Basit 3 Fazlı Çevirici Devresi

Post, herhangi bir sıradan tek fazlı kare dalga invertör devresi ile birlikte kullanılabilen 3 fazlı bir invertör devresinin nasıl yapılacağını tartışır. Devre, bu blogun ilgilenen okuyucularından biri tarafından talep edildi.

GÜNCELLEME : Arduino tabanlı bir tasarım mı arıyorsunuz? Bunu yararlı bulabilirsin:

Arduino 3 fazlı invertör

Devre Konsepti

3 fazlı bir yük, aşağıda açıklanan devre aşamaları kullanılarak tek fazlı bir invertörden çalıştırılabilir.

Temel olarak ilgili aşamalar üç gruba ayrılabilir:

• PWM jeneratör devresi
• 3 fazlı sinyal üreteci devre
• Mosfet sürücü devresi

Aşağıdaki ilk şema PWM jeneratör aşamasını gösterir, aşağıdaki noktalarla anlaşılabilir:

Osilatör ve PWM Aşaması

IC 4047 standart olarak kablolanmıştır takla çıkış jeneratörü, VR1 ve C1 tarafından ayarlanan istenen şebeke frekansı oranında.

Boyutlandırılmış itme-çekme PWM artık iki BC547 transistörünün E / C bağlantısında kullanılabilir hale geliyor.
Bu PWM, bir sonraki bölümde açıklanan 3 fazlı jeneratörün girişine uygulanır.

Aşağıdaki devre, yukarıdaki giriş itme-çekme sinyalini faz 120 derece kaydırılmış 3 ayrı çıkışa dönüştüren basit bir üç fazlı jeneratör devresini göstermektedir.

Bu çıktılar, bir NOT geçit aşamalarından yapılan ayrı itme-çekme aşamaları ile daha da ikiye ayrılır. Bu 3 ayrık 120 derece faz kaydırmalı, itmeli çekmeli PWM'ler şimdi aşağıda açıklanan son 3 fazlı sürücü aşaması için besleme giriş sinyalleri (HIN, LIN) haline gelir.

Bu sinyal oluşturucu, çift besleme yerine tek bir 12V besleme kullanır.

Tam açıklama burada bulunabilir 3 fazlı sinyal üreteci makale

Aşağıdaki devre, yukarıdaki aşamadan faz kaydırmalı PWM'leri alan ve bunları bağlı 3 fazlı yükü çalıştırmak için karşılık gelen yüksek voltajlı AC çıkışlarına dönüştüren H-köprü camları konfigürasyonunu kullanan 3 fazlı bir invertör invertör devre aşamasını göstermektedir, normalde bu 3 olacaktır. faz motoru.

Bireysel mosfet sürücüleri bölümlerindeki 330 yüksek voltaj, istenen 3 fazlı yüke güç sağlamak için gösterilen mosfet drenajlarına entegre edilmiş herhangi bir standart tek fazlı invertörden elde edilir.

3 Fazlı Tam Köprü Sürücü Aşaması

Yukarıda 3 fazlı jeneratör devresi (ikinci son diyagram) bir sinüs dalgası kullanmak bir anlam ifade etmiyor çünkü 4049 sonunda onu kare dalgalara dönüştürecektir ve dahası son tasarımdaki sürücü IC'leri sinüs dalgalarına yanıt vermeyen dijital IC'ler kullanır.

Bu nedenle, son sürücü aşamasını beslemek için 3 fazlı bir kare dalga sinyal üreteci kullanmak daha iyi bir fikirdir.

Açıklayan makaleye başvurabilirsiniz 3 fazlı bir solar inverter devresi nasıl yapılır 3 fazlı sinyal üreteci aşama işleyişini ve uygulama ayrıntılarını anlamak için.

IC IR2103'ü kullanma

IC IR2103 yarım köprü sürücüsü ICS kullanılarak yukarıdaki 3 fazlı çevirici devresinin nispeten daha basit bir versiyonu aşağıda incelenebilir. Bu sürümde kapatma özelliği bulunmadığından, kapatma özelliğini dahil etmek istemiyorsanız, aşağıdaki daha basit tasarımı deneyebilirsiniz.

Yukarıdaki Tasarımları Basitleştirme

Yukarıda açıklanan 3 fazlı invertör devresinde, 3 fazlı jeneratör aşaması gereksiz yere karmaşık görünüyor ve bu nedenle bu özel bölümü değiştirmek için alternatif daha kolay bir seçenek aramaya karar verdim.

Biraz araştırdıktan sonra, ayarları ile oldukça kolay ve anlaşılır görünen aşağıdaki ilginç 3 fazlı jeneratör devresini buldum.

Bu nedenle şimdi daha önce açıklanan IC 4047'yi ve opamp bölümünü tamamen değiştirebilir ve bu tasarımı 3 fazlı sürücü devresinin HIN, LIN girişleri ile entegre edebilirsiniz.

Ancak, bu yeni devre ile tam köprü sürücü devresi arasında hala N1 ---- N6 kapılarını kullanmanız gerekeceğini unutmayın.

Solar 3 Fazlı İnvertör Devresi Yapmak

Şimdiye kadar temel bir 3 fazlı invertör devresinin nasıl yapılacağını öğrendik, şimdi 3 fazlı çıkışa sahip bir solar invertörün çok sıradan IC'ler ve pasif bileşenler kullanılarak nasıl inşa edilebileceğini göreceğiz.

Konsept temelde aynı, uygulama için 3 fazlı jeneratör aşamasını değiştirdim.

Evirici Temel Gereksinimi

Herhangi bir tek fazdan veya bir DC kaynağından 3 fazlı bir AC çıkışı elde etmek için üç temel devre aşamasına ihtiyacımız var:

1. 3 fazlı bir jeneratör veya işlemci devresi
2. 3 fazlı bir sürücü güç aşaması devresi.
3. Bir yükseltici dönüştürücü devresi
4. Güneş Paneli (uygun şekilde derecelendirilmiş)

Bir güneş panelini pil ve invertörle nasıl eşleştireceğinizi öğrenmek için aşağıdaki öğreticiyi okuyabilirsiniz:

İnvertörler için güneş Panellerini hesaplayın

Basit bir 3 fazlı invertör devresini açıklayan bu makalede iyi bir örnek incelenebilir.

Mevcut tasarımda biz de bu üç temel aşamayı bir araya getiriyoruz, önce aşağıdaki tartışmadan 3 fazlı jeneratör işlemci devresini öğrenelim:

Nasıl çalışır

Yukarıdaki şema, karmaşık görünen ancak aslında öyle olmayan temel işlemci devresini göstermektedir. Devre üç bölümden oluşur: 3 faz frekansını (50 Hz veya 60 Hz) belirleyen IC 555, frekansı 120 derecelik bir faz açısı ile ayrılmış gerekli 3 faza bölen IC 4035.

% 50 görev çevriminde 50 Hz veya 60 Hz frekans elde etmek için R1, R2 ve C uygun şekilde seçilmelidir.

N3'ten N8'e kadar 8 sayı NOT geçidi, basitçe üretilen üç fazı yüksek ve düşük mantık çıkışı çiftlerine bölmek için dahil edilmiş görülebilir.

Bu NOT kapıları iki 4049 IC'den edinilebilir.

Gösterilen NOT kapılarındaki bu yüksek ve düşük çıkış çiftleri, bir sonraki 3 fazlı sürücü güç aşamamızı beslemek için gerekli hale gelir.

Aşağıdaki açıklama, solar 3 fazlı güç mosfet sürücü devresinin ayrıntılarını verir

Not: Kapatma pimi kullanılmadığı takdirde toprak hattına bağlanmalıdır, aksi takdirde devre çalışmayacaktır.

Yukarıdaki şekilde görülebileceği gibi, bu bölüm yüksek taraf ve alçak taraf mosfet çiftlerini sürmek için uzmanlaşmış IRS2608 kullanılarak 3 ayrı yarım köprü sürücü IC'si boyunca oluşturulmuştur.

International doğrultucunun bu son derece sofistike sürücü IC'si sayesinde konfigürasyon oldukça basit görünüyor.

Her bir IC aşaması kendi HIN (yüksek Giriş) ve LIN (düşük Giriş) giriş pinlerine ve ayrıca ilgili besleme Vcc / yer pinlerine sahiptir.

Tüm Vcc'nin birleştirilmesi ve birinci devrenin 12V besleme hattına (IC555'in pin4 / 8'i) bağlanması gerekir, böylece tüm devre aşamaları güneş panelinden türetilen 12V beslemesine erişilebilir hale gelir.

Benzer şekilde, tüm yer pimleri ve hatları bir ortak ray haline getirilmelidir.

HIN ve LIN, ikinci diyagramda belirtildiği gibi NOT kapılarından üretilen çıktılarla birleştirilmelidir.

Yukarıdaki düzenleme, 3 fazlı işleme ve amplifikasyonla ilgilenir, ancak 3 fazlı çıkışın şebeke seviyesinde olması gerektiğinden ve bir güneş paneli maksimum 60V değerinde derecelendirilebileceğinden, bu düşük 60'ı yükseltmeyi sağlayacak bir düzenlemeye sahip olmalıyız. Volt güneş panelini gerekli 220V veya 120V seviyesine getirin.

IC 555 Tabanlı Flyback Buck / Boost Dönüştürücüsünü Kullanma

Bu, aşağıda çalışılabileceği gibi, 555 IC tabanlı basit bir yükseltici dönüştürücü devresi aracılığıyla kolayca uygulanabilir:

Yine, 60V ila 220V yükseltici dönüştürücünün gösterilen yapılandırması o kadar zor görünmüyor ve çok sıradan bileşenler kullanılarak oluşturulabilir.

IC 555, yaklaşık 20 ila 50 kHz frekansa sahip bir kararsız olarak yapılandırılmıştır. Bu frekans, bir itmeli çekme BJT aşaması aracılığıyla bir anahtarlama mosfetinin kapısına beslenir.

Güçlendirme devresinin kalbi, mosfet'ten sürüş frekansını alan ve 60V girişini gerekli 220V çıkışa dönüştüren kompakt bir ferrit çekirdekli transformatör yardımıyla oluşturulur.

Bu 220V DC nihayet, 220V 3 fazlı çıkış elde etmek için 3 fazlı mosfetlerin kanallarına daha önce açıklanan mosfet sürücü aşamasıyla bağlanır.

Yükseltici dönüştürücü transformatör, 1 mm 50 dönüş birincil (paralel olarak iki 0,5 mm çift telli mıknatıs teli) ve 200 dönüşlü 0,5 mm mıknatıs teli kullanılarak ikincil kullanılarak herhangi bir uygun EE göbeği / bobin düzeneği üzerine kurulabilir