7 개의 수정 된 사인파 인버터 회로 탐색 – 100W ~ 3kVA

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





구형파 AC 출력을 가진 인버터가 조잡한 사인파 AC 출력을 생성하도록 수정 된 경우이를 수정 된 사인파 인버터라고합니다.

다음 기사에서는 구성 절차, 회로도, 파형 출력 및 세부 부품 목록에 대한 철저한 설명과 함께 7 가지 흥미로운 수정 사인파 인버터 설계를 제공합니다. 설계는 엔지니어와 학생이 실험 프로젝트를 학습하고 구축하기위한 것입니다.



여기에서는 보통 100 와트에서 대규모 3Kva 전력 출력 모델에 이르기까지 다양한 수정 된 설계에 대해 설명합니다.

수정 된 인버터 작동 방식

전자 제품을 처음 접하는 사람들은 구형파와 수정 된 구형파 인버터의 차이점에 대해 약간 혼란 스러울 수 있습니다. 다음과 같은 간단한 설명을 통해 이해할 수 있습니다.



우리 모두 알고 있듯이 인버터는 항상 가정용 AC 라인 전압과 유사한 교류 (AC)를 생성하여 정전시 교체 할 수 있습니다. 간단히 말해서 AC는 기본적으로 특정 크기의 전압 상승 및 하강입니다.

그러나 이상적으로이 AC는 아래와 같이 사인파에 최대한 가깝게되어 있습니다.

사인파 이미지

사인파와 구형파의 기본적인 차이점

이러한 전압 상승 및 하강은 특정 속도, 즉 주파수로 알려진 초당 특정 횟수에서 발생합니다. 예를 들어, 50Hz AC는 1 초에 특정 전압의 50주기 또는 50 회 상승 및 하강을 의미합니다.

일반적인 가정용 전원 콘센트에서 볼 수있는 사인파 AC에서 위의 전압 상승 및 하강은 사인 곡선 형태입니다. 즉, 패턴은 시간에 따라 점진적으로 변하므로 갑작 스럽거나 갑작스럽지 않습니다. AC 파형의 이러한 부드러운 전환은 매우 적합하며 TV, 음악 시스템, 냉장고, 모터 등과 같은 많은 일반적인 전자 장치에 권장되는 공급 유형입니다.

그러나 구형파 패턴에서는 전압 상승 및 하락이 즉각적이고 갑작 스럽습니다. 이러한 즉각적인 전위 상승 및 하락은 각 파동의 가장자리에 급격한 스파이크를 생성하므로 매우 바람직하지 않으며 정교한 전자 장비에 적합하지 않게됩니다. 따라서 Square weave 인버터 전원을 통해 작동하는 것은 항상 위험합니다.

수정 된 파형

위와 같이 수정 된 구형파 설계에서 구형파 모양은 기본적으로 동일하게 유지되지만 파형의 각 섹션 크기는 평균값이 AC 파형의 평균값과 거의 일치하도록 적절한 치수가 지정됩니다.

보시다시피 각 정사각형 블록 사이에 비례적인 양의 간격 또는 널 영역이 있으며, 이러한 간격은 궁극적으로 이러한 사각 파를 출력과 같은 사인파로 형성하는 데 도움이됩니다 (조잡하지만).

그리고 이러한 차원의 구형파를 사인파와 같은 피처로 조정하는 것은 무엇입니까? 음, 아래 그림과 같이 구형파 블록 사이의 '데드 타임'전환을 사인파처럼 보이는 파동으로 효과적으로 조각하는 것은 변압기 자기 유도의 고유 한 특성입니다.

아래에 설명 된 7 가지 설계 모두에서이 이론을 구현하고 330V 피크를 220V 수정 RMS로 잘라서 사각 파의 RMS 값이 적절하게 제어되도록합니다. 160 개의 피크를 잘라 120V AC에도 동일하게 적용 할 수 있습니다.

쉬운 공식을 통해 계산하는 방법

사인파의 거의 이상적인 복제가되도록 위의 수정 된 파형을 계산하는 방법을 알고 싶다면 다음 게시물에서 전체 자습서를 참조하십시오.


수정 된 구형파 RMS 사인 등가 값 계산


디자인 # 1 : IC 4017 사용

다소 단순하고 사용하는 첫 번째 수정 된 인버터 설계를 살펴 보겠습니다. 단일 IC 4017 필요한 수정 된 파형을 처리합니다.

수정 된 사인파 전력 인버터 회로를 쉽게 구축 할 수있는 방법을 찾고 있다면 다음 개념이 흥미로울 것입니다. 놀랍게 보인다 간단하고 저렴한 훨씬 더 정교한 다른 사인파와 비교할 수있는 출력을 제공합니다.

클럭 입력이 14 번 핀에 적용될 때 IC는 10 개의 출력 핀을 통해 시프 팅 사이클 로직 하이 펄스를 생성합니다.

회로도를 살펴보면 IC의 핀 출력이 종료되어 출력 트랜지스터의베이스에 전원을 공급하여 IC의 모든 대체 출력 펄스 후에 전도되도록합니다.

이것은 단순히 트랜지스터의베이스가 IC 핀 아웃에 교대로 연결되고 중간 핀 아웃 연결이 제거되거나 열려 있기 때문에 발생합니다.

트랜지스터의 컬렉터에 연결된 변압기 권선은 대체 트랜지스터 스위칭에 응답하고 다이어그램에 표시된 것과 똑같은 파형을 갖는 출력에서 ​​스텝 업 AC를 생성합니다.

이 수정 된 사인파 파워 인버터의 출력은 순수 사인파 인버터의 출력과 상당히 비슷하지는 않지만 일반 구형파 인버터의 출력보다 훨씬 낫습니다. 또한 아이디어는 구축하기가 매우 쉽고 저렴합니다. 이상적인 수정 사인파 인버터 회로

경고 : TIP35 트랜지스터의 수집기 방출기 전체에 보호 다이오드를 연결하십시오 (수집기에 대한 캐소드, 방출기에 대한 양극)


최신 정보:에 제시된 계산에 따라 이 기사 , IC 4017 출력 핀은 인상적으로 보이는 수정 된 사인파 인버터를 달성하기 위해 이상적으로 구성 될 수 있습니다.

수정 된 이미지는 아래에서 확인할 수 있습니다.

IC 4049 기반 수정 사인파 인버터

경고 : TIP35 트랜지스터의 수집기 방출기 전체에 보호 다이오드를 연결하십시오 (수집기에 대한 캐소드, 방출기에 대한 양극)


비디오 데모 :

최소 사양

  • 입력 : 납축 배터리에서 12V, 예 : 12V 7Ah 배터리
  • 출력 : 변압기 정격에 따라 220V 또는 120V
  • 파형 : 수정 된 사인파

이 블로그의 열혈 시청자 중 한 명인 Ms Sarah의 피드백

안녕하세요 Swagatam,

이것은 IC2 포스트 저항 R4 및 R5의 출력에서 ​​얻은 것입니다. 앞서 말했듯이 나는 양극 파가있을 것으로 예상했습니다. 하나는 긍정적이고 다른 하나는 부정적입니다. AC 웨이브 사이클을 시뮬레이션합니다. 이 사진이 도움이되기를 바랍니다. 앞으로 나아갈 방법이 필요합니다.

감사

내 답장 :

안녕하세요 Sarah,

이 출력의 신호는 동일한 N 유형 트랜지스터와 단일 전원을위한 것이기 때문에 IC 출력은 양극 파를 표시하지 않습니다. ... 푸시로 구성되어 있기 때문에 출력에서 ​​양극 파를 생성하는 변압기입니다. -중앙 탭을 사용하여 토폴로지를 끌어 당기면 R4 및 R5에서 보는 것이 올바른 파형입니다. 파형의 바이폴라 특성을 확인하려면 변압기 출력의 파형을 확인하십시오.

디자인 # 2 : NOT 게이트 사용

이 두 번째는 저도 디자인 한 독특한 수정 사인파 인버터 개념입니다. 오실레이터 스테이지 및 출력 스테이지와 함께 전체 장치는 가정의 모든 전자 애호가가 쉽게 만들 수 있습니다. 현재 설계된 제품은 500VA의 출력 부하를 쉽게 지원할 수 있습니다.

회로가 작동하는 것을 자세히 이해해 봅시다.

오실레이터 단계 :

위의 회로도를 보면 발진기와 PWM 최적화 기능이 모두 포함 된 영리한 회로 설계를 볼 수 있습니다.

여기서 게이트 N1과 N2는 출력에서 ​​완벽하게 균일 한 구형파 펄스를 주로 생성하는 발진기로 배선됩니다. 주파수는 관련 100K 및 0.01uF 커패시터의 값을 조정하여 설정됩니다. 이 설계에서는 약 50Hz의 속도로 고정됩니다. 60Hz 출력을 얻기 위해 값을 적절하게 변경할 수 있습니다.

오실레이터의 출력은 4 개의 병렬 및 교대로 배열 된 NOT 게이트로 구성된 버퍼 스테이지로 공급됩니다. 버퍼는 완벽한 펄스를 유지하고 성능 저하를 방지하는 데 사용됩니다.

버퍼의 출력은 드라이버 스테이지에 적용되며, 여기에서 두 개의 고전력 달링턴 트랜지스터가 수신 된 펄스를 증폭하는 역할을 담당하므로이 500VA 인버터 설계의 출력 스테이지에 최종적으로 공급 될 수 있습니다.

이 시점까지 주파수는 일반적인 구형 파일뿐입니다. 그러나 IC 555 단계의 도입으로 시나리오가 완전히 바뀝니다.

IC 555 및 관련 부품은 간단한 PWM 생성기로 구성됩니다. PWM의 마크 공간 비율은 포트 100K의 도움으로 개별적으로 조정할 수 있습니다.

PWM 출력은 다이오드를 통해 발진기 단계의 출력에 통합됩니다. 이 배열은 생성 된 구형파 펄스가 PWM 펄스의 설정에 따라 조각으로 나뉘거나 잘리는 것을 확인합니다.

이는 구형파 펄스의 총 RMS 값을 줄이고 사인파 RMS 값에 최대한 가깝게 최적화하는 데 도움이됩니다.

따라서 드라이버 트랜지스터의베이스에서 생성 된 펄스는 기술적으로 사인파 형태와 유사하도록 완벽하게 수정됩니다.

인버터 애플리케이션을위한 병렬 트랜지스터 결합

출력 단계 :

출력 단계는 설계가 매우 간단합니다. 변압기의 두 권선은 전력 트랜지스터 뱅크로 구성된 두 개의 개별 채널로 구성됩니다.

양쪽 팔다리의 전력 트랜지스터는 병렬로 배열되어 권선을 통과하는 전체 전류를 증가시켜 원하는 500 와트의 전력을 생성합니다.

그러나 병렬 연결로 열 폭주 상황을 제한하기 위해 트랜지스터는 이미 터에서 낮은 값의 고 와트 와이어 권선 저항으로 연결됩니다. 이것은 모든 단일 트랜지스터가 과부하되어 위의 상황에 빠지는 것을 방지합니다.

어셈블리의베이스는 이전 섹션에서 설명한 드라이버 단계에 통합됩니다.

IC 4049 NAND 게이트 기반 수정 사인파 인버터 회로

배터리는 변압기의 중앙 탭과 접지 및 회로의 관련 지점에 연결됩니다.

전원을 켜면 즉시 인버터가 시작되어 최대 500VA의 부하와 함께 사용할 준비가 된 풍부한 수정 사인파 AC를 출력에 제공합니다.

구성 요소 세부 정보는 다이어그램 자체에 제공됩니다.

위의 디자인은 드라이버 트랜지스터를 간단히 몇 개의 MOSFET으로 교체하여 500W PWM 제어 MOSFET 사인파 인버터로 수정할 수도 있습니다. 아래에 표시된 디자인은 약 150 와트의 전력을 제공하며, 500 와트를 얻기 위해서는 기존의 두 MOSFET과 병렬로 연결하는 데 더 많은 수의 MOSFET이 필요할 수 있습니다.

디자인 # 3 : 수정 된 결과를 위해 4093 IC 사용

아래에 제시된 PWM 제어 수정 사인파 인버터 회로는 세 번째 경쟁자이며 지정된 기능에 단일 4093 만 사용합니다.

IC는 4 개의 NAND 게이트로 구성되며, 그중 2 개는 오실레이터로 연결되고 나머지 2 개는 버퍼로 연결됩니다.

발진기 중 하나의 고주파가 다른 발진기의 출력과 상호 작용하는 방식으로 발진기가 통합되어 RMS 값이 일반 사인 파형과 일치하도록 잘 최적화 될 수있는 잘게 잘린 사각 파를 생성합니다. 인버터 설계가 항상 쉬운 것은 아닙니다. 특히 수정 된 사인파 유형만큼 복잡한 경우 이해하거나 구축합니다. 그러나 여기에서 설명하는 개념은 필요한 모든 문제를 처리하기 위해 단일 IC 4093 만 사용합니다. 빌드가 얼마나 간단한 지 알아 보겠습니다.

이 200W 인버터 회로를 구축하는 데 필요한 부품

모든 저항기는 달리 명시되지 않는 한 1/4 와트, 5 %입니다.

  • R1 = 50Hz의 경우 1M, 60Hz의 경우 830K
  • R2 = 1K,
  • R3 = 1M,
  • R4 = 1K,
  • R5, R8, R9 = 470 옴,
  • R6, R7 = 100 옴, 5 와트,
  • VR 1 = 100K,
  • C1, C2 = 0.022 uF, 세라믹 디스크,
  • C3 = 0.1, 디스크 세라믹
  • T1, T4 = 팁 122
  • T3, T2 = BDY 29,
  • N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
  • D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
  • D3, D2 = 1N5408,
  • 변압기 = 12 -0 – 12V, 원하는대로 2 ~ 20A의 전류, 출력 전압은 국가 사양에 따라 120 또는 230V가 될 수 있습니다.
  • 배터리 = 12 볼트, 일반적으로 자동차에 사용되는 32AH 유형이 권장됩니다.
트랜지스터 만 사용하는 150W 수정 사인파 인버터 회로

회로 작동

200 와트 수정 사인파 인버터의 제안 된 설계는 기본 구형파 펄스를 더 작은 직사각형 펄스 섹션으로 개별적으로 '절단'하여 수정 된 출력을 얻습니다. 이 기능은 일반적으로 IC 555와 관련된 PWM 제어와 유사합니다.

그러나 여기서 듀티 사이클은 개별적으로 변경할 수 없으며 사용 가능한 변동 범위 전체에서 동일하게 유지됩니다. 이 제한은 PWM 기능에 큰 영향을주지 않습니다. 여기서는 출력의 RMS 값을 기존 구성을 통해 만족스럽게 실행되는 사인파 카운터에 가깝게 유지하는 데에만 관심이 있습니다.

회로도를 참조하면 전체 전자 장치가 단일 활성 부품 인 IC 4093 주위를 도는 것을 볼 수 있습니다.

4 개의 개별 NAND 슈미트 게이트로 구성되어 있으며 모두 필요한 기능을 수행했습니다.

R1, R2 및 C1과 함께 N1은 게이트가 일반적으로 인버터 또는 NOT 게이트로 구성되는 전형적인 CMOS 슈미트 트리거 유형의 발진기를 형성합니다.

이 발진기 단계에서 생성 된 펄스는 회로의 기본 구동 펄스를 형성하는 구형파입니다. N3 및 N4는 버퍼로 연결되어 출력 장치를 직렬로 구동하는 데 사용됩니다.

그러나 이들은 일반적인 구형파 펄스이며 시스템의 수정 된 버전을 구성하지 않습니다.

위의 펄스는 인버터를 구동하기 위해서만 쉽게 사용할 수 있지만 결과는 일반적인 구형파 인버터이며 정교한 전자 장치를 작동하는 데 적합하지 않습니다.

그 이유는 사각 파가 특히 RMS 값에 관한 한 사인파와 크게 다를 수 있기 때문입니다.

따라서 RMS 값이 사인파와 거의 일치하도록 생성 된 사각 파형을 수정하는 것이 아이디어입니다. 이렇게하려면 외부 개입을 통해 개별 사각 파형의 치수를 지정해야합니다.

N2를 포함하는 섹션은 다른 관련 부품 C2, R4 및 VR1과 함께 N1과 같은 또 다른 유사한 발진기를 형성합니다. 그러나이 발진기는 긴 직사각형 모양의 더 높은 주파수를 생성합니다.

N2의 직사각형 출력은 N3의 기본 입력 소스로 공급됩니다. 양의 펄스 열은 N2의 양의 출력을 차단하는 D1의 존재로 인해 소스 입력 펄스에 영향을 미치지 않습니다.

그러나 네거티브 펄스는 D1에 의해 허용되며 기본 소스 주파수의 관련 섹션을 효과적으로 싱크하여 VR1이 설정 한 오실레이터의 주파수에 따라 일정한 간격으로 일종의 직사각형 노치를 생성합니다.

이러한 노치 또는 오히려 N2의 직사각형 펄스는 VR1을 조정하여 원하는대로 최적화 할 수 있습니다.

위의 작업은 N1의 기본 구형파를 개별 좁은 섹션으로 자르고 파형의 평균 RMS를 낮 춥니 다. 설정은 RMS 미터를 사용하여 수행하는 것이 좋습니다.

출력 장치는 이러한 치수 펄스에 응답하여 관련 변압기 권선을 전환하고 출력 권선에서 해당하는 고전압 전환 파형을 생성합니다.

그 결과 전압은 사인파 품질과 거의 동일하며 모든 유형의 가정용 전기 장비를 작동하기에 안전합니다.

인버터 전력은 200 와트에서 500 와트로 증가하거나 원하는대로 관련 지점에 병렬로 더 많은 수의 T1, T2, R5, R6 및 T3, T4, R7, R8을 추가하여 증가시킬 수 있습니다.

인버터의 두드러진 특징

회로는 진정으로 효율적이며 수정 된 사인파 버전으로 자체적으로 뛰어난 성능을 발휘합니다.

이 회로는 매우 평범하고 조달하기 쉬운 유형의 구성 요소를 사용하며 구축 비용도 매우 저렴합니다.

사각 파를 사인파로 수정하는 과정은 단일 전위차계 또는 사전 설정을 변경하여 수행 할 수 있으므로 작업이 매우 간단합니다.

이 개념은 매우 기본적이지만 병렬로 출력 장치를 몇 개 더 추가하고 배터리와 변압기를 적절한 크기로 교체하여 필요에 따라 최적화 할 수있는 고출력 출력을 제공합니다.

디자인 # 4 : 완전 트랜지스터 기반 수정 사인파

수정 된 사인파 인버터의 매우 흥미로운 회로는 제안 된 구현을 위해 일반적인 트랜지스터를 통합하는이 기사에서 논의됩니다.

트랜지스터를 사용하면 일반적으로 회로를 이해하기 쉽고 새로운 전자 애호가들에게 더 친숙해집니다. 회로에 PWM 제어가 포함되어있어 정교한 기기의 작동이 인버터 출력과 관련이있는 한 설계가 매우 효율적이고 바람직합니다. 회로 다이어그램은 전체 회로가 어떻게 배치되는지 보여줍니다. 우리는 트랜지스터 만 관련되어 있지만 회로는 필요한 수정 된 힘줄 파형을 생성하거나보다 정밀하게 수정 된 구형파를 생성하기 위해 적절한 차원의 PWM 제어 파형을 생성하도록 만들 수 있습니다.

전체 개념은 다음 사항을 참고하여 회로를 연구함으로써 이해할 수 있습니다.

오실레이터만큼 안정적

기본적으로 표준 불안정한 멀티 바이브레이터 구성에 연결된 두 개의 동일한 단계를 볼 수 있습니다.

본질적으로 불안정한 구성은 각 출력에서 ​​자유 실행 펄스 또는 구형파를 생성하기 위해 특별히 고안되었습니다.

그러나 상단 AMV 스테이지는 변압기 작동 및 필요한 인버터 동작에 사용되는 정상적인 50Hz (또는 60Hz) 사각 파를 생성하여 출력에서 ​​원하는 AC 주 전원을 얻기 위해 배치됩니다.

따라서 상위 단계에 대해 너무 심각하거나 흥미로운 것은 없습니다. 일반적으로 T2, T3로 구성된 중앙 AMV 단계로 구성되며, 다음으로 트랜지스터 T4, T5로 구성된 드라이버 단계와 마지막으로 T1 및 T6으로 구성된 수신 출력 단계로 구성됩니다.

출력 단계 작동 방식

출력단은 원하는 인버터 동작을 위해 배터리 전원을 통해 변압기를 구동합니다.

위의 단계는 의도 된 정상적인 반전 동작에 반드시 필요한 구형파 펄스의 생성을 수행하는 역할 만합니다.

PWM 초퍼 AMV 스테이지

하단의 회로는 PWM 설정에 따라 상단 AMV를 전환하여 실제로 사인파 수정을 수행하는 섹션입니다.

정확하게 상부 AMV 단의 펄스 형태는 하부 AMV 회로에 의해 제어되며, 상부 AMV에서 기본 사각 인버터 사각 파를 개별 구간으로 잘라 사각 파 수정을 구현합니다.

위의 절단 또는 치수 지정은 사전 설정 R12의 설정에 의해 실행되고 정의됩니다.

R12는 낮은 AMV에 의해 생성 된 펄스의 마크 공간 비율을 조정하는 데 사용됩니다.

이러한 PWM 펄스에 따르면 상단 AMV의 기본 구형파가 섹션으로 잘리고 생성 된 파형의 평균 RMS 값이 가능한 한 표준 사인 파형에 가깝게 최적화됩니다.

디지털 수정 사인파 인버터 회로

회로에 대한 나머지 설명은 매우 평범하며 인버트를 구축하는 동안 일반적으로 사용되는 표준 관행을 따라 수행 할 수 있으며, 그 문제에 대해서는 관련 정보를 얻기 위해 다른 관련 기사를 참조 할 수 있습니다.

부품 목록

  • R1, R8 = 15 옴, 10 와트,
  • R2, R7 = 330 OHMS, 1 WATT,
  • R3, R6, R9, R13, R14 = 470 OHMS ½ 와트,
  • R4, R5 = 39K
  • R10, R11 = 10K,
  • R12 = 10K PRESET,
  • C1 ----- C4 = 0.33Uf,
  • D1, D2 = 1N5402,
  • D3, D4 = 1N40007
  • T2, T3, T7, T8 = 8050,
  • T9 = 8550
  • T5, T4 = 팁 127
  • T1, T6 = BDY29
  • 변압기 = 12-0-12V, 20 AMP.
  • T1, T6, T5, T4는 적합한 히트 싱크 위에 장착해야합니다.
  • 배터리 = 12V, 30AH

디자인 # 5 : 디지털 수정 인버터 회로

이 고전적인 수정 인버터의 다섯 번째 설계는 수정 된 사인파이지만 디지털 사인파 인버터 회로라고도 할 수 있지만 제가 개발 한 또 다른 설계입니다.

이 개념은 MOSFET 기반의 강력한 오디오 증폭기 디자인에서 다시 영감을 받았습니다.

메인 파워 앰프 설계를 살펴보면 기본적으로 인버터 애플리케이션 용으로 수정 된 250 와트의 강력한 오디오 앰프임을 알 수 있습니다.

관련된 모든 단계는 실제로 20 ~ 100kHz의 주파수 응답을 가능하게하기위한 것이지만 여기서는 높은 수준의 주파수 응답이 필요하지 않지만 회로에 해를 끼치 지 않기 때문에 어떤 단계도 제거하지 않았습니다. .

BC556 트랜지스터로 구성된 첫 번째 단계는 차동 증폭기 단계이고 다음으로 BD140 / BD139 트랜지스터로 구성된 균형 잡힌 드라이버 단계가 있으며 마지막으로 강력한 MOSFET으로 구성된 출력 단계입니다.

MOSFET의 출력은 필요한 인버터 작동을 위해 전력 변압기에 연결됩니다.

이것은 파워 앰프 단계를 완료하지만,이 단계에서는 제안 된 디지털 사인파 인버터 회로 설계를 생성하는 데 궁극적으로 도움이되는 PWM 입력이 아닌 적절한 치수의 입력이 필요합니다.

오실레이터 스테이지

다음 CIRCUIT DIAGRAM은 조정 가능한 PWM 제어 출력을 제공하는 데 최적화 된 간단한 오실레이터 단계를 보여줍니다.

IC 4017은 ​​회로의 주요 부분이되며 표준 AC 신호의 RMS 값과 매우 가까운 구형파를 생성합니다.

그러나 정확한 조정을 위해 IC 4017의 출력에는 몇 개의 1N4148 다이오드를 사용하는 개별 전압 조정 레벨 기능이 제공되었습니다.

출력의 다이오드 중 하나는 출력 신호의 진폭을 줄이기 위해 선택 될 수 있으며 이는 궁극적으로 변압기 출력의 RMS 레벨을 조정하는 데 도움이됩니다.

요구 사항에 따라 50Hz 또는 60Hz로 조정해야하는 클럭 주파수는 IC 4093의 단일 게이트에서 생성됩니다.

위의 필요한 주파수를 생성하기 위해 P1을 설정할 수 있습니다.

48-0-48 볼트를 얻으려면 4 개의 no를 사용하십시오. 마지막 그림과 같이 직렬로 연결된 24V / 2AH 배터리.

파워 인버터 회로

3nos IC 555를 사용하여 수정 된 사인파 설계

사인파 등가 발진기 회로

아래 그림은 발진기 단계의 출력에서 ​​다이오드 수 선택에 따른 다양한 파형 출력을 보여줍니다. 파형은 서로 다른 관련 RMS 값을 가질 수 있으므로 전력 인버터 회로에 공급하기 위해 신중하게 선택해야합니다.

위의 회로를 이해하는 데 문제가 있으시면 언제든지 의견을 말하고 문의하십시오.

디자인 # 6 : 3 개의 IC 555 만 사용

다음 섹션에서는 설계의 신뢰성을 확인하는 파형 이미지를 사용하여 6 번째로 가장 잘 수정 된 사인파 인버터 회로에 대해 설명합니다. 컨셉은 저에 의해 설계되었으며 파형은 Mr. Robin Peter가 확인 및 제출했습니다.

논의 된 개념은 300 와트 사인파 인버터 회로 및 556 인버터 회로와 같은 이전에 게시 된 몇 가지 게시물에서 설계 및 제시되었지만 파형이 확인되지 않았기 때문에 관련 회로가 완벽하게 완벽하지는 않습니다. 이제 테스트를 마쳤습니다. Robin Peter가 확인한 파형과 함께이 절차를 통해 디자인에 숨겨진 결함이 하나 드러났는데, 여기에서 정리해 두었습니다.

저와 Robin Peter 씨 사이의 다음 이메일 대화를 살펴 보겠습니다.

나는 트랜지스터없이 더 간단한 수정 된 사인파 대체 버전 IC555를 만들었습니다. 저항과 캡의 일부 값을 변경하고 사용하지 않았습니다 [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

필요한 파형을 얻기 위해 IC 4017의 Pin2 & 7을 결합했습니다. IC1은 200hz 90 % 듀티 사이클 펄스 (1 개 이미지)를 생성하는데, 이는 IC2 (2 개 이미지)를 클록하므로 IC3 (2 개 이미지, 최소 듀티 사이클 및 최대 D / C)이 예상 된 결과입니까? 변경할 수있는 수정 된 사인

순수한 사인이 아닌 RMS

문안 인사

남자 이름

안녕 로빈,

수정 된 사인파 회로도는 정확 해 보이지만 파형은 올바르지 않습니다. 주파수가 200Hz로 고정 된 4017을 클럭킹하기 위해 별도의 오실레이터 스테이지를 사용하고 최상위 555 IC의 주파수를 많은 kHz로 증가시켜야합니다. 그런 다음 파형을 확인하십시오.

안녕하세요 Swagatam

결과 파형과 함께 제안한 변경 사항이 포함 된 새로운 회로도를 첨부했습니다. PWM 파형에 대해 어떻게 생각하십니까, 펄스가 완전히 접지되지 않는 것 같습니다.

수평.

문안 인사

수정 된 사인파 파형 확인

안녕 로빈,

대단합니다, 정확히 제가 예상했던대로, 의도 한 결과를 위해 중간 IC 555에 대해 별도의 안정성을 사용해야 함을 의미합니다 .... 그런데 RMS 사전 설정을 변경하고 파형을 확인 했습니까? 다음을 수행하여 업데이트하십시오. 그래서.

이제 훨씬 좋아 보이고 MOSFET을 연결하여 인버터 설계를 진행할 수 있습니다.

.... 다이오드 0.6V 강하로 인해지면에 닿지 않는 것 같습니다. 정말 감사합니다.

실제로 위와 유사한 결과를 가진 훨씬 더 쉬운 회로를이 게시물에서 논의한대로 구축 할 수 있습니다 : https://homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

Robin 씨의 추가 업데이트

안녕하세요 Swagatam

RMS 프리셋을 변경했고 여기에 첨부 된 파형이 있습니다. 핀 5에 어떤 삼각파 진폭을 적용 할 수 있는지, 그리고 핀 2 또는 7이 + 피크가 될 때 어떻게 동기화 할 수 있는지 묻고 싶습니다. 가운데

안부 로빈

여기에 더 나은 수정 된 사인 파형이 있습니다. 아마도 그 사람이 더 쉽게 이해할 수있을 것입니다. 게시 여부는 귀하에게 달려 있습니다.

그건 그렇고 나는 핀 2에서 10k 저항에서 .47uf 캡으로 접지까지 10uf 캡을 가져 왔습니다. 그리고 삼각파는 이렇게 보였습니다. 너무 삼각형이 아닙니다 .7v p-p.

4047 옵션을 조사하겠습니다

환호 로빈

변압기 주전원 출력 (220V)을 통한 출력 파형 다음 이미지는 변압기의 출력 주전원 권선에서 가져온 다양한 파형 이미지를 보여줍니다.

의례-Robin Peter

PWM 없음, 부하 없음

PWM 없음, 부하 포함

PWM 사용, 부하 없음

PWM 사용, 부하 포함

위의 확대 이미지

위의 파형 이미지는 다소 왜곡되어 사인파처럼 보이지 않았습니다. 출력에 0.45uF / 400V 커패시터를 추가하면 다음 이미지에서 볼 수 있듯이 결과가 크게 향상되었습니다.

부하 없음, PWM ON, 커패시터 0.45uF / 400v 추가

수정 된 사인파 인버터 변압기 출력용 LC 필터 회로

PWM, 부하 및 출력 커패시터를 사용하면 실제 사인파와 매우 유사합니다.

위의 모든 검증 및 테스트는 Robin Peters 씨가 수행했습니다.

로빈 씨의 더 많은 보고서

좋아, 어제 밤에 더 많은 테스트와 실험을했는데 배트 전압을 24v로 높이면 듀티 / 사이클을 늘 렸을 때 사인파가 왜곡되지 않는 것을 발견했습니다. (좋아, 자신감을 되찾았습니다) 2200uf 캡을 추가했습니다. c / tapp과 접지 사이에 있지만 출력 파형에는 차이가 없습니다.

D / C를 늘려서 trafo가 시끄러운 허밍 소리를냅니다 (릴레이가 앞뒤로 매우 빠르게 진동하는 것처럼), IRFZ44N은 부하가 없어도 매우 빠르게 뜨거워집니다. 캡은 시스템에 대한 스트레스가 적은 것 같습니다. 허밍 소음은 그렇게 나쁘지 않고 Z44n은 그렇게 뜨거워지지 않습니다. [물론 사인파 없음}

캡은 한쪽 다리와 직렬로 연결되지 않은 trafo 출력을 가로 질러 있습니다. 나는 스위치 모드 전원 공급 장치에서 (3 개의 다른 권선) 둥근 인덕터를 {I think they are toriodal} 제거했습니다. 그 결과 출력 파가 개선되지 않았습니다 (변화 없음).

trafo 출력 전압도 떨어졌습니다.

위의 수정 된 사인파 인버터 회로 아이디어에 자동 부하 수정 기능 추가 :

위에 표시된 간단한 애드온 회로를 사용하여 인버터 출력의 자동 전압 보정을 활성화 할 수 있습니다.

브리지에 공급되는 전압은 정류되어 NPN 트랜지스터의베이스에 적용됩니다. 사전 설정은 무부하시 출력 전압이 지정된 정상 레벨로 안정화되도록 조정됩니다.

더 정확하게 말하면, 처음에 위의 사전 설정은 트랜지스터가 꺼 졌다고 표시되도록 접지 수준에서 유지되어야합니다.

다음으로 PWM 555 IC의 5 번 핀에 미리 설정된 10k RMS를 트랜스포머 출력에서 ​​약 300V를 생성하도록 조정해야합니다.

마지막으로 부하 보정 220K 사전 설정을 다시 정렬하여 전압을 약 230V 마크로 낮추어야합니다.

끝난! 위의 조정이 의도 된 자동 부하 수정을위한 회로를 설정하는 데 충분하기를 바랍니다.

최종 디자인은 다음과 같습니다.

필터 회로

다음 필터 회로는 고조파를 제어하고 깨끗한 사인파 출력을 향상시키기 위해 위의 인 베터의 출력에 사용할 수 있습니다.

수정 된 사인파 테스트 보고서

더 많은 입력 :

위의 디자인은이 블로그의 열렬한 독자이기도 한 Theofanakis에 의해 연구되고 더욱 개선되었습니다.

오실로스코프 트레이스는 변압기의 주전원 출력에 연결된 10k 저항을 통과하는 인버터의 수정 된 파형을 나타냅니다.

변압기 2 차 수정 출력

Theofanakis 인버터에 의해 수정 된 위의 인버터 설계는이 블로그의 열렬한 추종자 중 한 명인 Mr. Odon이 테스트하고 승인했습니다. Odon의 다음 테스트 이미지는 위 인버터 회로의 사인파 특성을 확인합니다.

Design # 7 : 헤비 듀티 3Kva 수정 인버터 설계

아래 설명 된 내용은 기존의 MOSFET 대신 BJT만을 사용하여 Marcelin이 만든 3kva 사인파 인버터 회로 프로토 타입을 조사합니다. PWM 제어 회로는 저에 의해 설계되었습니다.

이전 게시물 중 하나에서 Marcelin과 저가 공동으로 설계 한 555 순수 사인파 등가 인버터 회로에 대해 논의했습니다.

회로가 구축 된 방법

이 설계에서는 고전류를 유지하기 위해 강력한 케이블을 사용했고 70mm2 이상의 작은 섹션을 병렬로 사용했습니다. 3KVA 변압기는 실제로 고체 무게가 35kg입니다. 치수와 부피는 나에게 단점이 아닙니다. 변압기에 부착 된 사진 및 설치가 진행 중입니다.

다음 어셈블리는 555 (SA 555) 및 CD 4017을 기반으로 거의 완료되었습니다.

올해 초에 MOSFET을 사용한 첫 번째 시도에서 Vdss가 40V 인 IRL 1404를 사용했습니다. 제 생각에는 전압이 충분하지 않습니다. Vdss가 250V 이상인 MOSFET을 사용하는 것이 좋습니다.

이 새로운 설치에서는 변압기 권선에 두 개의 다이오드가있을 것으로 예상합니다.

냉각 용 팬도 있습니다.

TIP 35는 다음과 같이 각 분기에 10 개씩 장착됩니다.

완전한 프로토 타입 이미지

완성 된 3KVA 인버터 회로

3kva 수정 사인파 인버터의 최종 회로 설계는 다음과 같습니다.

부품 목록

모든 저항은 명시되지 않는 한 1/4 와트 5 %입니다.

  • 100 Ohms-2nos (값은 100ohm과 1K 사이 일 수 있음)
  • 1K-2nos
  • 470 ohms-1no (1K까지 어떤 값도 가능)
  • 2K2-1nos (약간 더 높은 값도 작동 함)
  • 180K 사전 설정-2nos (200K에서 330K 사이의 모든 값이 작동 함)
  • 10K 사전 설정-1no (더 나은 결과를 위해 대신 1k 사전 설정)
  • 10 옴 5 와트-29nos

커패시터

  • 10nF-2nos
  • 5nF-1 아니
  • 50nF-1 아니
  • 1uF / 25V-1no

반도체

  • 2.7V 제너 다이오드-1no (최대 4.7V 사용 가능)
  • 1N4148-2nos
  • 6A4 다이오드-2nos (변압기 근처)
  • IC NE555-3 nos
  • IC 4017-1no
  • TIP142-2nos
  • TIP35C-20 개
  • 변압기 9-0-9V 350 암페어 또는 48-0-48V / 60 암페어
  • 배터리 12V / 3000Ah 또는 48V 600Ah

48V 전원을 사용하는 경우 IC 단계에 대해 12V로 조절하고 변압기의 중앙 탭에만 48V를 공급하십시오.

트랜지스터를 보호하는 방법

참고 : 열 폭주로부터 트랜지스터를 보호하려면 공통 방열판 위에 개별 채널을 장착하십시오. 즉, 상단 트랜지스터 어레이에는 긴 단일 핀 방열판을 사용하고 하단 트랜지스터 배열에는 다른 유사한 단일 공통 방열판을 사용하십시오.

운모 격리는 수집기가 함께 결합되어 있고 수집기가되는 몸체가 방열판 자체를 통해 효과적으로 연결되기 때문에 운이 좋게도 필요하지 않습니다. 이것은 실제로 많은 노력을 절약 할 수 있습니다.

최대 전력 효율을 얻으려면 다음 출력 단계를 권장하며 위에서 설명한 PWM 및 4017 단계와 함께 사용해야합니다.

회로도

참고 : 더 큰 핀이있는 공통 방열판 위에 모든 상단 TIP36을 장착하고이를 구현하는 동안 운모 절연체를 사용하지 마십시오.

하위 TIP36 어레이에서도 동일하게 수행되어야합니다.

그러나이 두 방열판이 서로 닿지 않도록하십시오.

TIP142 트랜지스터는 별도의 개별 대형 핀형 히어 싱크에 장착해야합니다.




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