Kako zgraditi 400-vatno vezje pretvornika visoke moči

Zanima me, če želite lastni pretvornik moči z vgrajenim polnilnikom? V tem članku je predstavljeno preprosto 400-vatno pretvorniško vezje s polnilnikom, ki ga je mogoče zelo enostavno zgraditi in optimizirati. Preberite celotno razpravo z lepimi ilustracijami.

Uvod

Masivni pretvornik moči 400 W z vgrajenim vezjem polnilnika je bil v tem članku natančno razložen s shemami vezij. Obravnavan je bil tudi preprost izračun za oceno tranzistorskih baznih uporov.

Govoril sem o gradnji nekaterih dobra vezja pretvornika skozi nekatere moje prejšnje članke in sem resnično navdušen nad izjemnim odzivom, ki sem ga prejel od bralcev. Po navdihu priljubljenega povpraševanja sem zasnoval še eno zanimivo, močnejše vezje pretvornika moči z vgrajenim polnilnikom.

Sedanje vezje, čeprav je podobno po delovanju, je bolj zanimivo in napredno zaradi dejstva, da ima vgrajen polnilnik baterij in je povsem samodejno.

Kot že ime pove, bo predlagano vezje proizvedlo ogromnih 400 vatov (50 Hz) izhodne moči iz 24-voltne baterije tovornjaka z učinkovitostjo kar 78%.

Ker je naprava popolnoma samodejna, je naprava morda trajno priključena na omrežje AC. Dokler je na voljo vhodni izmenični tok, se pretvorniška baterija neprekinjeno polni, tako da je vedno v stanju pripravljenosti.

Takoj, ko se baterija popolnoma napolni, se notranji rele samodejno preklopi in preklopi akumulator v način pretvornika, priključena izhodna obremenitev pa se takoj pretvori v pretvornik.

V trenutku, ko napetost akumulatorja pade pod prednastavljeno raven, rele preklopi in preusmeri akumulator v način polnjenja in cikel se ponovi.

Ne da bi več izgubljali čas, takoj pojdimo v postopek gradnje.

Seznam delov za diagram vezja

Za izdelavo pretvorniškega vezja boste potrebovali naslednje dele:

Vsi upori so ¼ vatov, CFR 5%, razen če ni drugače določeno.

• R1 ---- R6 = Izračunati - preberite na koncu članka
• R7 = 100K (50Hz), 82K (60Hz)
• R8 = 4K7,
• R9 = 10K,
• P1 = 10K,
• C1 = 1000µ / 50V,
• C2 = 10µ / 50V,
• C3 = 103, KERAMIČNA,
• C4, C5 = 47µ / 50V,
• T1, 2, 5, 6 = BDY29,
• T3, 4 = NASVET 127,
• T8 = BC547B
• D1 ----- D6 = 1N 5408,
• D7, D8 = 1N4007,
• RELE = 24 VOLT, SPDT
• IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
• IC2 = 7812,
• INVERTERSKI TRANSFORMATOR = 20 - 0 - 20 V, 20 AMPS. IZHOD = 120V (60Hz) ALI 230V (50Hz),
• POLNILNI TRNASFORMER = 0 - 24V, 5 AMPROV. VHOD = 120V (60Hz) ALI 230V (50Hz) GLAVNI AC

Delovanje vezja

Že vemo, da je pretvornik v osnovi sestavljen iz oscilatorja, ki poganja nadaljnje močnostne tranzistorje, ki nato sekundarno preklapljajo močnostni transformator od nič do največje napajalne napetosti in tako na primarnem izhodu transformatorja proizvajajo močan stopnjevan izmenični tok .

V tem vezju IC 4093 tvori glavno nihajno komponento. Ena njegova vrata N1 so konfigurirana kot oscilator, medtem ko so ostali trije vrati N2, N3, N4 povezani kot odbojniki.

Nihajni izhodi odbojnikov se napajajo na dno trenutnih ojačevalnih tranzistorjev T3 in T4. Ti so interno konfigurirani kot pari Darlington in povečajo tok na primerno raven.

Ta tok se uporablja za pogon izhodne stopnje, sestavljene iz močnostnih tranzistorjev T1, 2, 5 in 6.

Ti tranzistorji kot odziv na njegovo izmenično osnovno napetost lahko preklopijo celotno napajalno moč v sekundarno navitje transformatorja, da ustvarijo enakovredno raven AC izhoda.

Vezje vključuje tudi ločen odsek za samodejni polnilnik baterij.

Kako zgraditi?

Gradbeni del tega projekta je precej preprost in ga je mogoče dokončati v naslednjih preprostih korakih:

Začnite gradnjo s izdelovanjem hladilnih teles. Izrežite dva kosa po 12 x 5 centimetrov aluminijastih pločevin, katerih debelina je 1 cm.

Upognite jih, da tvorite dva kompaktna kanala 'C'. Na vsak hladilnik natančno izvrtajte par lukenj velikosti TO-3 na vsak hladilnik z vijaki, maticami in vzmetnimi podložkami tesno po hladilnih elementih T3 --- T6.

Zdaj lahko nadaljujete s konstrukcijo vezja s pomočjo dane sheme vezja. Vstavite vse komponente skupaj z releji, medsebojno povežite njihove vodnike in jih spajkajte.

Tranzistorji T1 in T2 naj bodo malo oddaljeni od ostalih komponent, tako da boste našli dovolj prostora za namestitev hladilnih elementov tipa TO-220.

Nato povežite bazo in oddajnik T3, 4, 5 in T6 z ustreznimi točkami na vezju. Kolektor teh tranzistorjev priključite tudi na sekundarno navitje transformatorja z uporabo debelih bakrenih žic (15 SWG), kot je prikazano na vezju.

Celoten sklop pritrdite in pritrdite v dobro prezračevano močno kovinsko omarico. S pomočjo matic in vijakov naj bo armatura popolnoma trdna.

Enoto zaključite tako, da na omarico namestite zunanja stikala, omrežni kabel, izhodne vtičnice, sponke akumulatorja, varovalko itd.

S tem je zaključena konstrukcija tega pretvornika moči z vgrajeno polnilno enoto.

Kako izračunati tranzistorski osnovni upor za pretvornike

Vrednost osnovnega upora za določen tranzistor bo v veliki meri odvisna od njegove kolektorske obremenitve in osnovne napetosti. Naslednji izraz ponuja enostavno rešitev za natančen izračun osnovnega upora tranzistorja.

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

Tu je Ub = napetost vira do R1,

Hfe = Dobitek trenutnega toka (za TIP 127 je več ali manj 1000, za BDY29 približno 12)

ILOAD = Tok, potreben za polno aktiviranje obremenitve kolektorja.

Torej, izračun osnovnega upora različnih tranzistorjev, ki sodelujejo v sedanjem vezju, postane precej enostaven. To je najbolje narediti z naslednjimi točkami.

Najprej začnemo z izračunom osnovnih uporov za tranzistorje BDY29.

Glede na formulo bomo za to morali vedeti ILOAD, ki je tukaj polovično navitje transformatorja. Z digitalnim multimetrom izmerite upor tega dela transformatorja.

Nato s pomočjo ohmskega zakona poiščite tok (I), ki bo šel skozi to navitje (tukaj U = 24 voltov).

R = U / I ali I = U / R = 24 / R

• Odgovor razdelite na dva, ker se tok vsakega polovičnega navitja vzporedno deli skozi dva BDY29.
• Ker vemo, da bo napajalna napetost, ki jo bo prejel kolektor TIP127, 24 voltov, dobimo osnovno napetost vira za tranzistorje BDY29.
• Z uporabo vseh zgornjih podatkov lahko zdaj zelo enostavno izračunamo vrednost osnovnih uporov za tranzistorje BDY29.
• Ko ugotovite vrednost osnovnega upora BDY29, bo očitno postala obremenitev kolektorja za tranzistor TIP 127.
• Nato, kot zgoraj, z uporabo Ohmovega zakona poiščite tok, ki gre skozi zgornji upor. Ko ga dobite, lahko nadaljujete z iskanjem vrednosti osnovnega upora za tranzistor TIP 127 preprosto s pomočjo formule, predstavljene na začetku članka.
• Zgoraj razloženo preprosto formulo za izračun tranzistorja lahko uporabimo za iskanje vrednosti osnovnega upora katerega koli tranzistorja, vključenega v katero koli vezje

Oblikovanje enostavnega pretvornika 400 W, ki temelji na Mosfetu

Zdaj pa preučimo še eno zasnovo, ki je morda najlažje 400-vatno sinusno valovno pretvorniško vezje. Deluje z najmanjšim številom komponent in lahko doseže optimalne rezultate. Vezje je zahteval eden od aktivnih udeležencev tega bloga.

Vezje v resnici ni sinusni val, je pa digitalna različica in je skoraj tako učinkovito kot njegov sinusoidni kolega.

Kako deluje

Iz vezja lahko vidimo številne očitne stopnje topologije pretvornika. Vrata N1 in N2 tvorita stopnjo oscilatorja in sta odgovorni za generiranje osnovnih impulzov 50 ali 60 Hz, tu sta bili dimenzionirani za generiranje približno 50 Hz izhoda.

Vrata so iz IC 4049, ki je sestavljen iz 6 vrat NE, dva sta bila uporabljena v fazi oscilatorja, preostala štiri pa konfiguriran kot medpomnilniki in pretvorniki (za obračanje kvadratnih valovnih impulzov, N4, N5)

Do tu se stopnje obnašajo kot običajni pretvornik kvadratnih valov, vendar uvedba stopnje IC 555 pretvori celotno konfiguracijo v digitalno krmiljeno vezje pretvornika sinusnega vala.

Odsek IC 555 je ožičen kot neskončen MV, lonec 100K se uporablja za optimizacijo učinka PWM iz zatiča št. 3 IC.

Negativni impulzi iz IC 555 se tukaj uporabljajo samo za obrezovanje kvadratnih valovnih impulzov na vratih ustreznih MOSFET-jev prek ustreznih diod.

Uporabljeni MOSFET-ji so lahko katere koli vrste, ki lahko prenašajo 50 V pri 30 amperih.

24 baterij je treba izdelati iz dveh zaporednih baterij 12 V 40 AH. Napajalne enote dobavite iz katere koli baterije, ker se bodo IC-ji poškodovali pri 24V.

Pot 100K je treba prilagoditi z uporabo RMS merilnika, tako da je RMS vrednost na izhodu čim bližja originalnemu signalu sinusnega vala pri ustrezni napetosti.

Vezje sem razvil in oblikoval izključno jaz.

Povratne informacije gospoda Rudija v zvezi z vprašanjem valovne oblike, pridobljene iz zgornjega 400-vatnega pretvorniškega vezja

živjo gospod,

rabim vašo pomoč, gospod. pravkar sem končal to vezje. vendar rezultat ni tak, kot sem pričakoval, si oglejte spodnje slike.

To je valovna mera s strani vrat (tudi s 555 in 4049 ic): videti je prav lepo. frekvenca in delovni cikel skoraj po želji.

to je valovna mera z odtočne strani MOSFET. vse je zamočeno. freq in delovni cikel sta sprememba.

to je merjenje iz izhoda mojega transformatorja (za preizkušanje sem uporabil 2A 12v 0 12v - 220v CT).

kako priti do izhodnega vala transformatorja tako kot do vrat? imam vzpone doma. Poskušam izmeriti izhod, odtok in transformator. valovna oblika je skoraj enaka na tistih majhnih vzponih (spremenjeni sinusni val). kako naj dosežem ta rezultat v svojem vezju?

prosim za pomoč, hvala gospod.

Reševanje težave z valovnimi oblikami

Živjo Rudi,

verjetno se dogaja zaradi induktivnih konic transformatorjev, poskusite naslednje:

najprej še nekoliko povečajte frekvenco 555, da bodo 'stebri' v vsakem kvadratnem valovnem ciklusu videti enakomerno in dobro porazdeljeni .. morda je cikel s 4 stebri videti boljši in bolj uporaben kot sedanji vzorec valovne oblike.

priključite velik kondenzator, lahko je 6800uF / 35V desno čez priključke akumulatorja.

na vrata / vir vsakega od MOSFET-ov povežite 12V cener-diode.

in preko izhodnega navitja transformatorja priključite kondenzator 0,22uF / 400V .... in ponovno preverite odziv.