Purong Sine Wave Inverter Circuit Gamit ang IC 4047

Ang isang napaka-epektibo na purong sine wave inverter circuit ay maaaring gawin gamit ang IC 4047 at isang pares na IC 555 kasama ang ilang iba pang mga passive na bahagi. Alamin natin ang mga detalye sa ibaba.

Ang Konsepto ng Circuit

Sa nakaraang post tinalakay namin ang pangunahing mga pagtutukoy at datasheet ng IC 4047 kung saan nalaman namin kung paano mai-configure ang IC sa isang simpleng circuit ng inverter nang hindi kinasasangkutan ng anumang panlabas na circuit ng oscillator.

Sa artikulong ito isinasagawa namin ang disenyo nang kaunti pa at matutunan kung paano ito mapahusay sa isang dalisay na circuit ng inverter na sine wave gamit ang isang pares ng karagdagang mga IC 555 kasama ang mayroon nang IC 4047.

Ang seksyon ng IC 4047 ay mananatiling karaniwang pareho at na-configure sa normal na libreng pagpapatakbo na mode na multivibrator na may output na pinalawak sa mosfet / transpormer na yugto para sa kinakailangang 12V sa AC mains conversion.

Paano gumagana ang IC 4047

Bumubuo ang IC 4047 ng karaniwang square waves sa mga konektadong mosfet na lumilikha ng output ng mains sa pangalawang bahagi ng transpormer na nasa porma din ng square wave AC.

Ang pagsasama ng dalawang 555 IC sa nasa itaas na yugto ay ganap na binabago ang output sa isang purong sine wave AC. Ang sumusunod na paliwanag ay isiniwalat ang lihim sa likod ng paggana ng IC555 para sa itaas.

Sumangguni sa ipinakita sa ibaba na IC 4047 purong sine wave inverer circuit (na idinisenyo ko), maaari nating makita ang dalawang magkaparehong mga yugto ng IC 555, kung saan ang kaliwang seksyon ay gumaganap bilang isang kasalukuyang kinokontrol na generator ng sawtooth habang ang kanang bahagi sa kanang bahagi bilang isang kasalukuyang kinokontrol na generator ng PWM .

Ang pag-trigger ng parehong 555 ICs ay nagmula sa output ng oscillator na madaling magagamit sa kabuuan ng pin # 13 ng IC 4047. Ang dalas na ito ay magiging 100Hz kung ang inverter ay inilaan para sa 50Hz na operasyon, at 120Hz para sa 60Hz na mga aplikasyon.

Paggamit ng IC 555 para sa PWM Generation

Ang kaliwang 555 na seksyon ay bumubuo ng isang pare-pareho na alon ng sawtooth sa kabuuan ng capacitor nito na pinakain sa modulate input ng IC2 555 kung saan ang signal ng sawtooth na ito ay inihambing sa mataas na dalas ng signal mula sa pin3 ng IC1 555 na lumilikha ng kinakailangang purong sine wave na katumbas ng PWM sa pin # 3 ng 555 IC2.

Ang nasa itaas PWM ay direktang inilalapat sa mga pintuan ng mga mosfet. upang ang mga parisukat na pulso dito na nabuo sa pamamagitan ng pin10 / 11 ng IC4047 ay tinadtad at 'inukit' ayon sa inilapat na PWMs.

Ang nagresultang output sa transpormer ay nagdudulot din ng isang dalisay na alon ng sine na ma-stepped sa mains AC pangalawang output ng transpormer.

Ang formula para sa pagkalkula ng R1, C1 ay ibinibigay sa artikulong ito na nagsasabi rin sa amin tungkol sa mga detalye ng pinout ng IC 4047

Para sa NE555 yugto C ay maaaring mapili malapit sa 1uF at R bilang 1K.

Ipinapalagay na output ng alon

Higit pang impormasyon sa kung paano gamitin IC 555 para sa pagbuo ng PWM

Ang isang pagsasaayos ng RMS ay maaaring idagdag sa disenyo sa itaas sa pamamagitan ng pagpapakilala ng isang boltahe na divider network sa kabuuan ng pin5 at pag-input ng mapagkukunan ng tatsulok, tulad ng ipinakita sa ibaba, nagsasama rin ang disenyo ng mga buffer transistor para sa pagpapabuti ng pag-uugali ng mosfet.

Ang dalisay na disenyo ng inverter ng sine wave ay matagumpay na nasubukan ni G. Arun Dev, na isa sa masugid na mambabasa ng blog na ito at isang matinding elektronikong libangan. Ang mga sumusunod na imaheng ipinadala niya ay nagpapatunay ng kanyang pagsisikap para sa pareho.

Marami pang Puna

Nakatanggap ng nakasisiglang tugon mula kay G. Arun hinggil sa mga resulta sa inverter ng IC 4047 sa itaas:

Matapos makumpleto ang circuit na ito, kamangha-mangha ang resulta. Nakuha ko ang buong wattage ng 100 W bombilya. Hindi makapaniwala sa aking mga mata.

Ang pagkakaiba lamang na nagawa ko sa disenyo na ito ay ang pagpapalit ng 180 K sa pangalawang 555 ng isang 220 K na palayok upang maayos na ayusin ang mga frequency.

Sa oras na ito ang resulta ay mabunga sa lahat ng mga aspeto ... Sa pag-aayos ng palayok, makakakuha ako ng isang hindi nakakagambala na hindi kumikislap na buong wattage na ilaw sa bombilya, pati na rin ang 230/15 V transpormer na konektado habang ang pagkarga ay nagbigay ng dalas sa pagitan ng 50 at 60 (sabihin na 52 Hz).

Ang palayok ay inayos nang marahan upang makakuha ng isang mataas na dalas (sabihin nating 2 Khz) na output mula sa pin # 3 ng pangalawang ic 555. Ang seksyon ng CD4047 ay mas mahusay na na-calibrate upang makakuha ng 52 Hz sa dalawang output terminal ....

Gayundin nakaharap ako sa isang simpleng problema. Gumamit ako ng mga IRF3205 mosfet sa output yugto. Nakalimutan kong ikonekta ang mga diode sa kaligtasan sa mga terminal ng alisan ng bawat mosfet ...

Kaya't noong sinubukan kong kumonekta ng isa pang karga (sabihin ang fan ng mesa) na kahanay ng naibigay na pagkarga (100 W bombilya), ang ningning ng bombilya din ang bilis ng fan ay nabawasan nang kaunti at ang isa sa MOSFET ay hinipan dahil sa ang kawalan ng diode.

Ang nasa itaas na 4047 sine wave inverter circuit ay matagumpay ding sinubukan ni G. Daniel Adusie (biannz), na isang regular na bisita ng blog na ito, at isang masipag na elektronikong mahilig. Narito ang mga larawang ipinadala niya na napatunayan ang mga resulta:

Sawtooth Waveform Oscilloscope Output

Nag-iilaw ng isang 100 Watt Test Bulb

Ang mga sumusunod na imahe ay ipinapakita ang binagong mga form ng alon sa output ng transpormer tulad ng nakuha ni G. Daniel Adusie matapos kumonekta sa isang 0.22uF / 400V capacitor at isang angkop na pag-load.

Ang mga form ng alon ay medyo trapezoidal at mas mahusay kaysa sa isang square wave na malinaw na nagpapakita ng mga kamangha-manghang epekto ng pagproseso ng PWM na nilikha ng mga yugto ng IC555.

Ang mga waveform ay maaaring marahil kahit na mas pinadulas sa pamamagitan ng pagdaragdag ng isang inductor kasama ang capacitor.

Ipinapakita ang isang malapit sa Sinewave Oscilloscope Trace pagkatapos ng Pagsala ng PWM

Nakatanggap ng interseksyon ng feedback mula kay G. Johnson Isaac na isa sa mga nakatuon na mambabasa ng blog na ito:

Magandang araw
Sa iyong post, Pure Sine Wave Inverter na gumagamit ng 4047, sa pangalawang yugto ng I.c (ic.1) gumamit ka ng 100 ohms risistor sa pagitan ng pin 7 at 6.,
Tama ba yan Ginagamit ko upang isipin ang isang astable multivibrator na gumagamit ng 555 pin na pagsasaayos ay dapat magkaroon ng 100 ohms sa pagitan ng pin 7 at 6. Gayundin, ang 180k variable sa pagitan ng pin 8 (+) at pin 7. Pls suriin ang koneksyon ng pin at iwasto ako. Dahil ito ay nag-oscillate minsan at hindi minsan din. Salamat,
Isaac Johnson

Paglutas ng Isyu sa Circuit:

Sa palagay ko, para sa isang mas mahusay na tugon maaari mong subukan ang pagkonekta ng isang karagdagang 1k risistor sa kabuuan ng 100 ohm panlabas na dulo at pin6 / 2 ng IC1

Johnson:

Maraming salamat sa iyong sagot. Talagang itinayo ko ang inverter na ibinigay mo sa iyong blog at ito ay gumagana.

Kahit na wala akong oscilloscope upang maobserbahan ang output waveform NGUNIT pinusta ko ang mga mambabasa na ito ay mahusay na nagpatakbo ito ng isang fluorescent tube lamp kung saan ang anumang binago o pwm inverter ay hindi maaaring mapatakbo.

Tingnan ang larawan sir. Ngunit ang hamon ko ngayon ay kapag nagdagdag ako ng pag-load, ang output ay kumikislap minsan. Ngunit masaya ako na isang sine alon.

Isang Mas Simpleng Mga Pagpipilian sa Naghahanap

Ang sumusunod na konsepto ay pinagdiskitahan ang isang mas simpleng pamamaraan ng pagbabago ng isang ordinaryong inverter ng square wave gamit ang IC 4047 sa isang sine wave inverter sa pamamagitan ng teknolohiya ng PWM. Ang ideya ay hiniling ni G. Philip

Teknikal na mga detalye

Inaasahan kong hindi ako magiging abala, ngunit kailangan ko ng ilang payo sa isang kontroladong PWM na binago na sine wave inverter na pagdidisenyo ko kaya nais kong hanapin ang opinyon ng iyong dalubhasa.

Ang simpleng disenyo na ito ay pansamantala, hindi ko pa ito naipatupad ngunit nais kong tingnan mo ito at sabihin sa akin kung ano ang palagay mo.

Gayundin nais kong tulungan kang sagutin ang ilang mga katanungan kung saan hindi ko pa nakita ang mga sagot.

Kinuha ko ang kalayaan sa paglakip ng isang imahe ng isang quasi-block diagram ng aking pansamantalang disenyo para sa iyong pagsasaalang-alang.

Pakiusap tulungan mo ako. Sa diagram, ang IC CD4047 sa inverter ay responsable para sa pagbuo ng square pulses pulso sa 50Hz na gagamitin upang halili na lumipat sa MOSFETS Q1 at Q2.

Ang PWM circuit ay ibabatay sa IC NE555 at ang output nito ay mailalapat sa gate ng Q3 upang ibigay ng Q3 ang PWM. Bukod dito, mayroon akong dalawang mga katanungan.

Una, maaari ba akong gumamit ng mga square alon para sa mga pulso ng PWM? Pangalawa, ano ang ugnayan sa pagitan ng dalas ng PWM at dalas ng supply? Anong dalas ng PWM ang dapat kong gamitin para sa isang output na 50Hz inverter?

Inaasahan kong ang disenyo na ito ay magagawa, sa palagay ko ito ay magagawa, ngunit nais ko ang iyong opinyon ng dalubhasa bago ako gumawa ng mahirap na mapagkukunan upang ipatupad ang disenyo.

Inaasahan na makarinig mula sa iyo ginoo!

Taos-puso, Philip

Paglutas ng Kahilingan sa Circuit

Ang pagsasaayos na ipinakita sa pangalawang pigura ay gagana ngunit kung ang gitnang tapikin ang PWM mosfet ay papalitan ng a p-channel mosfet .

Ang seksyon ng PWM ay dapat na itayo tulad ng ipinaliwanag sa artikulong ito:

Binago ng PWM ang mga patag na square square sa isang binagong parisukat na alon sa pamamagitan ng pagpuputol ng mga ito sa mas maliit na kinakalkula na mga seksyon tulad na ang pangkalahatang RMS ng waveform ay nagiging mas malapit hangga't maaari sa isang aktwal na kapantay ng sine, ngunit pinapanatili ang antas ng rurok na katumbas ng aktwal na square square input . Ang konsepto ay maaaring malaman sa mga detalye dito:

Gayunpaman ang pagbabago sa itaas ay hindi makakatulong upang maalis ang mga harmonika.

Ang dalas ng PWM ay palaging nasa anyo ng mga tinadtad na square alon.

Ang dalas ng PWM ay hindi mahalaga at maaaring may anumang mataas na halaga, mas mabuti sa kHz.