7 circuitos reversos de onda senoidal modificados digitalizados – 100W a 3kVA

Quando um inversor com uma saída CA de onda quadrada é modificado para gerar uma saída CA senoidal bruta, ele é chamado de inversor de onda senoidal modificada.

O artigo a seguir apresenta 7 projetos interessantes de inversores de onda senoidal modificada, com descrições completas sobre seu procedimento de construção, diagrama de circuitos, saída da forma de onda e listas detalhadas de peças. Os projetos destinam-se a aprender e construir projetos experimentais de engenheiros e estudantes.

Aqui discutimos diferentes variedades de projetos modificados, que variam de um modelo modesto de 100 watts a um modelo maciço de saída de potência de 3 Kva.

Como funcionam os inversores modificados

Pessoas que são novas em eletrônica podem ficar um pouco confusas sobre a diferença entre uma onda quadrada e um inversor de onda quadrada modificado. Pode ser entendido através da seguinte breve explicação:

Como todos sabemos, um inversor sempre gera uma corrente alternada (CA) semelhante à tensão da linha CA doméstica, para que você possa substituí-lo durante falhas de energia. Um AC em palavras simples é basicamente um aumento e queda de tensão de uma magnitude específica.


No entanto, esse CA é idealmente considerado o mais próximo possível de uma onda senoidal, como mostrado abaixo:

imagem de forma de onda senoidal

Diferença básica entre forma de onda senoidal e forma de onda quadrada

Esse aumento e queda de tensão ocorre a uma taxa específica, ou seja, a um número específico de vezes por segundo, conhecido como frequência. Assim, por exemplo, uma CA de 50 Hz significa 50 ciclos ou 50 altos e baixos de uma tensão específica em um segundo.

Em uma onda senoidal CA conforme encontrada em nossa saída normal de corrente doméstica, a subida e queda da tensão acima está na forma de uma curva senoidal, ou seja, seu padrão varia gradualmente ao longo do tempo e, portanto, não é repentino ou abrupto. Tais transições suaves na forma de onda CA tornam-se muito adequadas e um tipo de suprimento recomendado para muitos dispositivos eletrônicos comuns, como televisores, sistemas de música, geladeiras, motores, etc.

No entanto, em um padrão de onda quadrada, os altos e baixos da tensão são instantâneos e repentinos. Tal aumento e queda imediatos de potencial criam picos acentuados nas bordas de cada onda e, portanto, tornam-se altamente indesejáveis ​​e inadequados para sofisticados equipamentos eletrônicos. Portanto, é sempre perigoso operá-los através de uma fonte de inversor de tecido quadrado.

Forma de onda modificada

Em um projeto de onda quadrada modificado, como mostrado acima, a forma de onda quadrada permanece basicamente a mesma, mas o tamanho de cada seção da forma de onda é adequadamente dimensionado, de modo que seu valor médio coincida com o valor médio de uma Forma de onda CA.

Como você pode ver, há uma quantidade proporcional de espaços vazios ou áreas nulas entre cada bloco quadrado; esses espaços ajudam a moldar essas ondas quadradas como saída sinusoidal (embora grosseiramente).

E o que é responsável por ajustar essas ondas quadradas dimensionadas em ondas senoidais? Bem, é a característica inerente à indução magnética do transformador que efetivamente elimina as transições de “tempo morto” entre os blocos de onda quadrada em ondas senoidais, como mostrado abaixo:

Nos 7 projetos explicados abaixo, tentamos implementar essa teoria e garantir que o valor RMS das ondas quadradas seja adequadamente controlado, cortando os picos de 330V em RMS modificado em 220V. O mesmo pode ser aplicado para 120V AC cortando os 160 picos.


Como calcular através de fórmulas fáceis

Se você estiver interessado em aprender como calcular a forma de onda modificada acima para torná-la uma réplica quase ideal de uma onda senoidal, confira a seguinte postagem para obter o tutorial completo:


Calcular o valor equivalente de onda senoidal modificada RMS


Projeto # 1: Usando o IC 4017

Vamos investigar o primeiro projeto de inversor modificado, que é bastante simples e usa um único IC 4017 para processar a forma de onda modificada necessária.

Se você está procurando um circuito inversor de potência de onda senoidal modificado fácil de construir, pode estar interessado no seguinte conceito. Parece incrivelmente simples e barato com uma saída que é amplamente comparável a outras contrapartes de onda senoidal mais sofisticadas.

Sabemos que quando uma entrada de relógio é aplicada ao seu pino nº 14, o IC produz um pulso alto de lógica de ciclo variável através de seus 10 pinos de saída.

Observando o diagrama de circuitos, descobrimos que os pinos do CI são terminados para fornecer a base dos transistores de saída, de forma que sejam acionados após cada pulso de saída alternativo do IC.

Isso acontece simplesmente porque as bases do transistor são conectadas alternadamente às tomadas de pinos do IC e as conexões intermediárias dos pinos são simplesmente removidas ou mantidas abertas.

Os enrolamentos do transformador que estão conectados ao coletor de transistores respondem à comutação do transistor alternativo e produzem uma CA escalonada em sua saída que tem uma forma de onda exatamente como mostrado no diagrama.

A saída deste inversor de potência de onda senoidal modificada, embora não seja comparável à saída de um inversor de onda senoidal pura, mas será definitivamente muito melhor do que a de um inversor de onda quadrada comum. Além disso, a ideia é muito fácil e barata de construir. circuito modificado mais simples do inversor de onda senoidal

AVISO: CONECTE DIODOS DE PROTEÇÃO ATRAVÉS DO EMISSOR DE COLETOR DE TRANSISTOR TIP35 (CATODO AO COLETOR, ANODO AO EMISSOR)


ATUALIZAR: De acordo com os cálculos apresentados no Este artigoOs pinos de saída IC 4017 podem ser configurados idealmente para obter um impressionante inversor de onda senoidal modificada com aparência impressionante.


A imagem modificada pode ser vista abaixo:

Circuito inversor ideal de onda senoidal modificada

AVISO: CONECTE DIODOS DE PROTEÇÃO ATRAVÉS DO EMISSOR DE COLETOR DE TRANSISTOR TIP35 (CATODO AO COLETOR, ANODO AO EMISSOR)


Vídeo de demonstração:

Especificações mínimas

  • Entrada: bateria acidificada ao chumbo 12V, por exemplo bateria 12V 12V 7Ah
  • Saída: 220V ou 120V, dependendo da classificação do transformador
  • Forma de onda: onda senoidal modificada

Comentários de uma das espectadoras dedicadas deste blog, Sra. Sarah

Oi swagatam

Foi o que obtive da saída dos resistores traseiros IC2 R4 e R5. Como disse anteriormente, esperava ter uma onda bipolar. Um em positivo e outro em negativo. para simular um ciclo de ondas CA. Espero que esta foto ajude. Eu preciso de um caminho a percorrer, por favor.

Obrigado

Minha resposta:

Ola Sarah,

As saídas IC não mostram ondas bipolares, pois os sinais dessas saídas são destinadas a transistores do tipo N idênticos e de uma única fonte … é o transformador responsável por criar a onda bipolar em sua saída, pois é configurado com um pulso -Puxe a topologia com um toque central … para o que você está vendo no R4 e no R5 são formas de onda corretas. Verifique a forma de onda na saída do transformador para verificar a natureza bipolar da forma de onda.

Projeto nº 2: Uso de portas NÃO

Este segundo da lista é um conceito exclusivo de inversor de onda senoidal modificado que ele também projetou para mim. Toda a unidade, juntamente com o estágio do oscilador e o estágio de saída, pode ser facilmente construída por qualquer entusiasta de eletrônicos domésticos. O projeto atual suporta facilmente 500 VA de carga de saída.

Vamos tentar entender a operação do circuito em detalhes:

O estágio do oscilador:

Observando o diagrama de circuito acima, vemos um projeto de circuito inteligente que inclui o oscilador e a função de otimização de PWM incluída.

Aqui, os portões N1 e N2 são conectados como um oscilador, que gera principalmente pulsos de onda quadrada perfeitamente uniformes em sua saída. A frequência é estabelecida ajustando os valores de 100K associados e o capacitor de 0,01 uF. Neste projeto, ele é ajustado a uma velocidade de cerca de 50 Hz. Os valores podem ser modificados adequadamente para obter uma saída de 60 Hz.

A saída do oscilador é alimentada no estágio de amortecimento, composto por quatro portas NÃO paralelas e dispostas alternadamente. Os tampões são usados ​​para manter pulsos perfeitos e para evitar a degradação.

A saída do buffer é aplicada aos estágios do controlador, onde os dois transistores Darlington de alta potência são responsáveis ​​pela amplificação dos pulsos recebidos, para que possam finalmente ser alimentados ao estágio de saída deste projeto de inversor de 500 VA.

Até este ponto, a frequência é apenas uma onda quadrada comum. No entanto, a introdução do estágio IC 555 muda completamente o estágio.

O IC 555 e seus componentes associados são configurados como um simples gerador de PWM. A relação espaço / marca do PWM pode ser discretamente ajustada com a ajuda do potenciômetro de 100K.

A saída PWM é integrada à saída do estágio do oscilador através de um diodo. Esse arranjo garante que os pulsos de onda quadrada gerados sejam quebrados em pedaços ou cortados de acordo com a configuração dos pulsos PWM.

Isso ajuda a reduzir o valor RMS total dos pulsos da onda quadrada e a otimizá-los o mais próximo possível de um valor RMS da onda senoidal.

Os pulsos gerados nas bases dos transistores de controle são perfeitamente modificados para se parecerem tecnicamente com formas de onda senoidal.

Inversor de onda senoidal modificado IC 4049

O estágio de saída:

O estágio de saída é bastante simples em seu design. Os dois enrolamentos do transformador são configurados para os dois canais individuais, que consistem em bancos de transistores de potência.

Os transistores de potência em ambas as extremidades são dispostos em paralelo para aumentar a corrente geral através do enrolamento para produzir os 500 watts de potência desejados.

No entanto, para restringir situações de vazamento térmico com conexões paralelas, os transistores são conectados com um resistor de fio de alta tensão e baixa tensão em seus emissores. Isso inibe qualquer transistor de sobrecarregar e cair na situação acima.

As bases de montagem são integradas ao estágio do condutor discutido na seção anterior.

junção de transistores paralelos para aplicação do inversor

A bateria é conectada através da torneira central e do terra do transformador e também dos pontos relevantes do circuito.

Ligar a energia imediatamente inicia o inversor, fornecendo uma rica onda senoidal CA modificada em sua saída, pronta para uso com qualquer carga de até 500 VA.

Detalhes do componente são fornecidos no próprio diagrama.

O projeto acima também pode ser modificado em um inversor de onda senoidal controlado por PWM de 500 watts, substituindo os transistores do controlador simplesmente por alguns mosfets. O projeto mostrado abaixo forneceria aproximadamente 150 watts de potência. Para obter 500 watts, pode ser necessário um número maior de mosfets para conectar-se em paralelo aos dois mosfets existentes.

Projeto # 3: Usando um IC 4093 para resultados modificados

O circuito inversor de onda senoidal modificado controlado por PWM apresentado abaixo é o nosso terceiro candidato, ele usa apenas 4093 para as funções especificadas.

O IC consiste em quatro portas NAND, das quais duas são conectadas como osciladores, enquanto as duas restantes são amortecedores.

Os osciladores são integrados de forma que a alta frequência de um dos osciladores interaja com a saída do outro, gerando ondas quadradas cortadas cujo valor RMS pode ser bem otimizado para corresponder às formas de onda senoidais regulares. entender ou construir, especialmente quando é tão complexo quanto os tipos de ondas senoidais modificadas. No entanto, o conceito discutido aqui usa um único IC 4093 para lidar com todas as complicações necessárias. Vamos aprender como é simples construir.

Peças necessárias para construir este circuito inversor de 200 watts

Todos os resistores são de 1/4 watt, 5%, a menos que especificado de outra forma.

  • R1 = 1M para 50Hz e 830K para 60Hz
  • R2 = 1 K,
  • R3 = 1 milhão,
  • R4 = 1 K,
  • R5, R8, R9 = 470 ohms,
  • R6, R7 = 100 ohms, 5 watts,
  • VR 1 = 100 K,
  • C1, C2 = 0,022 uF, disco de cerâmica,
  • C3 = 0,1, disco de cerâmica
  • T1, T4 = DICA 122
  • T3, T2 = BDY 29,
  • N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
  • D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
  • D3, D2 = 1N5408,
  • Transformador = 12-0-12 volts, corrente de 2 a 20 amperes, conforme desejado; a tensão de saída pode ser 120 ou 230 volts, dependendo das especificações do país.
  • Bateria = 12 volts, tipo AH 32 geralmente é recomendado, como usado em carros.
Circuito inversor de onda senoidal modificado IC 4049 NAND modificado

Operação em circuito

O projeto proposto de um inversor de onda senoidal modificada de 200 watts obtém sua saída modificada “cortando” discretamente os pulsos básicos da onda quadrada em seções menores de pulsos retangulares. A função se assemelha a um controle PWM, comumente associado ao IC 555.

No entanto, aqui os ciclos de serviço não podem ser variados separadamente e permanecem os mesmos em toda a faixa de variação disponível. A limitação não afeta muito a função PWM, pois aqui estamos preocupados apenas em manter o valor RMS da saída próximo ao seu contador de ondas senoidais, que é executado com sucesso através da configuração existente.

Referindo-se ao diagrama de circuitos, podemos ver que todos os componentes eletrônicos se movem em torno de uma única parte ativa: o IC 4093.

Ele consiste em quatro portas Schmitt NAND individuais, todas comprometidas com as funções necessárias.

N1, juntamente com R1, R2 e C1, formam um oscilador clássico do tipo Schmitt CMOS Schmitt, onde a porta é tipicamente configurada como um inversor ou uma porta NO.

Os pulsos gerados a partir deste estágio do oscilador são ondas quadradas que formam os pulsos básicos de condução do circuito. N3 e N4 são conectados como buffers e são usados ​​para controlar os dispositivos de saída juntos.

No entanto, esses são pulsos comuns de onda quadrada e não constituem a versão modificada do sistema.

Podemos usar facilmente os pulsos acima apenas para controlar nosso inversor, mas o resultado seria um inversor de onda quadrada normal, não adequado para operar sofisticados dispositivos eletrônicos.

A razão por trás disso é que as ondas quadradas podem diferir muito das formas de onda senoidais, especialmente no que diz respeito aos seus valores RMS.

Portanto, a idéia é modificar as formas de onda quadradas geradas para que seu valor RMS corresponda de perto a uma forma de onda senoidal. Para fazer isso, precisamos dimensionar as formas de onda quadradas individuais através de alguma intervenção externa.

A seção compreendendo N2, juntamente com as outras partes associadas C2, R4 e VR1, forma outro oscilador semelhante ao N1. No entanto, este oscilador produz frequências mais altas, altas em uma forma retangular.

A saída retangular do N2 é alimentada à fonte de entrada básica do N3. Os trens de pulsos positivos não afetam os pulsos de entrada da fonte devido à presença de D1 que bloqueia as saídas positivas de N2.

No entanto, pulsos negativos são permitidos por D1 e efetivamente afundam as seções relevantes da frequência básica da fonte, criando um tipo de entalhes retangulares neles em intervalos regulares, dependendo da frequência do oscilador definida por VR1.

Esses entalhes ou melhor, os pulsos retangulares de N2 podem ser otimizados conforme desejado, ajustando VR1.

A operação acima corta a onda quadrada N1 básica em seções estreitas discretas, reduzindo o RMS médio das formas de onda. Recomenda-se que a configuração seja feita com a ajuda de um medidor RMS.

Os dispositivos de saída alteram os enrolamentos relevantes do transformador em resposta a esses pulsos dimensionados e produzem formas de onda comutadas de alta tensão correspondentes no enrolamento de saída.

O resultado é uma tensão que é equivalente à qualidade da onda senoidal e é segura para operar todos os tipos de equipamentos elétricos domésticos.

A potência do inversor pode ser aumentada de 200 watts para 500 watts ou conforme desejado simplesmente adicionando mais números de T1, T2, R5, R6 e T3, T4, R7, R8 em paralelo nos pontos relevantes.

Destaques do inversor

O circuito é realmente eficiente e, além disso, é uma versão de onda senoidal modificada que o destaca em seu próprio respeito.

O circuito usa tipos muito comuns de componentes, fáceis de adquirir e também são muito econômicos de construir.

O processo de modificação de ondas quadradas em ondas senoidais pode ser feito variando um único potenciômetro ou melhor uma predefinição, o que torna as operações bastante simples.

O conceito é muito básico, mas oferece saídas de alta potência que podem ser otimizadas para suas próprias necessidades, simplesmente adicionando vários outros dispositivos de saída paralelos e substituindo a bateria e o transformador pelos tamanhos relevantes.

Projeto # 4: Onda senoidal modificada totalmente baseada em transistor

Este artigo discute um circuito muito interessante de um inversor de onda senoidal modificado que incorpora apenas transistores comuns para as implementações propostas.

O uso de transistores geralmente torna o circuito mais fácil de entender e mais amigável para os novos entusiastas da eletrônica. A inclusão de um controle PWM no circuito torna o projeto altamente eficiente e desejável quando se trata de operações sofisticadas de equipamentos na saída do inversor. O diagrama do circuito mostra como todo o circuito é estabelecido. Podemos ver claramente que apenas os transistores foram envolvidos e, no entanto, o circuito pode ser feito para produzir uma forma de onda controlada por PWM de tamanho grande para gerar as formas de onda modificadas tendenciosas necessárias ou ondas quadradas modificadas para ser mais preciso.

Todo o conceito pode ser entendido estudando o circuito com a ajuda dos seguintes pontos:

Estável como osciladores

Basicamente, podemos testemunhar dois estágios idênticos conectados na configuração padrão do multivibrador astável.

Sendo de natureza astável, as configurações destinam-se especificamente a gerar pulsos de onda livre ou onda quadrada em suas respectivas saídas.

No entanto, o estágio superior do AMV é posicionado para gerar as ondas quadradas normais de 50 Hz (ou 60 Hz) que são usadas para operar o transformador e para as ações necessárias do inversor, a fim de obter a potência da rede CA desejada em a saída.

Portanto, não há nada muito sério ou interessante sobre o estágio superior, geralmente consiste em um estágio central de AMV composto por T2, T3 e, em seguida, vem o estágio do controlador, composto pelos transistores T4, T5 e, finalmente, o recebendo estágios de saída consistindo em T1 e T6.

Como o estágio de saída funciona

O estágio de saída aciona o transformador através da energia da bateria para as ações desejadas do inversor.

O estágio anterior é responsável apenas pela geração dos pulsos de onda quadrada, essenciais para as ações normais de reversão planejadas.

PWM Chopper AMV stage

O circuito na metade inferior é a seção que efetua as modificações da onda senoidal, alterando o AMV superior de acordo com a configuração do PWM.

Precisamente, a forma de pulso do estágio AMV superior é controlada pelo circuito AMV inferior e implementa a modificação da onda quadrada cortando as ondas quadradas do inversor quadrado básico da AMV superior em seções discretas.

O corte ou dimensionamento anterior é executado e definido pela configuração da predefinição R12.

R12 é usado para ajustar a relação do espaço da marca dos pulsos gerados pelo AMV mais baixo.

De acordo com esses pulsos PWM, a onda quadrada básica do AMV superior é cortada em seções e o valor médio RMS da forma de onda gerada é otimizado o mais próximo possível de uma forma de onda senoidal padrão.

Circuito inversor de onda senoidal modificado de 150 watts usando apenas transistores

A explicação restante sobre o circuito é bastante comum e pode ser feita seguindo a prática padrão normalmente usada na construção de inversores ou, nesse caso, meu outro artigo relacionado pode ser referido para obter informações relevantes.

Lista de peças

  • R1, R8 = 15 ohms, 10 watts,
  • R2, R7 = 330 OHMS, 1 WATT,
  • R3, R6, R9, R13, R14 = 470 OHMS ½ WATTS,
  • 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 = DICA 127
  • T1, T6 = BDY29
  • TRANSFORMADOR = 12-0-12V, 20 AMP.
  • T1, T6, T5, T4 DEVEM SER MONTADOS NO DISSIPADOR DE CALOR ADEQUADO.
  • BATERIA = 12V, 30AH

Projeto # 5: circuito inversor digital modificado

Este quinto projeto de um inversor modificado clássico é outro projeto desenvolvido por mim, embora seja onda senoidal modificada, também pode ser chamado de circuito inversor digital de onda senoidal.

O conceito é mais uma vez inspirado por um poderoso design de amplificador de áudio baseado em mosfet.

Observando o design do amplificador de potência principal, podemos ver que ele é basicamente um poderoso amplificador de áudio de 250 watts, modificado para uma aplicação de inversor.

Todos os estágios envolvidos são, na verdade, para permitir uma resposta de frequência de 20 a 100kHz, embora aqui não precisaremos de um alto grau de resposta de frequência, não removi nenhum dos estágios, pois isso não danificaria o circuito.

O primeiro estágio que consiste nos transistores BC556 é o estágio do amplificador diferencial, depois vem o estágio do controlador bem equilibrado, que consiste nos transistores BD140 / BD139 e, finalmente, é o estágio de saída que é composto pelos poderosos mosfets.

A saída dos mosfets é conectada a um transformador de potência para as operações necessárias do inversor.

Isso completa o estágio do amplificador de potência; no entanto, esse estágio requer uma entrada bem dimensionada, e sim uma entrada PWM que, em última análise, ajudaria a criar o projeto de circuito do inversor digital de onda senoidal proposto.

Estágio do oscilador

O seguinte DIAGRAMA DO CIRCUITO mostra um estágio simples do oscilador que foi otimizado para fornecer saídas controladas por PWM ajustáveis.

O IC 4017 se torna a parte principal do circuito e gera ondas quadradas que se aproximam do valor RMS de um sinal CA padrão.

No entanto, para ajustes precisos, a saída do IC 4017 foi fornecida com um recurso de nível de ajuste de tensão discreto usando alguns diodos 1N4148.

Um dos diodos na saída pode ser selecionado para reduzir a amplitude do sinal de saída, o que acabaria por ajudar a ajustar o nível RMS da saída do transformador.

A frequência do relógio a ser ajustada para 50Hz ou 60Hz, conforme necessário, é gerada por uma única porta do IC 4093.

P1 pode ser configurado para produzir a frequência necessária acima.

Para obter um 48-0-48volts, use 4 nos. Baterias de 24V / 2AH em série, como mostrado na última figura.

Circuito inversor de corrente

circuito modificado digital do inversor de onda senoidal

Circuito oscilador equivalente a onda senoidal

A figura abaixo mostra várias saídas da forma de onda de acordo com a seleção do número de diodos na saída do estágio do oscilador; as formas de onda podem ter diferentes valores RMS relevantes, que devem ser cuidadosamente selecionados para alimentar o circuito do inversor de potência.

Se você tiver algum problema para entender os circuitos acima, sinta-se à vontade para comentar e perguntar.

Projeto # 6: usando apenas 3 IC 555

A próxima seção analisa o sexto circuito inversor de onda senoidal modificada com imagens de forma de onda, confirmando a credibilidade do projeto. O conceito foi projetado por mim, a forma de onda foi confirmada e apresentada pelo Sr. Robin Peter.

O conceito discutido foi projetado e apresentado em alguns dos meus posts publicados anteriormente: circuito inversor de onda senoidal de 300 watts e circuito inversor 556, no entanto, como a forma de onda não foi confirmada por mim, os circuitos relevantes não foram completamente à prova de falhas . Agora, a forma de onda foi testada e verificada pelo Sr. Robin Peter, o procedimento revelou uma falha oculta no projeto que, esperamos, foi resolvido aqui.

Vamos analisar a seguinte conversa por e-mail entre o Sr. Robin Peter e eu.

Eu construí a versão alternativa mais simples de onda senoidal modificada IC555, sem transistor. Eu mudei alguns valores dos resistores e tampas e não usei[D1 2v7,BC557,R3 470ohm]

Uni os pinos 2 e 7 do IC 4017 para obter a forma de onda necessária. O IC1 produz os pulsos do ciclo de trabalho de 90% de 200 Hz (1 imagem), que registram o IC2 (2 imagens) e, portanto, o IC3 (2 imagens, o ciclo de trabalho mínimo e o D / C máximo). Estes são os resultados esperados, minha preocupação é que seja uma mama modificada onde

RMS, não um peito puro

Felicidades

Robin

Olá robin

Seu diagrama de circuito de onda senoidal modificado parece correto, mas a forma de onda não é, acho que precisaremos usar um estágio de oscilador separado para sincronizar o 4017 com uma frequência definida em 200Hz e aumentar a frequência de 555 IC maior do que muitos kHz e verifique a forma de onda.

Oi swagatam

Anexei um novo diagrama de circuito com as alterações sugeridas, juntamente com as formas de onda resultantes. O que você acha da forma de onda PWM? Os pulsos não parecem pousar

nível.

Felicidades

Projeto de onda senoidal modificado com 3nos IC 555

Olá robin

Isso é ótimo, exatamente o que eu esperava, o que significa que uma tabela separada deve ser usada para o IC 555 médio para obter os resultados esperados … a propósito, a predefinição do RMS variou e verificou as formas de onda? tão.

Agora, parece muito melhor e você pode prosseguir com o design do inversor conectando os mosfets.

… não está atingindo o solo devido à queda de diodo de 0,6V, eu acho … muito obrigado

Na verdade, você pode criar um circuito muito mais fácil com resultados semelhantes aos descritos anteriormente neste post: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into. html

Mais atualizações de Mr. Robin

Oi swagatam

Eu variei a predefinição do RMS e aqui estão as formas de onda anexadas. Gostaria de perguntar qual amplitude de onda triangular você pode aplicar ao pino 5 e como sincronizá-lo para que, quando o pino 2 ou 7 for + o pico esteja no meio

saudações robin

Aqui está uma forma de onda senoidal modificada melhor, talvez o tipo as entenda mais facilmente. Depende de você se você os publicar.

BTW, eu peguei uma tampa de 10uf do pino 2 para o resistor de 10k da tampa de .47uf para aterrar. E a onda triangular ficou assim (em anexo). Não muito triangular, 7v p-p.

Vou investigar a opção 4047

robin aplausos

Saída da forma de onda através da saída principal do transformador (220V) As imagens a seguir mostram as várias imagens de forma de onda captadas pelo enrolamento principal da saída do transformador.

Cortesia – Robin Peter

Sem PWM, sem carga

Sem PWM, com carga

Com PWM, sem carga.

Com PWM, com carga

A imagem acima ampliada

As imagens de formas de onda anteriores pareciam um pouco distorcidas e não eram semelhantes às ondas senoidais. A adição de um capacitor de 0.45uF / 400V através da saída melhorou drasticamente os resultados, como pode ser visto nas imagens a seguir.

Sem carga, com PWM ON, capacitor de 0.45uF / 400v adicionado

confirmação da forma de onda senoidal modificada

Com PWM, em carga e com um capacitor de saída, isso se parece muito com uma verdadeira onda senoidal.

Todas as verificações e testes acima foram realizados pelo Sr. Robin Peters.

Mais relatórios do Sr. Robin

Ok, ontem à noite fiz mais testes e experimentos e descobri que se eu aumentasse a tensão da bateria para 24v, a onda senoidal não distorceria ao aumentar o ciclo de trabalho. (Ok, recuperei minha confiança) Eu adicionei esse limite de 2200 uf entre c / tapp e ground, mas isso não fez diferença na forma de onda de saída.

Percebi algumas coisas que estavam acontecendo, à medida que o D / C aumentava, o tráfego fazia um zumbido alto (como se um relé vibrasse de um lado para o outro muito rapidamente), o IRFZ44N esquenta muito rápido, mesmo sem carga. parece haver menos estresse no sistema. O zumbido não é tão ruim e o Z44n não esquenta.[claroquenãosinusoidal}[ofcoursenosinewave}[porsupuestonosinusoidal}[ofcoursenosinewave}

A tampa está do outro lado da tomada do transformador, não em série com uma perna. Peguei (3 enrolamentos diferentes) os indutores redondos {acho que são toriodais} de uma fonte de alimentação comutada. O resultado não foi uma melhoria na forma de onda de saída (inalterada),

A tensão de saída do transformador também caiu.

Adicione uma função de correção automática de carga à idéia do circuito inversor de onda senoidal modificado acima:

O circuito ad-on simples mostrado acima pode ser usado para permitir a correção automática de tensão da saída do inversor.

A tensão alimentada através da ponte é retificada e aplicada à base do transistor NPN. A predefinição é ajustada para que, sem carga, a tensão de saída seja ajustada no nível normal especificado.

Para ser mais preciso, inicialmente a predefinição acima deve ser mantida no nível do solo para que o transistor seja ativado.

A continuación, el valor predeterminado de 10k RMS en el pin # 5 del PWM 555 IC debe ajustarse para generar alrededor de 300V en la salida del transformador.

Finalmente, el valor predeterminado de corrección de carga de 220K debe realinearse para reducir el voltaje a una marca de 230V.

Feito! Esperemos que los ajustes anteriores sean suficientes para configurar el circuito para las correcciones de carga automáticas previstas.

El diseño final podría verse así:

Circuito de filtro

El siguiente circuito de filtro puede emplearse en la salida del inveter anterior para controlar los armónicos y para mejorar una salida de onda sinusoidal más limpia

Circuito de filtro LC para salida de transformador inversor de onda sinusoidal modificada

Más entradas:

El diseño anterior fue estudiado y mejorado por el Sr. Theofanakis, quien también es un ávido lector de este blog.

La traza del osciloscopio representa la forma de onda modificada del inversor a través de la resistencia de 10k conectada a la salida de red del transformador.

informe de prueba de onda sinusoidal modificada

El diseño del inversor modificado anteriormente por el inversor Theofanakis fue probado y aprobado por uno de los ávidos seguidores de este blog, el Sr. Odon. Las siguientes imágenes de prueba de Odon confirman la naturaleza de onda sinusoidal del circuito inversor anterior.

salida secundaria modificada del transformador

Diseño # 7: Diseño de inversor modificado de 3Kva de servicio pesado

El contenido explicado a continuación investiga un prototipo de circuito inversor de onda sinusoidal de 3kva fabricado por el Sr. Marcelin utilizando solo BJT en lugar de los mosfets convencionales. El circuito de control PWM fue diseñado por mí.

En una de mis publicaciones anteriores, discutimos un circuito inversor equivalente de onda sinusoidal pura 555, que fue diseñado colectivamente por Mr.Marcelin y yo.

Cómo se construyó el circuito

En este diseño, he usado cables fuertes para sostener las altas corrientes, he usado secciones de 70 mm2, o más secciones más pequeñas en paralelo. El transformador de 3 KVA es realmente sólido, pesa 35 kg. Las dimensiones y el volumen no son un inconveniente para mí. Fotos adjuntas al transformador e instalación en curso.

El siguiente ensamblaje está a punto de finalizar, basado en el 555 (SA 555) y el CD 4017

En mi primer intento, con mosfets, a principios de este año, usé IRL 1404, que Vdss es de 40 voltios. En mi opinión, voltaje insuficiente. Sería mejor usar mosfets con un Vds al menos igual o mayor que 250 voltios.

En esta nueva instalación, preveo dos diodos en los devanados del transformador.

También habrá un ventilador para enfriar.

El TIP 35 se montará por 10 en cada rama, de esta manera:

Imágenes prototipo completas

Circuito inversor de 3 KVA finalizado

El diseño final del circuito del inversor de onda sinusoidal modificada de 3 kva debería tener este aspecto:

Lista de peças

Todas las resistencias son 1/4 vatios 5%, a menos que se especifique.

  • 100 ohmios – 2nos (el valor puede estar entre 100 ohmios y 1K)
  • 1K – 2nos
  • 470 ohmios – 1no (puede ser cualquier valor hasta 1K)
  • 2K2 – 1nos (un valor ligeramente mayor también funcionará)
  • 180K preestablecido – 2nos (cualquier valor entre 200K y 330K funcionará)
  • 10K preestablecido – 1no (por favor, 1k preestablecido para un mejor resultado)
  • 10 ohmios 5 vatios – 29nos

Capacitores

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

Semicondutores

  • Diodo zener de 2.7V – 1no (se pueden usar hasta 4.7V)
  • 1N4148 – 2nos
  • Diodo 6A4 – 2nos (cerca del transformador)
  • IC NE555 – 3 nos
  • IC 4017 – 1no
  • TIP142 – 2nos
  • TIP35C – 20 nos
  • Transformador 9-0-9V 350 amps o 48-0-48V / 60 amps
  • Battery 12V / 3000 Ah, or 48V 600 Ah

If 48V supply is used then make sure to regulate it to 12V for the IC stages, and supply the 48V only to center tap of the transformer.

How to Safeguard the Transistors

Note: In order to safeguard the transistors from a thermal runaway, mount the individual channels over common heatsinks, meaning use a long single finned heatsink for the upper transistor array, and another similar single common heatsink for the lower transistor array.

Mica isolation would be fortunately not required since the collectors are joined together, and the body being the collector would get effectively connected through the heatsink itself. This would actually save a lot of hard work.

In order to obtain maximum power efficiency, the following output stage is recommended by me, and must be employed with the above explained PWM and 4017 stages.

Diagrama de circuito

Note: Mount all the upper TIP36 over a larger finned common heatsink, DO NOT use mica isolator while implementing this.

The same must be done with the lower TIP36 arrays.

But make sure these two heatsinks never touch each other.

The TIP142 transistors must be mounted on separate individual large finned hearsinks.



FONTE

Nota: Este foi traduzido do Inglês para português (auto)

Pode conter erros de tradução

Olá, se tiver algum erro de tradução (AUTO), falta de link para download etc…

Veja na FONTE até ser revisado o post.

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