Gawin Ito 1KVA (1000 watts) Purong Sine Wave Inverter Circuit

Ang isang medyo simpleng 1000 watt purong sine wave inverter circuit ay ipinaliwanag dito gamit ang isang signal amplifier at isang power transformer.

Tulad ng makikita sa unang diagram sa ibaba, ang pagsasaayos ay isang simpleng batay sa mosfet na idinisenyo para sa amplifying kasalukuyang sa +/- 60 volts tulad na ang konektado na transpormer ay tumutugma upang makabuo ng kinakailangang output ng 1kva.

Pagpapatakbo ng Circuit

Ang Q1, Q2 ay bumubuo ng paunang pagkakaiba-iba ng yugto ng amplifier na naaangkop na itinaas ang signal ng 1vpp sine sa input nito sa isang antas na naging angkop para sa pagpapasimula ng yugto ng driver na binubuo ng Q3, Q4, Q5.

Ang yugto na ito ay karagdagang pagtaas ng boltahe tulad na ito ay nagiging sapat para sa pagmamaneho ng mga mosfet.

Ang mga mosfet ay nabuo din sa format ng push pull, na mabisa ang shuffle ng buong 60 volts sa kabuuan ng winding ng transpormer na 50 beses bawat segundo na ang output ng transpormer ay bumubuo ng inilaan na 1000 watts AC sa antas ng mains.

Ang bawat pares ay responsable para sa paghawak ng 100 watts ng output, magkasama ang lahat ng 10 pares na magtapon ng 1000 watts sa transpormer.

Para sa pagkuha ng inilaan na dalisay na output ng alon ng sine, kinakailangan ng isang angkop na input ng sine na natutupad sa tulong ng isang simpleng circuit ng generator ng sine wave.

Binubuo ito ng isang pares ng mga opamp at ilang iba pang mga passive na bahagi. Dapat itong patakbuhin ng mga voltages sa pagitan ng 5 at 12. Ang boltahe na ito ay dapat na naaangkop na nagmula sa isa sa mga baterya na isinasama para sa pagmamaneho ng inverter circuit.

Ang inverter ay hinihimok ng mga boltahe na +/- 60 volts na umaabot sa 120 V DC.

Ang malaking antas ng boltahe na ito ay nakuha sa pamamagitan ng paglalagay ng 10 nos. ng 12 volt na baterya sa serye.

Ang Sinewave Generator Circuit

Ang nasa ibaba na ibinigay na diagram ay nagpapakita ng isang simpleng circuit ng generator ng sine wave na maaaring magamit para sa pagmamaneho ng inverter circuit sa itaas, subalit dahil ang output mula sa generator na ito ay likas na exponential, maaaring maging sanhi ng maraming pag-init ng mga mosfet.

Ang isang mas mahusay na pagpipilian ay upang isama ang isang PWM batay circuit na kung saan ay supply ng sa itaas circuit na may naaangkop na na-optimize PWM pulses katumbas ng isang karaniwang sine signal.

Ang circuit ng PWM na gumagamit ng IC555 ay na-refer din sa susunod na diagram, na maaaring magamit para sa pagpapalitaw sa itaas ng 1000 watt inverter circuit.

Listahan ng Mga Bahagi para sa circuit ng sine generator

Ang lahat ng mga resistors ay 1/8 watts, 1%, MFR
R1 = 14K3 (12K1 para sa 60Hz),
R2, R3, R4, R7, R8 = 1K,
R5, R6 = 2K2 (1K9 para sa 60Hz),
R9 = 20K
C1, C2 = 1µF, TANT.
C3 = 2µF, TANT (DALAWANG 1µF SA PARALLEL)
C4, C6, C7 = 2µ2 / 25V,
C5 = 100µ / 50v,
C8 = 22µF / 25V
A1, A2 = TL 072

Listahan ng Bahagi para sa Inverter

Q1, Q2 = BC556

Q3 = BD140

Q4, Q5 = BD139

Lahat ng N-channel mosfet ay = K1058

Ang lahat ng mga P-channel mosfet ay = J162

Transformer = 0-60V / 1000 watts / output 110 / 220volts 50Hz / 60Hz

Ang ipinanukalang 1 kva inverter na tinalakay sa mga seksyon sa itaas ay maaaring maging mas streamline at mabawasan ang laki tulad ng ibinigay sa sumusunod na disenyo:

Paano Ikonekta ang Mga Baterya

Ipinapakita rin ng diagram ang pamamaraan ng pagkonekta ng baterya, at ang mga koneksyon ng supply para sa sine wave o mga yugto ng oscillator ng PWM.

Narito ang apat na mga mosfet lamang ang ginamit na maaaring IRF4905 para sa p-channel, at IRF2907 para sa n-channel.

Kumpletuhin ang 1 kva inverter circuit na disenyo na may 50 Hz sine oscillator

Sa seksyon sa itaas natutunan namin ang isang buong disenyo ng tulay kung saan dalawang baterya ang kasangkot para sa pagtupad ng kinakailangang output ng 1kva. Ngayon ay siyasatin natin kung paano maaaring buuin ang isang buong disenyo ng tulay gamit ang 4 N channel mosfet at paggamit ng isang solong baterya.

Ipinapakita ng sumusunod na seksyon kung paano ang isang buong-tulay na 1 KVA inverter circuit ay maaaring binuo gamit ang, nang hindi isinasama ang kumplikadong mga network ng driver o mataas na gilid ng driver o chips.

Gamit ang Arduino

Sa itaas ay ipinaliwanag ang 1kva sinewave inverter circuit ay maaari ring hinihimok sa pamamagitan ng isang Arduino para sa pagkamit ng halos isang prefect sinewave output.

Ang kumpletong Arduino based circuit diagram ay makikita sa ibaba:

Ang Program Code ay ibinibigay sa ibaba:

//code modified for improvement from http://forum.arduino.cc/index.php?topic=8563.0
//connect pin 9 -> 10k Ohm + (series with)100nF ceramic cap -> GND, tap the sinewave signal from the point at between the resistor and cap.
float wav1[3]//0 frequency, 1 unscaled amplitude, 2 is final amplitude
int average
const int Pin = 9
float time
float percentage
float templitude
float offset = 2.5 // default value 2.5 volt as operating range voltage is 0~5V
float minOutputScale = 0.0
float maxOutputScale = 5.0
const int resolution = 1 //this determines the update speed. A lower number means a higher refresh rate.
const float pi = 3.14159
void setup()
wav1[0] = 50 //frequency of the sine wave
wav1[1] = 2.5 // 0V - 2.5V amplitude (Max amplitude + offset) value must not exceed the 'maxOutputScale'
TCCR1B = TCCR1B & 0b11111000
void loop() {
time = micros()% 1000000
percentage = time / 1000000
templitude = sin(((percentage) * wav1[0]) * 2 * pi)
wav1[2] = (templitude * wav1[1]) + offset //shift the origin of sinewave with offset.
average = mapf(wav1[2],minOutputScale,maxOutputScale,0,255)
analogWrite(9, average)//set output 'voltage'
delayMicroseconds(resolution)//this is to give the micro time to set the 'voltage'
}
// function to map float number with integer scale - courtesy of other developers.
long mapf(float x, float in_min, float in_max, long out_min, long out_max)
{
return (x - in_min) * (out_max - out_min) / (in_max - in_min) + out_min
}

Ang Konsepto ng Full-Bridge Inverter

Ang pagmamaneho ng isang buong network ng mosfet ng tulay na mayroong 4 na N-channel mosfets ay hindi madali, sa halip ay tumatawag ito para sa makatwirang kumplikadong circuitry na kinasasangkutan ng mga kumplikadong network ng driver ng mataas na panig.

Kung pinag-aaralan mo ang sumusunod na circuit na binuo ko, matutuklasan mo na pagkatapos ng lahat ay hindi ganoon kahirap ang pagdisenyo ng mga nasabing network at magagawa kahit sa mga ordinaryong sangkap.

Pag-aaralan namin ang konsepto sa tulong ng ipinakitang circuit diagram na nasa anyo ng isang binagong 1 kva inverter circuit na gumagamit ng 4 na N-channel mosfets.

Tulad ng alam nating lahat, kapag ang 4 na mga N-channel mosfet ay kasangkot sa isang H-tulay na network , ang isang network ng bootstrapping ay nagiging kinakailangan para sa pagmamaneho ng mataas na bahagi o sa itaas na dalawang mosfet na ang mga drains ay konektado sa mataas na bahagi o baterya (+) o positibo ng ibinigay na supply.

Sa iminungkahing disenyo, ang network ng bootstrapping ay nabuo sa tulong ng anim na HINDI gate at ilang iba pang mga passive na bahagi.

Ang output ng HINDI gate na naka-configure bilang mga buffer ay nakakabuo ng boltahe dalawang beses kaysa sa saklaw ng supply, ibig sabihin kung ang supply ay 12V, ang HINDI mga output ng gate ay bumubuo sa paligid ng 22V.

Ang nakataas na boltahe na ito ay inilalapat sa mga pintuang-daan ng mga mosfet ng mataas na bahagi sa pamamagitan ng mga emitter pinout ng dalawang magkakaibang mga transistor ng NPN.

Dahil ang mga transistors na ito ay dapat na lumipat sa isang paraan na ang dayagonal na kabaligtaran ng mga mosfet ay nagsasagawa sa bawat oras habang ang mga diagonal na ipinares na mosfet sa dalawang braso ng tulay ay nagsasagawa ng halili.

Ang pagpapaandar na ito ay mabisang hawakan ng sunud-sunod na output ng mataas na generator IC 4017, na ayon sa teknikal na tinatawag na Johnson hatiin ng 10 counter / divider IC.

Ang Bootstrapping Network

Ang dalas ng pagmamaneho para sa nasa itaas na IC ay nagmula sa mismong bootstrapping network lamang upang maiwasan ang pangangailangan ng isang panlabas na yugto ng oscillator.

Ang dalas ng network ng bootstrapping ay dapat na ayusin tulad ng output frequency ng transpormer ay na-optimize sa kinakailangang degree na 50 o 60 Hz, ayon sa kinakailangang mga detalye.

Habang ang pagkakasunud-sunod, ang mga output ng IC 4017 ay nagpapalitaw sa mga konektadong mosfet na naaangkop na gumagawa ng kinakailangang epekto ng push-pull sa naka-attach na paikot-ikot na transpormer na nagpapagana sa paggana ng inverter.

Ang transistor ng PNP na maaaring saksihan na nakakabit sa mga NPN transistors ay siguraduhin na ang kapasidad ng gate ng mga mosfet ay mabisang natanggal sa kurso ng aksyon para sa pagpapagana ng mahusay na paggana ng buong sistema.

Ang mga koneksyon ng pinout sa mga mosfet ay maaaring mabago at mabago ayon sa bawat indibidwal na kagustuhan, maaaring mangailangan din ito ng paglahok ng pag-reset ng pin # 15 na koneksyon.

Mga Imahe ng Waveform

Ang disenyo sa itaas ay sinubukan at napatunayan ni G. Robin Peter isa sa mga masugid na libangan at nag-ambag sa blog na ito, ang mga sumusunod na imahe ng alon ay naitala niya sa panahon ng proseso ng pagsubok.