Een omvormer met netkoppeling werkt net als een conventionele omvormer, maar het uitgangsvermogen van een dergelijke omvormer wordt gevoed en gekoppeld aan het wisselstroomnet van het elektriciteitsnet.

Zolang de netvoeding aanwezig is, draagt de omvormer zijn vermogen bij aan de bestaande netvoeding en stopt hij het proces wanneer de netvoeding uitvalt.

Het concept

Het concept is inderdaad erg intrigerend, omdat het ons allemaal in staat stelt een bijdrage te leveren aan het elektriciteitsnet. Stel je voor dat elk huis betrokken raakt bij dit project om overweldigende hoeveelheden stroom te genereren voor het net, dat op zijn beurt een passieve inkomstenbron vormt voor de bijdragende woningen. Omdat de input afkomstig is van de hernieuwbare bronnen, worden de inkomsten absoluut kosteloos.

“wat is feedback in elektronica ”

Thuis een omvormer voor netkoppeling maken wordt als zeer moeilijk beschouwd, aangezien het concept een aantal strikte criteria omvat die in acht moeten worden genomen. Als u deze niet volgt, kan dit tot gevaarlijke situaties leiden.

De belangrijkste zaken die in acht moeten worden genomen zijn:

De output van de omvormer moet perfect gesynchroniseerd zijn met de netstroom.

De amplitude en frequentie van de uitgangsspanning zoals hierboven vermeld, moeten allemaal overeenkomen met de AC-netparameters.

De omvormer moet onmiddellijk worden uitgeschakeld als de netspanning uitvalt.

In deze post heb ik geprobeerd een eenvoudig omvormercircuit te presenteren dat volgens mij aan alle bovenstaande vereisten voldoet en de opgewekte wisselstroom veilig aan het net levert zonder gevaarlijke situaties te creëren.

Circuit werking

Laten we proberen het voorgestelde ontwerp (exclusief door mij ontwikkeld) te begrijpen met behulp van de volgende punten:

Nogmaals, zoals gewoonlijk onze beste vriend, staat de IC555 centraal in de hele applicatie. Alleen door dit IC zou de configuratie ogenschijnlijk zo eenvoudig kunnen worden.

Verwijzend naar het schakelschema, zijn de IC1 en IC2 in principe bedraad als een spanningssynthesizer of in meer bekende termen als pulspositie-modulatoren.

Een step-down transformator TR1 wordt hier gebruikt voor het leveren van de vereiste bedrijfsspanning aan het IC-circuit, evenals voor het leveren van de synchronisatiegegevens aan het IC, zodat deze de uitvoer kan verwerken in overeenstemming met de roosterparameters.

Pin # 2 en pin # 5 van de beide IC's zijn respectievelijk verbonden met het punt na D1, en via T3, die respectievelijk de frequentietelling en amplitudegegevens van de grid AC aan de IC's levert.

De bovenstaande twee informatie die aan de IC's is verstrekt, vraagt de IC's om hun uitgangen op de respectieve pinnen in overeenstemming met deze informatie te wijzigen.

Het resultaat van de output vertaalt deze gegevens in een goed geoptimaliseerde PWM-spanning die sterk gesynchroniseerd is met de netspanning.

IC1 wordt gebruikt voor het genereren van positieve PWM's, terwijl IC2 negatieve PWM's produceert, beide werken samen en creëren het vereiste push-pull-effect over de mosfets.

De bovenstaande spanningen worden naar de respectieve mosfets gevoerd, die het bovenstaande patroon effectief omzet in een hoge stroom fluctuerende DC over de betrokken step-up transformator-ingangswikkeling.

De output van de transformator zet de input om in een perfect gesynchroniseerde AC, compatibel met de bestaande net AC.

Sluit, terwijl u de TR2-uitgang met het elektriciteitsnet verbindt, een lamp van 100 watt in serie met een van de draden. Als de lamp gloeit, betekent dit dat de AC's uit fase zijn, draai de aansluitingen dan onmiddellijk om en nu zou de lamp moeten stoppen met gloeien om een goede synchronisatie van de AC's te verzekeren.

Dit zou je ook willen zien vereenvoudigd ontwerp van het netwerkkoppelcircuit

Veronderstelde PWM-golfvorm (onderste spoor) aan de uitgangen van de IC's

Onderdelen lijst

Alle weerstanden = 2K2
C1 = 1000 uF / 25 V.
C2, C4 = 0,47 uF
D1, D2 = 1N4007,
D3 = 10AMP,
IC1,2 = 555
MOSFETS = PER TOEPASSINGSSPECIFICATIES.
TR1 = 0-12 V, 100 mA
TR2 = VOLGENS TOEPASSINGSSPECIFICATIES
T3 = BC547
INPUT DC = VOLGENS APPLICATIESPECIFICATIES.

WAARSCHUWING: HET IDEE IS UITSLUITEND GEBASEERD OP IMAGINATIEVE SIMULATIE, DE DISCRETIE VAN DE KIJKER IS STRIKT AANBEVOLEN.

Na het ontvangen van een corrigerende suggestie van een van de lezers van deze blog, de heer Darren, en wat contemplatie, onthulde het dat het bovenstaande circuit veel gebreken vertoonde en dat het praktisch niet zou werken.

Het herziene ontwerp

Het herziene ontwerp wordt hieronder weergegeven, dat er veel beter uitziet en een haalbaar idee is.

Hier is een enkele IC 556 ingebouwd voor het creëren van de PWM-pulsen.
De ene helft van de IC is geconfigureerd als de hoogfrequente generator voor het voeden van de andere helft van de IC die is opgetuigd als pulsbreedtemodulator.

De sample-modulatiefrequentie is afgeleid van TR1 die de exacte frequentiegegevens aan de IC levert, zodat de PWM perfect is gedimensioneerd in overeenstemming met de netfrequentie.

De hoge frequentie zorgt ervoor dat de output in staat is om de bovenstaande modulatie-informatie nauwkeurig te hakken en de mosfets te voorzien van een exact RMS-equivalent van het elektriciteitsnet.

Ten slotte zorgen de twee transistors ervoor dat de mosfets nooit samen geleiden, in plaats van slechts één tegelijk, volgens de 50 of 60 Hz oscillaties op het lichtnet.

Onderdelen lijst

R1, R2, C1 = selecteer om een frequentie van ongeveer 1 kHz te creëren
R3, R4, R5, R6 = 1 K.
C2 = 1 nF
C3 = 100 uF / 25 V.
D1 = 10 amp. Diode
D2, D3, D4, D5 = 1N4007
T1, T2 = volgens vereiste
T3, T4 = BC547
IC1 = IC 556
TR1, TR2 = zoals voorgesteld in het ontwerp van de vorige sectie

Het bovenstaande circuit werd geanalyseerd door de heer Selim en hij vond een aantal interessante tekortkomingen in het circuit. De belangrijkste fout zijn de ontbrekende negatieve PWM-pulsen van de AC-halve cycli. De tweede fout werd gedetecteerd met de transistors die het schakelen van de twee mosfets niet leken te isoleren volgens de toegevoerde 50 Hz-snelheid.

Het bovenstaande idee is gewijzigd door de heer Selim, hier zijn de golfvormdetails na de wijzigingen. wijzigingen:

Golfvormbeeld:

CTRL is het 100 Hz-signaal na de gelijkrichter, OUT is van PWM van beide halve golven, Vgs zijn de poortspanningen van de FET's, Vd is de pickup op de secundaire wikkeling, die synchroon loopt met CTRL / 2.

Negeer de frequenties omdat ze onjuist zijn vanwege lage bemonsteringssnelheden (anders wordt het te traag op de ipad). Bij hogere bemonsteringsfrequenties (20Mhz) ziet de PWM er behoorlijk indrukwekkend uit.

Om de duty-cycle op 50% vast te stellen rond 9 kHz, moest ik een diode plaatsen.

“hoe maak je een dc naar ac omvormer? ”

Vriendelijke groeten,

Selim

Wijzigingen

Om de detectie van de negatieve halve cycli mogelijk te maken, moet de stuuringang van de IC worden gevoed met beide halve cycli van de AC, dit kan worden bereikt door een bruggelijkrichterconfiguratie te gebruiken.
Hier is hoe het voltooide circuit er volgens mij uit zou moeten zien.

De transistorbasis is nu verbonden met een zenerdiode, zodat de transistors hopelijk de mosfetgeleiding kunnen isoleren zodat ze afwisselend geleiden in reactie op de 50 Hz-pulsen op de basis T4.

Recente updates van de heer Selim

Hallo Swag,

Ik blijf je blogs lezen en blijf experimenteren op het breadboard.
Ik heb de zener-diode-benadering geprobeerd (geen geluk), CMOS-poorten en, veel beter, op-amps werkten het beste. Ik heb 90VAC van 5VDC en 170VAC van 9VDC bij 50Hz, ik geloof dat het synchroon loopt met het net (kan niet bevestigen dat het geen oscilloscoop is). Trouwens, het geluid gaat weg als je hem vastklemt met een dop van 0.15u. op de secundaire spoel.

Zodra ik de secundaire spoel belast, daalt het voltage naar 0VAC met slechts een kleine toename van de DC-ingangsstroomversterkers. De Mosfets proberen niet eens meer versterkers te trekken. Misschien kunnen sommige mosfet-stuurprogramma's zoals IR2113 (zie hieronder) helpen?

Hoewel ik opgewekt ben, heb ik het gevoel dat PWM misschien niet zo rechttoe rechtaan is als gehoopt. Het is beslist goed om het koppel op gelijkstroommotoren te regelen bij lage pwm-freq. Wanneer het 50 Hz-signaal echter bij een hogere freq wordt gehakt, verliest het om de een of andere reden stroom of kan de PWMd mosfet niet de benodigde hoge versterkers leveren op de primaire spoel om de 220VAC onder belasting te houden.

Ik heb een ander schema gevonden dat nauw verwant is aan het jouwe, behalve PWM. Je hebt deze misschien eerder gezien.
De link is op https: // www (dot) electro-tech-online (dot) com / alternative-energy / 105324-grid-tie-inverter-schematic-2-0-a.html

Het stroomafhandelingscircuit is een H-schijf met IGBT's (we zouden in plaats daarvan mosfets kunnen gebruiken). Het lijkt erop dat het de kracht over kan brengen.
Het ziet er ingewikkeld uit, maar valt eigenlijk mee, wat vind jij ervan? Ik zal proberen het stuurcircuit te simuleren en je te laten zien hoe het eruit ziet.
Vriendelijke groeten,

Selim

verzonden van mijn iPad

Verdere wijzigingen

Enkele zeer interessante wijzigingen en informatie werden verstrekt door Miss Nuvem, een van de toegewijde lezers van deze blog, laten we ze hieronder leren:

Hallo mr. Swagatam,

Ik ben Miss Nuvem en ik werk in een groep die een aantal van jullie circuits bouwt tijdens een evenement over duurzaam leven in Brazilië en Catalonië. Je moet ooit op bezoek komen.

Ik heb je Grid-Tie Inverter Circuit gesimuleerd en ik zou graag een paar wijzigingen willen voorstellen aan het laatste ontwerp dat je op je bericht had.

Ten eerste had ik problemen waarbij het PWM-uitgangssignaal (IC1-pen 9) gewoon zou verdwijnen en zou stoppen met oscilleren. Dit gebeurde telkens wanneer de stuurspanning op pin 11 hoger zou worden dan de Vcc-spanning vanwege de daling over D4. Mijn oplossing was om twee 1n4007 diodes in serie toe te voegen tussen de gelijkrichter en de stuurspanning. Je kunt misschien wegkomen met slechts één diode, maar ik gebruik er twee voor de zekerheid.

Een ander probleem dat ik had, was dat de Vgs voor T1 en T2 niet erg symmetrisch waren. T1 was prima, maar T2 oscilleerde niet helemaal tot de Vcc-waarden, want als T3 aan was, zette hij 0,7 V over T4 in plaats van R6 de spanning te laten optrekken. Ik heb dit opgelost door een weerstand van 4.7kohm tussen T3 en T4 te plaatsen. Ik denk dat elke hogere waarde werkt, maar ik heb 4.7kohm gebruikt.

Ik hoop dat dit logisch is. Ik voeg een afbeelding toe van het circuit met deze wijzigingen en de simulatieresultaten die ik krijg met LTspice.
We werken de komende week aan dit en andere circuits. We houden je op de hoogte.

Hartelijke groeten.
Miss Cloud