Automaatne muunduri väljundpinge korrigeerimise ahel

Paljude odavate inverterite tavaline probleem on nende võimetus väljundpinget koormustingimuste järgi reguleerida. Selliste muundurite korral kipub väljundpinge väiksemate koormuste korral suurenema ja langeb suurenevate koormuste korral.

Siin selgitatud vooluahela ideid saab lisada igale tavalisele muundurile, et kompenseerida ja reguleerida nende erinevaid väljundpinge tingimusi vastuseks erinevatele koormustele.

Kujundus nr 1: automaatne RMS-korrektsioon PWM-i abil

Esimest allolevat vooluringi võib pidada ideaalseks lähenemiseks koormusest sõltumatu automaatse väljundkorrektsiooni rakendamiseks, kasutades IC 555 PWM-i.

Eespool näidatud vooluahelat saab tõhusalt kasutada koormuse käivitatava automaatse RMS-muundurina ja seda saab kasutada mis tahes tavalises muunduris ettenähtud otstarbel.

IC 741 töötab nagu pinge jälgija ja toimib puhvrina muunduri väljundtagasiside pinge ja PWM regulaatori ahela vahel.

IC 741 tihvtiga nr 3 ühendatud takistid on konfigureeritud nagu pingejagur , mis vähendab võrgu kõrge vahelduvvoolu väljundi proportsionaalselt madalamaks potentsiaaliks, mis varieerub vahemikus 6 kuni 12 V, sõltuvalt inverteri väljundi olekust.

Kaks IC 555 ahel on konfigureeritud töötama nagu moduleeritud PWM-kontroller. Moduleeritud sisend rakendatakse IC2 tihvti nr 5 juures, mis võrdleb signaali selle tihvti # 6 kolmnurga lainetega.

Selle tulemusel genereeritakse PWM-väljund selle tihvti nr 3 juures, mis muudab selle töötsüklit vastuseks IC-i tihvti nr 5 moduleerivale signaalile.

Selle tihvti nr 5 kasvupotentsiaal toob kaasa suurema põlvkonna PWM-id või suurema töötsükliga PWM-id ja vastupidi.

See tähendab, et kui opamp 741 vastab Inverteri suureneva väljundi tõttu kasvava potentsiaaliga IC2 555 väljund laiendab PWM-impulsse, samas kui inverteri väljund langeb, kitseneb PWM proportsionaalselt IC2 tihvti nr 3 juures.

PWM-i konfigureerimine Mosfetsiga.

Kui ülaltoodud automaatse korrigeerimise PWM-id on integreeritud mis tahes muunduri mosfet-väravatega, võimaldab inverteril oma RMS-väärtust automaatselt kontrollida vastavalt koormuse tingimustele.

Kui koormus ületab PWM-i, kipub muunduri väljund madalaks minema, põhjustades PWM-ide laienemise, mis omakorda põhjustab mosfeti keerulisema sisselülitamise ja trafo suurema vooluga juhtimise, kompenseerides seeläbi koormuse liigse voolutarve

Kujundus nr 2: Opampi ja transistori kasutamine

Järgmine idee käsitleb opamp-versiooni, mida saab lisada tavaliste muunduritega, et saavutada automaatne väljundpinge reguleerimine vastuseks erinevatele koormustele või aku pingele.

Idee on lihtne, niipea kui väljundpinge ületab etteantud ohulävi, käivitatakse vastav vooluahel, mis omakorda lülitab inverteri toiteseadmed järjepidevalt välja, mille tulemuseks on kontrollitav väljundpinge selles konkreetses künnis.

Transistori kasutamise puuduseks võib olla hüstereesi probleem, mis võib muuta lülituse üsna laiema ristlõike ulatuses, mille tulemuseks on mitte nii täpne pinge reguleerimine.

Teisest küljest võivad opampid olla tohutult täpsed, kuna need muudaksid väljundi reguleerimise väga kitsa marginaali piires, hoides korrigeerimistaseme tiheda ja täpse.

Allpool toodud lihtsat muunduri automaatset koormuspinge korrigeerimise vooluahelat saab tõhusalt kasutada kavandatava rakenduse jaoks ja muunduri väljundi reguleerimiseks soovitud piirides.

Kavandatud inverteri pinge korrigeerimise ahelat saab mõista järgmiste punktide abil:

Üksik opamp täidab võrdleja ja pingetaseme detektori funktsiooni.

Ahela töö

Trafo väljundist tulev kõrgepinge vahelduvvool vähendatakse potentsiaalse jaotusvõrgu abil umbes 14 V-ni.

Sellest pingest saab nii vooluahela tööpinge kui ka tundepinge.

Potentsiaalijaoturi abil vähendatud pinge vastab proportsionaalselt väljundi muutuvale pingele.

Opampi pin3 on seatud samaväärsele alalispingele, mis vastab piirile, mida tuleb kontrollida.

Selleks viiakse soovitud maksimaalne piirpinge vooluahelasse ja reguleeritakse seejärel 10 k eelseadistust, kuni väljund läheb lihtsalt kõrgeks ja käivitab NPN-transistori.

Kui ülaltoodud seadistus on tehtud, saab skeem kavandatud paranduste jaoks inverteriga integreerida.

Nagu võib näha, peab NPN kollektor olema ühendatud inverteri trafo toitmise eest vastutavate inverteri mosfettide väravatega.

See integreerimine tagab, et alati, kui väljundpinge kipub ületama seatud piiri, käivitab NPN mosfettide väravate maandamise ja seeläbi pinge edasise tõusu piiramise, jätkub ON / OFF-päästik lõpmatuseni, kuni väljundpinge hõljub Ohutsoon.

Tuleb märkida, et NPN-i integreerimine oleks ühilduv ainult N-kanaliga mosfettidega, kui inverter kannab P-kanaliga mosfette, vajaks vooluahela konfiguratsioon transistori täielikku ümberpööramist ja opampi sisendtõmbeid.

Ka vooluahela maandus tuleks muuta ühiseks muunduri aku negatiivsega.

Kujundus nr 3: sissejuhatus

Selle vooluringi palus mulle üks mu sõber Mr.Sam, kelle pidevad meeldetuletused ajendasid mind seda inverterrakenduste jaoks väga kasulikku kontseptsiooni välja töötama.

Siin selgitatud koormusest sõltumatu / väljundiga korrigeeritud või väljundiga kompenseeritud inverterahel on üsna kontseptsioonitasandil ja minu poolt pole seda praktiliselt katsetatud, kuid idee näib selle lihtsa disaini tõttu teostatav.

Ahela töö

Kui vaatame joonist, näeme, et kogu disain on põhimõtteliselt lihtne PWM-generaatori vooluring, mis on ehitatud IC 555 ümber.

Me teame, et selles standardses 555 PWM-i disainis saab PWM-impulsse optimeerida, muutes R1 / R2 suhet.

Seda fakti on siin asjakohaselt kasutatud inverteri koormuspinge korrigeerimiseks.
An LED-i / LDR-i tihendamisega valmistatud opto-haakeseadis kasutatud on paigutust, kus opto LDR muutub üheks ahela PWM-i 'käe' takistiks.

Opto-siduri valgusdiood süttib inverteri väljundist või koormusühendustest tuleneva pinge kaudu.

Toitepinge langetatakse sobivalt C3 ja sellega seotud komponentide abil opto-LED-i toitmiseks.

Pärast vooluahela integreerimist inverteriga võib süsteemi toiteallikana (ühendatud sobiva koormusega) mõõta RMS-väärtust väljundis ja reguleerida eelseadistatud P1, et muuta väljundpinge koormuse jaoks piisavalt sobivaks.

Kuidas seadistada

See seade on ilmselt kõik, mida vaja oleks.

Oletame nüüd, et kui koormust suurendatakse, kipub pinge väljundis langema, mis omakorda vähendab opto-LED-i intensiivsust.

LED-i intensiivsuse vähenemine sunnib IC-d optimeerima oma PWM-impulsse nii, et väljundpinge RMS tõuseb, pannes pingetaseme ka nõutava märgini tõusma, see algatus mõjutab ka LED-i intensiivsust, mis muutub nüüd heledaks ja saavutab lõpuks automaatselt optimeeritud taseme, mis tasakaalustab õigesti süsteemi koormuspinge tingimusi väljundis.

Siin on märkide suhe mõeldud peamiselt vajaliku parameetri juhtimiseks, seetõttu tuleks opto paigutada vastavalt näidatud vasakule või paremale õlale PWM juhtimine IC jaotis.

Vooluahelat saab proovida inverteri konstruktsiooniga, mis on näidatud selles 500-vatises inverterahelas

Osade nimekiri

• R1 = 330K
• R2 = 100K
• R3, R4 = 100 oomi
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0,01 uF
• C3 = 0,33 uF / 400 V
• OptoCoupler = omatehtud, tihendades LED / LDR näost näkku valguskindlasse anumasse.

ETTEVAATUST: KAVANDATUD KONSTRUKTSIOON EI OLE ISOLEERITUD INVERTERVÕRGU PINGE, HARJUTUSTE ÜLIPÕHISE ETTEVAATUST KATSETAMISE JA HÄÄLESTAMISE KORD.