Konvertera ljudförstärkare till Pure Sinewave Inverter

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Om du inte är så angelägen om att förstå de djupa tekniska aspekterna av en riktig sinusvågsomformare, men ändå vill bygga den inom ett par timmar, kommer den här artikeln att hjälpa dig att uppnå det med en ljudförstärkare och några likströmsmotorer. Här ska vi konvertera ljudförstärkare till rena sinusomformare

Vi kommer att överväga 3 separata riktiga sinusvågsomformare med lämpligt dimensionerade ljudförstärkare och digitala sinusvåggeneratorkretsar



Design nr 1

Låt oss börja med att förstå hur ett par små likströmsmotorer kan användas för att generera rena sinusvågsignaler och fortsätt sedan med detaljerna i att koppla motorerna till en färdig effektförstärkare för att erhålla den önskade växelströmens verkliga sinusvågseffekt. Artikeln förklarar en innovativ idé att konfigurera några färdiga enheter som en effektförstärkare, ett par likströmsmotorer och ett batteri till en sinusvågsomformare.

Det finns människor vars liv är beroende av kraften som fås från växelriktare och för dem är dessa prylar verkligen ovärderliga och avgörande. Det finns också individer som har för avsikt att äga växelriktare men är alltför dåligt informerade om sina tekniska specifikationer etc. och är därför ovilliga att ta med dem hem.



En annan faktor med växelriktare är att de kan vara oerhört dyra, särskilt de som kan drivas universellt med alla typer av elektriska apparater eller helt enkelt de verkliga sinusvågsomformarna. Jag har redan diskuterat många inverterkretsscheman här, allt från vanligaste hobbytypidén till den mycket sofistikerade modifierade sinusvågen och den sanna sinusvågsomformartyper . Men dessa mönster är alltför tekniska och definitivt inte avsedda för lekmannen.

De förklarade idéerna är inte enkla och kräver tidigare expertis med elektronik för att förstå dem, och också en grundlig kunskap om praktisk elektronik för att bygga dem. Så betyder det att en lekman inte skulle kunna förstå dessa magnifika kraftverk? Och betyder det att en lekman inte har rätt att dra nytta av en hemlagad sinusvågsomformare, som inte bara kan vara mycket kul att bygga utan också mycket billigt och pålitligt jämfört med de kommersiella motsvarigheterna.

Följande avsnitt visar tydligt hur en sofistikerad sann sinusomvandlare kan byggas av praktiskt taget alla som har vanliga tekniska färdigheter och kunskaper.

Idén som förklaras nedan är inte en kretsbaserad enhet som behöver monteras med kretskort, elektroniska komponenter etc. här köper vi färdiga enheter som förstärkare, motorer, batterier, transformatorer etc. och integrerar alla dessa för att konstruera den slutliga delen. Låt oss lära oss hur det kan göras inom en timme.

VARNING: KONCEPTET ANTAGS ENDAST AV FÖRFATTAREN OCH HAR ALDRIG KONTROLLERAT ELLER VERIFIERAT PRAKTISKT, BYGG DET PÅ DIN EGEN RISK OCH OM DU HAR TILLFÄLLIG TRO PÅ MÖJLIGHETEN I FÖRKLARAT INNEHÅLL.

Grundläggande arbetsprincip för växelriktare

Konceptet: Omvandlare som vi alla vet är inget annat än spänningsförstärkare eller stegmaskiner. Den mest kända metoden för att öka spänningarna är genom transformatorer där isolerade lindningar används för att uppnå svindlande spänningsnivåmultiplikationer. I grund och botten sker processen genom magnetiska induktioner för att omvandla höga strömflöden till högspänningsutgångar.

För att följa ovanstående process krävs en hög växelströmsingång som kan stoppas i den relevanta lindningen av transformatorn för att få önskad 230 eller 120 volt växelström.

Men eftersom hela syftet är att konvertera en likströmskälla till nätnivåer måste vi först konvertera lågnivåströmmen till den låga växelströmsingången. I kvadratvågsomvandlare uppnås detta enkelt genom att använda vanliga astabla kretsar, men en fyrkantvågsutgång är vad vi absolut inte letar efter, så hur 'tillverkar' vi en sann eller ren sinusvågsingång för vår prototyp.

Använd DC-motorer för att generera sinusignal istället för PWM-kretsar

Naturligtvis kan vi göra det med komplexa opamp-kretsar som en 'Bubba' -krets , men eftersom vi här inte vill involvera mycket elektronik, skulle en enklare lösning vara att använda en liten likströmsmotor för ändamålet. En motor som vi alla vet kan roteras genom att sätta kraft på den, rotationerna orsakas av konstant vridningsinteraktion mellan permanentmagneten och den inducerade elektromagnetiska effekten.

Om vi ​​vänder om processen, det vill säga om vi roterar en motor genom att applicera extern mekanisk kraft, kan vi inducera en hel del varierande potential över dess lindningsterminaler och den mottagna spänningen kommer att ha en sinusformad vågform. Vågformen blir helt naturlig och en sann sinusvåg.

Om denna sinusvågingång förstärks till önskade nivåer, kanske vårt uppdrag helt enkelt kan utföras. Istället för att börja med komplexa mosfetkretsar avsedda för inverterapplikationer, tyckte jag att det var en bättre idé att mata ovanstående sinusingång till en högeffektiv ljudförstärkare som anskaffades färdiggjord från marknaden.

En sådan provförstärkarmodell visas här. Utgångarna som är avsedda att anslutas till högtalarna måste förenas med våra transformatorer.

Om förstärkaren är en stereo kan vi använda ett par transformatorer och avsluta transformatorernas AC-utgångar för att separera AC-uttag så att olika apparater kan anslutas till dem.

Motorn som faktiskt tillverkar sinusvågorna drivs av en annan motor fäst med remskiva / remmekanism. Drivmotorn drivs med tillgängligt batteri.

Delar krävs

Du behöver följande delar och enheter för att göra denna sanna sinusvågsomformare:

En färdig högeffektsförstärkare

Transformator - Betyg bör matcha med förstärkarens effekt. Om förstärkaren kan leverera 500 watt vid 50 volt, betyder det att transformatorns ingångslindning måste vara 50 volt och 10 ampere.

Alternativt kan effektförstärkarens strömförsörjningstransformator tas bort och användas för ändamålet.

Motorer - Varvtalet måste vara över 3000 och bör justeras till exakt 3000 varvtal så att en 50 z-frekvens kan uppnås från den.

Lämpligt skåp för att rymma hela monteringen.

Mutter, bultar, brickor, trådar, batteri etc.

Ledningslayout för den föreslagna Sinewave-omformaren med en ljudförstärkare

använder ljudförstärkare som en ren sinusomvandlare

Hur man monterar ljudförstärkaren med batteri och sinusingång

Det är ganska enkelt och handlar om att integrera de upphandlade enheterna enligt det givna diagrammet. Hela systemet tillsammans med förstärkaren, transformatorn och motorerna kan placeras i ett större metallskåp och fixeras på rätt sätt.

Särskilt motorerna måste vara ordentligt fastspända med växelriktarens skåp för att undvika vibrationer och buller. Skåpet måste också innehålla alla terminaler som anges med enheten, fästa externt för batterianslutningen och AC-uttagen.

Genom ett enkelt koncept har idén att bygga en ren sinusvågsomvandlare förklarats i artikeln. Läs vidare för att lära känna alla konstruktionsdetaljer.

Design nr 2: Använd en 100 watt förstärkarmodul

Det är förståeligt att sinusvågsomformare inte är enkla att bygga på grund av många olika skäl. Men det är förmodligen den mest sorterade efter kretsen och också ganska svårt att hitta. För de människor som desperat letar efter en sådan krets, kanske den här artikeln kan hjälpa.

Efter en hel del tänkande verkar jag förmodligen ha utformat ett enklare (men inte riktigt effektivt) koncept för en ren sinusvågsomvandlare. Eftersom kretsen inte har testats av mig så kommer inte att kunna berätta mycket om de exakta specifikationerna för kretsen och skulle vilja låta det vara upp till läsarna att avgöra genomförbarheten för den nuvarande kretsen.

Idén slog mig när jag läste kretsbeskrivningen av a MOSFET ljudförstärkare . Vi vet alla att när en ljudsignal matas vid ingången på en förstärkare, producerar den en förstärkt uteffekt med exakt samma egenskaper som ingången.

Det innebär helt enkelt, istället för en ljudsignal om en ren växelströmssignal från en Wien-bryggkrets appliceras på ingången till en effektförstärkare och en växelriktartransformator ansluten till dess utgång (där normalt en högtalare skulle vara ansluten) skulle det producerar verkligen en förstärkt replik av ingången. Och sekundärlindningen av den anslutna växelriktartransformatorn skulle definitivt producera en sinusvågs växelström (mitt antagande).

Det enda stora problemet är förlusten av en betydande mängd batterikraft i form av värme genom kraftenheterna vilket minskar omriktarens totala effektivitet.

Låt oss gå vidare och se hur de olika faserna i den föreslagna circuitt fungerar.

sinusformad våggeneratorkrets

Oscillatorkretsen

Den enkla sinusgeneratorkretsen som visas bredvid kan användas för att producera de nödvändiga sinusvågorna vid effektförstärkarens ingång, låt oss studera om dess funktion genom följande steg:

Op amp A1 är i grunden ansluten som en astabel multivibrator,

Motståndet R1 och kondensatorn Cl definierar oscillationsfrekvensen för det astabila.

Kvadratvågen från A1 matas till A2 som är konfigurerad som ett dubbelpoligt lågpassfilter och används för att filtrera bort övertonerna från A1.

Utsignalen från A2 kommer att vara nästan en ren sinusvåg, toppen kommer uppenbarligen att bero på matningsspänningen och på typen av opamp som används.

Frekvensen för den nuvarande kretsen har fastställts till cirka 50 Hz. Om värdena för delar som visas inom parentes väljs kommer frekvensen att vara cirka 60 Hz.

Dellista

Alla motstånd är 1/8 watt, 1%, MFR

R1 = 14K3 (12K1),

R2, R3, R4, R7, R8 = 1K,

R5, R6 = 2K2 (1K9),

R9 = 20K

Cl, C2 = 1 uF, TANT.

C3 = 2 µF, TANT (TVÅ 1 µF I PARALLELL)

C4, C6, C7 = 2µ2 / 25V,

C5 = 100 ^ / 50v,

C8 = 22 uF / 25V

A1, A2 = TL 072

IC2 = LM3886 (National Semiconductor),

HEATSINK FÖR IC2 SOM VISAS I BILDEN,

TRANSFORMATOR = 0 - 24 V / 8 AMPS. UTGÅNG - 120/230 V AC

PCB = ALLMÄNT SYFTE

gör sinusvågomvandlare från en ljudförstärkare

Strömförstärkarkretsen

För att hålla konstruktionsspecifikationerna mycket enkla och komponenträkningen så liten som möjligt var en enda chipförstärkare det grundläggande kravet. En rimligt kraftfull förstärkare med IC LM3886 (National Semiconductor) valdes slutligen av mig för ändamålet. De framträdande egenskaperna hos detta effektförstärkarkrets är som följer:

Verkligen mångsidig och högpresterande IC jämfört med andra typer av hybrid- och diskreta enheter.

Helt internt skyddad från momentana topptemperaturer,

Har ett dynamiskt skyddat säkert arbetsområde,

Utgången är perfekt skyddad mot en kortslutning med marken eller den positiva matningen genom ett internt strömbegränsande kretsnät.

Utgången är också skyddad mot utmatning över spänningar på grund av induktiva belastningstransienter,

Kan drivas med spänningar så låga som 20 volt upp till svimlande 94 volt.

Dess tekniska specifikationer är följande:

Ingångskänslighet är 1 Vrms

Uteffekten ligger i närheten av 100 watt om transformatorns primära motstånd är cirka 4 ohm.

Effektbandbredd är massiva 10 Hz till 100 KHz.

Tips för konstruktion

Kretsen består i grunden av bara två IC: er som de viktigaste aktiva komponenterna och en handfull andra passiva komponenter, så konstruktionsförfarandet borde vara väldigt enkelt. Hela församlingen kan göras helt enkelt över ett stycke allmänt ändamålskort (ungefär 4 x 4 tum).

IC2 ska placeras vid kanten av kretskortet för att underlätta enkel montering av kylflänsen. För närvarande använder två stora 24 volt lastbatterier. Anslut dem enligt bilden.

En separat batteriladdare krävs för att ladda batterierna.

Design # 3: 500 W ren sinusvågsomvandlare

Inlägget förklarar hur man gör en 500 watt ren ren sinusomvandlare med en 500 watts ljudförstärkare för att få rimligt enastående resultat.

Kretsen använder i princip en push-pull-topologi genom ett par 24V-batterier. Användningen av två 24V-batterier gör det möjligt att integrera lägre AH-batterier med högre effektivitet och effekt.

12V-batterier kan också testas, men effekten skulle reduceras till hälften.

Eftersom en dubbel försörjning används behöver den anslutna transformatorn inte vara en typ med mittuttag, utan en tvåtråds vanlig transformator blir lämplig här.

Paret som visas nedan är allt som krävs för att implementera denna enkla rena sinusomvandlare.

Sine Wave Generator

Den första kretsen är den grundläggande sinusvåggeneratorn som blir matningsingången till huvudsinusförstärkaren eller utgångssteget.

Sinusvåggeneratorn producerar en ren sinusvågsoutput med de visade komponenterna vid cirka 50Hz, för andra frekvenser kan 2,5K-motståndet ändras och testas i en simulator för fixering av önskade resultat.

Sinusgeneratorns krets ska förses med +/- 12V och inte direkt från 24V batteriförsörjning eftersom det kan skada IC permanent.

Opamperna som används i denna sinusgenerator kommer från IC TL072

enkel sinusgeneratorkrets med två opamps

Använda en effektförstärkarkrets som omformare

Nästa diagram visar utgångssteget för den föreslagna enkla rena sinusomformarkretsen som faktiskt är en effektförstärkarkonstruktion på 500 watt. Som kan ses är designen inte alls komplicerad.

Alla inblandade komponenter är standard och lätt tillgängliga.

Mosfets är IRF540n och IRF9540n som kompletterar varandra för att producera den erforderliga push pull-effekten över den anslutna transformatorn.

Med en 0-24V / 25amp transformator och ett par 24V batterier skulle kretsen kunna generera så högt som 600 watt ren sinusvågsutgång vid den aktuella spänningen.

Utgången över sinusgeneratorns högra sidopamp ska anslutas över ingången till den andra kretsen för att initiera de föreslagna operationerna.

äkta sinusvågsomformarkrets

Kabeldetaljer för ovanstående Simple Sine Wave Inverter Circuit

konvertera två 12V batterier till ett 24V batteri


Tidigare: 4 enkla klappbrytarkretsar [testade] Nästa: 3 bästa Joule Thief Circuits