Posten diskuterer, hvordan man laver et 3-faset inverter kredsløb, som kan bruges sammen med ethvert almindeligt enkeltfaset firkantbølge inverter kredsløb. Kredsløbet blev anmodet om af en af de interesserede læsere af denne blog.
OPDATER : Leder du efter et Arduino-baseret design? Du finder muligvis denne nyttig:
Arduino 3-faset inverter
Kredsløbskonceptet
En 3-faset belastning kan betjenes fra en enkelt fase inverter ved at anvende de følgende forklarede kredsløbstrin.
Dybest set kan de involverede faser opdeles i tre grupper:
- Det PWM generator kredsløb
- Det 3-faset signalgenerator kredsløb
- Mosfet driver kredsløb
Det første diagram nedenfor viser PWM-generatorstadiet, det kan forstås med følgende punkter:
Oscillatoren og PWM-scenen
IC 4047 er kabelforbundet som standard klipklapper udgangsgenerator med hastigheden af den ønskede netfrekvens indstillet af VR1 og C1.
Den dimensionerede push-pull PWM bliver nu tilgængelig ved E / C-krydset mellem de to BC547-transistorer.
Denne PWM anvendes på indgangen til 3-fasegeneratoren forklaret i det næste afsnit.
Det følgende kredsløb viser et simpelt trefasegeneratorkredsløb, der konverterer ovenstående input-push-pull-signal til 3 diskrete udgange, faseskiftet med 120 grader.
Disse output er yderligere fordelt af individuelle push-pull-trin lavet af et NOT-gates-trin. Disse 3 diskrete 120 graders faseforskydede, push pull PWM'er bliver nu tilførselsindgangssignalerne (HIN, LIN) til det sidste 3-fas drivertrin, der er forklaret nedenfor.
Denne signalgenerator bruger en enkelt 12V forsyning og ikke en dobbelt forsyning.
Komplet forklaring kan findes i dette 3-faset signalgeneratorartikel
Nedenstående kredsløb viser et 3-faset inverter inverter kredsløbstrin ved hjælp af H-bridge mosfets konfiguration, der modtager de faseforskudte PWM'er fra ovenstående trin og konverterer dem til tilsvarende højspændings AC udgange til drift af den tilsluttede 3-fasebelastning, normalt ville dette være en 3 fasemotor.
330 højspændingen på tværs af de enkelte mosfet-driversektioner opnås fra en hvilken som helst standard enfaset inverter, der er integreret over de viste mosfetsafløb til strømforsyning til den ønskede 3-fasebelastning.
3-faset fuldbro-førerstadiet
I ovenstående 3-faset generator kredsløb (næstsidste diagram) ved hjælp af en sinusbølge giver ikke mening, fordi 4049 i sidste ende ville konvertere den til firkantede bølger, og desuden anvender driver-IC'erne i det sidste design digitale IC'er, som ikke reagerer på sinusbølger.
Derfor er en bedre idé at bruge en 3-faset firkantbølgesignalgenerator til fødning af det sidste drivertrin.
Du kan henvise til den artikel, der forklarer hvordan man laver et 3-faset solomformerkredsløb til forståelse af 3-faset signalgeneratorfunktion og detaljer om implementering.
Brug af IC IR2103
En relativt enklere version af ovenstående 3-faset inverter kredsløb kan studeres nedenfor ved hjælp af IC IR2103 halvbro driver ICS. Denne version mangler lukningsfunktionen, så hvis du ikke ønsker at inkorporere lukningsfunktionen, kan du prøve følgende enklere design.
Forenkling af ovenstående design
I det ovennævnte forklarede 3-fasede inverterkredsløb ser 3-fasegeneratorstrinet unødigt komplekst ud, og derfor besluttede jeg at lede efter en alternativ lettere mulighed for at erstatte dette specifikke afsnit.
Efter nogle søgninger fandt jeg følgende interessante 3-fasegenerator-kredsløb, der ser ret nemt og ligetil ud med sine indstillinger.
Derfor kan du nu blot udskifte den tidligere forklarede IC 4047 og opamp-sektionen helt og integrere dette design med HIN, LIN-indgange i 3-faset driverkredsløb.
Men husk, at du stadig skal bruge N1 ---- N6-porte mellem dette nye kredsløb og det fulde brodriverkredsløb.
Oprettelse af et Solar 3-fase inverter kredsløb
Indtil videre har vi lært, hvordan man laver et grundlæggende 3-faset inverter kredsløb, nu ser vi, hvordan en solinverter med en 3-faset output kan bygges ved hjælp af meget almindelige IC'er og passive komponenter.
Konceptet er dybest set det samme, jeg har lige ændret 3-fasegeneratorstrinet til applikationen.
Inverter grundlæggende krav
For at opnå et 3-faset AC-output fra en enkelt fase eller en DC-kilde ville vi kræve tre grundlæggende kredsløbstrin:
- En 3-faset generator eller processor kredsløb
- Et 3-faset driver power stage kredsløb.
- Et boost konverter kredsløb
- Solpanel (passende vurderet)
For at lære at matche et solpanel med batteri og inverter kan du læse følgende vejledning:
Beregn solpaneler til omformere
Et godt eksempel kan studeres i denne artikel, der forklarer et simpelt 3-faset inverter kredsløb
I det nuværende design inkorporerer vi også disse tre grundlæggende faser, lad os først lære om 3-fasegeneratorprocessorkredsløbet fra følgende diskussion:
Hvordan det virker
Diagrammet ovenfor viser det grundlæggende processorkredsløb, der ser komplekst ud, men faktisk ikke. Kredsløbet består af tre sektioner, IC 555, der bestemmer 3-fasefrekvensen (50 Hz eller 60 Hz), IC 4035, som opdeler frekvensen i de krævede 3 faser adskilt af en fasevinkel på 120 grader.
R1, R2 og C skal vælges passende til opnåelse af en 50 Hz eller 60 Hz frekvens ved 50% driftscyklus.
8 tal IKKE porte fra N3 til N8 kan ses inkorporeret simpelthen til opdeling af de genererede tre faser i par med høje og lave logiske udgange.
Disse IKKE porte kan erhverves fra to 4049 IC'er.
Disse par med høje og lave output på tværs af de viste IKKE porte bliver afgørende for at fodre vores næste 3-fas driverkraftstrin.
Den følgende forklaring beskriver det 3-fasede mosfet-driverkredsløb
Bemærk: Lukkestiften skal forbindes til jordledningen, hvis den ikke bruges, ellers fungerer kredsløbet ikke
Som det kan ses i ovenstående figur, er dette afsnit bygget på tværs af 3 separate halvbro-driver-IC'er ved hjælp af IRS2608, som er specialiseret til at køre mosfetpar med høj side og lav side.
Konfigurationen ser ret ligetil ud takket være denne meget sofistikerede driver IC fra International ensretter.
Hvert IC-trin har sine egne HIN (high In) og LIN (low In) indgangsstifter og også deres respektive Vcc / jord stifter.
Alle Vcc skal forbindes og forbindes med 12V forsyningsledningen i det første kredsløb (pin4 / 8 i IC555), så alle kredsløbstrinene bliver tilgængelige for 12V forsyningen afledt af solpanelet.
Tilsvarende skal alle jordstifter og -ledninger laves til en fælles skinne.
HIN og LIN skal forbindes med de output, der genereres fra IKKE-porte som specificeret i det andet diagram.
Ovenstående arrangement tager sig af 3-fasebearbejdning og -forstærkning, men da 3-faset output skal være på strømniveau, og et solpanel kunne blive bedømt til maksimalt 60V, skal vi have et arrangement, der gør det muligt at øge denne lave volt solpanel til det krævede 220V eller 120V niveau.
Brug af IC 555-baseret Flyback Buck / Boost Converter
Dette kan let implementeres gennem et simpelt 555 IC-baseret boost-konverterkredsløb, som kan studeres nedenfor:
Igen ser den viste konfiguration af 60V til 220V boostkonverter ikke så vanskelig ud og kan konstrueres ved hjælp af meget almindelige komponenter.
IC 555 er konfigureret som en astabel med en frekvens på ca. 20 til 50 kHz. Denne frekvens føres til porten til en skiftende mosfet via et push-pull BJT-trin.
Hjertet i boost-kredsløbet er dannet ved hjælp af en kompakt ferritkernetransformator, der modtager kørefrekvensen fra mosfet og konverterer 60V-indgangen til den krævede 220V-udgang.
Denne 220V DC tilsluttes endelig med det tidligere forklarede mosfet-driver-trin over afløbene på 3-fasemosfeterne for at opnå 220V 3-faset output.
Boost-konverteringstransformatoren kan bygges på en hvilken som helst egnet EE-kerne / spoleenhed ved hjælp af 1 mm 50 omdrejninger primær (to 0,5 mm bifilar magnetkabel parallelt) og sekundær ved hjælp af o 5 mm magnetkabel med 200 omdrejninger
Forrige: 12V, 24V, 1 Amp MOSFET SMPS-kredsløb Næste: Simpelt FM-radiokredsløb ved hjælp af en enkelt transistor
