O artigo a seguir, que discute um circuito inversor de onda senoidal pura de 300 watts com correção automática de tensão de saída, é uma versão modificada de um dos meus posts anteriores e foi enviado a mim pelo Sr. Marcelin. Vamos aprender mais sobre o implementações de conversor.
O design
A ideia foi inspirada no design apresentado neste artigo por mim, no entanto, o Sr. Marcelin o refinou consideravelmente para melhor eficiência e confiabilidade.
Para mim, as modificações e as implementações feitas parecem ótimas e viáveis.
Vamos entender o design elaboradamente com os seguintes pontos:
IC2 e IC3 são configurados especificamente como o estágio gerador de PWM.
IC2 forma o gerador de alta frequência necessário para pulsar a forma de onda PWM que é processada pelo IC3.
Para processar os pulsos IC2, o IC3 precisa ser alimentado com uma informação equivalente de onda senoidal em seu pino # 5 ou na entrada de controle.
Uma vez que a criação de forma de onda senoidal é um pouco complexa do que ondas triangulares, a última foi preferida porque é mais fácil de fazer, mas tem um desempenho tão bom quanto uma forma de onda senoidal.
IC1 é conectado como o gerador de onda triangular, cuja saída é finalmente alimentada ao pino # 5 do IC3 para gerar o equivalente seno RMS necessário em seu pino # 3.
No entanto, o acima processado Sinais PWM precisa ser modulado sobre um tipo de arranjo push-pull para que as formas de onda sejam capazes de carregar o transformador com corrente alternada de condução.
Isso é necessário para obter uma rede de saída que consiste em semiciclos positivos e negativos.
Operação de Circuito
O IC 4017 é apresentado apenas para a implementação desta ação.
O IC gera uma saída em execução sequencial de seu pino # 2 para o pino # 4, para o pino # 7, para o pino # 3 e novamente para o pino # 2, em resposta a cada borda de pulso crescente no pino # 14.
Este pulso é derivado da saída de IC2, que é ajustada para 200 Hz estritamente para que as saídas de IC4017 resultem em 50 Hz em todo o sequenciamento das saídas de pinos discutidas acima.
Os pinos 4 e 3 são omitidos propositalmente, para gerar um tempo morto entre os gatilhos das portas dos respectivos transistores / mosfets conectados às saídas relevantes do IC4017.
Esse tempo morto garante que os dispositivos nunca conduzam juntos, mesmo por um segundo nano em zonas de transição e, assim, salvaguarda a integridade dos dispositivos.
O sequenciamento de saídas positivas nos pinos # 2 e 7 aciona os respectivos dispositivos que, por sua vez, forçam o transformador a saturar com a energia alternada da bateria induzida no respectivo enrolamento.
Isso resulta na geração de cerca de 330+ V CA na saída do transformador.
Porém esta tensão seria uma onda quadrada com alto RMS se não fosse processada com o PWM do IC3.
O transistor T1 junto com seu diodo coletor é alimentado com os pulsos PWM de modo que T1 agora conduz e aterra as tensões de disparo básicas dos dispositivos de saída de acordo com o conteúdo PWM.
Isso resulta em uma saída que é uma réplica exata da entrada otimizada PWM alimentada ... criando um equivalente CA de onda senoidal pura perfeitamente esculpida.
O circuito possui recursos adicionais, como um circuito de correção de tensão de saída manual.
Os dois transistores BC108 são estacionados para controlar os níveis de tensão de drive de porta dos mosfets, a corrente de base desses transistores é derivada de um pequeno enrolamento de detecção no transformador que fornece a informação de nível de tensão de saída necessária para os transistores.
Se a tensão de saída vai além do nível seguro esperado, a corrente de base dos transistores acima pode ser ajustada e reduzida variando o pré-ajuste de 5K, isso por sua vez reduz a condução dos mosfets, corrigindo em última análise a CA de saída para os limites exigidos.
O transistor BD135 junto com seu zener básico fornece uma tensão estabilizada para os componentes eletrônicos associados para sustentar a saída PWM constante dos ICs relevantes.
Com IRF1404 como mosfets, o inversor seria capaz de gerar cerca de 300 a 5000 watts de saída de onda senoidal pura.
Muitas desvantagens e falhas foram detectadas durante a avaliação dos detalhes do circuito acima. O circuito finalizado (espero) é apresentado abaixo.
O circuito acima pode ser aprimorado com um recurso de correção automática de carga, conforme mostrado abaixo. É implementado pela inclusão do estágio opto-acoplador LED / LDR.
Para o projeto final verificado do circuito acima, consulte a seguinte postagem: https: //homemade-circuits.com/2013/10/modified-sine-wave-inverter-circuit.html
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