En nettkoblingsomformer fungerer ganske som en konvensjonell inverter, men kraftuttaket fra en slik inverter mates og kobles til strømnettet fra strømforsyningen.

Så lenge strømforsyningen er til stede, bidrar omformeren sin strøm til den eksisterende strømnettet, og stopper prosessen når nettforsyningen mislykkes.

Konseptet

Konseptet er virkelig veldig spennende, da det gjør at hver og en av oss kan bli en kraftleverandør. Tenk deg at hvert hus blir involvert i dette prosjektet for å generere overveldende mengder strøm til nettet, som igjen gir en passiv inntektskilde til de bidragende boligene. Siden innspillene kommer fra fornybare kilder, blir inntektene helt gratis.

“hvordan du bruker brødbrett for nybegynnere ”

Å lage en nettbåndinverter hjemme anses å være veldig vanskelig, da konseptet innebærer noen strenge kriterier som skal overholdes, og ikke å følge kan føre til farlige situasjoner.

De viktigste tingene som må observeres er:

Utgangen fra omformeren må være perfekt synkronisert med nettet AC.

Utgangsspenningens amplitude og frekvens som nevnt ovenfor må alle stemme overens med nettets vekselstrømsparametere.

Omformeren skal slå seg AV umiddelbart hvis nettspenningen mislykkes.

I dette innlegget har jeg prøvd å presentere en enkel nett-inverter-krets som ifølge meg ivaretar alle kravene ovenfor og leverer den genererte vekselstrømmen til nettet trygt uten å skape noen farlige situasjoner.

Kretsdrift

La oss prøve å forstå det foreslåtte designet (utelukkende utviklet av meg) ved hjelp av følgende punkter:

Igjen, som vanlig, vår beste venn, tar IC555 senteret i hele applikasjonen. Faktisk bare på grunn av denne IC-konfigurasjonen, kan konfigurasjonen tilsynelatende bli veldig enkel.

Med henvisning til kretsskjemaet er IC1 og IC2 i utgangspunktet koblet til som en spenningssyntetiser eller i mer kjent form en pulsposisjonsmodulator.

En trappetransformator TR1 brukes her for å forsyne den nødvendige driftsspenningen til IC-kretsen, samt for å forsyne synkroniseringsdataene til ICen, slik at den kan behandle utgangen i samsvar med nettparametrene.

Pinne nr. 2 og pinne nr. 5 på begge IC-ene er koblet til punktet etter henholdsvis D1, og via T3, som gir henholdsvis frekvensantall og amplitudedata for rutenettet AC til IC-ene.

Ovennevnte to informasjon gitt til IC-ene ber IC-ene om å endre utgangene ved de respektive pinnene i samsvar med denne informasjonen.

Resultatet fra utgangen oversetter disse dataene til godt optimalisert PWM-spenning som er veldig synkronisert med nettspenningen.

IC1 brukes til å generere positiv PWM, mens IC2 produserer negative PWMer, begge fungerer sammen for å skape den nødvendige push pull-effekten over myggene.

De ovennevnte spenningene blir matet til de respektive mosfeter, som effektivt konverterer det ovennevnte mønsteret til en høystrømssvingende likestrøm over den involverte oppstrøms transformatorinngangsspolingen.

Utgangen fra transformatoren konverterer inngangen til en perfekt synkronisert vekselstrøm, kompatibel med det eksisterende nettet vekselstrøm.

Mens du kobler TR2-utgangen til rutenettet, kobler du en 100 watt pære i serie med en av ledningene. Hvis pæren lyser, betyr at vekselstrømmen er ute av fase, snu tilkoblingene umiddelbart, og nå skal pæren slutte å gløde for å sikre riktig synkronisering av vekselstrømmen.

Du vil også se dette forenklet rutenett-kretsdesign

Antatt PWM-bølgeform (bunnspor) ved utgangene til IC-ene

Deleliste

Alle motstander = 2K2
C1 = 1000uF / 25V
C2, C4 = 0,47 uF
D1, D2 = 1N4007,
D3 = 10amp,
IC1,2 = 555
MOSFETS = SOM PER ANVENDELSESPESIFIKASJONER.
TR1 = 0-12V, 100mA
TR2 = SOM PER ANVENDELSESPESIFIKASJONER
T3 = BC547
INNGANG DC = SOM PER ANVENDELSESPESIFIKASJONER.

ADVARSEL: IDÉEN ER BASERT BARE PÅ IMAGINATIV SIMULERING, VISNINGSDISKRESJON ER STRENG RÅDET.

Etter å ha mottatt et korrigerende forslag fra en av leserne på denne bloggen Mr. Darren og litt ettertanke, avslørte det at kretsen ovenfor hadde mange feil, og at den faktisk ikke ville fungere praktisk.

Det reviderte designet

Den reviderte designen er vist nedenfor, som ser mye bedre ut og en gjennomførbar idé.

Her er en enkelt IC 556 innlemmet for å lage PWM-pulser.
Den ene halvdelen av IC er konfigurert som høyfrekvensgenerator for å mate den andre halvdelen IC som er rigget som en pulsbreddemodulator.

Eksempelmoduleringsfrekvensen er avledet fra TR1 som gir de nøyaktige frekvensdataene til IC slik at PWM er perfekt dimensjonert i samsvar med strømfrekvensen.

Den høye frekvensen sørger for at utgangen er i stand til å hogge ovennevnte modulasjonsinformasjon til presisjon og gi mosfetene en nøyaktig RMS-ekvivalent til nettnettet.

Til slutt sørger de to transistorene for at mosfetene aldri leder sammen, bare en om gangen, i henhold til 50 eller 60 Hz svingninger.

Deleliste

R1, R2, C1 = velg for å lage rundt 1 kHz frekvens
R3, R4, R5, R6 = 1K
C2 = 1nF
C3 = 100uF / 25V
D1 = 10 ampere diode
D2, D3, D4, D5 = 1N4007
T1, T2 = etter behov
T3, T4 = BC547
IC1 = IC 556
TR1, TR2 = som foreslått i forrige seksjonsdesign

Ovennevnte krets ble analysert av Mr. Selim, og han fant noen interessante feil i kretsen. Hovedfeilen er manglende negative PWM-pulser i vekselstrømssyklusene. Den andre feilen ble oppdaget med transistorer som ikke så ut til å isolere byttingen av de to myggene i henhold til den matede 50 Hz-hastigheten.

Ovennevnte idé ble endret av Mr. Selim, her er bølgeformdetaljene etter endringene. modifikasjoner:

Bølgeformbilde:

CTRL er 100 Hz-signalet etter likeretteren, OUT er fra PWM fra begge halvbølger, Vgs er portens spenninger til FETs, Vd er pickupen på sekundærviklingen, som i synkronisering med CTRL / 2.

Se bort fra frekvensene fordi de er feil på grunn av lave samplingshastigheter (ellers blir det for sakte på ipad). Ved høyere prøvetakingsfrekvenser (20 MHz) ser PWM ganske imponerende ut.

For å fikse driftssyklusen til 50% på rundt 9 kHz, måtte jeg sette inn en diode.

“hvordan fungerer telefonstoppere ”

Hilsen,

Selim

Modifikasjoner

For å muliggjøre deteksjon av de negative halvsyklusene, må kontrollinngangen til IC-en mates med begge halv-syklusene til AC, dette kan oppnås ved å benytte en bro-likeretterkonfigurasjon.
Slik ser den endelige kretsen ut i følge meg.

Transistorbasen er nå koblet til en zenerdiode slik at forhåpentligvis vil gjøre det mulig for transistorene å isolere mosfetledningen slik at de utfører vekselvis som svar på 50 Hz-pulser ved basen T4.

Nylige oppdateringer fra Mr. Selim

Hei Swag,

Jeg fortsetter å lese bloggene dine og fortsetter å eksperimentere på brødbordet.
Jeg har prøvd zener-diode-tilnærmingen (no-luck), CMOS-porter og, mye bedre, op-amp fungerte best. Jeg har 90VAC ut av 5VDC og 170VAC fra 9VDC ved 50Hz, jeg tror det er synkronisert med rutenettet (kan ikke bekrefte som ingen oscilloskop). Btw støyen går hvis du klemmer den med en 0,15u hette. på sekundærspolen.

Så snart jeg legger en belastning på sekundærspolen, faller spenningen til 0VAC med bare en liten økning i inngangsstrømforsterkerne. Mosfetsene prøver ikke engang å trekke flere forsterkere. Kanskje noen mosfet-drivere som IR2113 (se nedenfor) kan hjelpe?

Selv om jeg er i god stemning, føler jeg at PWM kanskje ikke er like rett frem som håpet. Det er absolutt bra å kontrollere dreiemoment på likestrømsmotorer ved lave frekvenser. Men når 50 Hz-signalet blir hakket ved høyere freq, mister det av en eller annen grunn strøm, eller PWMd-mosfet kan ikke levere de nødvendige høye forsterkerne på primærspolen for å holde 220VAC under belastning.

Jeg har funnet et annet skjema som er veldig nært knyttet til ditt, bortsett fra PWM. Du har kanskje sett denne før.
Linken er på https: // www (dot) electro-tech-online (dot) com / alternativ-energi / 105324-grid-tie-inverter-skjematisk-2-0-a.html

Strømhåndteringskretsen er en H-stasjon med IGBT (vi kan bruke mosfeter i stedet). Det ser ut som det kan levere kraften over.
Det ser komplisert ut, men er faktisk ikke så ille, hva synes du? Jeg vil prøve å simulere kontrollkretsen og fortelle deg hvordan den ser ut.
Hilsen,

Selim

Sendt fra min iPad

Ytterligere modifikasjoner

Noen veldig interessante modifikasjoner og informasjon ble gitt av Miss Nuvem, en av de dedikerte leserne av denne bloggen, la oss lære dem nedenfor:

Hei Mr. Swagatam,

Jeg er frøken Nuvem og jobber i en gruppe som bygger noen av kretsene dine under et arrangement om bærekraftig opphold i Brasil og Catalonia. Du må besøke en dag.

Jeg har simulert Grid-Tie Inverter Circuit, og jeg vil foreslå et par modifikasjoner av det siste designet du hadde på innlegget ditt.

Først hadde jeg problemer der PWM-ut-signalet (IC1 pin 9) bare ville tømme og slutte å svinge. Dette skjedde når kontrollspenningen på pin 11 ville gå høyere enn Vcc-spenningen på grunn av fallet over D4. Min løsning var å legge til to 1n4007-dioder i serie mellom likeretteren og styrespenningen. Du kan kanskje komme unna med bare en diode, men jeg bruker to bare for å være trygg.

Et annet problem jeg hadde var at Vgs for T1 og T2 ikke var veldig symmetrisk. T1 var bra, men T2 svingte ikke helt opp til Vcc-verdier, for når T3 var på, satte den 0,7V over T4 i stedet for å la R6 trekke opp spenningen. Jeg fikset dette ved å sette en 4,7 kohm motstand mellom T3 og T4. Jeg tror at noen verdier som er høyere enn det fungerer, men jeg brukte 4.7kohm.

Jeg håper dette gir mening. Jeg legger ved et bilde av kretsen med disse modifikasjonene og simuleringsresultatene jeg får med LTspice.
Vi skal jobbe med dette og andre kretsløp neste uke. Vi vil holde deg oppdatert.

Beste hilsner.
Frøken Cloud