Jednostavni 3-fazni krug pretvarača

Post raspravlja o načinu izrade 3-faznog kruga pretvarača koji se može koristiti zajedno s bilo kojim uobičajenim jednofaznim krugom pretvarača kvadratnih valova. Krug je zatražio jedan od zainteresiranih čitatelja ovog bloga.

AŽURIRAJ : Tražite dizajn zasnovan na Arduinu? Možda će vam ovo biti korisno:

Arduino 3-fazni pretvarač

Koncept sklopa

Trofazno opterećenje može se upravljati iz jednofaznog pretvarača korištenjem sljedećih objašnjenih stupnjeva kruga.

U osnovi uključene faze možemo podijeliti u tri skupine:

• The Strujni krug PWM-a
• The 3-fazni generator signala sklop
• Krug mosfet vozača

Prvi dijagram u nastavku prikazuje stupanj PWM generatora, to se može razumjeti sa sljedećim točkama:

Oscilator i PWM pozornica

IC 4047 ožičen je kao standard japanka izlazni generator brzinom željene mrežne frekvencije postavljene VR1 i C1.

Dimenzionirani push-pull PWM sada postaje dostupan na E / C spoju dvaju BC547 tranzistora.
Ovaj PWM primjenjuje se na ulaz 3-faznog generatora koji je objašnjen u sljedećem odjeljku.

Sljedeći sklop prikazuje jednostavan trofazni krug generatora koji pretvara gornji ulazni push-pull signal u 3 diskretna izlaza, fazno pomaknuta za 120 stupnjeva.

Ovi se izlazi dalje dijele pojedinačnim push-pull stupnjevima izrađenim od stupnjeva NOT vrata. Ova 3 diskretna fazno pomaknuta fazna pomicanja s 120 stupnjeva, PWM-ovi sada postaju ulazni signali za hranjenje (HIN, LIN) za završnu fazu pokretača s 3 faze, objašnjenu u nastavku.

Ovaj generator signala koristi jedno napajanje od 12 V, a ne dvostruko napajanje.

Potpuno objašnjenje nalazi se u ovome Članak o 3-faznom generatoru signala

Donji krug prikazuje stupanj kruga pretvarača pretvarača s 3 faze pomoću konfiguracije M-mostova H-mosta koji prima fazno pomaknute PWM-ove iz gornjeg stupnja i pretvara ih u odgovarajuće visokonaponske izlaze izmjenične struje za rad povezanog trofaznog opterećenja, obično bi to bilo 3 fazni motor.

330 visokog napona na pojedinačnim odsjecima pogona MOSFET-a dobiva se iz bilo kojeg standardnog jednofaznog pretvarača integriranog preko prikazanih odvoda MOSFET-a za napajanje željenog trofaznog opterećenja.

Trofazna upravljačka pozornica s punim mostom

U navedenom 3-fazni krug generatora (drugi posljednji dijagram) pomoću sinusnog vala nema smisla jer bi ga 4049 u konačnici pretvorio u kvadratne valove, a štoviše, upravljačke IC-ovi u posljednjem dizajnu koriste digitalne IC-ove koji neće reagirati na sinusne valove.

Stoga je bolja ideja koristiti 3-fazni generator kvadratnih valova za napajanje posljednjeg stupnja pogona.

Možete uputiti članak koji objašnjava kako napraviti 3-fazni krug solarnog pretvarača za razumijevanje detalja o funkcioniranju i implementaciji faze generatora 3-faznog postupka.

Korištenje IC IR2103

Relativno jednostavnija verzija gornjeg 3-faznog kruga pretvarača može se proučiti u nastavku, koristeći ICS IR2103 poluspojnika. Ovoj verziji nedostaje značajka isključivanja, pa ako ne želite uključiti značajku isključenja, možete isprobati sljedeći jednostavniji dizajn.

Pojednostavljivanje gornjih dizajna

U gore objašnjenom 3-faznom krugu pretvarača, stupanj 3-faznog generatora izgleda nepotrebno složen, pa sam stoga odlučio potražiti alternativu lakšu opciju za zamjenu ovog specifičnog odjeljka.

Nakon malo pretraživanja pronašao sam sljedeći zanimljiv trofazni krug generatora koji svojim postavkama izgleda prilično jednostavno i jednostavno.

Stoga sada možete jednostavno zamijeniti ranije objašnjeni IC 4047 i odjeljak opampa i integrirati ovaj dizajn s HIN, LIN ulazima za trofazni krug pogonskog sklopa.

Ali imajte na umu da ćete i dalje morati koristiti vrata N1 ---- N6 između ovog novog kruga i punog kruga pokretačkog mosta.

Izrada solarnog 3-faznog kruga pretvarača

Do sada smo naučili kako izraditi osnovni 3-fazni krug pretvarača, sada ćemo vidjeti kako se solarni pretvarač s 3-faznim izlazom može graditi pomoću vrlo običnih IC-a i pasivnih komponenata.

Koncept je u osnovi isti, upravo sam promijenio fazu generatora 3 faze za primjenu.

Osnovni zahtjev pretvarača

Za stjecanje trofaznog izmjeničnog izlaza iz bilo koje jednofazne ili istosmjerne struje potrebne su nam tri osnovne faze kruga:

1. Trifazni krug generatora ili procesora
2. 3-fazni krug stupnja snage pogonskog sklopa.
3. Krug pretvarača pojačanja
4. Solarna ploča (odgovarajuće ocijenjeno)

Da biste saznali kako uskladiti solarnu ploču s baterijom i pretvaračem, možete pročitati sljedeći vodič:

Izračunajte solarne panele za pretvarače

U ovom se članku može proučiti jedan dobar primjer koji objašnjava jednostavan 3-fazni krug pretvarača

U današnji dizajn i mi uključujemo ove tri osnovne faze, prvo naučimo u vezi s procesorskim krugom 3-faznog generatora iz sljedeće rasprave:

Kako radi

Gornji dijagram prikazuje osnovni procesorski krug koji izgleda složeno, ali zapravo nije. Krug se sastoji od tri dijela, IC 555 koji određuje 3-faznu frekvenciju (50 Hz ili 60 Hz), IC 4035 koji razdvaja frekvenciju na potrebne 3 faze odvojene faznim kutom od 120 stupnjeva.

R1, R2 i C moraju biti odgovarajuće odabrani za postizanje frekvencije od 50 Hz ili 60 Hz pri 50% radnog ciklusa.

Može se vidjeti 8 brojeva NE-vrata od N3 do N8 ugrađenih jednostavno za razdvajanje generiranih tri faze u parove visokog i niskog logičkog izlaza.

Ova se NE vrata mogu dobiti od dva 4049 IC-a.

Ovi parovi visokih i niskih izlaza na prikazanim NE vratima postaju ključni za napajanje naše sljedeće faze snage 3-faznog pogonskog sklopa.

Sljedeće objašnjenje detaljno opisuje solarni 3-fazni strujni krug mosfet-pogonskog sklopa

Napomena: Isključeni zatik mora biti spojen na uzemljenje ako se ne koristi, inače krug neće raditi

Kao što se može vidjeti na gornjoj slici, ovaj je odjeljak izgrađen na 3 odvojene IC-e s polovičnim mostom pomoću IRS2608 koje su specijalizirane za vožnju parova MOSFET-a s bočne i donje strane.

Konfiguracija izgleda prilično jednostavno zahvaljujući ovom visoko sofisticiranom IC upravljačkom programu s međunarodnog ispravljača.

Svaki IC stupanj ima svoje ulazne pinove HIN (visoki ulaz) i LIN (niski ulaz), kao i njihove odgovarajuće opskrbne Vcc / uzemljene pinove.

Svi Vcc moraju se spojiti i povezati s 12V opskrbnim vodom prvog kruga (pin4 / 8 IC555), tako da svi stupnjevi kruga postanu dostupni opskrbi 12V izvedenom iz solarne ploče.

Slično tome, sve klinovi i vodovi za uzemljenje moraju biti izrađeni u zajedničku cijev.

HIN i ​​LIN trebali bi se spojiti s izlazima generiranim iz vrata NOT, kako je navedeno u drugom dijagramu.

Gornji aranžman brine se o 3-faznoj obradi i pojačanju, no budući da bi 3-fazni izlaz trebao biti na mrežnoj razini, a solarni panel mogao biti nominiran na maksimalno 60V, moramo imati raspored koji bi omogućio pojačavanje ovih 60 solarne ploče od volta do potrebne razine od 220 V ili 120 V.

Korištenje pretvarača Flyback Buck / Boost na temelju IC 555

To se lako može implementirati putem jednostavnog kruga pretvarača pojačanja zasnovan na 555 IC, što se može proučiti u nastavku:

Opet, prikazana konfiguracija pretvarača za pojačanje od 60 do 220 V izgleda ne tako teško i može se izraditi pomoću vrlo običnih komponenata.

IC 555 je konfiguriran kao podesivi s frekvencijom od približno 20 do 50 kHz. Ova se frekvencija dovodi na ulaz sklopnog MOSFET-a putem BJT stupnja push push.

Srce pojačivačkog kruga formirano je uz pomoć kompaktnog feritnog transformatora koji prima pogonsku frekvenciju od MOSFET-a i pretvara ulaz od 60 V u potreban izlaz od 220 V.

Ovaj 220V DC je napokon priključen na prethodno objašnjeni stupanj vozača MOSFET-a preko odvoda 3-faznih MOSFET-a za postizanje 220V 3-faznog izlaza.

Transformator pojačivač pretvarača može se graditi na bilo kojem prikladnom EE jezgru / špulini pomoću primarne 1 mm od 50 zavoja (dvije paralelne dvožične magnetne žice od 0,5 mm) i sekundarne pomoću magnetne žice od 5 mm s 200 zavoja