Kako izraditi krug pretvarača velike snage 400 W

Zanima me vaš vlastiti pretvarač snage s ugrađenim punjačem? U ovom je članku naveden jednostavan sklop pretvarača od 400 W s punjačem koji se može vrlo lako izgraditi i optimizirati. Pročitajte kompletnu raspravu kroz uredne ilustracije.

Uvod

Masivni pretvarač snage 400 W s ugrađenim krugom punjača detaljno je objašnjen u ovom članku kroz sheme krugova. Također se raspravljalo o jednostavnom izračunu za procjenu otpornika baze tranzistora.

Raspravljao sam o izgradnji nekoliko njih dobri krugovi pretvarača kroz neke od mojih prethodnih članaka i doista sam uzbuđen nadmoćnim odgovorom koji dobivam od čitatelja. Inspiriran popularnom potražnjom, dizajnirao sam još jedan zanimljiv, snažniji sklop pretvarača snage s ugrađenim punjačem.

Sadašnji sklop, iako sličan u radu, zanimljiviji je i napredniji zbog činjenice da ima ugrađeni punjač baterija i koji je prepuno automatski.

Kao što i samo ime govori, predloženi krug proizvest će masivnih 400 vata (50 Hz) izlazne snage iz 24-voltne baterije kamiona, s učinkovitošću do 78%.

Budući da je potpuno automatski, jedinica može biti trajno spojena na izmjeničnu mrežu. Sve dok je dostupna ulazna izmjenična struja, baterija pretvarača neprestano se puni, tako da se uvijek drži u dopunom stanju pripravnosti.

Čim se baterija potpuno napuni, unutarnji se relej automatski prebacuje i prebacuje bateriju u način rada pretvarača, a povezano izlazno opterećenje trenutno se napaja kroz pretvarač.

U trenutku kad napon baterije padne ispod unaprijed zadane razine, relej prebacuje i prebacuje bateriju u način punjenja i ciklus se ponavlja.

Ne gubeći više vremena, krenimo odmah u postupak gradnje.

Popis dijelova za shemu spojeva

Za izradu kruga pretvarača trebat će vam sljedeće dijelove:

Svi otpornici su ¼ vata, CFR 5%, ako nije drugačije navedeno.

• R1 ---- R6 = Izračunati - Pročitati na kraju članka
• R7 = 100K (50Hz), 82K (60Hz)
• R8 = 4K7,
• R9 = 10K,
• P1 = 10K,
• C1 = 1000µ / 50V,
• C2 = 10µ / 50V,
• C3 = 103, KERAMIČKI,
• C4, C5 = 47µ / 50V,
• T1, 2, 5, 6 = BDY29,
• T3, 4 = TIP 127,
• T8 = BC547B
• D1 ----- D6 = 1N 5408,
• D7, D8 = 1N4007,
• RELEJ = 24 VOLTA, SPDT
• IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
• IC2 = 7812,
• INVERTERSKI TRANSFORMATOR = 20 - 0 - 20 V, 20 AMPS. IZLAZ = 120V (60Hz) ILI 230V (50Hz),
• TRNASFORMER ZA PUNJENJE = 0 - 24V, 5 AMPS. ULAZ = 120V (60Hz) ILI 230V (50Hz) GLAVNI MJ

Funkcioniranje sklopa

Već znamo da se pretvarač u osnovi sastoji od oscilatora koji pokreće naredne tranzistore snage koji zauzvrat prebacuju sekundarno napajanje transformatora naizmjenično s nule na maksimalni opskrbni napon, stvarajući tako snažni pojačani AC na primarnom izlazu transformatora .

U ovom krugu IC 4093 tvori glavnu oscilirajuću komponentu. Jedan od njegovih ulaza N1 konfiguriran je kao oscilator, dok su ostala tri vrata N2, N3, N4 povezana kao međuspremnici.

Oscilirajući izlazi iz međuspremnika dovode se do baze tranzistora pojačala struje T3 i T4. Oni su interno konfigurirani kao Darlingtonovi parovi i povećavaju struju na prikladnu razinu.

Ova se struja koristi za pogon izlaznog stupnja koji se sastoji od tranzistora snage T1, 2, 5 i 6.

Ovi tranzistori kao odgovor na njegov izmjenični napon baze mogu prebaciti cjelokupnu opskrbnu snagu u sekundarni namot transformatora kako bi generirali ekvivalentnu razinu AC izlaza.

Strujni krug također uključuje zasebni odjeljak za automatsko punjenje baterija.

Kako graditi?

Građevinski dio ovog projekta prilično je jednostavan i može se dovršiti kroz sljedeće jednostavne korake:

Započnite izgradnju izradom hladnjaka. Izrežite dva komada aluminijskih limova dimenzija 12 x 5 inča debljine ½ cm svaki.

Savijte ih tako da tvore dva kompaktna 'C' kanala. Na svakom hladnjaku precizno izbušite par rupa veličine TO-3 na vijke, matice i opružne pločice čvrsto preko tranzistora snage T3 --- T6 preko hladnjaka.

Sada možete nastaviti s izradom pločice uz pomoć zadane sheme sklopa. Umetnite sve komponente zajedno s relejima, međusobno spojite njihove vodove i zalemite ih.

Tranzistore T1 i T2 držite malo podalje od ostalih komponenata kako biste mogli pronaći dovoljno prostora za postavljanje hladnjaka tipa TO-220 preko njih.

Zatim nastavite međusobno povezivati ​​bazu i emiter T3, 4, 5 i T6 s odgovarajućim točkama na pločici. Također spojite kolektor ovih tranzistora na sekundarni namot transformatora pomoću bakrenih žica debljine kolosijeka (15 SWG) prema prikazanom shematskom spoju.

Stegnite i pričvrstite cijeli sklop u dobro prozračenom jakom metalnom ormariću. Pomoću matica i vijaka učvrstite armaturu.

Završite jedinicu postavljanjem vanjskih prekidača, mrežnog kabela, izlaznih utičnica, stezaljki baterije, osigurača itd. Preko ormara.

Ovim se završava konstrukcija ovog pretvarača snage s ugrađenom jedinicom za punjenje.

Kako izračunati otpornik baze tranzistora za pretvarače

Vrijednost osnovnog otpora za određeni tranzistor uvelike će ovisiti o njegovom opterećenju kolektora i osnovnom naponu. Sljedeći izraz daje izravno rješenje za precizno izračunavanje osnovnog otpora tranzistora.

R1 = (Ub - 0,6) * Hfe / ILOAD

Ovdje je Ub = napon izvora na R1,

Hfe = Pojačanje trenutne struje (za TIP 127 to je manje-više 1000, za BDY29 oko 12)

ILOAD = Struja potrebna za potpuno aktiviranje opterećenja kolektora.

Dakle, izračunavanje osnovnog otpora različitih tranzistora koji su uključeni u sadašnji sklop postaje prilično jednostavno. Najbolje je to učiniti sa sljedećim točkama.

Prvo započinjemo s izračunavanjem osnovnih otpora za BDY29 tranzistore.

Prema formuli, za to ćemo morati znati ILOAD, koji je ovdje slučajno sekundarni napojni namotaj transformatora. Digitalnim multimetrom izmjerite otpor ovog dijela transformatora.

Dalje, uz pomoć Ohmovog zakona, pronađite struju (I) koja će proći kroz ovaj namot (ovdje U = 24 volta).

R = U / I ili I = U / R = 24 / R

• Podijelite odgovor s dva, jer se struja svakog polovičnog namota paralelno dijeli kroz dva BDY29.
• Kako znamo da će opskrbni napon primljen od kolektora TIP127 biti 24 volta, dobivamo osnovni napon izvora za BDY29 tranzistore.
• Koristeći sve gore navedene podatke, sada možemo vrlo lako izračunati vrijednost osnovnih otpornika za tranzistore BDY29.
• Jednom kada pronađete vrijednost osnovnog otpora BDY29, očito će postati opterećenje kolektora za TIP 127 tranzistor.
• Dalje kao gore, koristeći Ohmov zakon, pronađite struju koja prolazi kroz gornji otpor. Jednom kad je dobijete, možete nastaviti s pronalaženjem vrijednosti osnovnog otpora za TIP 127 tranzistor jednostavno pomoću formule predstavljene na početku članka.
• Gore objašnjena jednostavna formula proračuna tranzistora može se koristiti za pronalaženje vrijednosti osnovnog otpora bilo kojeg tranzistora uključenog u bilo koji krug

Projektiranje jednostavnog pretvarača snage 400 W na bazi Mosfet-a

Sada proučimo još jedan dizajn koji je možda najlakši pretvarač u ekvivalentu sinusnog vala od 400 vata. Radi s najmanjim brojem komponenata i može postići optimalne rezultate. Krug je zatražio jedan od aktivnih sudionika ovog bloga.

Krug zapravo nije sinusni val u pravom smislu, međutim to je digitalna verzija i gotovo je jednako učinkovit kao i njegov sinusoidni kolega.

Kako radi

Iz sheme sklopa možemo svjedočiti mnogim očitim fazama topologije pretvarača. Vrata N1 i N2 čine stupanj oscilatora i odgovorni su za generiranje osnovnih impulsa od 50 ili 60 Hz, ovdje su dimenzionirani za generiranje izlaza od oko 50 Hz.

Vrata su s IC 4049 koja se sastoji od 6 NE vrata, dva su korištena u fazi oscilatora, dok su preostala četiri konfiguriran kao međuspremnici i pretvarači (za okretanje kvadratnih valnih impulsa, N4, N5)

Do ovdje se stupnjevi ponašaju kao obični pretvarač kvadratnog vala, ali uvođenje stupnja IC 555 pretvara cijelu konfiguraciju u digitalno kontrolirani krug pretvarača sinusnog vala.

Odjeljak IC 555 ožičen je kao nestalni MV, 100K pot služi za optimizaciju PWM efekta s pina 3 na IC-u.

Negativni impulsi s IC 555 ovdje se koriste samo za obrezivanje impulsa četvrtastog vala na vratima dotičnih MOSFET-ova putem odgovarajućih dioda.

Korišteni MOSFET-ovi mogu biti bilo koje vrste koji mogu podnijeti 50V pri 30 ampera.

24 baterije trebaju biti izrađene od dvije serijske baterije od 12 V po 40 AH. Opskrba IC-ovima mora se osigurati iz bilo koje baterije, jer će se IC-ovi oštetiti pri 24V.

Pot 100K treba prilagoditi pomoću RMS mjerača kako bi RMS vrijednost na izlazu bila što bliža izvornom signalu sinusnog vala na odgovarajućem naponu.

Sklop sam isključivo razvio i dizajnirao ja.

Povratne informacije gospodina Rudija u vezi s problemom valnog oblika dobivene iz gornjeg kruga pretvarača od 400 W

bok Gospodine,

trebam vašu pomoć gospodine. Upravo sam završio ovaj krug. ali rezultat nije onakav kakav sam očekivao, pogledajte moje slike u nastavku.

Ovo je valovna mjera sa strane vrata (također s 555 i 4049 ic): izgleda lijepo. frekvencija i radni ciklus gotovo po želji.

ovo je mjera vala s odvodne strane MOSFET-a. sve je zabrljano. frekvencija i radni ciklus su promjene.

ovo je mjerenje izlaza mog transformatora (za potrebe ispitivanja koristio sam 2A 12v 0 12v - 220v CT).

kako doći do izlaznog vala transformatora baš poput vrata? imam uspone kod kuće. Pokušavam izmjeriti izlaz vrata, odvoda i transformatora. valni oblik je gotovo isti na onim malim usponima (modificirani sinusni val). kako mogu postići taj rezultat u svom krugu?

molim vas ljubazno pomozite, hvala gospodine.

Rješavanje problema valnog oblika

Bok Rudi,

to se vjerojatno događa zbog induktivnih šiljaka transformatora, pokušajte sljedeće:

prvo povećajte frekvenciju 555 još malo, tako da 'stupovi' na svakom ciklusu kvadratnih valova izgledaju ujednačeno i dobro raspoređeni..možda bi ciklus od 4 stupa izgledao bolje i ugodnije od sadašnjeg uzorka valnog oblika.

spojite veliki kondenzator, može biti 6800uF / 35V točno preko terminala baterije.

spojite 12V zener diode preko vrata / izvora svakog od MOSFET-a.

i spojite kondenzator 0,22uF / 400V preko izlaznog namota transformatora .... i ponovno provjerite odziv.