1500 watt PWM-sinusomvormercircuit

Een zeer eenvoudig maar redelijk efficiënt 1500W PWM-gebaseerd sinus-omvormercircuit kan onder deze post worden bestudeerd. Het ontwerp maakt gebruik van zeer gewone onderdelen om een ​​krachtig SPWM-type te bereiken inverter circuit ​

Belangrijkste specificaties

Uitgangsvermogen: instelbaar van 500 watt tot 1500 watt

Uitgangsspanning: 120V of 220V volgens de specificaties van de transformator

Uitgangsfrequentie: 50Hz of 60Hz volgens vereiste.

Bedrijfsvermogen: 24 V tot 48 V.

Stroom: afhankelijk van de Mosfet- en transformatorclassificaties

Uitgangsgolfvorm: SPWM (kan worden gefilterd om een ​​zuivere sinusgolf te bereiken)

Het ontwerp

De voorgestelde 1500 watt PWM-sinusomvormer is ontworpen met behulp van een extreem basisconcept via een paar IC 4017 en een enkele IC 555.

In dit concept wordt de sequentielogica van de uitgang van de IC 4017 geconfigureerd door opeenvolgende pinouts te selecteren en over te slaan, zodat de resulterende sequencing een fatsoenlijke SPWM oplevert, zoals het inschakelen van de aangesloten mosfets en de transformator.

Het volledige schema kan worden gevisualiseerd in het volgende diagram:

De werking van de omvormer kan worden begrepen aan de hand van de volgende uitleg:

Circuit werking

Zoals te zien is, twee IC 4017 zijn in cascade geschakeld om een ​​18-pins sequencing logic circuit te vormen, waarbij elke negatieve puls of frequentie van de IC 555 een verschuivende outputsequentie produceert over elk van de aangegeven outputs van de twee 4017 IC's, beginnend bij pin # 9 van de bovenste IC tot en met pin # 2 van het onderste IC, wanneer de volgorde wordt gereset om de cyclus opnieuw te starten.

We kunnen zien dat de output van de IC 4017 intelligent wordt afgetapt door sets output pinouts over te slaan en te combineren, zodat het overschakelen naar de mosfets de volgende golfvorm bereikt:

Volgens de golfvorm kunnen de start- en eindsequenties worden overgeslagen door de relevante pinouts van de IC te verwijderen, op dezelfde manier worden de tweede en de 6e pinouts ook overgeslagen, terwijl de tweede, 4e, 5e en 6e pinouts worden samengevoegd voor het bereiken van een fatsoenlijke SPWM-achtige pulsvorm over de uitgangen van de twee 4017 IC's.

Videobewijs (voorbeeld 100 watt)

Het doel achter deze logische configuratie

De hierboven getoonde golfvorm is zo gekozen dat deze de feitelijke sinusoïdale of sinusgolfvorm zo nauwkeurig mogelijk kan nabootsen.

Hier kunnen we zien dat de initiële blokken zijn geëlimineerd, zodat de SPWM-golfvorm kan overeenkomen met de oorspronkelijke laagste RMS-waarde van de werkelijke sinusgolf, de volgende twee alternatieve blokken imiteren de gemiddelde stijgende RMS binnen een sinusgolf, terwijl de middelste 3 blokken proberen de maximale RMS van een exponentieel stijgende sinusgolf.

Wanneer het bovenstaande PWM-formaat wordt toegepast op de poorten van de mosfets, voeren de mosfets afwisselend het schakelen van de primaire transformator uit met hetzelfde schakelformaat op een push-pull-manier.

Dit dwingt de secundaire synchroon om het inductiepatroon te volgen met een identieke golfvorm, wat uiteindelijk resulteert in het creëren van de vereiste AC 220V, met het bovenstaande SPWM-golfvormpatroon. Een correct gedimensioneerd LC-filter over de uitgangswikkeling van de transformator kan er uiteindelijk voor zorgen dat de secundaire zijde een perfect uitgesneden sinusvormige golfvorm bereikt.

Daarom, wanneer de resulterende output van deze SPWM wordt gefilterd, zou dit hopelijk moeten resulteren in de replicatie van een sinusgolfoutput die geschikt zou kunnen zijn voor het bedienen van de meeste elektrische apparaten.

De oscillator-fase

Een gewone IC 555 astable is hier geïmplementeerd om de vereiste klokpulsen te creëren voor het voeden van de gecascadeerde 4017 IC's en om de sequentielogica over hun outputpinouts mogelijk te maken.

De R1, R2 en C1 die zijn gekoppeld aan de IC 555 moeten nauwkeurig worden berekend, zodat pin # 3 in staat is om een ​​frequentie van 900 Hz te genereren met een inschakelduur van ongeveer 50%. Een output van 900 Hz wordt nodig, zodat de sequencing over de in totaal 18 pinouts van de 4017 IC's ervoor zorgt dat de BJT's worden geactiveerd met een frequentie van 50 Hz over de twee kanalen, en op ongeveer 150 Hz voor het afsnijden van de individuele 50 Hz-blokken.

Over de Mosfets en de Transformer

De mosfets en de transformator van het hierboven beschreven 1500 watt SPWM-omvormercircuit zijn de twee elementen die het totale vermogen bepalen. Om een ​​output van 1500 watt te krijgen, zorg ervoor dat de batterijvoeding niet minder is dan 48V, bij 500 Ah, terwijl de transformator ergens rond de 40-0-40V / 40 ampère kan zijn. De mosfets kunnen elk IRFS4620TRLPBF zijn als een 48V-batterij wordt gebruikt, een paar van deze mosfets zou parallel op elk kanaal nodig zijn om een ​​juiste levering van de volledige 1500 watt aan de uitgang te garanderen.

Als u twijfels of persoonlijke vragen heeft, kunt u deze in de onderstaande opmerkingen toevoegen om snel relevante antwoorden te krijgen.