Intresserad av att göra din egen kraftomformare med inbyggd laddare? En enkel 400 watt växelriktarkrets med laddare som mycket lätt kan byggas och optimeras har tillhandahållits i den här artikeln. Läs hela diskussionen genom snygga illustrationer.

Introduktion

En massiv 400 watt effektomvandlare med inbyggd laddarkrets har förklarats grundligt i denna artikel genom kretsscheman. En enkel beräkning för att utvärdera transistorbasmotstånden har också diskuterats.

Jag har diskuterat byggandet av några få bra växelriktarkretsar genom några av mina tidigare artiklar och är verkligen upphetsad över det överväldigande svaret som jag får från läsarna. Inspirerad av den populära efterfrågan har jag designat ännu en intressant, kraftfullare krets för en kraftomformare med inbyggd laddare.

Den nuvarande kretsen, även om den är liknande i drift, är mer intressant och avancerad på grund av att den har en inbyggd batteriladdare och att den är för helt automatisk.

Som namnet antyder kommer den föreslagna kretsen att producera massiva 400 watt (50 Hz) effekt från ett 24-volts lastbilsbatteri, med en verkningsgrad så hög som 78%.

Eftersom den är helt automatisk kan enheten vara permanent ansluten till elnätet. Så länge ingångsströmmen är tillgänglig laddas växelriktarens batteri kontinuerligt så att det alltid hålls i toppad, standby-läge.

Så snart batteriet är fulladdat växlar ett internt relä automatiskt och förflyttar batteriet till växelriktarläge och den anslutna uteffekten belastas omedelbart via växelriktaren.

I det ögonblick som batterispänningen sjunker under den förinställda nivån växlar reläet och flyttar batteriet till laddningsläget och cykeln upprepas.

Låt oss omedelbart gå in i byggproceduren utan att slösa mer tid.

Dellista för kretsschemat

För konstruktionen av växelriktarkretsen krävs följande delar:

Alla motstånd är ¼ watt, CFR 5%, om inte annat anges.

R1 ---- R6 = Beräknas - Läs i slutet av artikeln
R7 = 100K (50Hz), 82K (60Hz)
R8 = 4K7,
R9 = 10K,
P1 = 10K,
Cl = 1000 ^ / 50V,
C2 = 10 ^ / 50V,
C3 = 103, KERAMISK,
C4, C5 = 47 ^ / 50V,
T1, 2, 5, 6 = BDY29,
T3, 4 = TIPS 127,
T8 = BC547B
D1 ----- D6 = 1N 5408,
D7, D8 = 1N4007,
RELÄ = 24 VOLT, SPDT
IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
IC2 = 7812,
INVERTERTRANSFORMATOR = 20 - 0 - 20 V, 20 ampere. UTGÅNG = 120V (60Hz) ELLER 230V (50Hz),
LADDTRANSFORMATOR = 0 - 24V, 5 ampere. INGÅNG = 120V (60Hz) ELLER 230V (50Hz) NÄTVERK AC

Kretsfunktion

Vi vet redan att en växelriktare i grund och botten består av en oscillator som driver de efterföljande effekttransistorerna som i sin tur växlar sekundär till en effekttransformator växelvis från noll till maximal matningsspänning, vilket alstrar en kraftig ökad växelström vid transformatorns primära utgång. .

“kan du konvertera dc till ac ”

I denna krets utgör IC 4093 den huvudsakliga oscillerande komponenten. En av dess grindar N1 är konfigurerad som en oscillator, medan de andra tre grindarna N2, N3, N4 alla är anslutna som buffertar.

De oscillerande utgångarna från buffertarna matas till basen på strömförstärkartransistorerna T3 och T4. Dessa är internt konfigurerade som Darlington-par och ökar strömmen till en lämplig nivå.

Denna ström används för att driva utgångssteget som består av effekttransistorer T1, 2, 5 och 6.

Dessa transistorer som svar på dess växlande basspänning har möjlighet att växla hela matningseffekten till transformatorns sekundärlindning för att generera en ekvivalent nivå av växelström.

Kretsen innehåller också en separat automatisk batteriladdare.

Hur man bygger?

Konstruktionsdelen av detta projekt är ganska enkel och kan slutföras med följande enkla steg:

Börja konstruktionen genom att tillverka kylflänsarna. Klipp ut två bitar av 12 x 5 tum aluminiumplåt med en tjocklek på ½ cm vardera.

Böj dem för att bilda två kompakta 'C' -kanaler. Borra exakt ett par TO-3-stora hål på varje kylfläns som passar krafttransistorerna T3 --- T6 tätt över kylflänsarna med skruvar, muttrar och fjäderbrickor.

Nu kan du fortsätta bygga kretskortet med hjälp av den givna kretsschemat. Sätt i alla komponenter tillsammans med reläer, koppla ihop ledningarna och löd dem ihop.

Håll transistorerna T1 och T2 lite avlägsna från de andra komponenterna så att du kan hitta tillräckligt med utrymme för att montera TO-220-kylflänsarna över dem.

Fortsätt sedan med att ansluta basen och sändaren på T3, 4, 5 och T6 till lämpliga punkter på kretskortet. Anslut också kollektorn för dessa transistorer till transformatorns sekundärlindning med tjocka koppartrådar (15 SWG) enligt det visade kretsschemat.

Kläm fast och fixera hela enheten i ett väl ventilerat starkt metallskåp. Gör beslagen helt fasta med muttrar och bultar.

Avsluta enheten genom att montera de externa brytarna, nätsladden, utgångarna, batteripolerna, säkringen etc. över skåpet.

Detta avslutar konstruktionen av denna inverter med inbyggd laddarenhet.

Hur man beräknar transistorbasmotstånd för växelriktare

Värdet på basmotståndet för en viss transistor beror till stor del på dess kollektorbelastning och basspänningen. Följande uttryck ger en enkel lösning för att exakt beräkna basmotståndet för en transistor.

R1 = (Ub - 0,6) * Hfe / ILOAD

Här Ub = källspänning till R1,

Hfe = Framåtströmförstärkning (för TIP 127 är det mer eller mindre 1000, för BDY29 är det cirka 12)

ILOAD = Ström krävs för att aktivera kollektorbelastningen helt.

Så nu blir det ganska enkelt att beräkna basmotståndet för de olika transistorerna som är involverade i den nuvarande kretsen. Det görs bäst med följande punkter.

Vi börjar först med att beräkna basmotstånden för BDY29-transistorerna.

Enligt formeln måste vi för detta veta ILOAD, som här råkar vara transformatorns sekundära halvlindning. Använd en digital multimeter för att mäta motståndet för denna del av transformatorn.

Därefter, med hjälp av Ohms lag, hitta strömmen (I) som kommer att passera genom denna lindning (Här U = 24 volt).

R = U / I eller I = U / R = 24 / R

Dela svaret med två, eftersom strömmen för varje halvlindning delas upp genom de två BDY29s parallellt.
Eftersom vi vet att matningsspänningen från TIP127-samlaren kommer att vara 24 volt, får vi baskällspänningen för BDY29-transistorer.
Med hjälp av alla ovanstående data kan vi nu mycket enkelt beräkna värdet på basmotstånden för transistorerna BDY29.
När du väl har hittat värdet på basmotståndet för BDY29 blir det uppenbarligen kollektorbelastningen för TIP 127-transistorn.
Nästa som ovan med hjälp av Ohms lag, hitta strömmen som passerar genom ovanstående motstånd. När du väl har fått det kan du fortsätta hitta värdet på basmotståndet för TIP 127-transistorn helt enkelt genom att använda formeln som presenteras i början av artikeln.
Ovanstående förklarade enkla transistorberäkningsformel kan användas för att hitta värdet på basmotståndet för vilken transistor som helst som är involverad i vilken krets som helst

Designa en enkel Mosfet-baserad 400 Watt-växelriktare

Låt oss nu studera ännu en design som kanske är den enklaste inverterarkretsen på 400 watt sinusekvivalent. Den fungerar med det lägsta antalet komponenter och kan ge optimala resultat. Kretsen begärdes av en av de aktiva deltagarna i den här bloggen.

Kretsen är egentligen inte en sinusvåg i sann mening, men det är den digitala versionen och är nästan lika effektiv som dess sinusformiga motsvarighet.

Hur det fungerar

Från kretsschemat kan vi bevittna de många uppenbara stadierna av en inverter-topologi. Grindarna N1 och N2 bildar oscillatorsteget och ansvarar för att generera de grundläggande 50 eller 60 Hz-pulserna, här har den dimensionerats för att generera cirka 50 Hz-utgång.

Portarna är från IC 4049 som består av 6 INTE portar, två har använts i oscillatorstadiet medan de återstående fyra är konfigurerad som buffertar och växelriktare (för vändning av fyrkantvågspulser, N4, N5)

Fram till här beter sig stegen som en vanlig växelriktare med fyrkantig våg, men införandet av IC 555-steget förvandlar hela konfigurationen till en digitalt styrd sinusvågsomvandlare-krets.

IC 555-sektionen har kopplats in som en hållbar MV, 100K-potten används för att optimera PWM-effekten från stift nr 3 på IC.

De negativa gåpulserna från IC 555 används endast här för att trimma fyrkantvågspulserna vid portarna till respektive MOSFET, via motsvarande dioder.

MOSFET: erna kan vara av vilken typ som helst som kan hantera 50V vid 30 ampere.

De 24 batterierna måste tillverkas av två 12V 40 AH-batterier i serie. Försörjningen till IC-enheterna måste tillhandahållas från något av batterierna, eftersom IC-enheterna skadas vid 24 volt.

100K-potten bör justeras med en RMS-mätare för att göra RMS-värdet vid utgången så nära en original sinusvågssignal som möjligt vid den aktuella spänningen.

Kretsen har exklusivt utvecklats och designats av mig.

Återkoppling från Herr Rudi angående vågformsproblemet från ovanstående 400 watt inverterkrets

hej herr,

Jag behöver din hjälp sir. Jag har precis avslutat den här kretsen. men resultatet är inte som jag förväntade mig, se mina bilder nedan.

Detta är vågmåttet från grindens sida (även från 555 och 4049 ic): det ser bara bra ut. freq och arbetscykel nästan till önskvärde.

detta är vågmåttet från Mosfets avloppssida. allt är trassligt. freq och arbetscykel är förändringar.

det här mäter jag från utgången från min transformator (för teständamål använde jag 2A 12v 0 12v - 220v CT).

hur får man transformatorns utgångsvåg precis som en grind? jag har en ups hemma. Jag försöker mäta utgången för grinden, dräneringen och transformatorn. vågformen är nästan densamma på de små ups (modifierad sinusvåg). hur uppnår jag det resultatet i min krets?

snälla hjälp, tack sir.

Lösa problemet med vågformen

Hej Rudi,

det händer antagligen på grund av transformatorinduktiva spikar, försök med följande:

först öka 555-frekvensen lite mer så att 'pelarna' över varje fyrkantiga vågcykler ser likformiga ut och väl fördelade ... kan det vara en cykel med fyra pelare som skulle se bättre ut och mer åtkomlig än det nuvarande vågformsmönstret.