Domaći mrežni pretvarač od 100VA do 1000VA

Sljedeći koncept opisuje jednostavan, ali održiv krug pretvarača solarne mreže koji se može prikladno modificirati za generiranje snage od 100 do 1000 VA i više.

Što je mrežni pretvarač

To je sustav pretvarača dizajniran da radi baš poput običnog pretvarača koji koristi istosmjernu ulaznu snagu, s iznimkom da se izlaz vraća na mrežu komunalnih uređaja.

Ova dodana snaga u mrežu može biti namijenjena doprinosu sve većim zahtjevima za energijom, a također i stvaranju pasivnog prihoda od komunalnog poduzeća u skladu s njihovim uvjetima (primjenjivo samo u ograničenim zemljama).

Za provedbu gore navedenog postupka osigurano je da je izlaz iz pretvarača savršeno sinkroniziran sa snagom mreže u smislu RMS-a, valnog oblika, frekvencije i polariteta, kako bi se spriječilo neprirodno ponašanje i problemi.

Predloženi koncept koji sam dizajnirao je još jedan krug mrežnog pretvarača (nije provjeren) koji je još jednostavniji i razumniji od prethodni dizajn .

Sklop se može razumjeti uz pomoć sljedećih točaka:

Kako radi GTI krug

Naizmjenična mreža iz mrežnog sustava primjenjuje se na TR1 koji je silazni transformator.

TR1 spušta mrežni ulaz na 12V i ispravlja ga uz pomoć mreže mostova koju čine četiri diode 1N4148.

Ispravljeni napon koristi se za napajanje IC-a putem pojedinačnih 1N4148 dioda povezanih preko relevantnih pinouta IC-a, dok pripadajući kondenzatori od 100 uF vode računa da napon bude pravilno filtriran.

Ispravljeni napon stečen neposredno nakon mosta također se koristi kao ulaz za obradu dviju IC.

Budući da je gornji signal (vidi sliku vala br. 1) nefiltriran, sastoji se od frekvencije od 100 Hz i postaje uzorak signala za obradu i omogućavanje potrebne sinkronizacije.

Prvo se dovodi na pin br. 2 IC555, gdje se njegova frekvencija koristi za usporedbu s pilastim valovima (vidi oblik vala br. 2) preko pina br. 6/7 dobivenog od kolektora tranzistora BC557.

Gornja usporedba omogućuje IC-u da kreira predviđeni PWM izlaz sinkronizirano s frekvencijom mrežne mreže.

Signal s mosta također se dovodi na pin # 5 koji popravlja efektivnu vrijednost izlaznog PWM-a precizno se podudarajući s valnim oblikom mreže (vidi valni oblik # 3).

Međutim, u ovom trenutku izlaz iz 555 ima malu snagu i treba ga pojačati i također obraditi tako da replicira i generira obje polovice izmjeničnog signala.

Za izvršavanje gore navedenog, 4017 i uključena je faza mosfet-a .

100Hz / 120Hz s mosta 4017 također prima na pin broj 14, što znači da bi se sada izlaz slijedio i ponavljao od kontakta broj 3 natrag do kontakta br. 50Hz, što znači da bi svaki MOSFET vodio naizmjenično 50 puta u sekundi.

MOSFET-ovi reagiraju na gornje radnje iz IC4017 i generiraju odgovarajući push pull efekt preko priključenog transformatora koji zauzvrat proizvodi potreban izmjenični napon na svom sekundarnom namotu.

To se može provesti isporukom istosmjernog ulaza na mosftes iz obnovljivog izvora ili baterije.

Međutim, gornji napon bio bi obični kvadratni val, koji ne odgovara mrežnom valnom obliku, sve dok i ako ne uključimo mrežu koja se sastoji od dvije diode 1N4148 povezane preko vrata MOSFET-a i pina br. 3 IC555.

Gornja mreža precizno usitnjava kvadratne valove na vratima mosftesa s obzirom na PWM uzorak ili drugim riječima rezbare kvadratne valove koji se točno podudaraju s mrežnim valovitim oblikom, iako u PWM obliku (vidi valni oblik # 4).

Gornji izlaz sada se vraća na mrežu u skladu s preciznošću specifikacija i uzoraka mreže.

Izlazna snaga može se izmijeniti izravno sa 100 W na 1000 W ili čak više odgovarajućim dimenzioniranjem ulaznog istosmjernog napona, MOSFET-a i snage transformatora.

Raspravljeni krug pretvarača solarne mreže ostaje operativan sve dok je mrežno napajanje prisutno, u trenutku kada mrežna mreža ne uspije, TR1 ISKLJUČI ulazne signale i cijeli se krug zaustavi, što je situacija koja je strogo obavezna za mrežni pretvarač kružni sustavi.

Kružni dijagram

Slike pretpostavljenog valnog oblika

Nešto nije u redu u gore navedenom dizajnu

Prema gospodinu Selimu Yavuzu, gornji dizajn imao je nekoliko stvari koje su izgledale sumnjivo i trebale su ispravke, čujmo što je imao reći:

Bok Swag,

nadam se da si dobro.

pokušao sam vaš krug na dasci za kruh. Čini se da radi, osim PWM dijela. Iz nekog razloga dobijem dvostruku grbu, ali nema pravog pwm-a. Možete li mi, molim vas, pomoći da shvatim kako 555 radi pwm? Primijetio sam da 2.2k i 1u stvaraju rampu od 10 ms. Vjerujem da bi rampa trebala biti puno brža od toga jer je poluval 10 ms. Možda sam propustio nekoliko stvari.

Također, 4017 obavlja čisti posao sretno se prebacujući tamo-amo. Kada se napajate, sat od 100 Hz čini da brojač uvijek počne od 0. Kako možemo osigurati da je uvijek u fazi s mrežom?

Cijenimo vašu pomoć i ideje.
Pozdrav,
Selim

Rješavanje problema sa krugom

Bok Selim,

Hvala na ažuriranju.
Potpuno ste u pravu, valovi trokuta trebali bi biti puno veći u frekvenciji u usporedbi s modulacijskim ulazom na pinu 5.
Za to bismo mogli odabrati zasebni 300Hz (približno) 555 IC prilagodljiv za napajanje pin2 pwm IC 555.
Ovo će riješiti sva pitanja po meni.
Takt 4017 trebao bi se taktirati preko 100Hz primljenog od ispravljača mosta i njegovog pin3, pin2 bi se trebao koristiti za pogon vrata i pin4 spojen na pin15. To će osigurati savršenu sinkronizaciju s mrežnom frekvencijom.
Pozdrav.

Finalizirani dizajn prema gornjem razgovoru

Gornji dijagram je dolje precrtan s razlicitim brojevima dijelova i oznakama kratkospojnika

UPOZORENJE: IDEJA SE TEMELJI ISKLJUČIVO NA IMAGINATIVNOJ SIMULACIJI, DISKRETIJA GLEDALA SE STROGO SAVJETUJE.

Glavni problem s gornjim dizajnom s kojim su se suočili mnogi konstruktori bilo je zagrijavanje jednog od MOSFET-a tijekom GTI operacija. U nastavku je predstavljen mogući uzrok i lijek koji je predložio gospodin Hsen.

Predloženi ispravak u fazi MOSFET-a prema preporuci g. Hsena također je priložen ovdje pod, nadamo se da će spomenute izmjene pomoći da se problem trajno kontrolira:

Bok Gospodine. Swagatam:

Ponovno sam gledao vaš dijagram i čvrsto sam uvjeren da će vrata MOSFET-ova doseći modulirajući signal (HF PWM), a ne jednostavan signal 50 cs. Stoga inzistiram na tome da mora biti ugrađen snažniji pokretački program CD4017, a serijski otpor trebao bi biti puno niže vrijednosti.

Još jedna stvar koju treba uzeti u obzir jest da na spoju otpora i vrata ne bi trebao biti još jedan dodani element, a u ovom slučaju vidim odlazak na diode 555.

Jer to je možda razlog zašto jedan od MOFET-ova zagrijava jer može sam oscilirati. Tako da mislim da se mosfet zagrijava jer oscilira, a ne zbog izlaznog transformatora.

Oprostite, ali brinem se da vaš projekt uspije jer se osjećam jako dobro i nije mi namjera kritizirati.

S poštovanjem, hsen

Poboljšani Mosfet upravljački program

Prema prijedlozima g. Hsena, sljedeći BJT međuspremnik mogao bi se koristiti kako bi se osiguralo da MOSFET-ovi mogu raditi s boljom sigurnošću i kontrolom.