Otomatik İnvertör Çıkış Gerilimi Düzeltme Devresi

Birçok düşük maliyetli invertördeki ortak sorun, yük koşullarına göre çıkış voltajını ayarlayamamalarıdır. Bu tür invertörlerde, çıkış voltajı daha düşük yüklerle artma ve artan yüklerle düşme eğilimindedir.

Burada açıklanan devre fikirleri, değişen yüklere yanıt olarak değişen çıkış voltaj koşullarını telafi etmek ve düzenlemek için herhangi bir sıradan invertöre eklenebilir.

Tasarım # 1: PWM kullanarak Otomatik RMS Düzeltmesi

Aşağıdaki ilk devre, bir IC 555'ten PWM kullanarak yükten bağımsız bir otomatik çıkış düzeltmesi uygulamanın ideal bir yaklaşımı olarak kabul edilebilir.

Yukarıda gösterilen devre, otomatik yük tetiklemeli bir RMS dönüştürücü olarak etkin bir şekilde kullanılabilir ve amaçlanan amaç için herhangi bir sıradan invertöre uygulanabilir.

IC 741, bir voltaj izleyici gibi çalışır ve invertör çıkış geri besleme voltajı ile PWM kontrol devresi arasında bir tampon görevi görür.

IC 741'in 3 numaralı pinine bağlanan dirençler, voltaj bölücü gibi yapılandırılmış Şebekeden gelen yüksek AC çıkışını, sürücünün çıkış durumuna bağlı olarak 6 ile 12V arasında değişen orantılı olarak daha düşük bir potansiyele uygun şekilde ölçeklendirir.

İki IC 555 devresi yapılandırıldı modüle edilmiş PWM denetleyicisi gibi çalışmak. Modüle edilmiş giriş, sinyali 6 numaralı pimindeki üçgen dalgalarla karşılaştıran IC2'nin 5 numaralı pinine uygulanır.

Bu, IC'nin 5 numaralı pimindeki modüle edici sinyale yanıt olarak görev döngüsünü değiştiren, pim # 3'te PWM çıkışının üretilmesiyle sonuçlanır.

Bu pim # 5'teki yükselen bir potansiyel, nesil geniş PWM'ler veya daha yüksek görev döngülerine sahip PWM'ler ile sonuçlanır ve bunun tersi de geçerlidir.

Bu, opamp olduğunda 741 yanıt verdi invertörden artan bir çıkış nedeniyle yükselen bir potansiyele sahip olması, IC2 555'in çıkışının PWM darbelerini genişletmesine neden olurken, inverter çıkışı düştüğünde PWM, IC2'nin 3 numaralı piminde orantılı olarak daralır.

PWM'yi Mosfets ile Yapılandırma.

Yukarıdaki otomatik düzeltmeli PWM'ler, herhangi bir invertörün mosfet kapılarına entegre edildiğinde, invertörün yük koşullarına yanıt olarak RMS değerini otomatik olarak kontrol etmesini sağlayacaktır.

Yük PWM'yi aşarsa, invertör çıkışı düşük olma eğiliminde olacaktır, bu da PWM'lerin genişlemesine neden olacak ve bu da mosfet'in daha fazla AÇIK olmasına ve trafoyu daha fazla akımla çalıştırmasına neden olacak ve böylece yükten çekilen aşırı akımı telafi edecektir.

Tasarım # 2: Opamp ve Transistör Kullanımı

Bir sonraki fikir, değişen yüklere veya akü voltajına yanıt olarak otomatik bir çıkış voltajı düzenlemesi elde etmek için sıradan invertörlerle eklenebilen bir opamp versiyonunu tartışıyor.

Fikir basittir, çıkış voltajı önceden belirlenmiş bir tehlike eşiğini geçer geçmez, karşılık gelen bir devre tetiklenir ve bu devre, invertör güç cihazlarını tutarlı bir şekilde KAPATIR ve böylece bu belirli eşik içinde kontrollü bir çıkış voltajı ile sonuçlanır.

Bir transistör kullanmanın ardındaki dezavantaj, geçişi daha geniş bir enine kesitte oldukça doğru olmayan bir voltaj regülasyonu ile sonuçlanabilen ilgili histerezis sorunu olabilir.

Öte yandan, opamplar son derece doğru olabilir, çünkü bunlar, düzeltme seviyesini sıkı ve doğru tutarak çok dar bir marj içinde çıkış düzenlemesini değiştirir.

Aşağıda sunulan basit invertör otomatik yük voltajı düzeltme devresi, önerilen uygulama için ve bir invertörün çıkışını istenen herhangi bir sınırda düzenlemek için etkili bir şekilde kullanılabilir.

Önerilen inverter voltaj düzeltme devresi, aşağıdaki noktaların yardımıyla anlaşılabilir:

Tek bir opamp, bir karşılaştırıcı ve bir voltaj seviyesi detektörü işlevini yerine getirir.

Devre Çalışması

Transformatör çıkışından gelen yüksek voltajlı AC, potansiyel bir bölücü ağ kullanılarak yaklaşık 14V'a düşürülür.

Bu voltaj, çalışma voltajının yanı sıra devre için algılama voltajı olur.

Potansiyel bölücü kullanan azaltılmış voltaj, çıkıştaki değişen voltaja yanıt olarak orantılı olarak karşılık gelir.

Opamp'ın Pin3'ü, kontrol edilmesi gereken sınıra karşılık gelen eşdeğer bir DC voltajına ayarlanır.

Bu, devreye istenen maksimum sınır voltajını besleyerek ve ardından çıkış sadece yüksek olana ve NPN transistörünü tetikleyene kadar 10k ön ayarı ayarlayarak yapılır.

Yukarıdaki ayar yapıldıktan sonra devre, amaçlanan düzeltmeler için invertör ile entegre olmaya hazır hale gelir.

Görülebileceği gibi, NPN kollektörünün, inverter trafosuna güç sağlamaktan sorumlu olan inverter mosfetlerinin kapılarına bağlanması gerekir.

Bu entegrasyon, çıkış voltajı ayarlanan sınırı geçme eğiliminde olduğunda, NPN'nin mosfetlerin kapılarını topraklamayı tetiklemesini ve böylece voltajdaki herhangi bir artışı sınırlamasını sağlar, AÇIK / KAPALI tetiklemesi, çıkış voltajı etrafta dolaştığı sürece sonsuza kadar devam eder. tehlikeli bölge.

NPN entegrasyonunun yalnızca N-kanallı mosfetlerle uyumlu olacağına dikkat edilmelidir, eğer inverter P-kanallı mosfetleri taşıyorsa, devre konfigürasyonunun transistörün ve opampın giriş pin çıkışlarının tamamen tersine çevrilmesi gerekecektir.

Ayrıca devre topraklaması, sürücünün akü negatifiyle ortak hale getirilmelidir.

Tasarım 3: Giriş

Bu devre benden, sürekli hatırlatmalarıyla inverter uygulamaları için bu çok kullanışlı konsepti tasarlamamı sağlayan arkadaşlarımdan biri Sayın Sam tarafından talep edildi.

Burada açıklanan yükten bağımsız / çıkış düzeltmeli veya çıktı dengelemeli invertör devresi yalnızca konsept düzeyinde ve pratik olarak benim tarafımdan test edilmedi, ancak basit tasarımı nedeniyle bu fikir uygulanabilir görünüyor.

Devre Çalışması

Şekle bakarsak, tüm tasarımın temelde IC 555 etrafında inşa edilmiş basit bir PWM jeneratör devresi olduğunu görürüz.

Bu standart 555 PWM tasarımında, PWM darbelerinin R1 / R2 oranı değiştirilerek optimize edilebileceğini biliyoruz.

Bu gerçek, burada bir invertörün yük voltajı düzeltme uygulaması için uygun şekilde kullanılmıştır.
Bir bir LED / LDR'yi kapatarak yapılan opto-bağlayıcı opto- nun LDR'sinin devrenin PWM 'kolundaki' dirençlerden biri olduğu bir düzenleme kullanılmıştır.

Opto kuplörün LED'i, inverter çıkışından veya yük bağlantılarından gelen voltaj ile aydınlatılır.

Şebeke voltajı, opto LED'i beslemek için C3 ve ilgili bileşenler kullanılarak uygun şekilde düşürülür.

Devreyi bir invertöre entegre ettikten sonra, sisteme güç verildiğinde (uygun yük bağlandığında), çıkışta RMS değeri ölçülebilir ve önceden ayarlanmış P1, çıkış voltajını yük için yeterince uygun hale getirmek üzere ayarlanabilir.

Nasıl kurulur

Bu ayar muhtemelen gerekli olan tek şeydir.

Şimdi, yük arttığında, voltajın çıkışta düşme eğiliminde olacağını ve bunun sonucunda opto LED yoğunluğunu azaltacağını varsayalım.

LED'in yoğunluğundaki azalma, IC'nin PWM darbelerini, çıkış voltajının RMS'si yükselecek şekilde optimize etmesini ve voltaj seviyesinin de gerekli işarete yükselmesini sağlar, bu başlatma aynı zamanda LED'in yoğunluğunu da etkileyecektir. şimdi parlak olacak ve böylece nihayet otomatik olarak optimize edilmiş bir seviyeye ulaşacak ve bu da çıkıştaki sistem yük voltaj koşullarını doğru şekilde dengeleyecektir.

Burada işaret oranı esas olarak gerekli parametrenin kontrol edilmesi içindir, bu nedenle opto, gösterilenin sol veya sağ koluna uygun şekilde yerleştirilmelidir. PWM kontrolü IC bölümü.

Devre, bu 500 watt invertör devresinde gösterilen invertör tasarımı ile denenebilir.

Parça listesi

• R1 = 330K
• R2 = 100K
• R3, R4 = 100 Ohm
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0.01 uF
• C3 = 0.33uF / 400V
• OptoCoupler = Bir LED / LDR'yi ışık geçirmez bir kap içinde yüz yüze kapatarak ev yapımı.

DİKKAT: ÖNERİLEN TASARIM, TEST VE KURULUM PROSEDÜRLERİ SIRASINDA, İNVERTER ŞEBEKE VOLTAJINDAN YALITILMAMAKTADIR.