Circuito di correzione automatica della tensione di uscita dell'inverter

Il problema comune con molti inverter a basso costo è la loro incapacità di regolare la tensione di uscita rispetto alle condizioni di carico. Con tali inverter la tensione di uscita tende ad aumentare con carichi inferiori e scende con carichi crescenti.

Le idee di circuito qui spiegate possono essere aggiunte a qualsiasi inverter ordinario per compensare e regolare le loro condizioni di tensione di uscita variabili in risposta a carichi variabili.

Design n. 1: correzione RMS automatica utilizzando PWM

Il primo circuito di seguito può essere considerato forse un approccio ideale per implementare una correzione automatica dell'uscita indipendente dal carico utilizzando PWM da un IC 555.

Il circuito mostrato sopra può essere efficacemente utilizzato come convertitore RMS attivato dal carico automatico e potrebbe essere applicato a qualsiasi inverter ordinario per lo scopo previsto.

L'IC 741 funziona come un inseguitore di tensione e agisce come un buffer tra la tensione di feedback dell'uscita dell'inverter e il circuito del controller PWM.

Le resistenze collegate al pin # 3 dell'IC 741 sono configurato come partitore di tensione , che ridimensiona opportunamente l'uscita AC elevata dalla rete in un potenziale proporzionalmente inferiore variabile tra 6 e 12V a seconda dello stato di uscita dell'inverter.

Il due Il circuito IC 555 è configurato per funzionare come controller PWM modulato. L'ingresso modulato viene applicato al pin # 5 dell'IC2, che confronta il segnale con le onde triangolari al suo pin # 6.

Ciò si traduce nella generazione dell'uscita PWM sul pin n. 3 che varia il suo ciclo di lavoro in risposta al segnale di modulazione sul pin n. 5 dell'IC.

Un potenziale crescente su questo pin n. 5 si traduce in PWM o PWM a livello di generazione con cicli di lavoro più elevati e viceversa.

Ciò implica che quando l'opamp 741 risponde con un potenziale crescente dovuto a un'uscita crescente dell'inverter fa sì che l'uscita di IC2 555 allarghi i suoi impulsi PWM, mentre quando l'uscita dell'inverter diminuisce, il PWM si restringe proporzionalmente al pin # 3 di IC2.

Configurazione del PWM con Mosfet.

Quando i PWM a correzione automatica di cui sopra sono integrati con i gate mosfet di qualsiasi inverter, l'inverter potrà controllare automaticamente il suo valore RMS in risposta alle condizioni di carico.

Se il carico supera il PWM, l'uscita dell'inverter tenderà ad abbassarsi, provocando un allargamento dei PWM che a sua volta farà accendere il mosfet con più forza e azionerà il trasformatore con più corrente, compensando così l'assorbimento di corrente in eccesso dal carico

Design # 2: utilizzo di opamp e transistor

L'idea successiva discute una versione opamp che può essere aggiunta con inverter ordinari per ottenere una regolazione automatica della tensione di uscita in risposta a carichi variabili o tensione della batteria.

L'idea è semplice, non appena la tensione di uscita attraversa una soglia di pericolo predeterminata, viene attivato un circuito corrispondente che a sua volta spegne i dispositivi di potenza dell'invertitore in modo coerente risultando così una tensione di uscita controllata entro quella particolare soglia.

Lo svantaggio dell'utilizzo di un transistor potrebbe essere il problema dell'isteresi coinvolto che potrebbe rendere la commutazione abbastanza su una sezione trasversale più ampia con conseguente regolazione della tensione non così accurata.

Gli opamp d'altra parte possono essere immensamente precisi in quanto cambierebbero la regolazione dell'uscita entro un margine molto stretto mantenendo il livello di correzione stretto e preciso.

Il semplice circuito di correzione automatica della tensione di carico dell'invertitore presentato di seguito potrebbe essere utilizzato efficacemente per l'applicazione proposta e per regolare l'uscita di un inverter entro qualsiasi limite desiderato.

Il circuito di correzione della tensione dell'inverter proposto può essere compreso con l'aiuto dei seguenti punti:

Un singolo amplificatore operazionale svolge la funzione di comparatore e rilevatore di livello di tensione.

Funzionamento del circuito

L'alta tensione CA dall'uscita del trasformatore viene ridotta utilizzando una rete di divisori potenziali a circa 14 V.

Questa tensione diventa la tensione di esercizio e la tensione di rilevamento per il circuito.

La tensione ridotta utilizzando un divisore di potenziale corrisponde proporzionalmente in risposta alla tensione variabile in uscita.

Il Pin3 dell'amplificatore operazionale è impostato su una tensione CC equivalente corrispondente al limite che deve essere controllato.

Questo viene fatto alimentando la tensione limite massima desiderata al circuito e quindi regolando il preset 10k fino a quando l'uscita non diventa alta e attiva il transistor NPN.

Una volta eseguita l'impostazione di cui sopra, il circuito è pronto per essere integrato con l'inverter per le correzioni previste.

Come si può vedere il collettore dell'NPN necessita di essere collegato ai gate dei mosfet dell'inverter che sono responsabili dell'alimentazione del trasformatore dell'inverter.

Questa integrazione garantisce che ogni volta che la tensione di uscita tende a superare il limite impostato, l'NPN si innesca mettendo a terra i gate dei mosfet e quindi limitando qualsiasi ulteriore aumento della tensione, l'attivazione ON / OFF continua all'infinito fintanto che la tensione di uscita si aggira intorno al zona pericolosa.

Va notato che l'integrazione NPN sarebbe compatibile solo con mosfet a canale N, se l'inverter trasporta mosfet a canale P, la configurazione del circuito richiederebbe un'inversione completa del transistor e dei piedini di ingresso dell'amplificatore operazionale.

Anche la massa del circuito dovrebbe essere comune al negativo della batteria dell'inverter.

Design # 3: Introduzione

Questo circuito mi è stato richiesto da un mio amico, il signor Sam, i cui costanti solleciti mi hanno spinto a progettare questo concetto molto utile per le applicazioni degli inverter.

Il circuito inverter indipendente dal carico / corretto in uscita o compensato in uscita spiegato qui è abbastanza solo a livello concettuale e non è stato praticamente testato da me, tuttavia l'idea sembra fattibile a causa del suo design semplice.

Funzionamento del circuito

Se guardiamo la figura vediamo che l'intero progetto è fondamentalmente un semplice circuito generatore PWM costruito attorno all'IC 555.

Sappiamo che in questo design standard 555 PWM, gli impulsi PWM possono essere ottimizzati modificando il rapporto di R1 / R2.

Questo fatto è stato qui opportunamente sfruttato per l'applicazione di correzione della tensione di carico di un inverter.
Un fotoaccoppiatore realizzato sigillando un LED / LDR è stata utilizzata la disposizione in cui l'LDR dell'opto diventa una delle resistenze nel 'braccio' PWM del circuito.

Il LED dell'optoaccoppiatore è illuminato dalla tensione proveniente dall'uscita dell'inverter o dai collegamenti di carico.

La tensione di rete viene opportunamente abbassata utilizzando C3 e i componenti associati per l'alimentazione dell'opto LED.

Dopo aver integrato il circuito ad un inverter, quando il sistema è alimentato (con carico idoneo collegato), il valore RMS può essere misurato in uscita e il preset P1 può essere regolato per rendere la tensione di uscita appena sufficiente per il carico.

Come impostare

Questa impostazione è probabilmente tutto ciò che sarebbe necessario.

Supponiamo ora che se il carico viene aumentato, la tensione tenderà a scendere all'uscita che a sua volta farà diminuire l'intensità del LED opto.

La diminuzione dell'intensità del LED spingerà l'IC a ottimizzare i suoi impulsi PWM in modo tale che l'RMS della tensione di uscita aumenti, facendo salire anche il livello di tensione fino al segno richiesto, questa attivazione influenzerà anche l'intensità del LED che ora diventerà luminoso e quindi raggiungerà finalmente un livello ottimizzato automaticamente che bilancia correttamente le condizioni di tensione di carico del sistema in uscita.

Qui il rapporto di valutazione è principalmente inteso per il controllo del parametro richiesto, quindi l'opto dovrebbe essere posizionato in modo appropriato a sinistra oa destra del braccio mostrato Controllo PWM sezione dell'IC.

Il circuito può essere provato con il design dell'inverter mostrato in questo circuito inverter da 500 watt

Elenco delle parti

• R1 = 330K
• R2 = 100K
• R3, R4 = 100 Ohm
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0,01 uF
• C3 = 0,33 uF / 400 V.
• OptoCoupler = Fatto in casa, sigillando un LED / LDR faccia a faccia all'interno di un contenitore a prova di luce.

ATTENZIONE: IL PROGETTO PROPOSTO NON È ISOLATO DALLA TENSIONE DI RETE DELL'INVERTER, ESERCITARE LA MASSIMA ATTENZIONE DURANTE LE PROCEDURE DI COLLAUDO E DI IMPOSTAZIONE.