あなたを作ることに興味があります 独自のパワーインバーター 充電器を内蔵していますか?この記事では、非常に簡単に構築および最適化できる充電器付きの単純な400ワットのインバータ回路を提供しました。きちんとしたイラストを通して完全な議論を読んでください。
前書き
この記事では、充電器回路を内蔵した400ワットの大容量パワーインバーターについて、回路図を通じて詳しく説明しました。トランジスタのベース抵抗を評価するための簡単な計算についても説明しました。
私はいくつかの建設について議論しました 良いインバータ回路 私の以前の記事のいくつかを通して、そして私が読者から受け取っている圧倒的な反応に本当に興奮しています。人気のある需要に触発されて、充電器を内蔵したパワーインバーターのさらに別の興味深い、より強力な回路を設計しました。
現在の回路は動作は似ていますが、バッテリー充電器が内蔵されており、完全に自動化されているため、より興味深く高度です。
名前が示すように、提案された回路は、24ボルトのトラックバッテリーから78%もの高効率で400ワット(50 Hz)の大容量出力を生成します。
全自動であるため、ユニットはAC電源に恒久的に接続されている場合があります。入力ACが利用可能である限り、インバーターバッテリーは継続的に充電されるため、常に補充されたスタンバイ位置に保たれます。
バッテリーが完全に充電されるとすぐに、内部リレーが自動的に切り替わり、バッテリーをインバーターモードに移行し、接続された出力負荷にインバーターを介して即座に電力が供給されます。
バッテリー電圧がプリセットレベルを下回ると、リレーが切り替わり、バッテリーを充電モードに移行し、サイクルが繰り返されます。
もう時間を無駄にすることなく、すぐに建設手順に移りましょう。
回路図のパーツリスト
インバータ回路の構築には、以下の部品が必要になります。
特に明記されていない限り、すべての抵抗器は¼ワット、CFR 5%です。
- R1 ---- R6 =計算される-記事の最後で読む
- R7 = 100K(50Hz)、82K(60Hz)
- R8 = 4K7、
- R9 = 10K、
- P1 = 10K、
- C1 = 1000µ / 50V、
- C2 = 10µ / 50V、
- C3 = 103、セラミック、
- C4、C5 = 47µ / 50V、
- T1、2、5、6 = BDY29、
- T3、4 = TIP 127、
- T8 = BC547B
- D1 ----- D6 = 1N 5408、
- D7、D8 = 1N4007、
- リレー= 24ボルト、SPDT
- IC1-N1、N2、N3、N4 = 4093、
- IC2 = 7812、
- インバータトランス= 20 – 0 – 20 V、20アンペア。出力= 120V(60Hz)または230V(50Hz)、
- 充電TRNASFORMER = 0 – 24V、5アンペア。入力= 120V(60Hz)または230V(50Hz)主電源AC
回路機能
インバーターは基本的に後続のパワートランジスターを駆動する発振器で構成されており、これがパワートランスの2次側をゼロから最大電源電圧に交互に切り替え、トランスの1次出力で強力な昇圧ACを生成することはすでに知っています。 。
この回路では、IC4093が主要な発振コンポーネントを形成します。そのゲートN1の1つは発振器として構成され、他の3つのゲートN2、N3、N4はすべてバッファとして接続されています。
バッファからの発振出力は、電流増幅器トランジスタT3およびT4のベースに供給されます。これらは内部でダーリントンペアとして構成され、電流を適切なレベルに増加させます。
この電流は、パワートランジスタT1、2、5、および6で構成される出力段を駆動するために使用されます。
これらのトランジスタは、交流ベース電圧に応答して、供給電力全体を変圧器の2次巻線に切り替えて、同等レベルのAC出力を生成することができます。
この回路には、独立した自動バッテリー充電器セクションも組み込まれています。
構築する方法は?
このプロジェクトの建設部分は非常に簡単で、次の簡単な手順で完了することができます。
ヒートシンクを製造することから建設を開始します。それぞれ½cmの厚さの12x5インチのアルミニウムシートを2枚切ります。
それらを曲げて、2つのコンパクトな「C」チャネルを形成します。各ヒートシンクにTO-3サイズの穴を正確にドリルで開け、ネジ、ナット、スプリングワッシャーを使用して、パワートランジスタT3〜T6をヒートシンクにしっかりとはめ込みます。
これで、与えられた回路図を使用して回路基板の構築に進むことができます。すべてのコンポーネントをリレーと一緒に挿入し、それらのリード線を相互接続して、はんだ付けします。
トランジスタT1とT2を他のコンポーネントから少し離して、TO-220タイプのヒートシンクをそれらの上に取り付けるのに十分なスペースを見つけられるようにします。
次に、T3、4、5、およびT6のベースとエミッタを回路基板上の適切なポイントに相互接続します。また、示されている回路図に従って、太いゲージの銅線(15 SWG)を使用して、これらのトランジスタのコレクタをトランスの2次巻線に接続します。
十分に換気された強力な金属製キャビネット内にアセンブリ全体を固定して固定します。ナットとボルトを使用して、継手を完全にしっかりと固定します。
外部スイッチ、電源コード、出力ソケット、バッテリー端子、ヒューズなどをキャビネットに取り付けて、ユニットを完成させます。
これで、充電器ユニットを内蔵したこのパワーインバーターの建設は終わりです。
インバータのトランジスタベース抵抗の計算方法
特定のトランジスタのベース抵抗の値は、そのコレクタ負荷とベース電圧に大きく依存します。次の式は、トランジスタのベース抵抗を正確に計算するための簡単なソリューションを提供します。
R1 =(Ub-0.6)* Hfe / ILOAD
ここで、Ub = R1へのソース電圧。
Hfe =順方向電流ゲイン(TIP 127の場合はほぼ1000、BDY29の場合は約12)
ILOAD =コレクター負荷を完全にアクティブにするために必要な電流。
したがって、現在の回路に含まれるさまざまなトランジスタのベース抵抗の計算は非常に簡単になります。以下の点で行うのが最適です。
まず、BDY29トランジスタのベース抵抗を計算することから始めます。
式に従って、このためにILOADを知る必要があります。これは、ここではトランスの2次半巻線です。デジタルマルチメータを使用して、トランスのこの部分の抵抗を測定します。
次に、オームの法則を使用して、この巻線を通過する電流(I)を見つけます(ここではU = 24ボルト)。
R = U / IまたはI = U / R = 24 / R
- 各半巻線の電流は2つのBDY29に並列に分割されるため、答えを2で割ります。
- TIP127のコレクタから受け取る電源電圧は24ボルトであることがわかっているので、BDY29トランジスタのベースソース電圧を取得します。
- 上記のすべてのデータを使用して、トランジスタBDY29のベース抵抗の値を非常に簡単に計算できます。
- BDY29のベース抵抗の値を見つけると、それは明らかにTIP127トランジスタのコレクタ負荷になります。
- 次に、オームの法則を使用して上記のように、上記の抵抗を通過する電流を見つけます。取得したら、記事の冒頭に示した式を使用するだけで、TIP127トランジスタのベース抵抗の値を見つけることができます。
- 上で説明した簡単なトランジスタ計算式を使用して、任意の回路に含まれる任意のトランジスタのベース抵抗の値を見つけることができます。
シンプルなMOSFETベースの400ワットインバーターの設計
それでは、おそらく最も簡単な400ワットの正弦波等価インバータ回路であるさらに別の設計を調べてみましょう。最小数のコンポーネントで動作し、最適な結果を生成できます。サーキットは、このブログのアクティブな参加者の1人からリクエストされました。
回路は実際には本当の意味で正弦波ではありませんが、デジタルバージョンであり、正弦波の対応物とほぼ同じくらい効率的です。
使い方
回路図から、インバータトポロジの多くの明らかな段階を見ることができます。ゲートN1とN2は発振器ステージを形成し、基本的な50または60 Hzパルスの生成を担当します。ここでは、約50Hzの出力を生成するように寸法が決められています。
ゲートは6つのNOTゲートで構成されるIC4049からのもので、2つは発振器ステージで使用され、残りの4つは バッファとして構成 およびインバーター(方形波パルス、N4、N5を反転するため)
ここまでは通常の方形波インバーターとして動作しますが、IC 555ステージの導入により、構成全体がデジタル制御の正弦波インバーター回路になります。
IC 555セクションは非安定MVとして配線されており、100KポットはICのピン#3からのPWM効果を最適化するために使用されます。
ここでは、IC 555からの負方向のパルスは、対応するダイオードを介して、それぞれのMOSFETのゲートで方形波パルスをトリミングするためにのみ使用されます。
使用されるMOSFETは、30アンペアで50Vを処理できる任意のタイプにすることができます。
24個のバッテリーは、2個の12V 40AHバッテリーを直列に接続して作成する必要があります。 ICは24ボルトで損傷するため、ICへの供給はいずれかのバッテリーから行う必要があります。
100Kポットは、RMSメーターを使用して調整し、出力のRMS値を関連する電圧の元の正弦波信号にできるだけ近づける必要があります。
回路は私が独占的に開発し、設計しました。
上記の400ワットのインバータ回路から得られた波形の問題に関するルディ氏からのフィードバック
どうも、
私はあなたの助けが必要です。私はちょうどこの回路を終えました。しかし、結果は私が期待したものではありません。下の私の写真を参照してください。
これはゲート側からの波の測定値です(555および4049 icからも):見栄えがします。周波数とデューティサイクルはほぼ希望の値です。
これはMOSFETドレイン側からの波の測定値です。すべてが台無しです。周波数とデューティサイクルは変化です。
これは、変圧器の出力から測定したものです(テスト目的で、2A 12v 0 12v-220v CTを使用しました)。
ゲートのようにトランスの出力波を取得する方法は?私は家に浮き沈みがあります。ゲート、ドレイン、トランスの出力を測定しようとしています。波形は、その小さなアップ(変更された正弦波)でもほぼ同じです。どうすれば回路でその結果を達成できますか?
親切に助けてください、ありがとうございます。
波形の問題を解決する
こんにちはルディ、
おそらく変圧器の誘導スパイクが原因で発生しています。次のことを試してください。
まず、555周波数をもう少し上げて、各方形波サイクル全体の「ピラー」が均一でよく分布しているように見えるようにします。4ピラーサイクルは、現在の波形パターンよりも見栄えがよく、より快適に見える可能性があります。
大きなコンデンサを接続します。バッテリー端子間に6800uF / 35Vの場合があります。
各MOSFETのゲート/ソース間に12Vツェナーダイオードを接続します。
トランスの出力巻線に0.22uF / 400Vのコンデンサを接続し、応答を再度確認します。
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