300ワットPWM制御の純粋な正弦波インバータ回路

問題を排除するために楽器を試してください





自動出力電圧補正を備えた300ワットの純粋な正弦波インバーター回路について説明する次の記事は、私の以前の投稿の1つを修正したものであり、Marcelin氏から提出されました。詳細を学びましょう コンバーターの実装。

デザイン

アイデアは提示されたデザインに触発されました 記事上で しかし、私はマルセリン氏が効率と信頼性を高めるためにかなり改良しました。



私には、行われた変更と実装は素晴らしく、実行可能に見えます。

以下の点で、設計を詳しく理解しましょう。



IC2とIC3は、PWMジェネレータステージとして特別に構成されています。

IC2は、IC3によって処理されるPWM波形をパルス化するために必要な高周波発生器を形成します。

IC2パルスを処理するには、IC3のピン#5または制御入力に正弦波相当の情報を供給する必要があります。

正弦波形の作成は三角波よりも少し複雑であるため、作成が簡単でありながら正弦波形と同等のパフォーマンスを発揮するため、後者が好まれました。

IC1は三角波発生器として配線され、その出力は最終的にIC3のピン#5に供給され、ピン#3で必要なRMS正弦波を生成します。

ただし、上記は処理されました PWM信号 波形が交互に伝導する電流で変圧器に負荷をかけることができるように、プッシュプルのような配置で変調する必要があります。

これは、正と負の両方の半サイクルで構成される出力メインを実現するために必要です。

回路動作

IC 4017は、このアクションを実装するためだけに導入されました。

ICは、ピン#14のすべての立ち上がりパルスエッジに応答して、ピン#2からピン#4、ピン#7、ピン#3、そして再びピン#2に順次実行される出力を生成します。

このパルスは、IC2の出力から得られます。IC2の出力は厳密に200 Hzに設定されているため、IC4017の出力は上記のピン配列からのシーケンス全体で50Hzになります。

ピン#4とピン#3は、IC4017の関連する出力に接続されたそれぞれのトランジスタ/ MOSFETのゲートトリガー間にデッドタイムを生成するために、意図的にスキップされています。

このデッドタイムにより、遷移ゾーンでナノ秒の間でもデバイスが一緒に導通しないことが保証され、デバイスの状態が保護されます。

ピン#2と7のシーケンス正出力は、それぞれのデバイスをトリガーします。これにより、トランスは、それぞれの巻線に誘導される交互のバッテリー電力で飽和します。

これにより、変圧器の出力で約330+ VACが生成されます。

ただし、この電圧は、IC3からのPWMで処理されない場合、RMSが高い方形波になります。

トランジスタT1とそのコレクタダイオードにはPWMパルスが供給され、T1はPWMの内容に応じて出力デバイスのベーストリガー電圧を導通および接地します。

これにより、供給されたPWM最適化入力の正確なレプリカである出力が得られます.....完全に刻まれた純粋な正弦波AC等価物を作成します。

この回路には、手動出力電圧補正回路などの追加機能があります。

2つのBC108トランジスタは、MOSFETのゲート駆動電圧レベルを制御するために配置されています。これらのトランジスタのベース電流は、必要な出力電圧レベル情報をトランジスタに提供するトランスの小さな検出巻線から得られます。

出力電圧が予想される安全レベルを超える場合は、5Kプリセットを変更することにより、上記のトランジスタのベース電流を調整および低減できます。これにより、MOSFETの導通が低下し、最終的に出力ACが必要な制限に修正されます。

BD135トランジスタとそのベースツェナーは、関連するICからの一定のPWM出力を維持するために、関連する電子機器に安定した電圧を提供します。

IRF1404をMOSFETとして使用すると、インバーターは約300〜5000ワットの純粋な正弦波出力を生成できます。

上記の回路の詳細を評価している間に、多くの欠点と欠陥が検出されました。完成した回路(うまくいけば)を以下に示します。

上記の回路は、以下に示すように自動負荷補正機能でさらに強化することができます。これは、LED / LDRオプトカプラーステージを含めることによって実装されます。

上記の回路の最終的な検証済み設計については、次の投稿を参照してください:https://homemade-circuits.com/2013/10/modified-sine-wave-inverter-circuit.html




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