Sinevalni krug pretvarača PWM snage 1500 vata

U ovom se postu može proučavati osnovni, ali razumno učinkoviti krug pretvarača s sinusnim valovima zasnovan na PWM od 1500 W. Dizajn koristi vrlo uobičajene dijelove za postizanje moćnog tipa SPWM krug pretvarača .

Glavne specifikacije

Izlazna snaga: Podesiva od 500 do 1500 vata

Izlazni napon: 120V ili 220V prema specifikacijama transformatora

Izlazna frekvencija: 50Hz ili 60Hz prema zahtjevu.

Radna snaga: 24V do 48V

Struja: Ovisno o ocjeni Mosfet-a i transformatora

Izlazni valni oblik: SPWM (može se filtrirati da se postigne čisti sinusni val)

Dizajn

Predloženi sinusni pretvarač PWM snage 1500 W dizajniran je koristeći izuzetno osnovni koncept kroz nekoliko IC 4017 i jedan IC 555.

U ovom se konceptu logika sekvenciranja s izlaza IC 4017 konfigurira odabirom i preskakanjem sljedećih pinouta tako da rezultirajuće sekvenciranje proizvodi pristojan SPWM poput uključivanja povezanih MOSFET-ova i transformatora.

Kompletna shema mogla bi se vizualizirati na sljedećem dijagramu:

Rad pretvarača može se razumjeti iz sljedećeg objašnjenja:

Kružni rad

Kao što je vidljivo, dvije IC 4017 su kaskadne da se formira 18-pinski logički sklop za sekvenciranje, pri čemu svaki negativni impuls ili frekvencija iz IC 555 proizvodi pomični izlazni niz kroz svaki od naznačenih izlaza dva 4017 IC-a, počevši od pina 9 gornjeg IC-a do pina 2 donjeg IC, kada se slijed resetira kako bi se ciklus ponovno pokrenuo.

Možemo vidjeti da se izlaz IC 4017 inteligentno prisluškuje preskakanjem i kombiniranjem skupova izlaznih izvoda tako da se prelaskom na MOSFET-ove postiže sljedeća vrsta valnog oblika:

Prema valnom obliku, početni i završni slijed mogu se preskočiti uklanjanjem relevantnih pinouta IC-a, slično tome preskaču se i drugi i 6. pinouts, dok su drugi, 4., 5., 6. pinouts spojeni za postizanje pristojnog oblika impulsa poput SPWM-a na izlazima dviju 4017 IC-a.

Video Proof (primjer od 100 W)

Cilj ove logičke konfiguracije

Gore prikazani valni oblik odabran je tako da može replicirati stvarni sinusni ili sinusni val što je bliže moguće.

Ovdje možemo vidjeti kako su početni blokovi eliminirani, tako da se valni oblik SPWM može podudarati s početnom najnižom RMS vrijednošću stvarnog sinewala, sljedeća dva zamjenska bloka imitiraju prosječni RMS u rastu sinusnog vala, dok središnji 3 blok pokušava replicirati maksimalni RMS eksponencijalno rastući sinusni val.

Kada se gornji PWM format primijeni na vratima MOSFET-a, MOSFET-ovi naizmjenično izvode prebacivanje primarnog transformatora sa istim preklopnim formatom na push push način.

To prisiljava sekundarno sinkrono da slijedi indukcijski obrazac s identičnim valnim oblikom, što u konačnici rezultira stvaranjem potrebnog AC 220V, koji ima gornji obrazac valnog oblika SPWM. Odgovarajuće dimenzionirani LC filtar preko izlaznog namota transformatora konačno može dopustiti sekundarnoj strani da postigne savršeno rezbareni sinusni valni oblik.

Stoga, kad se rezultirajući izlaz ovog SPWM filtrira, nadamo se da će rezultirati replikacijom sinusnog izlaza koji bi mogao biti prikladan za rad većine električnih uređaja.

Faza oscilatora

Ovdje je implementiran uobičajeni stabilni IC 555 za stvaranje potrebnih impulsa takta za napajanje kaskadnih IC 4017 i za omogućavanje logike sekvenciranja na njihovim izlaznim pinoutima.

R1, R2 i C1 povezani s IC 555 moraju se točno izračunati tako da pin # 3 može generirati oko 900Hz frekvencije pri oko 50% radnog ciklusa. Izlaz od 900 Hz postaje neophodan, tako da sekvenciranje na ukupno 18 izvoda 4017 IC-a uzrokuje da se BJT aktiviraju na 50 Hz preko dva kanala i na oko 150 Hz za usitnjavanje pojedinačnih blokova od 50 Hz.

O mosfetima i transformatoru

MOSFET-ovi i transformator gore opisanog kruga pretvarača SPWM od 1500 W dva su elementa koja određuju ukupnu izlaznu snagu. Da biste dobili izlaz od 1500 vata, pobrinite se da napajanje baterija nije manje od 48V, na 500 Ah, dok bi transformator mogao biti negdje oko 40-0-40V / 40 ampera. MOSFET-ovi mogu biti IRFS4620TRLPBF svaki ako se koristi baterija od 48 V, par tih MOSFET-a trebao bi biti paralelno na svakom kanalu kako bi se osigurala pravilna isporuka punih 1500 W na izlazu.

Ako imate bilo kakvih sumnji ili personaliziranih upita, slobodno ih dodajte u komentare u nastavku da biste dobili brze odgovarajuće odgovore.