IC 4047을 사용한 순수 사인파 인버터 회로

문제를 제거하기 위해 도구를 사용해보십시오





IC 4047 및 몇 가지 다른 수동 부품과 함께 몇 개의 IC 555를 사용하여 매우 효과적인 순수 사인파 인버터 회로를 만들 수 있습니다. 아래에서 자세한 내용을 알아보십시오.

회로 개념

이전 게시물에서 우리는 IC 4047의 사양 및 데이터 시트 여기서 우리는 IC를 외부 발진기 회로없이 간단한 인버터 회로로 구성하는 방법을 배웠습니다.



이 기사에서는 설계를 조금 앞서 진행하고 기존 IC 4047과 함께 몇 개의 추가 IC 555를 사용하여 순수 사인파 인버터 회로로 어떻게 향상 될 수 있는지 알아 봅니다.

IC 4047 섹션은 기본적으로 동일하게 유지되며 필요한 12V에서 AC 주전원으로의 변환을 위해 MOSFET / 트랜스포머 단계로 확장 된 출력과 함께 정상적인 자유 실행 멀티 바이브레이터 모드로 구성됩니다.



IC 4047의 기능

IC 4047은 연결된 MOSFET에 일반적인 사각 파를 생성하여 변압기의 2 차측에서 전원 출력을 생성하며 이는 또한 사각 파 AC 형태입니다.

두 개의 555 IC를 위의 단계에 통합하면 출력이 순수 사인파 AC로 완전히 변환됩니다. 다음 설명은 위의 기능을 수행하는 IC555의 비밀을 보여줍니다.

아래에 표시된 IC 4047 순수 사인파 인 버러 회로 (내가 설계 함)를 참조하면 두 개의 동일한 IC 555 단계를 볼 수 있습니다. 여기서 왼쪽 섹션은 전류 제어 톱니 발생기로 작동하고 오른쪽 섹션은 전류 제어 PWM 발생기로 작동합니다. .

두 555 IC의 트리거링은 IC 4047의 13 번 핀에서 쉽게 사용할 수있는 발진기 출력에서 ​​파생됩니다.이 주파수는 인버터가 50Hz 작동 용인 경우 100Hz이고 60Hz 애플리케이션의 경우 120Hz입니다.

PWM 생성에 IC 555 사용

왼쪽 555 섹션은 IC2 555의 변조 입력에 공급되는 커패시터를 통해 일정한 톱니파를 생성합니다.이 톱니파 신호는 IC1 555의 핀 3에서 나오는 고주파 신호와 비교되어 핀 #에서 필요한 순수 사인파 등가 PWM을 생성합니다. 3 of 555 IC2.

위의 PWM은 MOSFET의 게이트에 직접 적용됩니다. 여기에서 IC4047의 핀 10/11을 통해 생성 된 사각 펄스가 적용된 PWM에 따라 잘리고 '조각'됩니다.

변압기로의 결과 출력은 또한 변압기의 주 AC 2 차 출력에서 ​​순수한 사인파가 상승하도록합니다.

R1, C1을 계산하는 공식은 IC 4047의 핀아웃 세부 사항에 대해서도 알려주는이 기사에 나와 있습니다.

NE555의 경우 단계 C는 1uF 근처에서 선택되고 R은 1K로 선택 될 수 있습니다.

가정 된 출력 파형

사용 방법에 대한 추가 정보 PWM 생성 용 IC 555

RMS 조정은 아래 그림과 같이 pin5와 삼각형 소스 입력에 포트 전압 분배기 네트워크를 도입하여 위의 설계에 추가 할 수 있습니다. 설계에는 MOSFET 동작을 개선하기위한 버퍼 트랜지스터도 포함됩니다.

RMS 조정 기능이있는 4047 사인파 인버터

위의 순수 사인파 인버터 설계는이 블로그의 열렬한 독자이자 열렬한 전자 애호가 인 Mr. Arun Dev에 의해 성공적으로 테스트되었습니다. 그가 보낸 다음 이미지는 그의 노력을 증명합니다.

더 많은 피드백

위의 IC 4047 인버터 결과에 대해 Arun 씨로부터받은 감동적인 응답 :

이 회로를 완성한 후 결과는 놀랍습니다. 나는 100W 전구로 최대 전력을 얻었습니다. 내 눈을 믿을 수 없었다.

이 디자인에서 내가 만든 유일한 차이점은 주파수를 정확하게 조정하기 위해 두 번째 555의 180K를 220K 포트로 교체하는 것입니다.

이번에는 결과가 모든 측면에서 유익했습니다. 냄비를 조정하면 전구에서 방해가되지 않는 전체 와트 발광을 얻을 수있었습니다. 부하가 50과 50 사이의 주파수를 제공함에 따라 230 / 15V 변압기도 연결되었습니다. 60 (52Hz라고 말하십시오).

포트는 두 번째 ic 555의 3 번 핀에서 고주파 (예 : 2Khz) 출력을 얻기 위해 부드럽게 조정되었습니다. CD4047 섹션은 두 개의 출력 단자에서 52Hz를 얻기 위해 더 잘 보정되었습니다 ....

또한 나는 간단한 문제에 직면하고 있습니다. 출력 단계에서 IRF3205 MOSFET을 사용했습니다. 각 MOSFET의 드레인 단자에 안전 다이오드를 연결하는 것을 잊었습니다.

따라서 주어진 부하 (100W 전구)에 병렬로 다른 부하 (예 : 테이블 팬)를 연결하려고 시도했을 때 전구의 발광도 팬의 속도가 약간 감소하고 MOSFET 중 하나가 다이오드의 부재.

위의 4047 사인파 인버터 회로는이 블로그의 단골 방문자이자 열심히 일하는 전자 애호가 인 Daniel Adusie (biannz)도 성공적으로 시도했습니다. 결과를 확인하기 위해 그가 보낸 이미지는 다음과 같습니다.

톱니 파형 오실로스코프 출력

100 와트 테스트 전구 조명

다음 이미지는 0.22uF / 400V 커패시터와 적절한 부하를 연결 한 후 Daniel Adusie가 캡처 한 변압기 출력의 수정 된 파형을 보여줍니다.

파형은 다소 사다리꼴이며 IC555 단계에서 생성 된 PWM 처리의 인상적인 효과를 명확하게 보여주는 구형파보다 훨씬 낫습니다.

커패시터와 함께 인덕터를 추가하면 파형이 더욱 부드러워 질 수 있습니다.

PWM 여과 후 거의 사인파 오실로스코프 트레이스 표시

이 블로그의 열성적인 독자 중 한 명인 Mr. Johnson Isaac으로부터받은 흥미로운 피드백 :

좋은 날
귀하의 게시물 인 4047을 사용하는 Pure Sine Wave Inverter에서 두 번째 I.c 단계 (ic.1)에서 핀 7과 6 사이에 100 옴 저항을 사용했습니다.
그 맞습니까? 나는 555 핀 구성을 사용하는 불안정한 멀티 바이브레이터가 핀 7과 6 사이에 100 옴을 가져야한다고 생각하는데 사용합니다. 또한 핀 8 (+)과 핀 7 사이의 180k 변수는 핀 연결을 확인하고 저를 수정합니다. 때때로 진동하고 때로는 그렇지 않기 때문입니다. 감사,
아이작 존슨

회로 문제 해결 :

제 생각에는 더 나은 응답을 위해 100 ohm 외부 끝과 IC1의 핀 6/2에 추가 1k 저항을 연결해 볼 수 있습니다.

존슨 :

응답 해주셔서 감사합니다. 나는 실제로 당신의 블로그에서 당신이 준 인버터를 만들었고 그것은 작동했습니다.

출력 파형을 관찰 할 오실로스코프는 없지만 수정 된 또는 PWM 인버터의 전원을 켤 수없는 형광등 램프를 작동했기 때문에 독자들에게 좋은 것입니다.

사진을보십시오. 하지만 이제 내 도전은 부하를 추가 할 때 출력이 가끔씩 깜박이는 것입니다. 그러나 그 사인파가 행복합니다.

더 간단한 옵션

다음 개념은 IC 4047을 사용하는 일반 구형파 인버터를 PWM 기술을 통해 사인파 인버터로 변경하는보다 간단한 방법을 설명합니다. 이 아이디어는 필립 씨가 요청했습니다.

기술 사양

귀찮게하지 않기를 바라지 만, 제가 설계하고있는 PWM 제어 수정 사인파 인버터에 대한 조언이 필요하므로 전문가의 의견을 구하고 싶습니다.

이 단순한 디자인은 잠정적입니다. 아직 구현하지는 않았지만 여러분이 그것을 살펴보고 여러분의 생각을 말 해주세요.

또한 제가 답을 찾을 수 없었던 몇 가지 질문에 대한 답변을 도와 주셨으면합니다.

귀하의 고려를 위해 내 임시 설계의 준 블록 다이어그램 이미지를 자유롭게 첨부 할 수 있습니다.

제발 도와주세요. 다이어그램에서 인버터의 IC CD4047 50Hz에서 구형파 펄스를 생성하여 MOSFETS Q1 및 Q2를 번갈아 켜는 데 사용됩니다.

PWM 회로는 IC NE555를 기반으로하며 출력은 Q3의 게이트에 적용되어 Q3가 PWM을 제공합니다. 이 외에도 두 가지 질문이 있습니다.

첫째, PWM 펄스에 사각 파를 사용할 수 있습니까? 둘째, PWM 주파수와 공급 주파수의 관계는 무엇입니까? 50Hz 인버터 출력에 어떤 PWM 주파수를 사용해야합니까?

이 디자인이 타당하기를 바라며, 타당하다고 생각하지만, 디자인을 구현하는 데 부족한 자원을 투입하기 전에 전문가의 의견이 필요합니다.

선생님의 의견을 기다리겠습니다!

감사합니다, Philip

간단한 IC 4047 인버터 회로 IC 4047 인버터를 PWM 사인파로 수정

회로 요청 해결

두 번째 그림에 표시된 구성은 작동하지만 중앙 탭 PWM MOSFET이 p 채널 MOSFET .

PWM 섹션은이 기사에 설명 된대로 작성되어야합니다.

PWM은 파형의 전체 RMS가 실제 사인파에 최대한 가까워지면서도 피크 레벨을 실제 사각 파 입력과 동일하게 유지하도록 더 작은 계산 섹션으로 잘라서 평평한 사각 파를 수정 된 사각 파로 변환합니다. . 개념은 자세히 배울 수 있습니다. 여기:

그러나 위의 변환은 고조파를 제거하는 데 도움이되지 않습니다.

PWM 주파수는 항상 잘게 잘린 구형파의 형태입니다.

PWM 주파수는 중요하지 않으며 가급적이면 kHz 단위로 높은 값을 가질 수 있습니다.




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