7 Circuitos dos Inversores de Onda Senoidal Modificados Bem explicados – 100W a 3kVA

O artigo a seguir apresenta 7 projetos interessantes de inversores de onda senoidal modificados com descrições exaustivas sobre seu procedimento de construção, diagrama de circuito, saída de forma de onda e listas detalhadas de peças. Os projetos destinam-se ao aprendizado e à construção de projetos experimentais por engenheiros e estudantes.

Aqui discutimos diferentes variedades de projetos modificados, desde um modesto modelo de 100 watts até um enorme modelo de saída de potência de 3 Kva.

Como funcionam os inversores modificados

As pessoas que são novas em eletrônica podem ficar um pouco confusas em relação à 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 gerará uma corrente alternada (CA) semelhante à nossa tensão de linha CA doméstica, para que possa substituí-la durante falhas de energia. Um AC em palavras simples é basicamente um aumento e queda de tensão de uma determinada magnitude.

No entanto, idealmente, este AC deve estar o mais próximo possível de uma onda senoidal, conforme mostrado abaixo:

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

Este aumento e queda de tensão acontece em uma determinada taxa, ou seja, em um determinado número de vezes por segundo, conhecido como sua frequência. Assim, por exemplo, uma CA de 50 Hz significa 50 ciclos ou 50 subidas e descidas de uma tensão específica em um segundo.

Em uma onda senoidal AC como encontrada em nossa tomada de rede doméstica normal, a subida e descida de tensão acima está na forma de uma curva senoidal, ou seja, seu padrão varia gradualmente com o tempo e, portanto, não é súbito ou abrupto. Essas transições suaves na forma de onda AC tornam-se muito adequadas e um tipo de alimentação recomendado para muitos aparelhos eletrônicos comuns, como TVs, sistemas de música, geladeiras, motores etc.

No entanto, em um padrão de onda quadrada, os altos e baixos de tensão são instantâneos e repentinos. Essa ascensão e queda imediata de potencial cria picos agudos nas bordas de cada onda e, portanto, torna-se muito indesejável e inadequada para equipamentos eletrônicos sofisticados. Portanto, é sempre perigoso operá-los através de uma alimentação de inversor de tecelagem quadrada.

Forma de onda modificada

Em um projeto de onda quadrada modificado como mostrado acima, a forma de onda quadrada basicamente permanece a mesma, mas o tamanho de cada seção da forma de onda é adequadamente dimensionado para que seu valor médio corresponda ao valor médio de uma forma de onda AC.

Como você pode ver, há uma quantidade proporcional de lacunas ou áreas nulas entre cada bloco quadrado, essas lacunas ajudam a moldar essas ondas quadradas em uma saída de onda senoidal (embora grosseiramente).

E o que é responsável por ajustar essas ondas quadradas dimensionadas em características de onda senoidal? Bem, é a característica inerente da indução magnética do transformador que efetivamente esculpe as transições de “tempo morto” entre os blocos de onda quadrada em uma onda senoidal, conforme mostrado abaixo:

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

Como calcular através de fórmulas fáceis

Se você estiver interessado em saber como calcular a forma de onda modificada acima para que resulte em uma replicação quase ideal de uma onda senoidal, consulte o seguinte post para o tutorial completo:

Projeto nº 1: Usando 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 estiver procurando por um circuito inversor de energia de onda senoidal modificado fácil de construir, talvez o seguinte conceito lhe interesse. Parece surpreendentemente simples e de baixo custo com uma saída que é, em grande medida, comparável a outras contrapartes de onda senoidal mais sofisticadas.

Sabemos que quando uma entrada de clock é aplicada ao pino #14, o IC produz pulsos altos de lógica de ciclo de deslocamento através de seus 10 pinos de saída.

Observando o diagrama de circuito, descobrimos que as saídas de pinos do IC são terminadas para fornecer a base dos transistores de saída, de modo que eles conduzam após cada pulso de saída alternativo do IC.

Isso acontece simplesmente porque as bases dos transistores são conectadas alternadamente às saídas de pinos do IC e as conexões de pinos intermediárias são eliminadas ou mantidas abertas.

Os enrolamentos do transformador que estão conectados ao coletor do transistor respondem à comutação alternada do transistor e produzem uma CA intensificada em sua saída com uma forma de onda exatamente como mostrada no diagrama.

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

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

ATUALIZAÇÃO : De acordo com os cálculos apresentados neste artigo, os pinos de saída do IC 4017 podem ser configurados idealmente para obter um inversor de onda senoidal modificado com aparência impressionante.

A imagem modificada pode ser testemunhada abaixo:

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

Uma versão MOSFET do design acima pode ser vista no diagrama a seguir. Usando MOSFETs IRF3205 pode permitir que o inversor manipule acima de 400 watts.

Aqui, as portas N1 e N2 são conectadas como um oscilador, que gera principalmente pulsos de onda quadrada perfeitamente uniformes em sua saída. A frequência é definida ajustando os valores dos capacitores de 100 K e 0,01 uF associados. Neste projeto é fixado na taxa de cerca de 50 Hz. Os valores podem ser alterados adequadamente para obter uma saída de 60 Hz.

A saída do oscilador é alimentada ao estágio de buffer que consiste em quatro portas NOT paralelas e dispostas alternadamente. Os buffers são usados ​​para sustentar pulsos perfeitos e evitar degradação.

A saída do buffer é aplicada aos estágios do driver, onde os dois transistores darlington de alta potência assumem a responsabilidade de amplificar os pulsos recebidos, para que possam ser finalmente 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 cenário.

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

A saída PWM é integrada à saída do estágio 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 de onda quadrada e a otimizá-los o mais próximo possível de um valor RMS de onda senoidal.

Os pulsos gerados nas bases dos transistores de acionamento são, portanto, perfeitamente modificados para se assemelharem tecnicamente às formas de onda senoidal.

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, constituídos por bancos de transistores de potência.

Os transistores de potência em ambos os membros estão dispostos em paralelo para aumentar a corrente geral através do enrolamento de modo a produzir os 500 watts de potência desejados.

No entanto, para restringir situações de fuga térmica com as conexões paralelas, os transistores são conectados com um resistor de fio enrolado de baixo valor e alta potência em seus emissores. Isso inibe qualquer transistor único de ficar sobrecarregado e cair na situação acima.

As bases do conjunto são integradas ao estágio do driver discutido na seção anterior.

A bateria é conectada na derivação central e no terra do transformador e também nos pontos relevantes do circuito.

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

Os detalhes do componente são fornecidos no próprio diagrama.

O projeto acima também pode ser modificado em um inversor de onda senoidal mosfet controlado por PWM de 500 watts, substituindo os transistores do driver simplesmente por alguns mosfets. O projeto mostrado abaixo forneceria cerca de 150 watts de potência, para obter 500 watts, mais número de mosfets pode ser necessário para ser conectado em paralelo com os dois mosfets existentes.

Projeto nº3: usando um IC 4093 para os resultados modificados

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

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

Os osciladores são integrados de tal forma que a alta frequência de um dos osciladores interage 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 onda senoidais modificados. No entanto, o conceito discutido aqui utiliza apenas um único IC 4093 para lidar com todas as complicações necessárias. Vamos aprender como é simples construir.

Peças que você precisa 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 = 1 M para 50 Hz e 830 K para 60 Hz
• R2 = 1K,
• R3 = 1 M,
• R4 = 1K,
• R5, R8, R9 = 470 Ohms,
• R6, R7 = 100 Ohms, 5 Watts,
• VR 1 = 100 K,
• C1, C2 = 0,022 uF, Disco Cerâmico,
• C3 = 0,1, disco cerâmico
• T1, T4 = PONTA 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 de 120 ou 230 volts conforme as especificações do país.
• Bateria = 12 volts, normalmente um tipo de 32 AH, como usado em carros é recomendado.

Operação do Circuito

O projeto proposto de um inversor de onda senoidal modificado de 200 watts obtém sua saída modificada discretamente “cortando” os pulsos de onda quadrada básica 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 trabalho não podem ser variados separadamente e são mantidos iguais em toda a faixa de variação disponível. A limitação não afeta muito a função PWM, pois aqui nos preocupamos apenas em manter o valor RMS da saída próximo ao seu contador de onda senoidal, que é executado satisfatoriamente através da configuração existente.

Referindo-se ao diagrama do circuito, podemos ver que toda a eletrônica paira em torno de uma única parte ativa – o IC 4093.

Consiste em quatro portas NAND Schmitt individuais, todas elas foram engajadas para as funções necessárias.

N1 junto com R1, R2 e C1 formam um tipo clássico de oscilador CMOS Schmitt trgger, onde o portão é normalmente configurado como um inversor ou um portão NOT.

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 acionar os dispositivos de saída em conjunto.

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

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

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 ideia é modificar as formas de onda quadradas geradas para que seu valor RMS coincida com uma forma de onda senoidal. Para fazer isso, precisamos dimensionar as formas de onda quadradas individuais por meio de alguma intervenção externa.

A seção que compreende N2, juntamente com as outras partes associadas C2, R4 e VR1, forma outro oscilador semelhante como N1. No entanto, este oscilador produz frequências mais altas que são de formato retangular alto.

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

No entanto, os pulsos negativos são permitidos por D1 e estes efetivamente afundam as seções relevantes da frequência básica da fonte, criando tipos de entalhes retangulares nelas 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 básica de N1 em seções estreitas discretas, diminuindo o RMS médio das formas de onda. Aconselha-se que a configuração seja feita com o auxílio de um medidor RMS.

Os dispositivos de saída comutam os enrolamentos do transformador relevantes 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 bastante equivalente a uma qualidade de 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.

Características Salientes do Inversor

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

O circuito utiliza tipos de componentes muito comuns e fáceis de adquirir e também é muito barato de construir.

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

O conceito é muito básico, mas oferece saídas de alta potência que podem ser otimizadas de acordo com as próprias necessidades, adicionando mais alguns dispositivos de saída em paralelo e substituindo a bateria e o transformador pelos tamanhos relevantes.

Projeto nº4: Onda senoidal modificada totalmente baseada em transistor

Um circuito muito interessante de um inversor de onda senoidal modificado é discutido neste artigo que incorpora apenas transistores comuns para as implementações propostas.

O uso de transistores normalmente torna o circuito mais fácil de entender e mais amigável com os novos entusiastas da eletrônica. A inclusão de um controle PWM no circuito torna o projeto muito eficiente e desejável no que diz respeito às operações de aparelhos sofisticados na saída do inversor. O diagrama do circuito mostra como todo o circuito é estabelecido. Podemos ver claramente que apenas transistores foram envolvidos e, no entanto, o circuito pode ser feito para produzir formas de onda controladas por PWM bem dimensionadas para gerar as formas de onda de tendões modificadas necessárias ou ondas quadradas modificadas para ser mais preciso.

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

Astable como os osciladores

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

Sendo de natureza astável, as configurações são especificamente destinadas à geração de pulsos de movimento livre ou onda quadrada em suas respectivas saídas.

No entanto, o estágio AMV superior está 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 de rede CA desejada na saída.

Portanto, não há nada muito sério ou interessante sobre o estágio superior, normalmente consiste em um estágio AMV central composto por T2, T3, em seguida vem o estágio de driver composto pelos transistores T4, T5 e, finalmente, os estágios de saída de recepção que consistem em T1 e T6.

Como funciona o estágio de saída

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

O estágio acima é responsável apenas por realizar a geração dos pulsos de onda quadrada que são imperativamente necessários para as ações de inversão normais pretendidas.

O estágio AMV do Chopper PWM

O circuito na metade inferior é a seção que realmente faz as modificações da onda senoidal alternando o AMV superior de acordo com suas configurações de 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 básicas do inversor quadrado do AMV superior em seções discretas.

O corte ou dimensionamento acima é executado e definido pela configuração do pré-ajuste R12.

R12 é usado para ajustar a razão de espaço de marca dos pulsos gerados pelo AMV inferior.

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

A explicação restante sobre o circuito é bastante comum e pode ser feita seguindo a prática padrão normalmente empregada durante a construção de inversos ou, nesse caso, meu outro artigo relacionado pode ser consultado para obter as 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 PREDEFINIDOS,
• C1—–C4 = 0,33Uf,
• D1, D2 = 1N5402,
• D3, D4 = 1N40007
• T2, T3, T7, T8= 8050,
• T9 = 8550
• T5, T4 = PONTA 127
• T1, T6 = BDY29
• TRANSFORMADOR = 12-0-12V, 20 AMP.
• T1, T6, T5, T4 DEVEM SER MONTADOS SOBRE DISSIPADOR ADEQUADO.
• BATERIA = 12V, 30AH

Projeto #5: Circuito Inversor Digital Modificado

Este 5º projeto de um inversor clássico modificado é mais um projeto desenvolvido por mim, embora seja uma onda senoidal modificada, também pode ser referido como um circuito inversor de onda senoidal digital.

O conceito é novamente inspirado em um poderoso design de amplificador de áudio baseado em mosfet.

Olhando para o design do amplificador de potência principal, podemos ver que basicamente é um amplificador de áudio potente 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 precisemos de um grau tão alto de resposta de frequência, não eliminei nenhum dos estágios, pois não prejudicaria o circuito .

O primeiro estágio composto pelos transistores BC556 é o estágio do amplificador diferencial, em seguida vem o estágio do driver bem balanceado 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, este estágio requer uma entrada bem dimensionada, em vez de uma entrada PWM que ajudaria a criar o projeto de circuito inversor de onda senoidal digital proposto.

O estágio do oscilador

O próximo DIAGRAMA DE CIRCUITO mostra um estágio oscilador simples que foi otimizado de forma adequada para fornecer saídas controladas por PWM ajustáveis.

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

No entanto, para ajustes precisos, a saída do IC 4017 foi fornecida com facilidade 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 de clock que deve ser ajustada para 50Hz ou 60Hz conforme os requisitos é gerada por uma única porta do IC 4093.

P1 pode ser definido para produzir a frequência necessária acima.

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

Circuito Inversor de Energia

Circuito oscilador equivalente de onda senoidal

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

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

Design #6: usando apenas 3 IC 555

A seção a seguir discute o 6º melhor circuito inversor de onda senoidal modificado com imagens de forma de onda, confirmando a credibilidade do projeto. O conceito foi desenhado por mim, sendo a forma de onda 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 de 556, no entanto, como a forma de onda não foi confirmada por mim, os circuitos relevantes não eram completamente infalíveis. e forma de onda verificada pelo Sr. Robin Peter, o procedimento revelou uma falha oculta no projeto que esperamos ter sido resolvida aqui.

Vamos passar pela seguinte conversa por e-mail entre mim e o Sr. Robin Peter.

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

Juntei os pinos 2 e 7 do IC 4017 para obter a forma de onda necessária. IC1 produz os pulsos de ciclo de trabalho de 200 hz 90% (1 imagem), que cronometra IC2 (2 imagens) e, portanto, IC3 (2 imagens, ciclo de trabalho mínimo e D / C máximo) Esses são os resultados esperados, minha preocupação é que seja um seno modificado onde você pode variar o

RMS, não é um seno puro

Cumprimentos

Robin

Olá Robson,

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

Olá Swagatam

Anexei um novo esquema de circuito com as mudanças que você sugeriu junto com as formas de onda resultantes. O que você acha da forma de onda PWM, os pulsos não parecem ir até o chão

nível.

Cumprimentos

Olá Robson,

Isso é ótimo, exatamente o que eu estava esperando, então significa que um astable separado para o IC 555 intermediário deve ser empregado para os resultados pretendidos… então.

Então 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 0,6V do diodo, suponho….Muito obrigado

Na verdade, um circuito muito mais fácil com resultados semelhantes aos acima pode ser construído conforme discutido neste post: link

Mais atualizações do Sr. Robin

Olá Swagatam

Eu variei a predefinição RMS e aqui estão as formas de onda anexadas. Eu gostaria de perguntar qual amplitude de onda triangular você pode aplicar ao pino 5, e como você o sincronizaria para que quando o pino 2 ou 7 fosse + o pico estivesse no meio

cumprimentos Robin

Aqui está uma forma de onda senoidal melhor modificada, talvez o cara as entenda mais facilmente. Cabe a você se você publicá-los.

A propósito, peguei uma tampa de 10uf do pino 2 para o resistor de 10k para a tampa de 0,47uf para o terra. E a onda triangular ficou assim (em anexo). Não muito triangular, 7v pp.

Vou investigar a opção 4047

aplausos Robin

Forma de onda de saída na saída da rede elétrica do transformador (220V) As imagens a seguir mostram as várias imagens da forma de onda obtidas no enrolamento da rede elétrica de 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 forma de onda acima pareciam um pouco distorcidas e não exatamente como ondas senoidais. A adição de um capacitor de 0,45uF/400V na saída melhorou drasticamente os resultados, como pode ser visto nas imagens a seguir.

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

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

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

Mais relatórios do Sr. Robin

Ok, eu fiz mais alguns testes e experimentos ontem à noite e descobri que se eu aumentar a tensão da bateria para 24v a onda senoidal não distorcia quando eu aumentava o dever/ciclo. entre c/tapp e terra, mas isso não fez diferença na forma de onda de saída.

Percebi algumas coisas que estavam acontecendo, conforme aumentei o D/C o trafo faz um zumbido barulhento (como se um relé estivesse vibrando para frente e para trás muito rapidamente), O IRFZ44N esquenta muito rapidamente mesmo sem carga Quando eu removo a tampa parece haver menos estresse no sistema. O zumbido não é tão ruim e os Z44n não ficam tão quentes. [claro que não há onda senoidal}

A tampa está na saída do trafo não em série com uma perna. Eu tirei (3 enrolamentos diferentes) indutores redondos {eu acho que eles são toriodais} de uma fonte de alimentação comutada. O resultado foi nenhuma melhoria na onda de saída (sem alteração),

A tensão de saída do trafo também caiu.

Adicionando um recurso de correção automática de carga à ideia do circuito inversor de onda senoidal modificada acima:

O circuito ad-on simples mostrado acima pode ser usado para habilitar 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 de modo que, sem carga, a tensão de saída seja estabelecida no nível normal especificado.

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

Em seguida, o pré-ajuste de 10k RMS no pino 5 do PWM 555 IC deve ser ajustado para gerar cerca de 300V na saída do transformador.

Finalmente, a predefinição de correção de carga 220K deve ser realinhada para reduzir a tensão para a marca de 230V.

Feito! Esperamos que os ajustes acima sejam suficientes para configurar o circuito para as correções de carga automáticas pretendidas.

O design final pode ficar assim:

Circuito de filtro

O seguinte circuito de filtro pode ser empregado na saída do inversor acima para controlar Harmônicos e melhorar uma saída de onda senoidal mais limpa

Mais entradas:

O design acima foi estudado e melhorado pelo Sr. Theofanakis, que também é um ávido leitor deste blog.

O traçado do osciloscópio mostra a forma de onda modificada do inversor através do resistor de 10k conectado na saída de rede do transformador.

O projeto do inversor modificado acima pelo inversor Theofanakis foi testado e aprovado por um dos ávidos seguidores deste blog, Sr. Odon. As seguintes imagens de teste da Odon confirmam a natureza de onda senoidal do circuito inversor acima.

Design #7: Design de Inversor Modificado de 3Kva para Serviços Pesados

O conteúdo explicado abaixo investiga um protótipo de circuito inversor de onda senoidal de 3kva feito pelo Sr. Marcelin usando apenas BJTs em vez dos mosfets convencionais. O circuito de controle PWM foi projetado por mim.

Em um dos meus posts anteriores, discutimos um circuito inversor equivalente de onda senoidal pura 555, que foi projetado coletivamente por Mr.Marcelin e eu.

Como o Circuito foi Construído

Neste projeto usei cabos fortes para sustentar as altas correntes, usei seções de 70 mm2, ou mais seções menores em paralelo. O transformador de 3 KVA é realmente tão sólido que pesa 35 kg. Dimensões e volume não é uma desvantagem para mim. Fotos anexadas ao transformador e instalação em andamento.

A montagem a seguir em fase de conclusão, com base no 555 (SA 555) e CD 4017

Na minha primeira tentativa, com mosfets, no início deste ano, usei IRL 1404 cujo Vdss é de 40 volts. Na minha opinião tensão insuficiente. Seria melhor usar mosfets com um Vdss pelo menos igual ou superior a 250 volts.

Nesta nova instalação, prevejo dois diodos nos enrolamentos do transformador.

Haverá também um ventilador para refrigeração.

A TIP 35 será montada por 10 em cada branch, assim:

Imagens de protótipo completas

Circuito Inversor de 3 KVA finalizado

O projeto final do circuito do inversor de onda senoidal modificado de 3 kva deve ser assim:

Lista de peças

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

• 100 Ohms – 2nos (o valor pode estar entre 100 ohm e 1K)
• 1K – 2nos
• 470 ohms – 1no (pode ser qualquer valor até 1K)
• 2K2 – 1nos (valor um pouco mais alto também funcionará)
• Predefinição de 180K – 2nos (qualquer valor entre 200K e 330K funcionará)
• Predefinição de 10K – 1no (por favor, predefinição de 1k para um melhor resultado)
• 10 Ohm 5 watts – 29nos

Capacitores

• 10nF – 2nos
• 5nF – 1não
• 50nF – 1não
• 1uF/25V – 1não

Semicondutores

• Diodo zener de 2,7V – 1no (até 4,7V pode ser usado)
• 1N4148 – 2nos
• Diodo 6A4 – 2nos (perto do transformador)
• IC NE555 – 3 nos
• IC 4017 – 1 não
• TIP142 – 2nos
• TIP35C – 20 nos

• Transformador 9-0-9V 350 amperes ou 48-0-48V / 60 amperes
• Bateria 12V / 3000 Ah, ou 48V 600 Ah

Se a alimentação de 48V for usada, certifique-se de regular para 12V para os estágios IC e forneça 48V apenas para a derivação central do transformador.

Como proteger os transistores

Nota: Para proteger os transistores de uma fuga térmica, monte os canais individuais em dissipadores de calor comuns, ou seja, use um dissipador de calor de aleta única longo para a matriz de transistores superior e outro dissipador de calor comum único semelhante para a matriz de transistores inferior.

Felizmente, o isolamento de mica não seria necessário, pois os coletores são unidos, e o corpo que é o coletor seria efetivamente conectado através do próprio dissipador de calor. Isso realmente economizaria muito trabalho duro.

Para obter a máxima eficiência de energia, o seguinte estágio de saída é recomendado por mim, e deve ser empregado com os estágios PWM e 4017 explicados acima.

Diagrama de circuito

Nota: Monte todo o TIP36 superior sobre um dissipador de calor comum aletado maior, NÃO use isolador de mica ao implementar isso.

O mesmo deve ser feito com os arrays TIP36 inferiores.

Mas certifique-se de que esses dois dissipadores de calor nunca se toquem.

Os transistores TIP142 devem ser montados em grandes dissipadores de som separados.