Circuito de correção de tensão de saída do inversor automático

O problema comum com muitos inversores de baixo custo é sua incapacidade de ajustar a tensão de saída em relação às condições de carga. Com tais inversores, a tensão de saída tende a aumentar com cargas mais baixas e cair com cargas crescentes.

As idéias de circuito explicadas aqui podem ser adicionadas a qualquer inversor comum para compensar e regular suas condições variáveis ​​de tensão de saída em resposta a cargas variáveis.

Projeto # 1: Correção RMS automática usando PWM

O primeiro circuito abaixo pode ser considerado talvez uma abordagem ideal para implementar uma correção de saída automática independente de carga usando PWM de um IC 555.

O circuito mostrado acima pode ser usado efetivamente como um conversor RMS acionado por carga automática e pode ser aplicado em qualquer inversor comum para a finalidade pretendida.

O IC 741 funciona como um seguidor de tensão e atua como um buffer entre a tensão de realimentação de saída do inversor e o circuito do controlador PWM.

Os resistores conectados ao pino # 3 do IC 741 são configurado como um divisor de tensão , que dimensiona apropriadamente a alta saída CA da rede elétrica em um potencial proporcionalmente menor, variando entre 6 e 12 V, dependendo do status de saída do inversor.

Os dois Circuito IC 555 está configurado para funcionar como controlador PWM modulado. A entrada modulada é aplicada no pino 5 do IC2, que compara o sinal com as ondas triangulares em seu pino 6.

Isso resulta na geração da saída PWM em seu pino # 3, que varia seu ciclo de trabalho em resposta ao sinal de modulação no pino # 5 do IC.

Um potencial crescente neste pino # 5 resulta em PWMs de geração ampla ou PWMs com ciclos de trabalho mais elevados e vice-versa.

Isso implica que quando o opamp 741 responde com um potencial crescente devido a uma saída crescente do inversor faz com que a saída do IC2 555 aumente seus pulsos PWM, enquanto que quando a saída do inversor cai, o PWM diminui proporcionalmente no pino # 3 do IC2.

Configurando o PWM com Mosfets.

Quando os PWMs de autocorreção acima são integrados às portas mosfet de qualquer inversor, isso permitirá que o inversor controle seu valor RMS automaticamente em resposta às condições de carga.

Se a carga exceder o PWM, a saída do inversor tende a ficar baixa, fazendo com que os PWMs se alargem, o que por sua vez fará com que o mosfet ligue com mais força e acione o transformador com mais corrente, compensando assim o excesso de corrente extraído da carga

Projeto # 2: usando opamp e transistor

A próxima ideia discute uma versão opamp que pode ser adicionada com inversores comuns para alcançar uma regulação automática da tensão de saída em resposta a cargas variáveis ​​ou tensão da bateria.

A ideia é simples, assim que a tensão de saída cruza um limite de perigo predeterminado, um circuito correspondente é acionado que por sua vez desliga os dispositivos de potência do inversor de uma maneira consistente, resultando assim em uma tensão de saída controlada dentro desse limite particular.

A desvantagem do uso de um transistor pode ser o problema de histerese envolvido, que pode fazer a comutação em uma seção transversal mais ampla, resultando em uma regulação de tensão não tão precisa.

Opamps, por outro lado, podem ser extremamente precisos, pois mudariam a regulação de saída dentro de uma margem muito estreita, mantendo o nível de correção justo e preciso.

O circuito de correção de tensão de carga automática do inversor simples apresentado abaixo poderia ser usado efetivamente para a aplicação proposta e para regular a saída de um inversor dentro de qualquer limite desejado.

O circuito de correção de tensão do inversor proposto pode ser entendido com a ajuda dos seguintes pontos:

Um único opamp desempenha a função de um comparador e um detector de nível de tensão.

Operação de Circuito

A alta tensão CA da saída do transformador é reduzida usando uma rede divisora ​​de potencial para cerca de 14V.

Essa tensão se torna a tensão de operação, bem como a tensão de detecção do circuito.

A tensão reduzida usando um divisor de potencial corresponde proporcionalmente em resposta à tensão variável na saída.

Pin3 do opamp é definido para uma tensão DC equivalente correspondente ao limite que precisa ser controlado.

Isso é feito alimentando a tensão limite máxima desejada para o circuito e, em seguida, ajustando a predefinição de 10k até que a saída fique alta e acione o transistor NPN.

Feito o ajuste acima, o circuito fica pronto para ser integrado ao inversor para as correções pretendidas.

Como pode ser visto o coletor do NPN precisa ser conectado com as portas dos mosfets do inversor que são responsáveis ​​por alimentar o transformador do inversor.

Esta integração garante que sempre que a tensão de saída tende a cruzar o limite definido, o NPN dispara aterrando as portas dos mosfets e, assim, restringindo qualquer aumento adicional na tensão, o acionamento ON / OFF continua infinitamente enquanto a tensão de saída pairar em torno do zona de perigo.

Deve-se notar que a integração NPN seria compatível apenas com mosfets de canal N, se o inversor carrega mosfets de canal P, a configuração do circuito precisaria de uma reversão completa do transistor e das pinagens de entrada do opamp.

Além disso, o aterramento do circuito deve ser comum com o negativo da bateria do inversor.

Design # 3: Introdução

Este circuito foi solicitado a mim por um dos meus amigos Sr. Sam, cujos constantes lembretes me levaram a projetar este conceito muito útil para aplicações em inversores.

O circuito do inversor independente de carga / corrigido de saída ou compensado de saída explicado aqui é bastante apenas em um nível de conceito e não foi praticamente testado por mim, no entanto, a ideia parece viável devido ao seu design simples.

Operação de Circuito

Se olharmos para a figura, vemos que todo o projeto é basicamente um circuito gerador PWM simples construído em torno do IC 555.

Sabemos que neste projeto padrão 555 PWM, os pulsos PWM podem ser otimizados alterando a proporção de R1 / R2.

Este fato foi apropriadamente explorado aqui para a aplicação de correção de tensão de carga de um inversor.
A opto-acoplador feito selando um LED / LDR arranjo foi usado, onde o LDR do opto- torna-se um dos resistores no 'braço' PWM do circuito.

O LED do optoacoplador é iluminado através da tensão de saída do inversor ou das conexões de carga.

A tensão da rede elétrica é adequadamente reduzida usando C3 e os componentes associados para alimentar o LED opto.

Após a integração do circuito a um inversor, quando o sistema é energizado (com carga adequada conectada), o valor RMS pode ser medido na saída e o P1 pré-ajustado pode ser ajustado para tornar a tensão de saída adequada o suficiente para a carga.

Como configurar

Essa configuração é provavelmente tudo o que seria necessário.

Agora suponha que se a carga for aumentada, a tensão tenderá a cair na saída, o que por sua vez fará com que a intensidade do opto LED diminua.

A diminuição da intensidade do LED fará com que o IC otimize seus pulsos PWM de forma que o RMS da tensão de saída aumente, fazendo com que o nível de tensão também suba até a marca exigida, esta iniciação também afetará a intensidade do LED que agora ficará brilhante e, assim, finalmente atingirá um nível otimizado automaticamente que equilibrará corretamente as condições de tensão de carga do sistema na saída.

Aqui, a proporção da marca é principalmente destinada a controlar o parâmetro necessário, portanto, o opto deve ser colocado de forma adequada à esquerda ou à direita do braço mostrado Controle PWM seção do CI.

O circuito pode ser testado com o design do inversor mostrado neste circuito do inversor de 500 watts

Lista de Peças

• R1 = 330K
• R2 = 100K
• R3, R4 = 100 Ohms
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0,01uF
• C3 = 0,33uF / 400V
• OptoCoupler = Caseiro, ao selar um LED / LDR frente a frente em um recipiente à prova de luz.

CUIDADO: O PROJETO PROPOSTO NÃO ESTÁ ISOLADO DA TENSÃO DA REDE DO INVERSOR, TENHA CUIDADO EXTREMO DURANTE OS PROCEDIMENTOS DE TESTE E CONFIGURAÇÃO.