3 suure võimsusega SG3525 puhast siinuslaine inverterlülitust

Postitus selgitab kolme võimsat, kuid lihtsat siinuslaine 12V muunduri ahelat, kasutades ühte IC SG 3525. Esimene vooluahel on varustatud tühja patarei tuvastamise ja väljalülitamise funktsiooniga ning automaatse väljundpinge reguleerimise funktsiooniga.

Selle vooluringi soovis üks selle blogi huvitatud lugeja. Lisateavet taotluse ja vooluringi toimimise kohta.

Kujundus nr 1: põhiline muudetud siinus

Ühes varasemas postituses käsitlesin teemat kinnitage IC 3525 toimimine Andmeid kasutades kavandasin järgmise vooluahela, mis on küll üsna standardse konfiguratsiooniga, kuid sisaldab vähese aku väljalülitamise funktsiooni ja ka automaatse väljundreguleerimise täiustust.

Järgmine selgitus tutvustab meid vooluringi erinevatel etappidel, õpime neid:

Nagu antud diagrammil võib näha, on ICSG3525 seadistatud tavalises PWM-generaatori / ostsillaatori režiimis, kus võnkumissagedus on määratud C1, R2 ja P1.

P1 saab reguleerida täpsete sageduste saamiseks vastavalt rakenduse nõutavatele näitajatele.

P1 vahemik on vahemikus 100Hz kuni 500 kHz, siin huvitab meid 100 Hz väärtus, mis annab lõpuks 50Hz sageduse kahe väljundi juures kontaktidel # 11 ja Pin # 14.

Kaks ülaltoodud väljundit võnkuvad vaheldumisi tõukejõu viisil (totemi poolus), viies ühendatud mosfetid fikseeritud sagedusega - 50 Hz - küllastusse.

Mosfetid vastuseks 'lükake ja tõmmake aku pinget / voolu üle trafo kahe mähise, mis omakorda tekitab trafo väljundmähisel vajaliku voolu vahelduvvoolu.

Väljundi tekitatav tipppinge oleks umbes 300 volti, mis tuleb reguleerida umbes 220 V RMS-le, kasutades hea kvaliteediga RMS-meetrit ja reguleerides P2.

P2 reguleerib tegelikult impulsside laiust tihvtil nr 11 / # 14, mis aitab väljundis pakkuda vajalikku RMS-i.

See funktsioon hõlbustab väljundis PWM-i juhitud modifitseeritud siinuslaine kuju.

Automaatne väljundpinge reguleerimise funktsioon

Kuna IC hõlbustab PWM-i juhtimispistikut, saab seda väljavõtet kasutada süsteemi automaatse väljundreguleerimise võimaldamiseks.

Pistik nr 2 on sisemise sisseehitatud vea Opamp sensoorsisend, tavaliselt ei tohiks selle tihvti (mitte inv.) Pinge vaikimisi tõusta üle 5,1 V märgi, kuna inv-tihvt nr 1 on sisemiselt fikseeritud 5,1 V juures.

Niikaua kui tihvt nr 2 jääb kindlaksmääratud pinge piiresse, jääb PWM-i korrektsioonifunktsioon passiivseks, kuid hetkel, kui pinge tihvtis nr 2 kipub tõusma üle 5,1 V, kitsendatakse väljundimpulsse järgnevalt, et parandada ja tasakaalustada väljundpinge vastavalt.

Väljundi proovipinge saamiseks kasutatakse siin väikest sensoorset trafot TR2, see pinge on nõuetekohaselt alaldatud ja juhitud IC1 tihvti nr 2.

P3 on seatud nii, et toitepinge jääb 5,1 V piirist tublisti alla, kui väljundpinge RMS on umbes 220 V. See seab vooluahela automaatse reguleerimise funktsiooni.

Kui väljundpinge kipub mingil põhjusel tõusma üle seatud väärtuse, aktiveerub PWM-i korrigeerimise funktsioon ja pinge väheneb.

Ideaalis peaks P3 olema seatud nii, et väljundpinge RMS oleks fikseeritud 250 V juures.

Nii et kui ülaltoodud pinge langeb alla 250 V, püüab PWM-i parandus seda ülespoole tõmmata ja vastupidi, see aitab saavutada väljundi kahesuunalist reguleerimist,

Hoolikas uurimine näitab, et R3, R4, P2 lisamine on mõttetu, need võidakse vooluringist eemaldada. P3 võib kasutada ainult kavandatud PWM-kontrolli saamiseks väljundis.

Aku tühjenemise funktsioon

Selle vooluringi teine ​​mugav omadus on aku tühjenemise võime.

Jällegi saab see sissejuhatus võimalikuks tänu IC SG3525 sisseehitatud väljalülitusfunktsioonile.

Mikrofoni tihvt nr 10 reageerib positiivsele signaalile ja sulgeb väljundi, kuni signaal on pärsitud.

741 opamp töötab siin madalpinge detektorina.

P5 tuleks seada nii, et 741 väljund jääks loogiliselt madalale seni, kuni aku pinge ületab madalpinge läve, see võib olla 11,5 V. 11 V või 10,5, nagu kasutaja eelistab, ideaalis ei tohiks see olla väiksem kui 11 V.

Kui see on seatud, kui aku pinge kipub madalpingemärgist madalamale minema, muutub IC väljund koheselt suureks, aktiveerides IC1 väljalülitusfunktsiooni, takistades aku pinge edasist kadu.

Tagasisidestustakistid R9 ja P4 tagavad, et asend jääb lukustatavaks ka siis, kui aku pinge kipub pärast väljalülitamise aktiveerimist mõnele kõrgemale tasemele tõusma.

Osade nimekiri

Kõik takistid on 1/4 vatti 1% MFR. kui pole öeldud teisiti.

• R1, R7 = 22 oomi
• R2, R4, R8, R10 = 1K
• R3 = 4K7
• R5, R6 = 100 oomi
• R9 = 100K
• C1 = 0,1 uF / 50 V MKT
• C2, C3, C4, C5 = 100 nF
• C6, C7 = 4,7uF / 25V
• P1 = 330K eelseadistatud
• P2 --- P5 = 10K eelseadistust
• T1, T2 = IRF540N
• D1 ---- D6 = 1N4007
• IC1 = SG 3525
• IC2 = LM741
• TR1 = 8-0-8V ..... vool vastavalt nõudele
• TR2 = 0-9V / 100mA aku = 12V / 25 kuni 100 AH

Ülaltoodud skeemil olevat tühja patarei tühjenemise astet saab parema reaktsiooni saamiseks muuta, nagu on toodud järgmises skeemis:

Siin näeme, et opampi pin3-l on nüüd oma võrdlusvõrk, mis kasutab D6 ja R11, ja see ei sõltu IC 3525 pin16 võrdluspingest.

Opampi pin6 kasutab zener-dioodi, et peatada lekked, mis võivad tavapärase töö ajal häirida SG3525 pin10-d.

R11 = 10K
D6, D7 = zener-dioodid, 3,3 V, 1/2 vatti

Teine disain automaatse väljundi tagasiside korrigeerimisega

Vooluahela disain nr 2:

Ülaltoodud jaotises õppisime IC SG3525 põhiversiooni, mis on loodud modifitseeritud siinusväljundi tekitamiseks, kui seda kasutatakse inverteri topoloogias ja seda põhikujundust ei saa täiustada, et toota puhta siinuslaine lainekuju selle tüüpilises formaadis.

Ehkki modifitseeritud ruut- või siinuslaine väljund võib oma RMS-omadusega korras olla ja mõistlikult sobiv enamiku elektroonikaseadmete toitmiseks, ei saa see kunagi sobida puhta siinus-lainemuunduri väljundi kvaliteediga.

Siin õpime lihtsat meetodit, mida saab kasutada mis tahes standardse muunduri SG3525 vooluahela täiustamiseks puhtaks siinuslaine analoogiks.

Kavandatud täiustuse jaoks võib põhiliseks muunduriks SG3525 olla mis tahes standardne inverteri SG3525 disain, mis on konfigureeritud modifitseeritud PWM-väljundi tootmiseks. See jaotis pole ülioluline ja võiks valida mis tahes eelistatud variandi (väikeste erinevustega leiate veebis palju).

Olen arutanud põhjalikku artiklit kuidas teisendada ruutlaine inverter siinuslaine inverteriks ühes minu varasemast postitusest rakendame siin täiendamisel sama põhimõtet.

Kuidas toimub konversioon Squarewave'ist Sinewave'iks

Teil võib olla uudishimulik teada, mis täpselt toimub teisendamise protsessis, mis muudab väljundi puhtaks siinuslaineks, mis sobib kõigi tundlike elektrooniliste koormuste jaoks.

Põhimõtteliselt tehakse seda, optimeerides järsult tõusva ja langeva ruutlaine impulsse õrnalt tõusvaks ja langevaks lainekujuks. See viiakse läbi tükeldades või purustades väljuvad ruutlained ühtlaste tükkide arvuks.

Tegelikus siinuselaines luuakse lainekuju eksponentsiaalse tõusu ja languse mustri kaudu, kus sinusoidaalne laine oma tsüklite käigus järk-järgult tõuseb ja laskub.

Kavandatud idees ei teostata lainekuju eksponentsiaalsel kujul, pigem ruudukujulised lained tükeldatakse tükkideks, mis lõpuks saab pärast mõningast filtreerimist siinuslaine kuju.

Hakkimine toimub arvutatud PWM-i sisestamisega FET-i väravateni BJT puhveretapi kaudu.

Allpool on toodud tüüpiline vooluahela disain SG3525 lainekuju teisendamiseks puhtaks siinuslaine lainekujuks. See disain on tegelikult universaalne disain, mida saab rakendada kõigi nelinurkade inverterite ümberehitamiseks siinuslaineinverteriteks.

Hoiatus: kui kasutate sisendina SPWM-i, asendage palun alumine BC547 BC557-ga. Emitterid ühenduvad puhveretapiga, kollektor maapinnaga, alused SPWM-sisendiga.

Nagu võib näha ülaltoodud diagrammil, käivitavad kaks alumist BC547 transistorit PWM-i etteanne või sisend, mis põhjustab nende lülitumise vastavalt PWM-i sisse- ja väljalülitamise tsüklitele.

See omakorda lülitab kiiresti välja SG525 väljundnõeltelt pärinevad BC547 / BC557 50Hz impulsid.

Eespool nimetatud toiming sunnib lõpuks ka mosfette iga 50 / 60Hz tsükli jaoks mitu korda sisse ja välja lülitama ning sellest tulenevalt tekitama ühendatud trafo väljundis sarnase lainekuju.

Eelistatavalt peaks PWM-i sisendsagedus olema neli korda suurem kui baas-50 või 60 Hz sagedus. nii, et iga 50 / 60Hz tsükkel jaguneks 4 või 5 tükiks ja mitte rohkem kui see, mis muidu võib põhjustada soovimatuid harmoonilisi ja mosfeti kuumutamist.

PWM-ahel

Eespool selgitatud kujunduse PWM-sisendvoo saab hankida mis tahes abil standard IC 555 astable disain nagu allpool näidatud:

See IC 555 põhine PWM-ahel Seda saab kasutada optimeeritud PWM-i söötmiseks BC547 transistoride alustele esimesel konstruktsioonil nii, et muunduri SG3525 voolu väljund saab RMS-väärtuse, mis on lähedal võrgu puhta siinuslaine lainekuju RMS-väärtusele.

SPWM-i kasutamine

Kuigi ülalkirjeldatud kontseptsioon parandaks oluliselt tüüpilise SG3525 muunduri ahela ruutlaine modifitseeritud väljundit, võiks veelgi parem lähenemine olla SPWM-generaatori vooluring .

Selles kontseptsioonis viiakse kõigi ruudukujuliste impulsside 'tükeldamine' läbi proportsionaalselt erineva PWM-töötsükli, mitte fikseeritud töötsükli kaudu.

Olen juba arutanud kuidas SPWM-i genereerida opampi abil , sama teooriat võib kasutada mis tahes ruudukujulise inverteri juhi astme toitmiseks.

SPWM-i genereerimise lihtsat vooluringi võib näha allpool:

IC 741 kasutamine SPWM-i töötlemiseks

Selles kujunduses näeme standardset IC 741 opampi, mille sisendtihvtid on konfigureeritud paari kolmnurga laine allikaga, üks on sagedusega palju kiirem kui teine.

Kolmnurga laineid saab toota standardsest IC 556-põhisest vooluringist, mis on traadiga ühendatud asteldava ja tihendajana, nagu allpool näidatud:

KIIRKOLMNURGALISTE LAINTE Sagedus peaks olema umbes 400 Hz, seda saab seadistada, reguleerides 50 k eelseadistust või 1 nF kondensaatori väärtust

Aeglase kolmnurga lainete sagedus peab olema võrdne inverteri soovitud väljundsagedusega. See võib olla 50 Hz või 60 Hz ja võrdne PIN-koodiga nr 4 SG3525 sagedusega

Nagu ülaltoodud kahelt pildilt näha, saavutatakse kiired kolmnurga lained tavalise astmelise IC 555 abil.

Kuid aeglased kolmnurga lained saadakse IC 555 kaudu, mis on ühendatud juhtmega nagu 'ruutlaine kolmnurga laine generaator'.

Ruutlained või ristkülikukujulised lained saadakse SG3525 tihvtist nr 4. See on oluline, kuna see sünkroniseerib võimendi 741 väljundi ideaalselt SG3525 vooluahela 50 Hz sagedusega. See loob omakorda õigesti mõõtmetega SPWM-komplektid kahe MOSFET-kanali vahel.

Kui see optimeeritud PWM suunatakse esimesse vooluahela kujundusse, põhjustab trafo väljund täiendavalt parendatud ja õrna siinuslaine, mille omadused on palju identsed tavalise vahelduvvoolu siinuse lainekujuga.

Kuid isegi SPWM-i puhul tuleb RMS-väärtus esialgu õigesti seada, et trafo väljundis oleks õige pinge väljund.

Pärast rakendamist võib oodata tõelist siinuslaine ekvivalentset väljundit mis tahes muunduri SG3525 kujundusest või võib olla mis tahes ruutlaine inverteri mudel.

Kui teil on SG3525 puhta siinuslaine inverterahelaga seoses veel kahtlusi, võite neid julgelt oma kommentaaride kaudu väljendada.

UUENDAMINE

SG3525 ostsillaatori etapi põhinäidise disaini näete allpool. Selle disaini saab integreerida ülalkirjeldatud PWM sinewave BJT / mosfet etapiga, et saada nõutav SG3525 disaini täiustatud versioon:

Kavandatud SG3525 puhta siinuslaine muunduri ahela täielik skeem ja PCB paigutus.

Viisakus: Ainsworth Lynch

Kujundus nr 3: 3kva inverterahel, kasutades IC SG3525

Eelmistes lõikudes oleme põhjalikult arutanud, kuidas SG3525 disaini saaks muuta tõhusaks siinuslaine kujunduseks, nüüd arutame, kuidas saab IC SG3525 abil ehitada lihtsa 2kva inverterahela, mida saab hõlpsasti uuendada siinuslaineks 10kva, suurendades aku, mosfeti ja trafo tehnilised andmed.

Põhiline vooluring vastab hr Anas Ahmadi esitatud kavale.

Kavandatud SG3525 2kva muunduri vooluahela selgitust saab mõista järgmisest arutelust:

tere swagatam, ehitasin järgmise 3kva 24V muunduri modifitseeritud siinuslaine (ma kasutasin 20 mosfetti, mille külge oli kinnitatud takisti, lisaks keskmist trafotrafot ja ostsillaatori jaoks SG3525) .. nüüd tahan selle teisendada siinseks laineks, palun kuidas seda teha?

Põhiskeem

Minu vastus:

Tere, Anas,

proovige kõigepealt põhiseadistust, nagu on selgitatud selles inverteri artiklis SG3525, kui kõik sujub, võite pärast seda proovida paralleelselt ühendada rohkem mosfette .....

ülaltoodud daigrammis kujutatud inverter on põhiline ruutlaine kujundus, selle teisendamiseks siinuslaineks peate järgima alltoodud samme. Mosfeti värava / takisti otsad peavad olema konfigureeritud BJT astmega ja 555 IC PWM peaks olema ühendatud vastavalt järgmisele skeemile:

Paralleelsete mosfettide ühendamise kohta

ok, mul on 20 mosfetti (10 juhtmel A, 10 pliil B), seega pean igale mosfetile kinnitama 2 BJT, see on 40 BJT, ja samamoodi pean ühendama ainult 2 BJT, mis väljuvad PWM-ist paralleelselt 40 BJT-ga ? Vabandust, et ma olen alles algaja.

Vastus:
Ei, vastava BJT paari igasse emitteri ristmikku mahub 10 mosfetti ... seetõttu vajate kokku ainult 4 BJT-d ....

BJT-de kasutamine puhvritena

1. ok, kui ma saan teile õigeks, sest te ütlesite 4 BJT-d, 2 plii A-le, 2 plii B-le, SIIS veel 2 BJT PWM-i väljundist, eks?
2. Kas ma kasutan 24-voldist akut, loodan, et BJT kollektori klemmil pole aku muudatusi?
3. Pean mosfeti sisendpinge juhtimiseks kasutama muutuvat takistit Alates ostsillaatorist, kuid ma ei tea, kuidas ma lähen sel juhul pingele, mis läheb BJT baasi, mida ma teen et ma tahan lõpuks BJT õhku lasta?

Jah, puhveretapi NPN / PNP BJT-d ja kaks PWM-draiveriga NPN-i.
24V ei kahjusta BJT puhvreid, kuid kasutage kindlasti a 7812 12 V pinge alla laskmise eest etappide SG3525 ja IC 555 jaoks.

IC 555 potti saab kasutada trafo väljundpinge reguleerimiseks ja selle 220V seadmiseks. mäleta oma trafo peab olema aku pingest madalam optimaalse pinge saamiseks väljundis. kui teie aku on 24V, võite kasutada 18-0-18V trafot.

Osade nimekiri

IC SG3525 ahel
kõik takistid 1/4 vatti 5% CFR, kui pole täpsustatud teisiti
10K - 6nos
150K - 1no
470 oomi - 1 ei
eelseadistused 22K - 1no
eelseadistatud 47K - 1no
Kondensaatorid
0,1uF keraamiline - 1no
IC = SG3525
Mosfet / BJT lava
Kõik mosfetid - IRF540 või samaväärsed väravatakistid - 10 oomi 1/4 vatti (soovitatav)
Kõik NPN BJT-d on = BC547
Kõik PNP BJT-d on = BC557
Baastakistid on kõik 10K - 4nos
IC 555 PWM etapp
1K = 1no 100K pot - 1no
1N4148 Diood = 2nos
Kondensaatorid 0,1uF keraamilised - 1no
10nF keraamika - 1no
Mitmesugused IC 7812 - 1 nr
Aku - 12V 0r 24V 100AH ​​trafo vastavalt spetsifikatsioonidele.

Lihtsam alternatiiv