7 circuitos de inversor de onda senoidal modificados explorados - 100W a 3kVA

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

O artigo a seguir apresenta 7 designs 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 de peças detalhadas. Os projetos são destinados ao aprendizado e construção de projetos experimentais por engenheiros e alunos.

Aqui, discutimos diferentes variedades de projetos modificados que variam de modestos 100 watts a um modelo massivo de saída de energia de 3 Kva.

Como funcionam os inversores modificados

Pessoas que são novas em eletrônica podem ficar um pouco confusas com relação à diferença entre uma onda quadrada e um inversor de onda quadrada modificado. Pode ser entendido por meio da seguinte breve explicação:

Como todos sabemos, um inversor sempre irá gerar uma corrente alternada (CA) semelhante à nossa tensão de linha CA doméstica para que ele possa substituí-la durante falhas de energia. Em palavras simples, uma CA é basicamente um aumento e uma queda de voltagem de uma determinada magnitude.

No entanto, idealmente, este AC deve ser 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 voltagem acontecem a uma taxa específica, ou seja, a um determinado número de vezes por segundo, conhecido como sua frequência. Então, por exemplo, 50 Hz AC significa 50 ciclos ou 50 subidas e descidas de uma determinada tensão em um segundo.

Em uma onda senoidal AC, como encontrada em nossa tomada elétrica doméstica normal, o aumento e a queda acima da voltagem estão na forma de uma curva sinusoidal, isto é, seu padrão varia gradualmente com o tempo e, portanto, não é repentino ou abrupto. Essas transições suaves na forma de onda AC tornam-se muito adequadas e um tipo recomendado de fornecimento para muitos dispositivos eletrônicos comuns, como TVs, sistemas de música, geladeiras, motores, etc.

No entanto, em um padrão de onda quadrada, os aumentos e diminuições de tensão são instantâneos e repentinos. Essa ascensão e queda imediatas de potencial cria pontas agudas nas bordas de cada onda e, portanto, torna-se muito indesejável e inadequado para equipamentos eletrônicos sofisticados. Portanto, é sempre perigoso operá-los por meio de uma fonte de inversor de tecido Square.

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 corresponda próximo 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, em última análise, ajudam a moldar essas ondas quadradas em ondas senoidais (embora grosseiramente).

E o que é responsável por ajustar essas ondas quadradas dimensionadas em recursos semelhantes a ondas senoidais? 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 ondas parecidas com uma onda senoidal, conforme mostrado abaixo:

Em todos os 7 projetos explicados abaixo, tentamos implementar essa teoria e garantir que o valor RMS das ondas quadradas sejam controlados de forma apropriada, dividindo os picos de 330 V em RMS modificado de 220 V. O mesmo pode ser aplicado para 120 V CA cortando os 160 picos.

Como calcular por meio 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 a seguinte postagem para obter o tutorial completo:

Calcular o valor equivalente do seno de RMS de onda quadrada modificada

Projeto # 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 está procurando um circuito inversor de energia de onda senoidal modificada fácil de construir, talvez o conceito a seguir seja do seu 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 mudança através de seus 10 pinos de saída.

Olhando para o diagrama do circuito, descobrimos que os pinos do IC são terminados para fornecer a base dos transistores de saída de forma que eles conduzam após cada pulso de saída alternativo do IC.

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

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

A saída deste inversor de potência de onda senoidal modificada, embora não seja muito comparável à saída de um inversor de onda senoidal pura, certamente 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 COLETOR EMISSOR DO TRANSISTOR TIP35 (CATÓDIO PARA COLETOR, ANODO PARA EMISSOR)

ATUALIZAR: De acordo com os cálculos apresentados no Este artigo , os pinos de saída do IC 4017 podem ser configurados de maneira ideal para obter um inversor de onda senoidal modificado de aparência impressionante.

A imagem modificada pode ser testemunhada abaixo:

AVISO: CONECTE OS DIODOS DE PROTEÇÃO ATRAVÉS DO COLETOR EMISSOR DO TRANSISTOR TIP35 (CATÓDIO PARA COLETOR, ANODO PARA EMISSOR)

Demonstração de vídeo:

Especificações Mínimas

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

Feedback de um dos leitores dedicados deste blog, Sra. Sarah

Olá Swagatam,

Isso é o que eu obtive da saída dos pós-resistores IC2 R4 e R5. Como eu disse anteriormente, esperava ter uma onda bipolar. Um positivo e outro negativo. para simular um ciclo de onda CA. Espero que esta foto ajude. Eu preciso de um caminho a seguir, por favor.

Obrigado

A minha resposta:

Ola Sarah,

As saídas IC não mostrarão ondas bipolares uma vez que os sinais dessas saídas são destinados a transistores do tipo N idênticos e de uma única fonte .... é o transformador que é responsável por criar a onda bipolar em sua saída, pois é configurado com um push -puxe a topologia usando uma torneira central .... então o que você está vendo em R4 e R5 é a forma de onda correta. Verifique a forma de onda na saída do transformador para verificar a natureza bipolar da forma de onda.

Projeto 2: Usando NOT Gates

Este segundo na lista é um conceito único de inversor de onda senoidal modificado também projetado para mim. A unidade inteira, junto com o estágio do oscilador e o estágio de saída, podem ser facilmente construídos por qualquer entusiasta de eletrônica em casa. O presente projetado será facilmente capaz de suportar 500 VA de carga de saída.

Vamos tentar entender o funcionamento do circuito em detalhes:

O estágio do oscilador:

Olhando para o diagrama de circuito acima, vemos um projeto de circuito inteligente que inclui tanto o oscilador quanto o recurso de otimização PWM incluído.

Aqui, as portas N1 e N2 são conectadas como um oscilador, que basicamente gera pulsos de onda quadrada perfeitamente uniformes em sua saída. A frequência é definida ajustando os valores do capacitor de 100K associado e 0,01 uF. Nesse projeto, ele é fixado em cerca de 50 Hz. Os valores podem ser alterados adequadamente para obter uma saída de 60 Hz.

A saída do oscilador é alimentada para o estágio de buffer consistindo em quatro portas NOT paralelas e alternadamente arranjadas. Os buffers são usados ​​para sustentar pulsos perfeitos e para 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 finalmente possam ser alimentados para o 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 totalmente o cenário.

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

A saída PWM é integrada à saída do estágio do oscilador por meio de um diodo. Este 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 otimizá-los o mais próximo possível de um valor RMS de onda senoidal.

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

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, consistindo em bancos de transistores de potência.

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

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

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

A bateria é conectada através da derivação central e do terra do transformador e também para os pontos relevantes no circuito.

Ligar a energia imediatamente inicia o inversor, fornecendo uma rica onda senoidal modificada AC em sua saída, pronta para ser usada 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 de 500 watts controlado por PWM, 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 # 3: usando um 4093 IC para os resultados modificados

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

O IC consiste em quatro portas NAND, das quais duas são conectadas como osciladores e as duas restantes como 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. Projetos de inversores nem sempre são fáceis de entender ou construir, especialmente quando é tão complexo quanto tipos de onda senoidal 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 precisará para construir este circuito inversor de 200 watts

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

• R1 = 1 M para 50 Hz e 830 K para 60 Hz
• R2 = 1 K,
• R3 = 1 M,
• R4 = 1 K,
• R5, R8, R9 = 470 Ohms,
• R6, R7 = 100 Ohms, 5 Watt,
• VR 1 = 100 K,
• C1, C2 = 0,022 uF, Disco de cerâmica,
• C3 = 0,1, disco de cerâmica
• 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 Amps conforme desejado, a tensão de saída pode ser 120 ou 230 volts conforme as especificações do país.
• Recomenda-se a bateria = 12 volts, normalmente do tipo 32 AH, usada em carros.

Operação de Circuito

O projeto proposto de um inversor de onda senoidal modificado de 200 watts obtém sua saída modificada 'cortando' discretamente os pulsos de onda quadrada básicos 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-nos ao diagrama do circuito, podemos ver que toda a eletrônica gira em torno de uma única parte ativa - o IC 4093.

Ele consiste em quatro portas NAND Schmitt individuais, todas elas ativadas para as funções necessárias.

N1 junto com R1, R2 e C1 forma um tipo clássico de oscilador CMOS Schmitt trgger onde a porta é normalmente configurada como um inversor ou uma porta NÃO.

Os pulsos gerados a partir desse 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, esses 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 aparelhos 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 de forma que seu valor RMS corresponda de perto a 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 altas em formato retangular.

A saída retangular de N2 é fornecida à fonte de entrada básica de N3. Os trens positivos de pulsos 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 da fonte básica, criando uma espécie de entalhes retangulares neles em intervalos regulares dependendo da frequência do oscilador definido 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 o ajuste seja feito com o auxílio de um medidor RMS.

Os dispositivos de saída trocam 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 voltagem que é bastante equivalente à qualidade de uma 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 sobre os pontos relevantes.

Características importantes do inversor

O circuito é verdadeiramente eficiente e, além disso, é uma versão de onda senoidal modificada que o torna notável 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 melhor, um pré-ajuste, 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 apenas adicionando mais alguns dispositivos de saída em paralelo e substituindo a bateria e o transformador com os tamanhos relevantes.

Projeto 4: Onda senoidal modificada totalmente baseada em transistor

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

O uso de transistores normalmente 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 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, ainda assim, o circuito pode ser feito para produzir forma de onda controlada por PWM bem dimensionada para gerar as formas de onda de tendão modificadas necessárias ou, melhor dizendo, ondas quadradas modificadas para ser mais preciso.

Todo o conceito pode ser compreendido estudando o circuito com o auxílio dos seguintes pontos:

Astable como os osciladores

Basicamente, podemos testemunhar dois estágios idênticos que estão ligados na configuração padrão multivibrador astável.

Sendo astáveis ​​por natureza, as configurações destinam-se especificamente à geração de pulsos de execução 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 alimentação CA desejada na saída.

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

Como funciona o estágio de saída

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

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

O Palco PWM Chopper AMV

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 dividindo as ondas quadradas do inversor quadradas básicas do AMV superior em seções discretas.

O corte ou dimensionamento acima é executado e definido pela configuração do R12 predefinido.

R12 é usado para ajustar a proporção do espaço da marca dos pulsos gerados pelo AMV inferior.

De acordo com esses pulsos PWM, a onda quadrada básica do AMV superior é dividida 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 que é normalmente empregada durante a construção de invertidos, ou para esse assunto, meu outro artigo relacionado pode ser encaminhado 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 = PREDEFINIÇÃO DE 10K,
• C1 ----- C4 = 0,33Uf,
• D1, D2 = 1N5402,
• D3, D4 = 1N40007
• T2, T3, T7, T8 = 8050,
• T9 = 8550
• T5, T4 = TIP 127
• T1, T6 = BDY29
• TRANSFORMER = 12-0-12V, 20 AMP.
• T1, T6, T5, T4 DEVEM SER MONTADOS SOBRE O DISSIPADOR 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 uma onda senoidal modificada, também pode ser referido como um circuito inversor de onda senoidal digital.

O conceito é mais uma vez 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 potente 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 precisemos de um grau de resposta de frequência tão alto, não eliminei nenhum dos estágios, pois não faria mal ao circuito .

O primeiro estágio consistindo dos transistores BC556 é o estágio de amplificador diferencial, em seguida vem o estágio de driver bem balanceado que consiste nos transistores BD140 / BD139 e, finalmente, é o estágio de saída que é composto de poderosos mosfets.

A saída dos mosfets é conectada a um transformador de energia 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, em última análise, ajudaria a criar o projeto do circuito inversor de onda senoidal digital proposto.

O Estágio Oscilador

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

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

No entanto, para ajustes precisos, a saída do IC 4017 foi fornecida com 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 que, em última análise, ajudaria no ajuste do nível RMS da saída do transformador.

A frequência do clock que deve ser ajustada para 50 Hz ou 60 Hz de acordo com os requisitos é gerada por uma única porta do IC 4093.

P1 pode ser definido para produzir a frequência exigida acima.

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

Circuito do 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 do 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 qualquer problema para entender os circuitos acima, sinta-se à vontade para comentar e perguntar.

Projeto # 6: usando apenas 3 IC 555

A seção a seguir discute o sexto circuito inversor de onda senoidal melhor modificado com imagens de forma de onda, confirmando a credibilidade do projeto. O conceito foi projetado por mim, a forma de onda sendo confirmada e enviada 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 eram completamente à prova de falhas. Agora foi testado, e a forma de onda verificada pelo Sr. Robin Peter, o procedimento revelou uma falha oculta no design que, esperançosamente, foi resolvida aqui.

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

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

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

RMS, não um seno puro

Cumprimentos

Robin

Oi Robin,

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

Oi 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 solo

nível.

Cumprimentos

Oi Robin,

Isso é ótimo, exatamente o que eu esperava, então significa que uma astabela separada para o IC 555 do meio deve ser empregada para os resultados pretendidos ... a propósito, você variou o preset RMS e verificou as formas de onda, atualize fazendo então.

Portanto, 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 0,6 V do diodo, suponho .... Muito obrigado

Na verdade, um circuito muito mais fácil com resultados semelhantes aos acima pode ser construído conforme discutido neste post: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

Mais atualizações do Sr. Robin

Oi 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 a sincronizaria para que quando o pino 2 ou 7 for + o pico estiver no meio

cumprimentos Robin

Aqui estão algumas formas de onda senoidais modificadas melhor, talvez o cara as entenda mais facilmente. Depende de você publicá-los.

A propósito, eu peguei um limite de 10uf do pino 2 para o resistor de 10k para o limite de .47uf para o aterramento. E a onda triangular ficou assim (anexada) .Não muito triangular, 7v p-p.

Vou investigar a opção 4047

aplaude Robin

Saída da forma de onda através da saída principal do transformador (220 V) As imagens a seguir mostram as várias imagens da forma de onda obtidas através do 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 da forma de onda acima pareciam um pouco distorcidas e não exatamente como ondas senoidais. Adicionar um capacitor de 0,45uF / 400 V na saída melhorou drasticamente os resultados, como pode ser testemunhado nas imagens a seguir.

Sem carga, com PWM LIGADO, capacitor 0,45uF / 400v adicionado

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

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

Mais relatórios do Sr. Robin

Ok, fiz mais alguns testes e experimentos ontem à noite e descobri que se eu aumentar a voltagem da bateria para 24v, a onda senoidal não distorce quando eu aumentei o dever / ciclo. (Ok, recuperei minha confiança) adicionei aquele limite de 2200uf entre c / tapp e terra, mas isso não fez diferença para a forma de onda de saída.

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

O limite é através da saída do trafo, não em série com uma perna. Eu tirei (3 enrolamentos diferentes) indutores redondos {acho que são toriodais} de uma fonte de alimentação comutada. O resultado não 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 de 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 forma que, sem carga, a tensão de saída seja estabelecida no nível normal especificado.

Para ser mais preciso, inicialmente o preset acima deve ser mantido no nível do solo para que o transistor diga desligado.

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

Finalmente, o preset de correção de carga 220K deve ser realinhado para reduzir a tensão para cerca de 230V.

Feito! Esperançosamente, os ajustes acima seriam suficientes para configurar o circuito para as correções de carga automáticas pretendidas.

O design final pode ser assim:

Circuito de Filtro

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

Mais entradas:

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

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

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

Projeto # 7: Projeto do inversor modificado 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 de meus posts anteriores, discutimos um circuito inversor equivalente de onda senoidal pura 555, que foi projetado coletivamente pelo Sr. Marcelin e por mim.

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 sólido e pesa 35 kg. Dimensões e volume não são uma desvantagem para mim. Fotos anexadas ao transformador e instalação em andamento.

A seguinte montagem quase concluída, com base no 555 (SA 555) e no 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 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 DICA 35 será montada por 10 em cada ramificação, assim:

Imagens de protótipo completo

Circuito inversor de 3 KVA finalizado

O projeto final do circuito do inversor de onda senoidal modificado de 3 kva deve ser semelhante a este:

Lista de Peças

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

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

Capacitores

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

Semicondutores

• Diodo zener 2,7 V - 1no (até 4,7 V pode ser usado)
• 1N4148 - 2nos
• Diodo 6A4 - 2nos (próximo ao transformador)
• IC NE555 - 3 nos
• IC 4017 - 1no
• TIP142 - 2nos
• TIP35C - 20 nos

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

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

Como proteger os transistores

Nota: Para proteger os transistores de uma fuga térmica, monte os canais individuais sobre dissipadores de calor comuns, o que significa usar um único dissipador de calor com aleta longa 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, uma vez que os coletores são unidos e o corpo, que é o coletor, seria conectado de forma eficaz através do próprio dissipador de calor. Isso realmente economizaria muito trabalho duro.

Para obter a eficiência máxima 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 com aletas maior, NÃO use isolador de mica ao implementar isso.

O mesmo deve ser feito com as matrizes 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 calor com aletas individuais separados.