自家製の100VAから1000VAのグリッドタイインバータ回路

問題を排除するために楽器を試してください





次の概念は、100〜1000 VA以上のワット数を生成するために適切に変更できる、シンプルでありながら実行可能なソーラーグリッドタイインバータ回路について説明しています。

グリッドタイインバーターとは

これは、出力がユーティリティグリッドにフィードバックされることを除いて、DC入力電力を使用する通常のインバーターと同じように機能するように設計されたインバーターシステムです。



グリッドへのこの追加された電力は、増え続ける電力需要に貢献し、また、その条件に従って公益事業会社から受動的な収入を生み出すことを目的としている可能性があります(限られた国にのみ適用されます)。

上記のプロセスを実装することにより、インバーターからの出力がRMS、波形、周波数、極性の点でグリッド電力と完全に同期し、不自然な動作や問題を防ぐことが保証されます。



私が設計した提案されたコンセプトは、さらに別のグリッドタイインバータ回路(検証されていません)であり、 以前のデザイン 。

回路は次の点の助けを借りて理解することができます:

GTI回路のしくみ

グリッドシステムからのAC電源は、降圧変圧器であるTR1に適用されます。

TR1は主入力を12Vに落とし、4つの1N4148ダイオードによって形成されるブリッジネットワークの助けを借りてそれを整流します。

整流された電圧は、ICの関連するピン配列の両端に接続された個々の1N4148ダイオードを介してICに電力を供給するために使用され、関連する100uFコンデンサは電圧が適切にフィルタリングされることを確認します。

ブリッジ直後に取得した整流電圧は、2つのICの処理入力としても使用されます。

上記の信号(波形画像#1を参照)はフィルタリングされていないため、100Hzの周波数で構成され、必要な同期を処理および有効化するためのサンプル信号になります。

まず、IC555のピン#2に供給され、トランジスタBC557のコレクタから得られたピン#6/7の鋸歯状波(波形#2を参照)と比較するために周波数が使用されます。

上記の比較により、ICはグリッドメインの周波数と同期して目的のPWM出力を作成できます。

ブリッジからの信号はピン#5にも送られ、グリッド波形と正確に一致する出力PWMのRMS値が固定されます(波形#3を参照)。

ただし、この時点で555からの出力は低電力であり、AC信号の両方の半分を複製して生成するように、ブーストおよび処理する必要があります。

上記を実行するために、 4017とMOSFETステージが組み込まれています

ブリッジからの100Hz / 120Hzは、ピン#14で4017によっても受信されます。つまり、出力は、MOSFETがタンデムで正確に次の周波数で切り替わるように、ピン#3からピン#3にシーケンスして繰り返されます。 50Hzは、各MOSFETが1秒間に50回交互に導通することを意味します。

MOSFETは、IC4017からの上記のアクションに応答し、接続された変圧器に対応するプッシュプル効果を生成します。これにより、2次巻線に必要なAC主電源電圧が生成されます。

これは、再生可能エネルギー源またはバッテリーからモスフトにDC入力を供給することによって実装できます。

ただし、上記の電圧は、MOSFETのゲートとIC555のピン#3の間に接続された2つの1N4148ダイオードで構成されるネットワークを含めるまで、グリッド波形に対応しない通常の方形波になります。

上記のネットワークは、PWMパターンに関してモスフトのゲートで方形波を正確にチョップします。つまり、PWM形式ではありますが、グリッドAC波形に正確に一致する方形波を切り分けます(波形#4を参照)。

上記の出力は、グリッドの仕様とパターンに正確に準拠してグリッドにフィードバックされます。

電力出力は、入力DC、MOSFET、および変圧器の定格を適切に寸法設定することにより、100ワットから1000ワットまたはそれ以上に変更できます。

議論されたソーラーグリッドタイインバーター回路は、グリッド電力が存在し、ユーティリティの主電源が故障し、TR1が入力信号をオフにし、回路全体が停止する間のみ動作し続けます。これはグリッドタイインバーターにとって厳密に不可欠な状況です。回路システム。

回路図

太陽光発電GTI回路

想定される波形画像

上記のデザインに問題があります

Selim Yavuz氏によると、上記のデザインには疑わしく、修正が必要なことがいくつかありました。彼の発言を聞いてみましょう。

こんにちはスワッグ、

あなたが元気であることを願っています。

私は試した あなたの回路 ブレッドボードに。 pwm部分以外は動作しているようです。何らかの理由で、私は二重のこぶを取得しますが、実際のpwmはありません。 555がどのようにpwmを実行するかを理解するのを手伝っていただけませんか。 2.2kと1uが10msのランプを作成することに気づきました。半波は10msなので、ランプはそれよりはるかに速いはずだと思います。私はいくつかのことを逃したかもしれません。

また、4017はクリーンなジョブを前後に楽しく切り替えます。電源を入れると、100 Hzのクロックにより、カウンターは常に0から始まります。グリッドと常に同相であることをどのように保証できますか?

あなたの助けとアイデアに感謝します。
よろしく、
セリム

回路の問題を解決する

こんにちはセリム、

更新していただきありがとうございます。
あなたは絶対に正しいです、三角波はピン#5の変調入力と比較して周波数がはるかに高いはずです。
このために、pwm IC 555のピン2に給電するために、別の300Hz(約)555ICを安定させることができます。
これは私によるとすべての問題を解決します。
4017は、ブリッジ整流器とそのピン3から受信した100Hzを介してクロックされる必要があり、ピン2はゲートの駆動に使用され、ピン4はピン15に接続されます。これにより、主電源周波数との完全な同期が保証されます。
よろしく。

上記の会話に従って最終的な設計

100〜1kvaグリッドタイ(GTI)インバーターの設計コンセプト

上の図は、個別の部品番号とジャンパー表記で下に再描画されています

ソーラーGTI

警告:アイデアは想像力に富んだシミュレーションのみに基づいているため、視聴者の裁量を厳守することをお勧めします。

多くのコンストラクターが直面する上記の設計の主な問題は、GTI操作中のMOSFETの1つが加熱されることでした。ヘン氏が提案した考えられる原因と解決策を以下に示します。

Hsen氏が推奨するMOSFET段階で提案された修正もここに含まれています。前述の修正が問題を永続的に制御するのに役立つことを願っています。

こんにちはさんスワガタム:

私はあなたの図をもう一度見ましたが、MOSFETのゲートは単純な信号50 csではなく、変調信号(HF PWM)に到達すると確信しています。したがって、より強力なドライバCD4017を組み込む必要があり、直列抵抗の値をはるかに低くする必要があると私は主張します。

考慮すべきもう1つのことは、抵抗とゲートの接合部に別の追加要素を追加するべきではないということです。この場合、ダイオード555に行くことがわかります。

これが、MOFETの1つが自励発振できるために加熱する理由である可能性があるためです。したがって、MOSFETは、出力トランスではなく振動しているために加熱されると思います。

すみませんが、私はとても気分が良く、批判するつもりはないので、あなたのプロジェクトが成功するのではないかと心配しています。

愛情を込めて、hsen

改良されたMOSFETドライバー

Hsen氏の提案によると、MOSFETがより安全で制御された状態で動作できるようにするために、次のBJTバッファを使用できます。




前:自宅での紫外線UV浄水器/清浄機回路 次へ:10ステップリレーセレクタスイッチ回路