Ένα πολύ απλό αλλά εξαιρετικά εξελιγμένο κύκλωμα μετατροπέα ημιτονοειδών κυμάτων παρουσιάζεται στην ακόλουθη ανάρτηση. Η χρήση του PWM IC TL494 όχι μόνο καθιστά τον σχεδιασμό εξαιρετικά οικονομικό με τον αριθμό των ανταλλακτικών του, αλλά και πολύ αποδοτικό και ακριβές.

Χρησιμοποιώντας το TL494 για το σχεδιασμό

ο Το IC TL494 είναι ένα εξειδικευμένο IC PWM και έχει σχεδιαστεί ιδανικά για όλους τους τύπους κυκλωμάτων που απαιτούν ακριβείς εξόδους με βάση το PWM.

Το τσιπ έχει όλα τα απαιτούμενα χαρακτηριστικά ενσωματωμένα για τη δημιουργία ακριβών PWMs που καθίστανται προσαρμόσιμα σύμφωνα με τις προδιαγραφές της εφαρμογής χρήστη.

Εδώ συζητάμε ένα ευέλικτο κύκλωμα μετατροπέα ημιτονοειδούς κύματος βασισμένο σε PWM που ενσωματώνει το IC TL494 για την απαιτούμενη προηγμένη επεξεργασία PWM.

Αναφερόμενοι στο παραπάνω σχήμα, οι διάφορες λειτουργίες pinout του IC για την εφαρμογή των λειτουργιών μετατροπέα PWM μπορούν να γίνουν κατανοητές με τα ακόλουθα σημεία:

Λειτουργία Pinout του IC TL494

Το Pin # 10 και το pin # 9 είναι οι δύο έξοδοι του IC που είναι διατεταγμένες να λειτουργούν ταυτόχρονα ή σε διαμόρφωση τοτέμ, που σημαίνει ότι και τα δύο pinouts δεν θα γίνουν ποτέ θετικά μαζί, αλλά θα ταλαντεύονται εναλλακτικά από θετική σε μηδενική τάση, δηλαδή όταν Ο πείρος # 10 είναι θετικός, ο πείρος # 9 θα διαβάζει μηδέν βολτ και το αντίστροφο.

Το IC έχει τη δυνατότητα να παράγει την παραπάνω έξοδο πόλου τοτέμ συνδέοντας τον πείρο # 13 με τον πείρο # 14 που είναι ο πείρος εξόδου τάσης αναφοράς του IC που έχει ρυθμιστεί στα + 5V.

Έτσι, αρκεί ο ακροδέκτης # 13 να είναι γεμάτος με αυτήν την αναφορά + 5V, επιτρέπει στο IC να παράγει εναλλασσόμενες εναλλαγές εξόδου, ωστόσο, εάν ο ακροδέκτης # 13 είναι γειωμένος, οι έξοδοι του IC αναγκάζονται να αλλάξουν σε παράλληλη λειτουργία (λειτουργία ενός άκρου), που σημαίνει ότι και οι δύο έξοδοι pin10 / 9 θα αρχίσουν να εναλλάσσονται μεταξύ τους και όχι εναλλάξ.

Ο ακροδέκτης 12 του IC είναι ο πείρος τροφοδοσίας του IC που μπορεί να φανεί συνδεδεμένος με την μπαταρία μέσω αντιστάσεων πτώσης 10 ohm που φιλτράρει οποιαδήποτε πιθανή ακίδα ή μια έξοδο ON για το IC.

Ο πείρος # 7 είναι το κύριο έδαφος του IC ενώ ο πείρος # 4 και ο πείρος # 16 γειώνονται για ορισμένους συγκεκριμένους σκοπούς.

Το Pin # 4 είναι ο κωδικός DTC ή το pinout του νεκρού χρόνου του IC που καθορίζει τον χρόνο νεκρού ή το κενό μεταξύ των περιόδων ενεργοποίησης ON των δύο εξόδων του IC.

Από προεπιλογή, πρέπει να είναι συνδεδεμένο στο έδαφος έτσι ώστε το IC να δημιουργεί μια ελάχιστη περίοδο για τον «νεκρό χρόνο», ωστόσο για την επίτευξη υψηλότερων νεκρών χρονικών περιόδων, αυτό το pinout μπορεί να τροφοδοτηθεί με εξωτερική μεταβαλλόμενη τάση από 0 έως 3.3V που επιτρέπει γραμμικά ελεγχόμενος νεκρός χρόνος από 0 έως 100%.

Οι ακίδες # 5 και ακίδες # 6 είναι οι ακροδέκτες συχνότητας του IC που πρέπει να συνδεθούν με ένα εξωτερικό δίκτυο Rt, Ct (αντίσταση, πυκνωτής) για τη ρύθμιση της απαιτούμενης συχνότητας στα pinout εξόδου του IC.

Και τα δύο μπορούν να τροποποιηθούν για τη ρύθμιση της απαιτούμενης συχνότητας, στο προτεινόμενο τροποποιημένο κύκλωμα μετατροπέα PWM χρησιμοποιούμε μια μεταβλητή αντίσταση για την ενεργοποίηση της ίδιας. Μπορεί να ρυθμιστεί για την επίτευξη συχνότητας 50Hz ή 60Hz στις ακίδες 9/10 του IC σύμφωνα με τις απαιτήσεις, από τον χρήστη.

Το IC TL 494 διαθέτει ένα δίκτυο διπλού opamp που ορίζεται εσωτερικά ως ενισχυτές σφάλματος, οι οποίοι είναι τοποθετημένοι για να διορθώσουν και να διαστασιολογήσουν τους κύκλους λειτουργίας εναλλαγής εξόδου ή τα PWMs σύμφωνα με τις προδιαγραφές της εφαρμογής, έτσι ώστε η έξοδος να παράγει ακριβείς PWM και να εξασφαλίσει μια τέλεια προσαρμογή RMS για το στάδιο εξόδου.

“ποιος τύπος ασύρματης τεχνολογίας χρησιμοποιεί ραδιοκύματα μικροκυμάτων για τη μετάδοση δεδομένων; ”

Λειτουργία ενισχυτή σφάλματος

Οι είσοδοι των ενισχυτών σφαλμάτων διαμορφώνονται μεταξύ των pin15 και pin16 για έναν από τους ενισχυτές σφάλματος και pin1 και pin2 για τον δεύτερο ενισχυτή σφάλματος.

Κανονικά μόνο ένας ενισχυτής σφάλματος χρησιμοποιείται για την επιλεγμένη αυτόματη ρύθμιση PWM και ο άλλος ενισχυτής σφάλματος παραμένει αδρανής.

Όπως φαίνεται στο διάγραμμα, ο ενισχυτής σφάλματος με τις εισόδους στα pin15 και pin16 καθίσταται ανενεργός γειώνοντας τον μη αναστρέψιμο pin16 και συνδέοντας τον αναστρέψιμο pin15 στο + 5V με το pin14.

Έτσι εσωτερικά ο ενισχυτής σφάλματος που σχετίζεται με τις παραπάνω ακίδες παραμένει ανενεργός.

Ωστόσο, ο ενισχυτής σφάλματος που έχει τα pin1 και pin2 ως εισόδους χρησιμοποιούνται αποτελεσματικά εδώ για την εφαρμογή διόρθωσης PWM.

Το σχήμα δείχνει ότι το pin1 που είναι η μη αναστρέψιμη είσοδος του ενισχυτή σφάλματος συνδέεται με τον ακροδέκτη αναφοράς 5V # 14, μέσω ενός ρυθμιζόμενου δυναμικού διαχωριστή χρησιμοποιώντας ένα pot.

Η είσοδος αναστροφής συνδέεται με το pin3 (pin feedback) του IC που είναι στην πραγματικότητα η έξοδος των ενισχυτών σφάλματος και επιτρέπει τη δημιουργία βρόχου ανάδρασης για το pin1 του IC.

Η παραπάνω διαμόρφωση pin1 / 2/3 επιτρέπει την ακριβή ρύθμιση των εξόδων PWM ρυθμίζοντας το δοχείο pin # 1.

Αυτό καταλήγει στο συμπέρασμα του κύριου οδηγού εφαρμογής pinout για τον αναφερόμενο τροποποιημένο μετατροπέα ημιτονοειδών κυμάτων χρησιμοποιώντας το IC TL494.

Στάδιο ισχύος εξόδου του μετατροπέα

Τώρα για το στάδιο ισχύος εξόδου μπορούμε να απεικονίσουμε μερικά mosfets που χρησιμοποιούνται, που οδηγούνται από ένα buffer BJT push pull stage.

Το στάδιο BJT εξασφαλίζει την ιδανική πλατφόρμα εναλλαγής για τα mosfets, παρέχοντας στα mosfets ελάχιστα προβλήματα αγωγιμότητας και γρήγορη εκφόρτιση της εσωτερικής χωρητικότητας των fets. Οι αντιστάσεις της πύλης της σειράς εμποδίζουν τυχόν μεταβατικά που προσπαθούν να εισέλθουν στο φεγγάρι εξασφαλίζοντας έτσι τις λειτουργίες να είναι απολύτως ασφαλείς και αποτελεσματικές.

Οι αποχετεύσεις mosfet συνδέονται με μετασχηματιστή ισχύος που θα μπορούσε να είναι ένας συνηθισμένος μετασχηματιστής με πυρήνα σιδήρου με κύρια διαμόρφωση 9-0-9V εάν η μπαταρία του μετατροπέα έχει ονομαστική τιμή 12V και η δευτερεύουσα θα μπορούσε να είναι 220V ή 120V σύμφωνα με τις προδιαγραφές της χώρας του χρήστη .

Η ισχύς του μετατροπέα καθορίζεται βασικά από την ισχύ του μετασχηματιστή και την χωρητικότητα της μπαταρίας AH, μπορεί κανείς να αλλάξει αυτές τις παραμέτρους σύμφωνα με κάθε επιλογή.

Χρησιμοποιώντας Ferrite Transformer

Για την κατασκευή ενός συμπαγούς μετατροπέα ημιτονοειδούς κύματος PWM, ο μετασχηματιστής πυρήνα σιδήρου μπορεί να αντικατασταθεί με έναν μετασχηματιστή πυρήνα φερρίτη. Οι λεπτομέρειες περιέλιξης για το ίδιο φαίνονται παρακάτω:

Χρησιμοποιώντας σμάλτο χαλκό σύρμα:

Κύρια: Άνεμος 5 x 5 στροφές κεντρική βρύση, χρησιμοποιώντας 4 mm (δύο σκέλη 2 mm τυλιγμένα παράλληλα)

Δευτερεύων: Άνεμος 200 έως 300 στροφές 0,5 mm

Πυρήνας: οποιοσδήποτε κατάλληλος πυρήνας ΕΕ που θα μπορούσε να φιλοξενήσει άνετα αυτές τις περιελίξεις.

Κύκλωμα μετατροπέα πλήρους γέφυρας TL494

Ο ακόλουθος σχεδιασμός μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την κατασκευή κυκλώματος μετατροπέα πλήρους γέφυρας ή H-Bridge με IC TL 494.

Όπως μπορεί να φανεί, ένας συνδυασμός mosfets καναλιού p και καναλιού n χρησιμοποιείται για τη δημιουργία του δικτύου πλήρους γέφυρας, το οποίο καθιστά τα πράγματα αρκετά απλά και αποφεύγει το περίπλοκο δίκτυο πυκνωτή εκκίνησης, το οποίο κανονικά καθίσταται απαραίτητο για τους μετατροπείς γεφυρών που έχουν μόνο κανάλι mosfet.

Ωστόσο, η ενσωμάτωση mosfets καναλιού p στην υψηλή πλευρά και το κανάλι n στην χαμηλή πλευρά κάνει το σχέδιο επιρρεπές σε πρόβλημα λήψης.

Για να αποφευχθεί η λήψη, πρέπει να διασφαλιστεί επαρκής νεκρός χρόνος με το IC TL 494, και έτσι να αποφευχθεί οποιαδήποτε πιθανότητα αυτής της κατάστασης.

Οι πύλες IC 4093 χρησιμοποιούνται για τη διασφάλιση της τέλειας απομόνωσης των δύο πλευρών της πλήρους αγωγιμότητας της γέφυρας και για τη σωστή εναλλαγή του πρωτεύοντος μετασχηματιστή.