Sa artikulong ito susubukan naming maunawaan ang pangunahing konsepto ng isang solar inverter at kung paano din gumawa ng isang simple ngunit malakas na solar inverter circuit.

Ang lakas ng araw ay sagana na magagamit sa atin at malayang gamitin, bukod dito ito ay isang walang limitasyong, walang katapusang likas na mapagkukunan ng enerhiya, madaling mapuntahan sa ating lahat.

Ano ang Napakahalaga tungkol sa Solar Inverters?

Ang totoo, walang mahalaga tungkol sa mga solar inverters. Maaari mong gamitin ang anumang normal na circuit ng inverter , i-hook up ito sa isang solar panel at kunin ang kinakailangang DC sa AC output mula sa inverter.

Nasabi na, maaaring kailangan mong pumili at i-configure ang mga pagtutukoy tama, kung hindi man ay maaari mong patakbuhin ang panganib na mapinsala ang iyong inverter o maging sanhi ng isang hindi mabisang pag-convert ng kuryente.

Bakit Solar Inverter

Tinalakay na natin kung paano gamitin ang mga solar panel para sa pagbuo ng kuryente mula sa solar o sun power, sa artikulong ito tatalakayin namin ang isang simpleng pag-aayos na magbibigay-daan sa amin na gumamit ng solar energy para sa pagpapatakbo ng aming mga gamit sa bahay.

Ang isang solar panel ay nagawang baguhin ang mga sinag ng araw sa direktang kasalukuyang sa mas mababang mga potensyal na antas. Halimbawa ang isang solar panel ay maaaring tinukoy para sa paghahatid ng 36 volts sa 8 amps sa ilalim ng pinakamainam na mga kondisyon.

Gayunpaman hindi namin maaaring gamitin ang kalakhang lakas na ito para sa pagpapatakbo ng aming mga domestic appliances, dahil ang mga kagamitan na ito ay maaaring gumana lamang sa mga potensyal na mains o sa mga voltages sa saklaw na 120 hanggang 230 V.

Karagdagan pa ang kasalukuyang ay dapat na isang AC at hindi DC tulad ng karaniwang natanggap mula sa isang solar panel.

Natagpuan namin ang isang bilang ng mga circuit ng inverter nai-post sa blog na ito at pinag-aralan namin kung paano gumagana ang mga ito.

Ginagamit ang mga inverters para sa pag-convert at pag-angat ng lakas ng boltahe na mababa ang boltahe sa antas ng mataas na boltahe AC mains.

Samakatuwid ang mga inverter ay maaaring mabisang ginamit para sa pag-convert ng DC mula sa isang solar panel sa mga output ng mains na angkop na magpapagana sa aming domestic kagamitan.

Karaniwan sa mga inverters, ang conversion mula sa isang mababang potensyal patungo sa isang na-step up na mataas na antas ng mains ay magiging posible dahil sa mataas na kasalukuyang karaniwang magagamit mula sa mga input ng DC tulad ng isang baterya o isang solar panel. Ang pangkalahatang wattage ay mananatiling pareho.

Pag-unawa sa Mga Kasalukuyang pagtutukoy ng Boltahe

Halimbawa kung nagbibigay kami ng isang input ng 36 volts @ 8 amps sa isang inverter at makakuha ng isang output ng 220 V @ 1.2 Amps ay nangangahulugang binago lamang namin ang isang lakas ng pag-input na 36 × 8 = 288 watts sa 220 × 1.2 = 264 watts.

Samakatuwid maaari nating makita na ito ay hindi mahika, pagbabago lamang ng kani-kanilang mga parameter.

Kung ang solar panel ay nakapaglikha ng sapat na kasalukuyang at boltahe, ang output nito ay maaaring gamitin para sa direktang pagpapatakbo ng isang inverter at mga nakakonektang gamit sa bahay at sabay-sabay din para sa pagsingil ng baterya.

Maaaring magamit ang naka-charge na baterya pinapagana ang mga pag-load sa pamamagitan ng inverter , sa mga oras ng gabi na wala ang solar enerhiya.

Gayunpaman kung ang solar panel ay mas maliit sa laki at hindi makalikha ng sapat na lakas, maaari itong magamit para lamang sa pag-charge ng baterya, at magiging kapaki-pakinabang para sa pagpapatakbo ng inverter pagkatapos ng paglubog ng araw.

Pagpapatakbo ng Circuit

Sumangguni sa circuit diagram, nasasaksihan namin ang isang simpleng pag-set up gamit ang isang solar panel, isang inverter at isang baterya.

Ang tatlong mga yunit ay konektado sa pamamagitan ng a circuit ng solar regulator na namamahagi ng kapangyarihan sa kani-kanilang mga yunit pagkatapos ng naaangkop na mga regulasyon ng natanggap na lakas mula sa solar panel.

Ipagpalagay na ang boltahe ay 36 at ang kasalukuyang 10 ams mula sa solar panel, ang inverter ay napili na may input na boltahe ng pagpapatakbo na 24 volts @ 6 amps, na nagbibigay ng kabuuang lakas na humigit-kumulang na 120 watts.

Ang isang maliit na bahagi ng mga solar panel amp na nagkakahalaga ng halos 3 amps ay nakatipid para sa pagsingil ng isang baterya, na inilaan upang magamit pagkatapos ng paglubog ng araw.

Ipinapalagay din namin na ang solar panel ay naka-mount sa a solar tracker upang makapaghatid ito ng mga tinukoy na kinakailangan hangga't ang araw ay nakikita sa kalangitan.

Ang lakas ng pag-input na 36 volts ay inilalapat sa pag-input ng isang regulator na binabawas ito hanggang sa 24 volts.

Ang pagkarga na konektado sa output ng inverter ay napili tulad na hindi nito pinipilit ang inverter ng higit sa 6 amps mula sa solar panel. Mula sa natitirang 4 amps, 2 amps ang ibinibigay sa baterya para sa pagsingil nito.

Ang natitirang 2 amps ay hindi ginagamit para sa kapakanan ng pagpapanatili ng mas mahusay na kahusayan ng buong system.

Ang mga circuit ay ang lahat ng mga napag-usapan na sa aking mga blog, maaari nating makita kung paano ito maingat na na-configure sa bawat isa para sa pagpapatupad ng kinakailangang mga operasyon.

Para sa kumpletong tutorial mangyaring sumangguni sa artikulong ito: Tutorial sa Solar Inverter

Listahan ng Mga Bahagi para sa seksyon ng charger na LM338

Lahat ng resistors ay 1/4 watt 5% CFR maliban kung tinukoy.
R1 = 120 ohms
P1 = 10K palayok (ang 2K ay nagkakamali na ipinakita)
R4 = palitan ang iit ng isang link
R3 = 0.6 x 10 / Baterya AH
Transistor = BC547 (hindi BC557, maling ipinakita ito)
Regulator IC = LM338
Listahan ng Mga Bahagi para sa seksyon ng inverter
Ang lahat ng mga bahagi ay 1/4 watt maliban kung tinukoy
R1 = 100k palayok
R2 = 10K
R3 = 100K
R4, R5 = 1K
T1, T2 = mosfer IRF540
N1 --- N4 = IC 4093

Ang natitirang ilan sa mga bahagi ay hindi kailangang tukuyin at maaaring makopya tulad ng ipinakita sa diagram.

Para sa Mga Nagcha-charge na Baterya hanggang sa 250 Ah

Ang seksyon ng charger sa circuit sa itaas ay maaaring naaangkop na na-upgrade para sa pagpapagana ng pagsingil ng mga mataas na kasalukuyang baterya sa pagkakasunud-sunod ng 100 AH hanggang 250 Ah.

Para kay 100Ah baterya maaari mo lamang palitan ang LM338 ng LM196 na isang 10 amp na bersyon ng LM338.

Isang palabas transistor TIP36 naaangkop na isinama sa buong IC 338 para sa pagpapadali ng kinakailangan mataas na kasalukuyang singilin .

Ang emitor risistor ng TIP36 ay dapat na kalkulahin nang naaangkop kung hindi man ang transistor ay maaari lamang pumutok, gawin ito sa pamamagitan ng pagsubok at error na pamamaraan, magsimula sa 1 ohm sa una, pagkatapos ay unti-unting magpatuloy na bawasan ito hanggang sa ang kinakailangang halaga ng kasalukuyang ay maaaring matamo sa output.

mataas na power solar inverter na may mataas na kasalukuyang charger ng baterya

Pagdaragdag ng isang Tampok na PWM

Para sa pagtiyak sa isang nakapirming 220V o 120V output isang kontrol ng PWM ay maaaring maidagdag sa mga disenyo sa itaas tulad ng ipinakita sa sumusunod na diagram. Tulad ng makikita ang gate N1 na karaniwang naka-configure bilang isang 50 o 60Hz oscillator, pinahusay ng mga diode at isang palayok para sa pagpapagana ng isang variable na pagpipilian ng ikot ng tungkulin.

Kinokontrol ng PWM ang solar inverter circuit

Sa pamamagitan ng pag-aayos ng palayok na ito maaari nating pilitin ang oscillator upang lumikha ng mga frequency na may iba't ibang mga ON / OFF na panahon na magpapagana ng mosfets upang buksan ang ON at OFF na may parehong rate.

Sa pamamagitan ng pag-aayos ng mosfet na ON / OFF na tiyempo maaari naming proporsyonal na ibahin ang kasalukuyang induction sa transpormer, na sa kalaunan ay papayagan kaming ayusin ang output RMS boltahe ng inverter.

Kapag ang output RMS ay naayos, ang inverter ay makakagawa ng isang pare-pareho na output alintana ang mga pagkakaiba-iba ng boltahe ng solar, hanggang sa syempre ang boltahe ay bumaba sa ibaba ng pagtutukoy ng boltahe ng pangunahing paikot-ikot na transpormer.

Solar Inverter Gamit ang IC 4047

Tulad ng inilarawan nang mas maaga, maaari mong ikabit ang anumang nais na inverter gamit ang isang solar regulator para sa pagpapatupad ng isang madaling pag-andar ng solar inverter.

Ipinapakita ng sumusunod na diagram kung paano ang isang simple Inverter ng IC 4047 maaaring magamit sa parehong solar regulator para sa pagkuha ng 220 V AC o 120 V AC mula sa solar panel.

Solar Inverter gamit ang IC 555

Medyo katulad kung interesado kang bumuo ng isang maliit na solar inverter gamit ang IC 555, maaari mo itong gawin nang mabuti, sa pamamagitan ng pagsasama ng isang Inverter ng IC 555 na may solar panel para sa pagkuha ng kinakailangang 220V AC.

Solar Inverter gamit ang 2N3055 Transistor

Ang 2N3055 transistors ay napaka tanyag sa lahat ng mga elektronikong mahilig. At ang kamangha-manghang BJT na ito ay nagbibigay-daan sa iyo upang bumuo ng medyo malakas na mga inverter na may minimum na bilang ng mga bahagi.

Kung ikaw ay isa sa mga mahilig sa taong may ilang mga aparatong ito sa iyong junk box, at interesado na lumikha ng isang cool na maliit na solar inverter gamit ang mga ito, kung gayon ang sumusunod na simpleng disenyo ay makakatulong sa iyo upang matupad ang iyong pangarap.

Simpleng Solar Inverter nang walang isang Controller ng Charger

Para sa mga gumagamit na hindi masyadong masigasig na isama ang LM338 charger controller, para sa pagiging simple, ang sumusunod na pinakasimpleng disenyo ng inverter ng PV ay mukhang maganda.

Kahit na ang battey ay maaaring makita ng eb nang walang isang regulator, ang baterya ay masisingil pa rin ng mabuti, sa kondisyon na makuha ng solar panel ang kinakailangang dami ng direktang sikat ng araw.

Ang pagiging simple ng disenyo ay nagpapahiwatig din ng katotohanan na mga baterya ng lead acid ay hindi masyadong mahirap singilin pagkatapos ng lahat.

Tandaan, ang isang ganap na pinalabas na baterya (sa ibaba 11V) ay maaaring mangailangan ng hindi bababa sa 8 oras hanggang 10 oras ng pagsingil hanggang ang inverter ay maaaring ilipat ON para sa kinakailangang 12V hanggang 220V AC conversion.

Simpleng Solar sa AC Pangunahing Changeover

Kung nais mo ang iyong solar inverter system na magkaroon ng pasilidad ng isang awtomatikong pagbabago mula sa solar panel hanggang sa mains grid AC, maaari mong idagdag ang sumusunod na pagbabago ng relay sa input ng regulator ng LM338 / LM196:

Ang 12V adapter ay dapat na ma-rate upang umangkop sa boltahe ng baterya at ang Ah specs. Halimbawa kung ang baterya ay na-rate sa 12 V 50 Ah, pagkatapos ang 12V adapter ay maaaring ma-rate sa 15V hanggang 20 V at 5 amp

Solar Inverter gamit ang Buck Converter

Sa talakayan sa itaas natutunan namin kung paano gumawa ng simpleng solar inverter na may charger ng baterya gamit ang mga linear ICs tulad ng LM338, LM196 , na kung saan ay mahusay kapag ang solar panel boltahe at kasalukuyang ay pareho ng inverter ng kinakailangan.

Sa ganitong mga kaso ang wattage ng inverter ay maliit at pinaghihigpitan. Para sa mga inverters na naglo-load na may makabuluhang mas mataas na wattage, ang lakas ng output ng panel ng solar ay kailangan ding maging malaki at katumbas ng mga kinakailangan.

Sa senaryong ito, ang kasalukuyang panel ng solar ay kailangang maging mataas na mataas. Ngunit dahil ang solar panel ay magagamit na may mataas na kasalukuyang, ang mababang boltahe na gumagawa ng mataas na wattage solar inverter sa pagkakasunud-sunod ng 200 watt hanggang 1 kva ay hindi mukhang madaling magagawa.

Gayunpaman, ang mataas na boltahe, mababang kasalukuyang mga solar panel ay madaling magagamit. At dahil ang wattage ay W = V x I , ang mga solar panel na may mas mataas na boltahe ay madaling mag-ambag sa isang mas mataas na wattage solar panel.

Sinabi nito, ang mga mataas na boltahe na solar panel na ito ay hindi maaaring gamitin para sa mababang boltahe, mataas na mga aplikasyon ng inverter na wattage, dahil ang mga voltages ay maaaring hindi tugma.

Halimbawa, kung mayroon kaming 60 V, 5 Amp solar panel, at isang 12 V 300 watt inverter, kahit na ang rating ng wattage ng dalawang katapat ay maaaring magkatulad, hindi sila maaaring mai-hook up dahil sa hindi pagkakatulad ng boltahe / kasalukuyang.

Dito a buck converter ay napaka-madaling gamiting at maaaring mailapat para sa pag-convert ng labis na boltahe ng solar panel sa labis na kasalukuyang, at pagbaba ng labis na boltahe, ayon sa mga kinakailangan ng inverter.

Paggawa ng isang 300 Watt Solar Inverter Circuit

Sabihin nating nais nating gumawa ng isang 300 watt 12 V inverter circuit mula sa isang solar panel na na-rate na may 32 V, 15 Amps.

Para dito kakailanganin namin ang isang kasalukuyang output na 300/12 = 25 Amps mula sa buck converter.

Ang sumusunod na simpleng buck converter mula sa ti.com ay mukhang napakahusay sa pagbibigay ng kinakailangang lakas para sa aming 300 watt solar inverter.

Inaayos namin ang mga mahahalagang parameter ng buck converter tulad ng ibinigay sa mga sumusunod na kalkulasyon:

“ang isang analog signal ay naiiba mula sa isang digital signal dahil ”

Mga Kinakailangan sa Disenyo
• Boltahe ng Solar Panel VI = 32 V
• Output ng Buck Converter VO = 12 V
• Output ng Buck Converter IO = 25 A
• Dalas ng Pagpapatakbo ng Buck Converter fOSC = dalas ng paglipat ng 20-kHz
• VR = 20-mV rurok-sa-rurok (VRIPPLE)
• ΔIL = 1.5-Isang kasalukuyang pagbabago ng inductor

d = cycle ng tungkulin = VO / VI = 12 V / 32 V = 0.375
f = 20 kHz (layunin ng disenyo)
tonelada = oras sa (sarado ang S1) = (1 / f) × d = 7.8 μs
toff = time off (S1 bukas) = (1 / f) - tonelada = 42.2 μs
L ≉ (VI - VO) × tonelada / ΔIL
≉ [(32 V - 12 V) × 7.8 μs] /1.5 A
≉ 104 μH

Nagbibigay ito sa amin ng mga pagtutukoy ng buck converter inductor. Ang wire SWG ay maaaring ma-optimize sa pamamagitan ng ilang mga pagsubok at error. Ang isang 16 SWG super enameled na tanso na kawad ay dapat sapat na mahusay upang mahawakan ang kasalukuyang 25 Amps.

Kinakalkula ang Output Filter Capacitor para sa Buck Converter

Matapos matukoy ang output buck inductor, maaaring magawa ang halaga ng output filter capacitor upang tumugma sa mga pagtutukoy ng output ripple. Ang isang electrolytic capacitor ay maaaring maiisip tulad ng isang serye na ugnayan ng isang inductance, isang paglaban, at isang capacitance. Upang mag-alok ng disenteng pagsala ng ripple, ang dalas ng ripple ay dapat na mas mababa kaysa sa mga frequency kung saan ang pagiging inductance ng serye ay naging kritikal.

Samakatuwid, kapwa ang mga mahahalagang elemento ay ang kapasidad at ang mabisang paglaban sa serye (ESR). ang pinakamataas na ESR ay kinakalkula alinsunod sa ugnayan sa pagitan ng napiling boltahe na ruktok-sa-ruktok na ripple at ang rurok-sa-ruktok na ripple kasalukuyang.

ESR = ΔVo (ripple) / ΔIL = V / 1.5 = 0.067 Ohms

Ang pinakamababang halaga ng C capacitance na inirerekumenda na alagaan ang boltahe ng VO ripple sa mas maliit kaysa sa kinakailangan ng disenyo na 100-mV ay ipinahayag sa mga sumusunod na kalkulasyon.

C = ΔIL / 8fΔVo = 1.5 / 8 x 20 x 10³x 0.1 V = 94 uF , bagaman mas mataas kaysa sa ito ay makakatulong lamang upang mapabuti ang output ng tugon ng ripple ng buck converter.

Pagse-set up ng Buck Output para sa Solar Inverter

Upang tiyak na i-set up ang output 12 V, 25 Amps kailangan nating kalkulahin ang resistors R8, R9, at R13.

Ang R8 / R9 ay nagpasiya ng boltahe ng output na maaaring mai-tweak sa pamamagitan ng sapalarang paggamit ng isang 10K para sa R8, at isang 10k palayok para sa R9. Susunod, ayusin ang 10K palayok para sa pagkuha ng eksaktong boltahe ng output para sa inverter.

Ang R13 ay naging kasalukuyang resisting ng sensing para sa buck converter at tinitiyak nito na ang inverter ay hindi makakakuha ng higit sa 25 Amp kasalukuyang mula sa panel, at isinara sa isang senaryong iyon.

Ang mga resistor R1 at R2 ay nagtataguyod ng sanggunian ng halos 1 V para sa inverting input ng TL404 panloob na kasalukuyang-naglilimita sa op amp. Ang Resistor R13, na konektado sa serye na may karga, ay naghahatid ng 1 V sa di-inverting na terminal ng kasalukuyang lumilimita na error sa amp amp sa sandaling ang kasalukuyang inverter ay umaabot sa 25 A. Ang PWM para sa BJTs sa gayon ay nalilimit nang naaangkop sa kontrolin ang karagdagang paggamit ng kasalukuyang. Ang halagang R13 ay kinakalkula bilang ibinigay sa ilalim ng:

R13 = 1 V / 25 A = 0.04 Ohms

Wattage = 1 x 25 = 25 watts

Kapag ang nabago sa itaas na buck converter ay binuo at nasubukan para sa kinakailangang conversion ng labis na boltahe ng panel sa labis na kasalukuyang output, oras na upang ikonekta ang anumang magandang kalidad 300 watt inverter gamit ang buck converter, sa tulong ng sumusunod na diagram ng block:

Solar Inverter / Charger para sa Science Project

Ang susunod na artikulo sa ibaba ay nagpapaliwanag ng isang simpleng circuit ng solar inverter para sa mga baguhan o mag-aaral sa paaralan.

Dito ang baterya ay nakakonekta nang direkta sa panel para sa pagiging simple, at isang awtomatikong pagbabago ng relay system para sa paglipat ng baterya sa inverter kung wala ang solar energy.

Ang circuit ay hiningi ni Ms. Swati Ojha.

Ang Mga Yugto ng Circuit

Pangunahing binubuo ang circuit ng dalawang yugto na: a simpleng inverter , at ang awtomatikong pagbabago ng relay.

Sa panahon ng araw sa loob ng mahabang panahon ang ilaw ng araw ay mananatiling makatwirang malakas, ang boltahe ng panel ay ginagamit para sa pagsingil ng baterya at para din sa pagpapagana ng inverter sa pamamagitan ng mga contact ng pagbabago ng relay.

Ang awtomatikong changeover circuit preset ay itinakda na ang kaugnay na mga paglalakbay sa relay OFF kapag ang boltahe ng panel ay bumaba sa ibaba 13 volts.

Ang pagkilos sa itaas ay ididiskonekta ang solar panel mula sa inverter at ikonekta ang sisingilin na baterya sa inverter upang ang mga output na naglo-load ay patuloy na tumatakbo gamit ang lakas ng baterya.

Operasyon ng Circuit:

Ang mga resistors R1, R2, R3, R4 kasama ang T1, T2 at ang transpormer ay bumubuo sa seksyon ng inverter. 12 volts na inilapat sa gitna ng tapikin at sinimulan agad ng lupa ang inverter, subalit dito hindi namin ikonekta ang baterya nang direkta sa mga puntong ito, sa halip sa pamamagitan ng isang yugto ng pagbabago ng relay.

Ang transistor T3 na may kaugnay na mga sangkap at ang relay ay bumubuo ng pagbabago ng relay sa yugto ng Ang LDR ay itinatago sa labas ng bahay o sa isang posisyon kung saan maaari itong makaramdam ng ilaw ng araw.

Ang preset na P1 ay nababagay na ang T3 ay tumitigil lamang sa pagsasagawa at pinuputol ang relay kung sakaling ang paligid ng ilaw ay nahuhulog sa ibaba ng isang tiyak na antas, o kapag ang boltahe ay bumaba sa ibaba 13 volts.

Malinaw na nangyayari ito kapag ang ilaw ng araw ay naging masyadong mahina at hindi na napapanatili ang tinukoy na mga antas ng boltahe.

Gayunpaman, hangga't nananatiling maliwanag ang ilaw ng araw, mananatiling natiyak ang relay, na kinokonekta ang boltahe ng solar panel nang direkta sa inverter (transpormer center tap) sa pamamagitan ng mga contact na N / O. Sa gayon ang inverter ay maaaring magamit sa pamamagitan ng solar panel sa panahon ng araw.

Ang solar panel ay ginagamit din nang sabay-sabay para sa singilin ang baterya sa pamamagitan ng D2 sa oras ng araw upang ganap itong singilin hanggang sa oras ng pagdilim.

Ang solar panel ay napili tulad na hindi ito bumubuo ng higit sa 15 volts kahit na sa pinakamataas na antas ng ilaw ng araw.
Ang maximum na lakas mula sa inverter na ito ay hindi hihigit sa 60 watts.

Listahan ng Mga Bahagi para sa ipinanukalang solar inverter na may charger circuit na inilaan para sa mga proyekto sa agham.