IC 4047 Kullanan Saf Sinüs İnvertör Devresi

Çok etkili bir saf sinüs dalgası invertör devresi, birkaç başka pasif bileşenle birlikte IC 4047 ve bir çift IC 555 kullanılarak yapılabilir. Ayrıntıları aşağıda öğrenelim.

Devre Konsepti

Önceki yazıda ana konuyu tartıştık IC 4047'nin özellikleri ve veri sayfası IC'nin herhangi bir harici osilatör devresini içermeden basit bir invertör devresine nasıl yapılandırılabileceğini öğrendik.

Bu makalede, tasarımı biraz ileriye taşıyoruz ve mevcut IC 4047 ile birlikte birkaç ek IC 555 kullanarak saf sinüs dalgası invertör devresine nasıl geliştirilebileceğini öğreniyoruz.

IC 4047 bölümü temelde aynı kalır ve normal serbest çalışan multivibratör modunda yapılandırılır ve çıkışı, gerekli 12V için AC ana şebeke dönüşümüne mosfet / transformatör aşaması ile genişletilir.

IC 4047 Nasıl Çalışır?

IC 4047, aynı zamanda kare dalga AC formunda olan transformatörün sekonderinde bir ana şebeke çıkışı oluşturan bağlı mosfetlere normal kare dalgaları üretir.

İki 555 IC'nin yukarıdaki aşamaya entegrasyonu, çıkışı tamamen saf sinüs dalgası AC'ye dönüştürür. Aşağıdaki açıklama, IC555'in yukarıdakiler için işleyişinin arkasındaki sırrı ortaya koymaktadır.

Aşağıda gösterilen IC 4047 saf sinüs dalgası invertör devresine (benim tarafımdan tasarlanmış) atıfta bulunarak, iki özdeş IC 555 aşaması görebiliriz; burada sol bölüm, akım kontrollü bir testere dişi üreteci olarak işlev görürken, sağ taraftaki bölüm akım kontrollü bir PWM üreteci olarak işlev görür. .

Her iki 555 IC'nin de tetiklenmesi, IC 4047'nin 13 numaralı pininde kolayca bulunabilen osilatör çıkışından türetilmiştir. Bu frekans, inverter 50Hz işlemler için tasarlanmışsa 100Hz ve 60Hz uygulamalar için 120Hz olacaktır.

PWM Üretimi için IC 555 Kullanımı

Sol 555 bölümü, kapasitöründe sabit bir testere dişi dalgası üretir ve bu, IC2 555'in modülasyon girişine beslenir, burada bu testere dişi sinyali, IC1 555'in pin 3'ünden gelen yüksek frekanslı sinyal ile karşılaştırılır ve pin #'da gerekli saf sinüs dalgası eşdeğeri PWM'yi oluşturur. 3/555 IC2.

Yukarıdaki PWM, doğrudan mosfetlerin kapılarına uygulanır. böylece burada IC4047'nin pin10 / 11'i aracılığıyla üretilen kare darbeler kesilir ve uygulanan PWM'lere göre 'oyulur'.

Transformatöre elde edilen çıktı, aynı zamanda, transformatörün şebeke AC sekonder çıkışında saf sinüs dalgasının yükseltilmesine neden olur.

R1, C1 hesaplama formülü, bize IC 4047'nin pim detaylarını da anlatan bu makalede verilmiştir.

NE555 için aşama C 1uF yakınında ve R 1K olarak seçilebilir.

Varsayılan çıktı dalga formu

Nasıl kullanılacağı hakkında daha fazla bilgi PWM oluşturmak için IC 555

Yukarıda gösterildiği gibi pin5 ve üçgen kaynak girişi boyunca bir pot voltaj bölücü ağı ekleyerek yukarıdaki tasarıma bir RMS ayarı eklenebilir, tasarım ayrıca mosfet davranışını iyileştirmek için tampon transistörleri de içerir.

Yukarıdaki saf sinüs dalgalı invertör tasarımı, bu blogun hevesli okuyucularından biri ve yoğun bir elektronik hobisi olan Bay Arun Dev tarafından başarıyla test edildi. Gönderdiği aşağıdaki görüntüler de aynı çabayı kanıtlıyor.

Daha Fazla Geri Bildirim

Yukarıdaki IC 4047 invertör sonuçlarıyla ilgili olarak Sayın Arun'dan ilham verici yanıt alındı:

Bu devreyi tamamladıktan sonra sonuç şaşırtıcıydı. 100 W ampulden tam watt aldım. Gözlerime inanamadım.

Bu tasarımda yaptığım tek fark, frekansları doğru bir şekilde ayarlamak için ikinci 555'teki 180 K'yi 220 K pot ile değiştirmekti.

Bu sefer sonuç her bakımdan verimli oldu ... Tencereyi ayarlarken, ampulde rahatsız edici olmayan, titremeyen, tam watt'lık bir parıltı elde edebildim, ayrıca 230/15 V trafo, yük 50 ile 50 arasında bir frekans verirken bağlanıyor. 60 (52 Hz diyelim).

Pot, ikinci ic 555'in 3. piminden yüksek bir frekans (diyelim ki 2 Khz) çıkışı elde etmek için nazikçe ayarlandı. CD4047 bölümü, iki çıkış terminalinde 52 Hz elde etmek için daha iyi kalibre edildi ...

Ayrıca basit bir sorunla karşı karşıyayım. Çıkış aşamasında IRF3205 mosfetleri kullandım. Güvenlik diyotlarını her mosfetin tahliye terminallerine bağlamayı unuttum ...

Dolayısıyla, verilen yüke (100 W ampul) paralel olarak başka bir yük (örneğin masa fanı) bağlamayı denediğimde, ampulün parlaması da fanın hızı da biraz azaldı ve MOSFET'ten biri patladı. diyotun yokluğu.

Yukarıdaki 4047 sinüs dalgalı invertör devresi, bu blogun düzenli ziyaretçisi ve çalışkan bir elektronik meraklısı olan Bay Daniel Adusie (biannz) tarafından da başarıyla denendi. İşte sonuçları doğrulamak için gönderdiği resimler:

Testere Dişi Dalga Biçimi Osiloskop Çıkışı

100 Watt'lık bir Test Ampulünün Aydınlatılması

Aşağıdaki resimler, 0.22uF / 400V kapasitör ve uygun bir yük bağlandıktan sonra Bay Daniel Adusie tarafından yakalanan transformatör çıkışındaki değiştirilmiş dalga biçimlerini göstermektedir.

Dalga biçimleri biraz yamuktur ve kare dalgadan çok daha iyidir, bu da IC555 aşamalarının yarattığı PWM işlemenin etkileyici etkilerini açıkça gösterir.

Dalga formları, kapasitörle birlikte bir indüktör eklenerek muhtemelen daha da düzeltilebilir.

PWM Filtrasyonundan sonra yakın bir Sinüs Dalgası Osiloskop İzini Gösterme

Bu blogun kendini adamış okuyucularından biri olan Mr. Johnson Isaac'den ilginç geri bildirimler alındı:

Güzel gün
Gönderinizde 4047 kullanan Saf Sinüs İnvertörü, ikinci I.c aşamasında (ic.1) pin 7 ve 6 arasında 100 ohm direnç kullandınız,
Bu doğru mu? 555 pin konfigürasyonunu kullanan bir kararsız multivibratörün pin 7 ve 6 arasında 100 ohm olması gerektiğini düşünmek için kullanıyorum. Ayrıca, pin 8 (+) ve pin 7 arasındaki 180k değişken. Pls pin bağlantısını kontrol edin ve beni düzeltin. Çünkü bazen salınır ve bazen de salınmaz. Teşekkürler,
Isaac Johnson

Devre Sorununu Çözme:

Bence, daha iyi bir yanıt için, 100 ohm dış ucuna ve IC1'in pin6 / 2'sine ek bir 1k direnç bağlamayı deneyebilirsiniz.

Johnson:

Cevabınız için çok teşekkür ederim. Aslında blogunuzda verdiğiniz invertörü ben yaptım ve işe yaradı.

Çıkış dalga biçimini gözlemlemek için bir osiloskopum olmasa da, okuyuculara bahse girerim ki, herhangi bir modifiye edilmiş veya pwm invertörün açılamadığı bir floresan tüp lambasını çalıştırdığı için iyi bir tanesidir.

Resme bakın efendim. Ama şimdi zorluğum, yük eklediğimde çıktı bazen titriyor. Ama sinüs dalgası olmasına sevindim.

Daha Basit Görünüm Seçenekleri

Aşağıdaki konsept, IC 4047 kullanan sıradan bir kare dalga invertörünü PWM teknolojisi aracılığıyla sinüs dalgalı invertöre dönüştürmek için oldukça basit bir yöntemi anlatmaktadır. Fikir, Bay Philip tarafından talep edildi

Teknik özellikler

Umarım rahatsızlık vermeyeceğim, ancak tasarladığım PWM kontrollü modifiye sinüs dalgalı invertörle ilgili bazı tavsiyelere ihtiyacım var, bu yüzden uzman görüşünüzü almak istiyorum.

Bu basit tasarım geçici, henüz uygulamadım ama bir göz atmanızı ve bana ne düşündüğünüzü söylemenizi istiyorum.

Ayrıca cevaplarını bulamadığım bazı soruları cevaplamanıza yardımcı olmanızı istiyorum.

Düşünmeniz için, deneme niteliğindeki tasarımımın yarı blok diyagramının bir görüntüsünü ekleme özgürlüğünü kullandım.

Lütfen bana yardım et. Diyagramda, İnvertörde IC CD4047 MOSFETS Q1 ve Q2'yi dönüşümlü olarak açmak için kullanılacak 50 Hz'de kare dalga darbeleri oluşturmaktan sorumludur.

PWM devresi IC NE555'e dayanacak ve çıkışı Q3 kapısına uygulanacak, böylece Q3, PWM'yi sağlayacaktır. Bunun yanında iki sorum var.

İlk olarak, PWM darbeleri için kare dalgaları kullanabilir miyim? İkincisi, PWM frekansı ile besleme frekansı arasındaki ilişki nedir? 50 Hz sürücü çıkışı için hangi PWM frekansını kullanmalıyım?

Umarım bu tasarım uygulanabilirdir, bence uygulanabilirdir, ancak tasarımı uygulamak için kıt kaynakları ayırmadan önce uzman görüşünüzü istiyorum.

Sizden haber bekliyorum efendim!

Saygılarımızla, Philip

Devre Talebini Çözme

İkinci şekilde gösterilen konfigürasyon işe yarayacaktır, ancak yalnızca orta musluk PWM mosfet'in bir p-kanallı mosfet .

PWM bölümü, bu makalede açıklandığı gibi oluşturulmalıdır:

PWM, düz kare dalgaları daha küçük hesaplanmış bölümlere bölerek değiştirilmiş bir kare dalgaya dönüştürür, böylece dalga formunun genel RMS'si gerçek sinüs karşılığına mümkün olduğunca yakın olur, ancak tepe seviyesini gerçek kare dalga girdisine eşit tutar. . Konsept ayrıntılı olarak öğrenilebilir İşte:

Ancak yukarıdaki dönüşüm harmonikleri ortadan kaldırmaya yardımcı olmuyor.

PWM frekansı her zaman kesik kare dalgalar şeklinde olacaktır.

PWM frekansı önemsizdir ve herhangi bir yüksek değerde, tercihen kHz cinsinden olabilir.