόδου στον ρυθμιστή είναι 66v - 16.1v που είναι 49.9v appxm. 50v

Βήμα 6:

Παρέχουμε τα 50v στο chip ρυθμιστή και ρυθμίζουμε την έξοδο στα 13v.
Για περισσότερη προστασία, χρησιμοποιούμε φερρίτη για να ακυρώσουμε τυχόν ανεπιθύμητο θόρυβο στην τάση εξόδου.
Ο ρυθμιστής πρέπει να τοποθετηθεί σε κατάλληλο ψύκτρα κατάλληλου μεγέθους για να διατηρείται δροσερό.
Ο πυκνωτής τανταλίου που είναι συνδεδεμένος στο 2153 είναι ένας σημαντικός πυκνωτής που διασφαλίζει ότι το ic λαμβάνει ένα ομαλό dc από τον ρυθμιστή.
Η τιμή του μπορεί να μειωθεί από 47uf σε 1uf 25v με ασφάλεια.

Βήμα 7:

Το υπόλοιπο κύκλωμα παίρνει 66volts και τα υψηλά σημεία μεταφοράς ρεύματος στο κύκλωμα θα πρέπει να συνδεθούν με καλώδια βαρέως τύπου.
Για τον μετασχηματιστή ο πρωταρχικός του θα πρέπει να είναι 5 + 5 στροφές και δευτερεύουσες 20 στροφές.
Η συχνότητα του 2153 θα πρέπει να οριστεί στα 60KHz.

Βήμα 8:

Το κύκλωμα μετατροπέα εναλλασσόμενου ρεύματος υψηλής συχνότητας εναλλασσόμενου ρεύματος σε χαμηλή συχνότητα χρησιμοποιώντας το τσιπ irs2453d θα πρέπει να συνδεθεί σωστά όπως φαίνεται στο διάγραμμα.

Τέλος ολοκληρώθηκε .

Δημιουργία έκδοσης PWM

Η ακόλουθη ανάρτηση ασχολείται με μια άλλη έκδοση ενός κυκλώματος μετατροπέα 5kva PWM sinewave χρησιμοποιώντας συμπαγή μετασχηματιστή πυρήνα φερρίτη. Η ιδέα ζητήθηκε από τον κ. Javeed.

Τεχνικές προδιαγραφές

Αγαπητέ κύριε, παρακαλώ να τροποποιήσετε την παραγωγή του με την πηγή PWM και να διευκολύνετε τη χρήση ενός τόσο φθηνού και οικονομικού σχεδιασμού σε ανθρώπους με ανάγκη από όλο τον κόσμο; Ελπίζω να λάβετε υπόψη το αίτημά μου. Σας ευχαριστώ. Ο στοργικός σας αναγνώστης.

Ο σχεδιασμός

Στην προηγούμενη δημοσίευση εισήγαγα ένα κύκλωμα μετατροπέα 5kva με βάση τον φερρίτη, αλλά επειδή είναι ένας μετατροπέας τετραγωνικών κυμάτων, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τον διάφορο ηλεκτρονικό εξοπλισμό, και ως εκ τούτου η εφαρμογή του μπορεί να περιοριστεί μόνο στα φορτία αντίστασης.

Ωστόσο, ο ίδιος σχεδιασμός θα μπορούσε να μετατραπεί σε αντιστροφέα ημιτονοειδούς κύματος ισοδύναμου PWM με την έγχυση τροφοδοσίας PWM στα mosfets χαμηλής πλευράς όπως φαίνεται στο παρακάτω διάγραμμα:

Ο πείρος SD του IC IRS2153 εμφανίζεται κατά λάθος συνδεδεμένος με το Ct. Βεβαιωθείτε ότι το συνδέσατε με τη γραμμή εδάφους.

Πρόταση: το στάδιο IRS2153 θα μπορούσε εύκολα να αντικατασταθεί με Στάδιο IC 4047 , σε περίπτωση που το IRS2153 φαίνεται δύσκολο να ληφθεί.

Όπως μπορούμε να δούμε στο παραπάνω κύκλωμα 5kva που βασίζεται σε PWM, ο σχεδιασμός είναι ακριβώς παρόμοιος με το προηγούμενο πρωτότυπο κύκλωμα μετατροπέα 5kva, εκτός από το υποδεικνυόμενο στάδιο τροφοδοσίας buffer PWM με τα χαμηλά πλαϊνά mosfets του σταδίου οδηγού H-bridge.

Η εισαγωγή τροφοδοσίας PWM θα μπορούσε να αποκτηθεί με οποιοδήποτε πρότυπο Κύκλωμα γεννήτριας PWM με χρήση IC 555 ή χρησιμοποιώντας τρανζίστορ astable πολυβιβαστής.

Για ακριβέστερη αναπαραγωγή PWM, μπορείτε επίσης να επιλέξετε ένα Bubba oscilator PWM γεννήτρια για την προμήθεια του PWM με τον παραπάνω αναφερόμενο σχεδιασμό μετατροπέα 5kva sinewave.

Οι διαδικασίες κατασκευής για τον παραπάνω σχεδιασμό δεν διαφέρουν από τον αρχικό σχεδιασμό, με τη μόνη διαφορά να είναι η ενσωμάτωση των βαθμών buffer BC547 / BC557 BJT με τα χαμηλά πλαϊνά mosfets της σκηνής πλήρους γέφυρας IC και την τροφοδοσία PWM σε αυτό.

Ένας άλλος συμπαγής σχεδιασμός

Μια μικρή επιθεώρηση αποδεικνύει ότι στην πραγματικότητα το ανώτερο στάδιο δεν χρειάζεται να είναι τόσο περίπλοκο.

Το κύκλωμα γεννήτριας 310V DC θα μπορούσε να κατασκευαστεί χρησιμοποιώντας οποιοδήποτε άλλο κύκλωμα εναλλασσόμενου ταλαντωτή. Ένα παράδειγμα σχεδιασμού παρουσιάζεται παρακάτω όπου η μισή γέφυρα IC IR2155 χρησιμοποιείται ως ταλαντωτής με τρόπο ώθησης.

Και πάλι, δεν υπάρχει συγκεκριμένος σχεδιασμός που μπορεί να είναι απαραίτητος για το στάδιο της γεννήτριας 310V, μπορείτε να δοκιμάσετε οποιαδήποτε άλλη εναλλακτική λύση σύμφωνα με τις προτιμήσεις σας, ορισμένα κοινά παραδείγματα είναι, IC 4047, IC 555, TL494, LM567 κ.λπ.

Λεπτομέρειες επαγωγέα για τον παραπάνω μετασχηματιστή φερρίτη 310V έως 220V

περιέλιξη φερρίτη για 330V DC από μπαταρία 12V

Απλοποιημένος σχεδιασμός

Στα παραπάνω σχέδια μέχρι τώρα έχουμε συζητήσει έναν μάλλον περίπλοκο μετατροπέα χωρίς μετασχηματιστή, ο οποίος περιελάμβανε δύο περίπλοκα βήματα για την απόκτηση της τελικής παραγωγής εναλλασσόμενου ρεύματος. Σε αυτά τα βήματα, η μπαταρία DC πρέπει πρώτα να μετατραπεί σε 310 V DC μέσω μετατροπέα πυρήνα από φερρίτη και, στη συνέχεια, το 310 VDC πρέπει να αλλάξει ξανά σε 220 V RMS μέσω δικτύου πλήρους γέφυρας 50 Hz.

Όπως προτείνεται από έναν από τους άπληστους αναγνώστες στην ενότητα σχολίων (κ. Ankur), η διαδικασία δύο βημάτων είναι υπερβολική και απλά δεν απαιτείται. Αντ 'αυτού, το τμήμα πυρήνα φερρίτη μπορεί το ίδιο να τροποποιηθεί καταλλήλως για να πάρει το απαιτούμενο ημιτονοειδές κύμα 220 V AC και το τμήμα γεφυρών MOSFET μπορεί να εξαλειφθεί.

Η παρακάτω εικόνα δείχνει μια απλή ρύθμιση για την εκτέλεση της παραπάνω εξηγηθείσας τεχνικής:

ΣΗΜΕΙΩΣΗ: Ο μετασχηματιστής είναι ένας μετασχηματιστής πυρήνα φερρίτη που πρέπει να είναι υπολογίστε κατάλληλα ρε

Στην παραπάνω σχεδίαση, η δεξιά πλευρά IC 555 είναι ενσύρματο για τη δημιουργία βασικών ταλαντωτικών σημάτων 50 Hz για την εναλλαγή MOSFET. Μπορούμε επίσης να δούμε ένα στάδιο op amp, στο οποίο αυτό το σήμα εξάγεται από το δίκτυο χρονισμού ICs RC με τη μορφή κυμάτων τριγώνου 50 Hz και τροφοδοτείται σε μία από τις εισόδους του για να συγκρίνει το σήμα με σήματα κύματος γρήγορου τριγώνου από άλλο IC 555 αστάθμητο κύκλωμα. Αυτά τα γρήγορα κύματα τριγώνου μπορούν να έχουν συχνότητα οπουδήποτε μεταξύ 50 kHz και 100 kHz.

Το op amp συγκρίνει τα δύο σήματα για να δημιουργήσει μια διαμορφωμένη συχνότητα SPWM ισοδύναμου ημιτονοειδούς κύματος. Αυτό το διαμορφωμένο SPWM τροφοδοτείται στις βάσεις του προγράμματος οδήγησης BJTs για εναλλαγή των MOSFET με ρυθμό SPWM 50 kHz, διαμορφωμένη στα 50 Hz.

Οι MOSFEts με τη σειρά τους, αλλάζουν τον συνδεδεμένο μετασχηματιστή πυρήνα φερρίτη με την ίδια συχνότητα διαμόρφωσης SPWM για να παράγουν την επιδιωκόμενη καθαρή έξοδο κύματος στο δευτερεύον του μετασχηματιστή.

Λόγω της εναλλαγής υψηλής συχνότητας, αυτό το ημιτονοειδές κύμα μπορεί να είναι γεμάτο από ανεπιθύμητες αρμονικές, οι οποίες φιλτράρονται και εξομαλύνονται μέσω πυκνωτή 3 uF / 400 V για να επιτευχθεί μια λογικά καθαρή έξοδος ημιτονοειδούς κύματος AC με την επιθυμητή ισχύ, ανάλογα με τον μετασχηματιστή και προδιαγραφές ισχύος μπαταρίας

Η δεξιά πλευρά IC 555 που παράγει τα σήματα φορέα 50 Hz μπορεί να αντικατασταθεί από οποιοδήποτε άλλο ευνοϊκό IC ταλαντωτή όπως IC 4047 κ.λπ.

Ferrite Core Inverter Design με χρήση Transistor Astable Circuit

Η ακόλουθη ιδέα δείχνει πώς θα μπορούσε να κατασκευαστεί ένας απλός μετατροπέας με φερρίτη χρησιμοποιώντας ένα ζεύγος συνηθισμένων τρανζίστορ με βάση το αστραπτό κύκλωμα και έναν μετασχηματιστή φερρίτη.

Αυτή η ιδέα ζητήθηκε από μερικούς από τους αφοσιωμένους οπαδούς αυτού του ιστολογίου, συγκεκριμένα τον κ. Ράσιντ, τον κ. Sandeep και επίσης μερικούς ακόμη αναγνώστες.

Έννοια κυκλώματος

Αρχικά δεν μπορούσα να καταλάβω τη θεωρία πίσω από αυτούς τους συμπαγείς μετατροπείς που εξάλειψαν εντελώς τους ογκώδεις μετασχηματιστές πυρήνα σιδήρου.

Ωστόσο, μετά από κάποια σκέψη φαίνεται ότι κατάφερα να ανακαλύψω την πολύ απλή αρχή που σχετίζεται με τη λειτουργία τέτοιων μετατροπέων.

Τον τελευταίο καιρό οι κινεζικοί μετατροπείς μικρού μεγέθους έχουν γίνει αρκετά διάσημοι μόνο λόγω των συμπαγών και κομψών μεγεθών τους που τους καθιστούν εξαιρετικά ελαφρύ και ταυτόχρονα εξαιρετικά αποτελεσματικό με τις προδιαγραφές εξόδου ισχύος.

Αρχικά πίστευα ότι η ιδέα ήταν ανέφικτη, γιατί σύμφωνα με μένα η χρήση μικροσκοπικών μετασχηματιστών φερρίτη για εφαρμογή μετατροπέα χαμηλής συχνότητας φαινόταν εξαιρετικά αδύνατη.

Οι μετατροπείς για οικιακή χρήση απαιτούν 50/60 Hz και για την εφαρμογή μετασχηματιστή φερρίτη θα απαιτούσαμε πολύ υψηλές συχνότητες, οπότε η ιδέα φαινόταν πολύ περίπλοκη.

Μετά από λίγη σκέψη ήμουν έκπληκτος και χαρούμενος που ανακάλυψα μια απλή ιδέα για την εφαρμογή του σχεδιασμού. Όλα έχουν να κάνουν με τη μετατροπή της τάσης της μπαταρίας σε 220 ή 120 τάση δικτύου σε πολύ υψηλή συχνότητα και την αλλαγή της εξόδου σε 50/60 HZ χρησιμοποιώντας ένα στάδιο push-pull mosfet.

Πως δουλεύει

Κοιτάζοντας το σχήμα μπορούμε απλά να δούμε και να καταλάβουμε ολόκληρη την ιδέα. Εδώ η τάση της μπαταρίας μετατρέπεται αρχικά σε παλμούς υψηλής συχνότητας PWM.

Αυτοί οι παλμοί απορρίπτονται σε έναν μετασχηματιστή φερρίτη που έχει την απαιτούμενη κατάλληλη βαθμολογία. Οι παλμοί εφαρμόζονται χρησιμοποιώντας ένα mosfet έτσι ώστε το ρεύμα της μπαταρίας να μπορεί να χρησιμοποιηθεί με τον βέλτιστο τρόπο.

Ο μετασχηματιστής φερρίτη αυξάνει την τάση στα 220V στην έξοδο του. Ωστόσο, δεδομένου ότι αυτή η τάση έχει συχνότητα περίπου 60 έως 100kHz, δεν μπορεί να χρησιμοποιηθεί άμεσα για τη λειτουργία των οικιακών συσκευών και ως εκ τούτου χρειάζεται περαιτέρω επεξεργασία.

Στο επόμενο βήμα, αυτή η τάση διορθώνεται, φιλτράρεται και μετατρέπεται σε 220V DC. Αυτό το DC υψηλής τάσης αλλάζει τελικά σε συχνότητα 50 Hz έτσι ώστε να μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τη λειτουργία των οικιακών συσκευών.

Λάβετε υπόψη ότι αν και το κύκλωμα έχει σχεδιαστεί αποκλειστικά από εμένα, δεν έχει δοκιμαστεί πρακτικά, κάντε το με δική σας ευθύνη και εάν έχετε επαρκή εμπιστοσύνη για τις συγκεκριμένες εξηγήσεις.

Διάγραμμα κυκλώματος

Λίστα ανταλλακτικών για κύκλωμα μετατροπέα πυρήνα πυρήνα 12V DC έως 220V AC.

R3 --- R6 = 470 Ωμ
R9, R10 = 10Κ,
R1, R2, C1, C2 = υπολογισμός για τη δημιουργία συχνότητας 100kHz.
R7, R8 = 27Κ
C3, C4 = 0,47uF
T1 ---- T4 = BC547,
T5 = οποιοδήποτε mosfet NV καναλιών 30V 20Amp,
T6, T7 = οποιοδήποτε, 400V, 3 amp mosfet.
Δίοδοι = γρήγορη ανάκτηση, τύπος υψηλής ταχύτητας.
TR1 = πρωτεύουσα, 13V, 10amp, δευτερεύουσα = 250-0-250, 3amp. Μετασχηματιστής φερρίτη E-core .... ζητήστε βοήθεια από έναν εξειδικευμένο κουρδιστήρα και σχεδιαστή μετασχηματιστή.

Μια βελτιωμένη έκδοση του παραπάνω σχεδιασμού φαίνεται παρακάτω. Το στάδιο εξόδου εδώ είναι βελτιστοποιημένο για καλύτερη απόκριση και περισσότερη ισχύ.