Interessert i å lage din egen kraftomformer med innebygd lader? En enkel 400 watt inverterkrets med lader som veldig enkelt kan bygges og optimaliseres er gitt i denne artikkelen. Les hele diskusjonen gjennom pene illustrasjoner.

Introduksjon

En massiv inverter på 400 watt med innebygd laderkrets har blitt grundig forklart i denne artikkelen gjennom kretsskjemaer. En enkel beregning for å evaluere transistorbasemotstandene har også blitt diskutert.

Jeg har diskutert konstruksjonen av noen få gode inverterkretser gjennom noen av mine tidligere artikler og er virkelig begeistret for den overveldende responsen jeg mottar fra leserne. Inspirert av den populære etterspørselen, har jeg designet enda en interessant, kraftigere krets til en strømomformer med innebygd lader.

Den nåværende kretsen, men liknende i drift, er mer interessant og avansert på grunn av det faktum at den har en innebygd batterilader og at den er for helautomatisk.

Som navnet antyder, vil den foreslåtte kretsen produsere en massiv 400 watt (50 Hz) effekt fra et 24-volts lastebilbatteri, med en effektivitet så høy som 78%.

Siden den er helautomatisk, kan enheten være permanent koblet til strømnettet. Så lenge inngangsstrømmen er tilgjengelig, blir omformerens batteri kontinuerlig ladet slik at det alltid holdes i toppet standby-posisjon.

Så snart batteriet blir fulladet, veksles et internt relé automatisk og skifter batteriet til omformermodus, og den tilkoblede utgangsbelastningen får umiddelbart strøm fra omformeren.

I det øyeblikket batterispenningen faller under det forhåndsinnstilte nivået, bytter reléet og skifter batteriet til lademodus, og syklusen gjentas.

Uten å kaste bort mer tid, la oss straks gå inn i byggeprosedyren.

Deleliste for kretsskjemaet

Du trenger følgende deler for konstruksjonen av inverterkretsen:

Alle motstander er ¼ watt, CFR 5%, med mindre annet er oppgitt.

R1 ---- R6 = Skal beregnes - Les på slutten av artikkelen
R7 = 100K (50Hz), 82K (60Hz)
R8 = 4K7,
R9 = 10K,
P1 = 10K,
C1 = 1000 µ / 50V,
C2 = 10µ / 50V,
C3 = 103, KERAMISK,
C4, C5 = 47µ / 50V,
T1, 2, 5, 6 = BDY29,
T3, 4 = TIPS 127,
T8 = BC547B
D1 ----- D6 = 1N 5408,
D7, D8 = 1N4007,
RELAY = 24 VOLT, SPDT
IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
IC2 = 7812,
INVERTER TRANSFORMER = 20 - 0 - 20 V, 20 ampere. UTGANG = 120V (60Hz) ELLER 230V (50Hz),
LADEUTLØSER = 0 - 24V, 5 ampere. INNGANG = 120V (60Hz) ELLER 230V (50Hz) HOVED AC

Kretsfunksjon

Vi vet allerede at en inverter i utgangspunktet består av en oscillator som driver de påfølgende krafttransistorer som igjen bytter sekundær av en transformator vekselvis fra null til maksimal forsyningsspenning, og dermed produserer en kraftig forsterket vekselstrøm ved transformatorens primære utgang. .

I denne kretsen utgjør IC 4093 den viktigste oscillerende komponenten. En av portene N1 er konfigurert som en oscillator, mens de andre tre portene N2, N3, N4 er koblet sammen som buffere.

De oscillerende utgangene fra bufferne blir matet til basen til nåværende forsterkertransistorer T3 og T4. Disse er konfigurert internt som Darlington-par og øker strømmen til et passende nivå.

Denne strømmen brukes til å drive utgangstrinnet som består av effekttransistorer T1, 2, 5 og 6.

Disse transistorene som svar på den vekslende basespenningen er i stand til å bytte hele strømforsyningen til sekundærviklingen til transformatoren for å generere et tilsvarende nivå av vekselstrøm.

Kretsen inneholder også en separat automatisk batteriladerseksjon.

Hvordan bygge?

Byggedelen av dette prosjektet er ganske grei og kan fullføres gjennom følgende enkle trinn:

Begynn konstruksjonen ved å lage varmeavlederen. Skjær to stykker av 12 x 5 tommer aluminiumsark, med en tykkelse på ½ cm hver.

Bøy dem for å danne to kompakte 'C' -kanaler. Bor nøyaktig et par TO-3-hull på hver varmeavleder som passer til krafttransistorene T3 --- T6 tett over varmeavlederen ved hjelp av skruer, muttere og fjærskiver.

Nå kan du fortsette med konstruksjonen av kretskortet ved hjelp av den gitte kretsskjemaet. Sett inn alle komponentene sammen med reléene, koble ledningene og lodd dem sammen.

Hold transistorer T1 og T2 lite avstand fra de andre komponentene, slik at du kan finne nok plass til å montere TO-220-typen varmeavleder over dem.

Fortsett å koble basen og emitteren til T3, 4, 5 og T6 til de aktuelle punktene på kretskortet. Koble også samleren til disse transistorene til transformatorens sekundærvikling ved hjelp av tykke gauge kobbertråder (15 SWG) i henhold til det viste kretsdiagrammet.

Fest og fest hele enheten i et godt ventilert, sterkt metallskap. Gjør beslagene helt faste med muttere og bolter.

Fullfør enheten ved å montere de eksterne bryterne, strømledningen, uttakene, batteripolene, sikringen etc. over kabinettet.

Dette avslutter konstruksjonen av denne strømomformeren med innebygd lader.

Hvordan beregne transistorbasemotstand for omformere

Verdien av basismotstanden for en bestemt transistor vil i stor grad avhenge av samlerbelastningen og basisspenningen. Følgende uttrykk gir en grei løsning for å beregne nøyaktig basemotstanden til en transistor.

R1 = (Ub - 0,6) * Hfe / ILOAD

Her Ub = kildespenning til R1,

Hfe = Fremoverstrømforsterkning (for TIP 127 er det mer eller mindre 1000, for BDY29 er det rundt 12)

ILOAD = Strøm kreves for å aktivere kollektorbelastningen fullt ut.

Så det er ganske enkelt å beregne basemotstanden til de forskjellige transistorer som er involvert i den nåværende kretsen. Det gjøres best med følgende punkter.

Vi starter først med å beregne basismotstandene for BDY29-transistorer.

I henhold til formelen, for dette trenger vi å vite ILOAD, som her tilfeldigvis er transformatoren sekundær halv vikling. Bruk et digitalt multimeter til å måle motstanden til denne delen av transformatoren.

Deretter, ved hjelp av Ohms lov, finn strømmen (I) som vil passere gjennom denne viklingen (Her U = 24 volt).

R = U / I eller I = U / R = 24 / R

Del svaret med to, fordi strømmen til hver halvvikling blir delt gjennom de to BDY29-ene parallelt.
Ettersom vi vet at forsyningsspenningen mottatt fra samleren til TIP127 vil være 24 volt, får vi basiskildespenningen for BDY29-transistorer.
Ved å bruke alle ovennevnte data kan vi nå veldig enkelt beregne verdien av basismotstandene for transistorene BDY29.
Når du har funnet verdien av basemotstanden til BDY29, blir den åpenbart samlerbelastningen for TIP 127-transistoren.
Neste som ovenfor ved hjelp av Ohms lov, finn strømmen som går gjennom motstanden ovenfor. Når du har fått det, kan du fortsette å finne verdien av basemotstanden for TIP 127-transistoren ved å bruke formelen presentert i begynnelsen av artikkelen.
Ovennevnte forklarte enkle transistorberegningsformel kan brukes til å finne verdien av basemotstanden til en hvilken som helst transistor som er involvert i en hvilken som helst krets

Designe en enkel Mosfet-basert 400 Watt inverter

La oss nå studere enda et design som kanskje er den enkleste inverterkretsen på 400 watt sinusekvivalent. Den fungerer med lavest antall komponenter og er i stand til å gi optimale resultater. Kretsen ble bedt om av en av de aktive deltakerne i denne bloggen.

Kretsen er egentlig ikke en sinusbølge i sann forstand, men den er den digitale versjonen og er nesten like effektiv som sinusformet motstykke.

Hvordan det fungerer

Fra kretsskjemaet er vi i stand til å være vitne til de mange åpenbare trinnene i en inverter-topologi. Portene N1 og N2 danner oscillatortrinnet og er ansvarlig for å generere de grunnleggende 50 eller 60 Hz pulser, her har den blitt dimensjonert for å generere rundt 50 Hz utgang.

Portene er fra IC 4049 som består av 6 IKKE porter, to har blitt brukt i oscillatortrinnet mens de resterende fire er konfigurert som buffere og omformere (for å vende firkantbølgepulser, N4, N5)

Frem til her oppfører trinnene seg som en vanlig firkantbølgeomformer, men introduksjonen av IC 555-trinnet forvandler hele konfigurasjonen til en digitalt styrt sinusbølgeomformerkrets.

IC 555-seksjonen er koblet til som en fantastisk MV, 100K-potten brukes til å optimalisere PWM-effekten fra pin nr. 3 på IC.

De negative gangpulsene fra IC 555 blir bare brukt her for å trimme firkantbølgepulsene ved portene til de respektive MOSFETene via de tilsvarende dioder.

MOSFETene som brukes, kan være av hvilken som helst type som kan håndtere 50V ved 30 ampere.

De 24 batteriene må lages av to 12V 40 AH batterier i serie. Forsyningen til IC-ene må leveres fra et hvilket som helst av batteriene, fordi IC-ene vil bli skadet ved 24 Volt.

100K-potten bør justeres ved hjelp av en RMS-måler for å gjøre RMS-verdien på utgangen så nær et originalt sinusbølgesignal som mulig ved den aktuelle spenningen.

Kretsen er eksklusivt utviklet og designet av meg.

Tilbakemelding fra Mr. Rudi angående bølgeformproblemet oppnådd fra inverterkretsen over 400 watt

Hei Sir,

Jeg trenger din hjelp sir. Jeg har nettopp fullført denne kretsen. men resultatet er ikke som forventet. Se bildene mine nedenfor.

Dette er bølgemålet fra portens side (også fra 555 og 4049 ic): det ser bare fint ut. freq og duty cycle nesten til ønsket verdi.

dette er bølgemålet fra mosfet avløpssiden. alt er rotete. freq og duty cycle er endringer.

Dette er jeg måler fra utgangen fra transformatoren min (for testformål brukte jeg 2A 12v 0 12v - 220v CT).

hvordan få transformatorens utgangsbølge akkurat som en port en? jeg har ups hjemme. Jeg prøver å måle porten, avløpet og transformatoreffekten. bølgeformen er nesten den samme på små ups (modifisert sinusbølge). hvordan oppnår jeg det resultatet i kretsen min?

vennligst hjelp, takk sir.

Løse problemet med bølgeformen

Hei Rudi,

det skjer sannsynligvis på grunn av transformatorinduktive pigger, prøv følgende:

Øk først 555-frekvensen litt mer, slik at 'søylene' over hver firkantbølgesyklus ser jevn ut og godt fordelt .. kan være en syklus med 4 søyler som ser bedre ut og mer atable enn det nåværende bølgeformmønsteret.

koble til en stor kondensator, kan være en 6800uF / 35V rett over batteripolene.