Bereken batterij, transformator, MOSFET in omvormer

In dit bericht leren we hoe we omvormerparameters correct kunnen berekenen met bijbehorende stadia zoals batterij en transformator, door de juiste afstemming van de parameters te berekenen.

Invoering

Zelf een omvormer maken kan zeker heel leuk zijn. Als de resultaten echter niet bevredigend zijn, kan het hele doel van het project volledig bederven.

Het installeren en configureren van de verschillende omvormerparameters zoals de batterij en de transformator met het eigenlijke geassembleerde circuit vereist speciale zorg en aandacht om optimale resultaten uit de montage te halen.

Het artikel bespreekt hoe u een batterij en transformator kunt berekenen en matchen met het relevante circuit en geeft ook informatie over de mogelijke fouten die kunnen optreden en de respectieve procedures voor probleemoplossing.

Het artikel verlicht de vele nieuwkomers met enkele van de belangrijke aanwijzingen, die nuttig kunnen zijn bij het configureren van een invertercircuit met de batterij en de transformator, zodat efficiënte en optimale resultaten kunnen worden behaald.

Transformator- en batterijspecificaties berekenen

Terwijl het maken van een omvormer , twee berekeningen moeten in grote lijnen in aanmerking worden genomen, namelijk. de transformator en de batterijclassificaties.

1) Het transformator moet ongeveer tweemaal de maximale belasting hebben die naar verwachting met de omvormer wordt gebruikt. Als de beoogde belasting bijvoorbeeld 200 watt is, moet de transformator minimaal 300 watt hebben. Dit zorgt voor een soepele werking van de omvormer en minder warmteontwikkeling van de transformator.

De voltageclassificatie van de transformator moet iets lager zijn dan de accuspanning voor blokgolfomvormers.

Voor concepten met PWM of SPWM moet deze echter gelijk zijn aan de gemiddelde spanning die wordt aangelegd aan de poorten van de MOSFET's. Dit kan worden gemeten door de gemiddelde gelijkspanning te meten die wordt aangelegd aan de poort van de MOSFET's vanuit de oscillatortrap. Dus stel dat uw accuspanning 12 V is, maar vanwege PWM is uw gemiddelde schakelspanning van de oscillator 7,5 V DC, dat betekent dat uw transformator 7,5-0-7,5 V moet zijn en niet 12-0-12 V.

2) En de Ah van de accu moet 10 keer hoger zijn dan de maximale stroomsterkte van de belasting. Als de batterij bijvoorbeeld 12V is en de belasting 200 watt, geeft het delen van 200 door 12 ons 16 ampère. Daarom moet de Ah van de accu 10 keer deze ampère hebben, dat is 160 Ah. Dit zorgt ervoor dat uw batterij werkt met een gezonde ontlaadsnelheid van 0,1 ° C en biedt een back-up van ongeveer 8 uur.

MOSFET-beoordeling berekenen

Het berekenen van MOSFET voor een omvormer is eigenlijk vrij eenvoudig. Men moet er rekening mee houden dat MOSFET's niets anders zijn dan elektronische schakelaars , en moet worden beoordeeld, net zoals we onze mechanische schakelaars beoordelen. Dit betekent dat de spannings- en stroomwaarden van de MOSFET adequaat moeten worden geselecteerd, zodat zelfs bij de maximale gespecificeerde belasting de werking van de MOSFET ruimschoots binnen het doorslagniveau valt.

Om de bovenstaande voorwaarde te garanderen, kunt u verwijzen naar het datasheet van de mosfet en controleer de afvoervoltage en de continue afvoerstroomparameters van het apparaat, zodat beide waarden ruim boven de maximale verbruikswaarden van de belasting liggen of met aanzienlijke marges zijn geselecteerd.

Stel dat als de belasting een vermogen heeft van 200 watt, dan delen we dit met de accuspanning 12V, we krijgen 16 ampère. Daarom kan de MOSFET worden geselecteerd met spanningswaarden tussen 24 V en 36 V als de afvoer-bronspanning ( Vdss ) en 24 A tot 30 A als continue afvoerstroom ( ID kaart ​

Neem het voorbeeld van de MOSFET in de bovenstaande afbeelding, hier is de maximaal toelaatbare spanning Vdss van de gespecificeerde MOSFET 75V, en de maximaal toelaatbare stroom Id is 209 ampère, bij gebruik met de juiste heatsink. Dit betekent dat deze MOSFET veilig kan worden gebruikt voor alle toepassingen waarbij het belastingswattage niet meer is dan 14000 watt.

Dit zorgt voor de MOSFET's en zorgt voor een perfecte werking van de apparaten, zelfs bij volledige belasting, maar vergeet niet ze te monteren op koelplaten met de juiste afmetingen.

Nadat u alle benodigde componenten hebt aangeschaft zoals hierboven uitgelegd, zou het belangrijk zijn om ze te laten controleren op compatibiliteit met elkaar.

Alleen de batterij, die een van de meest cruciale onderdelen is, behoeft hopelijk geen voorafgaande controle, omdat de afgedrukte waarde en de opgeladen spanning voldoende zouden moeten zijn om de betrouwbaarheid ervan te bewijzen. Hier wordt aangenomen dat de toestand van de batterij goed is en dat deze relatief nieuw en 'gezond' is.

De transformator controleren

De transformator, het belangrijkste onderdeel van de omvormer, heeft zeker een grondige technische beoordeling nodig. Het kan als volgt worden gedaan:

De rating van de transformator kan het beste in omgekeerde volgorde worden gecontroleerd, d.w.z. door de hogere spanningswikkeling aan te sluiten op de wisselstroomingang en de tegenovergestelde wikkeling voor de gespecificeerde uitgangen te controleren. Als de stroomwaarden van het lagere spanningsgedeelte binnen de maximale limieten van een gewone multitester (DMM) vallen, dan kan dit worden gecontroleerd door de bovenstaande AC in te schakelen en de meter (ingesteld op, zeg AC 20 Amp) aan te sluiten op de relevante wikkeling.

Houd de meterpennen die zijn aangesloten over de wikkelklemmen een paar seconden vast om de aflezingen rechtstreeks op de meter te krijgen. Als de aflezing overeenkomt met de gespecificeerde transformatorstroom, of er tenminste dichtbij ligt, betekent dit dat uw transformator in orde is.

Lagere waarden zouden een slechte of verkeerd beoordeelde transformatorwikkeling betekenen. Het geassembleerde circuit moet in grote lijnen worden gecontroleerd op de juiste oscillatie-uitgangen over de bases van de vermogenstransistors of de MOSFET's.

Dit kan worden gedaan door het circuit op de batterij aan te sluiten, maar in eerste instantie zonder de transformator. De controle moet worden gedaan met een goede frequentiemeter of indien mogelijk met een oscilloscoop. Als de bovenstaande gadgets er niet bij zijn, kan een grove test worden uitgevoerd met een gewone koptelefoon.

Verbind de koptelefoonaansluiting met de bases van de relevante vermogenstransistors. U zou een sterk brommend geluid in de koptelefoon moeten krijgen, wat een goede werking van de oscillatortrappen bevestigt.

De bovenstaande bevestigingen zouden voldoende moeten zijn om u te vragen alle secties samen te configureren. Sluit de transformator aan op de relevante transistor of de aansluitingen van de voedingsapparaten en zorg ervoor dat de voedingsapparaten correct zijn geïntegreerd met de oscillator-trap ​

Installatie van de laatste omvormer

Ten slotte kan de batterij worden aangesloten op de voedingsingangen van de bovenstaande configuratie, vergeet opnieuw niet om een ​​zekering met de juiste waarde in serie met de positieve batterij op te nemen. De uitgang van de transformator mag nu worden aangesloten met de gespecificeerde maximale belasting en de stroom mag worden ingeschakeld.

Als alles correct is aangesloten, zou de belasting op volle kracht moeten werken, zo niet, dan is er iets mis met de circuitfase. Omdat het oscillatorgedeelte op de juiste manier werd gecontroleerd voordat de laatste installaties werden uitgevoerd, kan de fout zeker bij de trap van het vermogensapparaat liggen.

Als de fout verband houdt met een laag uitgangsvermogen, kunnen de basisweerstanden worden aangepast voor mogelijke fouten, of kunnen ze worden verminderd door parallelle weerstanden toe te voegen aan hun bestaande basisweerstanden.

De resultaten kunnen worden gecontroleerd zoals hierboven besproken, als de resultaten positief zijn en als u verbeteringen in de vermogensoutput vindt, kunnen de weerstanden naar wens verder worden aangepast totdat het verwachte vermogen wordt geleverd.

Dit kan echter leiden tot verdere verwarming van de apparaten en de nodige zorg moet in acht worden genomen om ze onder controle te houden door koelventilatoren op te nemen of door de afmetingen van het koellichaam te vergroten.

Als de fout echter gepaard gaat met het doorslaan van de lont, zou dit een duidelijke betekenis hebben kortsluiting ergens in de power-fase.

Problemen met de omvormeraansluitingen oplossen

Het probleem kan ook duiden op een verkeerd aangesloten voedingsapparaat, een opgeblazen voedingsapparaat als gevolg van een mogelijke kortsluiting tussen de uitgangsaansluitingen van het voedingsapparaat of een van de aansluitingen die perfect op afstand van elkaar moeten worden gehouden.

Na enkele van de bovenstaande mogelijkheden te hebben uitgelegd bij het optimaal configureren van een omvormer, wordt een grondige kennis van elektronica een absolute noodzaak van het deel van de persoon dat mogelijk bij de constructie betrokken is, zonder welke de voortgang van het project op de een of andere manier in gevaar kan komen.