Схема инвертора: Инвертор напряжения ⋆ diodov.net

Для преобразования напряжения одного уровня в напряжение другого уровня часто применяют импульсные преобразователи напряжения с использованием индуктивных накопителей энергии. Такие преобразователи отличаются высоким КПД, иногда достигающим 95%, и обладают возможностью получения повышенного, пониженного или инвертированного выходного напряжения.

В соответствии с этим известно три типа схем преобразователей: понижающие (рис. 1), повышающие (рис. 2) и инвертирующие (рис. 3).

Общими для всех этих видов преобразователей являются пять элементов:

1. источник питания,
2. ключевой коммутирующий элемент,
3. индуктивный накопитель энергии (катушка индуктивности, дроссель),
4. блокировочный диод,
5. конденсатор фильтра, включенный параллельно сопротивлению нагрузки.

Включение этих пяти элементов в различных сочетаниях позволяет реализовать любой из трех типов импульсных преобразователей.

Регулирование уровня выходного напряжения преобразователя осуществляется изменением ширины импульсов, управляющих работой ключевого коммутирующего элемента и, соответственно, запасаемой в индуктивном накопителе энергии.

Стабилизация выходного напряжения реализуется путем использования обратной связи: при изменении выходного напряжения происходит автоматическое изменение ширины импульсов.

Понижающий импульсный преобразователь

Понижающий преобразователь (рис. 1) содержит последовательно включенную цепочку из коммутирующего элемента S1, индуктивного накопителя энергии L1, сопротивления нагрузки RH и включенного параллельно ему конденсатора фильтра С1. Блокировочный диод VD1 подключен между точкой соединения ключа S1 с накопителем энергии L1 и общим проводом.

Рис. 1. Принцип действия понижающего преобразователя напряжения.

При открытом ключе диод закрыт, энергия от источника питания накапливается в индуктивном накопителе энергии. После того, как ключ S1 будет закрыт (разомкнут), запасенная индуктивным накопителем L1 энергия через диод VD1 передастся в сопротивление нагрузки RH, Конденсатор С1 сглаживает пульсации напряжения.

Повышающий импульсный преобразователь

Повышающий импульсный преобразователь напряжения (рис. 2) выполнен на тех же основных элементах, но имеет иное их сочетание: к источнику питания подключена последовательная цепочка из индуктивного накопителя энергии L1, диода VD1 и сопротивления нагрузки RH с параллельно подключенным конденсатором фильтра С1. Коммутирующий элемент S1 включен между точкой соединения накопителя энергии L1 с диодом VD1 и общей шиной.

Рис. 2. Принцип действия повышающего преобразователя напряжения.

При открытом ключе ток от источника питания протекает через катушку индуктивности, в которой запасается энергия. Диод VD1 при этом закрыт, цепь нагрузки отключена от источника питания, ключа и накопителя энергии.

Напряжение на сопротивлении нагрузки поддерживается благодаря запасенной на конденсаторе фильтра энергии. При размыкании ключа ЭДС самоиндукции суммируется с напряжением питания, запасенная энергия передается в нагрузку через открытый диод VD1. Полученное таким способом выходное напряжение превышает напряжение питания.

Инвертирующий преобразователь импульсного типа

Инвертирующий преобразователь импульсного типа содержит все то же сочетание основных элементов, но снова в ином их соединении (рис. 3): к источнику питания подключена последовательная цепочка из коммутирующего элемента S1, диода VD1 и сопротивления нагрузки RH с конденсатором фильтра С1.

Индуктивный накопитель энергии L1 включен между точкой соединения коммутирующего элемента S1 с диодом VD1 и общей шиной.

Рис. 3. Импульсное преобразование напряжения с инвертированием.

Работает преобразователь так: при замыкании ключа энергия запасается в индуктивном накопителе. Диод VD1 закрыт и не пропускает ток от источника питания в нагрузку. При отключении ключа ЭДС самоиндукции накопителя энергии оказывается приложенной к выпрямителю, содержащему диод VD1, сопротивление нагрузки Rн и конденсатор фильтра С1.

Поскольку диод выпрямителя пропускает в нагрузку только импульсы отрицательного напряжения, на выходе устройства формируется напряжение отрицательного знака (инверсное, противоположное по знаку напряжению питания).

Импульсные преобразователи и стабилизаторы

Для стабилизации выходного напряжения импульсных стабилизаторов любого типа могут быть использованы обычные «линейные» стабилизаторы, но они имеют низкий КПД, В этой связи гораздо логичнее для стабилизации выходного напряжения импульсных преобразователей использовать импульсные же стабилизаторы напряжения, тем более, что осуществить такую стабилизацию совсем несложно.

Импульсные стабилизаторы напряжения, в свою очередь, подразделяются на стабилизаторы с широтно-импульсной модуляцией и на стабилизаторы с частотно-импульсной модуляцией. В первых из них изменяется длительность управляющих импульсов при неизменной частоте их следования. Во вторых, напротив, изменяется частота управляющих импульсов при их неизменной длительности. Встречаются импульсные стабилизаторы и со смешанным регулированием.

Ниже будут рассмотрены радиолюбительские примеры эволюционного развития импульсных преобразователей и стабилизаторов напряжения.

Узлы и схемы импульсных преобразователей

Задающий генератор (рис. 4) импульсных преобразователей с нестабилизированным выходным напряжением (рис. 5, 6) на микросхеме КР1006ВИ1 работает на частоте 65 кГц. Выходные прямоугольные импульсы генератора через RC-цепоч-ки подаются на транзисторные ключевые элементы, включенные параллельно.

Катушка индуктивности L1 выполнена на ферритовом кольце с внешним диаметром 10 мм и магнитной проницаемостью 2000. Ее индуктивность равна 0,6 мГн. Коэффициент полезного действия преобразователя достигает 82%.

Рис. 4. Схема задающего генератора для импульсных преобразователей напряжения.

Рис. 5. Схема силовой части повышающего импульсного преобразователя напряжения +5/12 В.

Рис. 6. Схема инвертирующего импульсного преобразователя напряжения +5/-12 В.

Амплитуда пульсаций на выходе не превышает 42 мВ и зависит от величины емкости конденсаторов на выходе устройства. Максимальный ток нагрузки устройств (рис. 5, 6) составляет 140 мА.

В выпрямителе преобразователя (рис. 5, 6) использовано параллельное соединение слаботочных высокочастотных диодов, включенных последовательно с выравнивающими резисторами R1 — R3.

Вся эта сборка может быть заменена одним современным диодом, рассчитанным на ток более 200 мА при частоте до 100 кГц и обратном напряжении не менее 30 В (например, КД204, КД226).

В качестве VT1 и VT2 возможно использование транзисторов типа КТ81х структуры п-р-п — КТ815, КТ817 (рис. 4.5) и р-п-р — КТ814, КТ816 (рис. 6) и другие.

Для повышения надежности работы преобразователя рекомендуется включить параллельно переходу эмиттер — коллектор транзистора диод типа КД204, КД226 таким образом, чтобы для постоянного тока он был закрыт.

Преобразователь с задающим генератором-мультивибратором

Для получения выходного напряжения величиной 30…80 В П. Беляцкий использовал преобразователь с задающим генератором на основе несимметричного мультивибратора с выходным каскадом, нагруженным на индуктивный накопитель энергии — катушку индуктивности (дроссель) L1 (рис. 7).

Рис. 7. Схема преобразователя напряжения с задающим генератором на основе несимметричного мультивибратора.

Устройство работоспособно в диапазоне питающих напряжений 1,0. ..1,5 В и имеет КПД до 75%. В схеме можно применить стандартный дроссель ДМ-0,4-125 или иной с индуктивностью 120.. .200 мкГн.

Вариант выполнения выходного каскада преобразователя напряжения показан на рис. 8. При подаче на вход каскада управляющих сигналов прямоугольной формы 7777-уровня (5 В) на выходе преобразователя при его питании от источника напряжением 12 В получено напряжение 250 В при токе нагрузки 3…5 мА (сопротивление нагрузки около 100 кОм). Индуктивность дросселя L1 — 1 мГн.

В качестве VT1 можно использовать отечественный транзистор, например, КТ604, КТ605, КТ704Б, КТ940А(Б), КТ969А и др.

Рис. 8. Вариант выполнения выходного каскада преобразователя напряжения.

Рис. 9. Схема выходного каскада преобразователя напряжения.

Аналогичная схема выходного каскада (рис. 9) позволила при питании от источника напряжением 28В и потребляемом токе 60 мА получить выходное напряжение 250 В при токе нагрузки 5 мА, Индуктивность дросселя — 600 мкГч. Частота управляющих импульсов — 1 кГц.

В зависимости от качества изготовления дросселя на выходе может быть получено напряжение 150…450 В при мощности около 1 Вт и КПД до 75%.

Преобразователь напряжения на основе КР1006ВИ1

Преобразователь напряжения, выполненный на основе генератора импульсов на микросхеме DA1 КР1006ВИ1, усилителя на основе полевого транзистора VT1 и индуктивного накопителя энергии с выпрямителем и фильтром, показан на рис. 10.

На выходе преобразователя при напряжении питания 9В и потребляемом токе 80…90 мА образуется напряжение 400…425 В. Следует отметить, что величина выходного напряжение не гарантирована — она существенно зависит от способа выполнения катушки индуктивности (дросселя) L1.

Рис. 10. Схема преобразователя напряжения с генератором импульсов на микросхеме КР1006ВИ1.

Для получения нужного напряжения проще всего экспериментально подобрать катушку индуктивности для достижения требуемого напряжения или использовать умножитель напряжения.

Схема двуполярного импульсного преобразователя

Для питания многих электронных устройств требуется источник двухполярного напряжения, обеспечивающий положительное и отрицательное напряжения питания. Схема, приведенная на рис. 11, содержит гораздо меньшее число компонентов, чем аналогичные устройства, благодаря тому, что она одновременно выполняет функции повышающего и инвертирующего индуктивного преобразователя.

Рис. 11. Схема преобразователя с одним индуктивным элементом.

Схема преобразователя (рис. 11) использует новое сочетание основных компонентов и включает в себя генератор четырехфазных импульсов, катушку индуктивности и два транзисторных ключа.

Управляющие импульсы формирует D-триггер (DD1.1). В течение первой фазы импульсов катушка индуктивности L1 запасается энергией через транзисторные ключи VT1 и VT2. В течение второй фазы ключ VT2 размыкается, и энергия передается на шину положительного выходного напряжения.

Во время третьей фазы замыкаются оба ключа, в результате чего катушка индуктивности вновь накапливает энергию. При размыкании ключа VT1 во время заключительной фазы импульсов эта энергия передается на отрицательную шину питания. При поступлении на вход импульсов с частотой 8 кГц схема обеспечивает выходные напряжения ±12 В. На временной диаграмме (рис. 11, справа) показано формирование управляющих импульсов.

В схеме можно использовать транзисторы КТ315, КТ361.

Преобразователь напряжения со стабильными 30В

Преобразователь напряжения (рис. 12) позволяет получить на выходе стабилизированное напряжение 30 В. Напряжение такой величины используется для питания варикапов, а также вакуумных люминесцентных индикаторов.

Рис. 12. Схема преобразователя напряжения с выходным стабилизированным напряжением 30 В.

На микросхеме DA1 типа КР1006ВИ1 по обычной схеме собран задающий генератор, вырабатывающий прямоугольные импульсы с частотой около 40 кГц.

К выходу генератора подключен транзисторный ключ VT1, коммутирующий катушку индуктивности L1. Амплитуда импульсов при коммутации катушки зависит от качества ее изготовления.

Во всяком случае напряжение на ней достигает десятков вольт. Выходное напряжение выпрямляется диодом VD1. К выходу выпрямителя подключен П-образный RC-фильтр и стабилитрон VD2. Напряжение на выходе стабилизатора целиком определяется типом используемого стабилитрона. В качестве «высоковольтного» стабилитрона можно использовать цепочку стабилитронов, имеющих более низкое напряжение стабилизации.

Преобразователь напряжения с индуктивным накопителем энергии

Преобразователь напряжения с индуктивным накопителем энергии, позволяющий поддерживать на выходе стабильное регулируемое напряжение, показан на рис. 13.

Рис. 13. Схема преобразователя напряжения со стабилизацией.

Схема содержит генератор импульсов, двухкаскадный усилитель мощности, индуктивный накопитель энергии, выпрямитель, фильтр, схему стабилизации выходного напряжения. Резистором R6 устанавливают необходимое выходное напряжение в пределах от 30 до 200 В.

Аналоги транзисторов: ВС237В — КТ342А, КТ3102; ВС307В — КТ3107И, BF459—КТ940А.

Понижающие и инвертирующие преобразователей напряжения

Два варианта — понижающего и инвертирующего преобразователей напряжения [4.1] показаны на рис. 14. Первый из них обеспечивает выходное напряжение 8,4 В при токе нагрузки до 300 мА, второй — позволяет получить напряжение отрицательной полярности (-19,4 В) при таком же токе нагрузки. Выходной транзистор ѴТЗ должен быть установлен на радиатор.

Рис. 14. Схемы стабилизированных преобразователей напряжения.

Аналоги транзисторов: 2N2222 — КТЗ117А  2N4903 — КТ814.

Понижающий стабилизированный преобразователь напряжения

Понижающий стабилизированный преобразователь напряжения, использующий в качестве задающего генератора микросхему КР1006ВИ1 (DA1) и имеющий защиту потоку нагрузки, показан на рис. 15. Выходное напряжение составляет 10 В при токе нагрузки до 100 мА.

Рис. 15. Схема понижающего преобразователя напряжения.

При изменении сопротивления нагрузки на 1% выходное напряжение преобразователя изменяется не более чем на 0,5%.

Аналоги транзисторов: 2N1613 — КТ630Г, 2N2905 — КТ3107Е, КТ814.

Двухполярный инвертор напряжения

Для питания радиоэлектронных схем, содержащих операционные усилители, часто требуются двухполярные источники питания. Решить эту проблему можно, использовав инвертор напряжения, схема которого показана на рис. 16.

Устройство содержит генератор прямоугольных импульсов, нагруженный на дроссель L1. Напряжение с дросселя выпрямляется диодом VD2 и поступает на выход устройства (конденсаторы фильтра СЗ и С4 и сопротивление нагрузки). Стабилитрон VD1 обеспечивает постоянство выходного напряжения — регулирует длительность импульса положительной полярности на дросселе.

Рис. 16. Схема инвертора напряжения +15/-15 В.

Рабочая частота генерации — около 200 кГц под нагрузкой и до 500 кГц без нагрузки. Максимальный ток нагрузки — до 50 мА, КПД устройства — 80%.

Недостатком конструкции является относительно высокий уровень электромагнитных помех, впрочем, характерный и для других подобных схем.

В качестве L1 использован дроссель ДМ-0,2-200.

Инверторы на специализированных микросхемах

Наиболее удобно собирать высокоэффективные современные преобразователи напряжения, используя специально созданные для этих целей микросхемы.

Микросхема КР1156ЕУ5 (МС33063А, МС34063А фирмы Motorola) предназначена для работы в стабилизированных повышающих, понижающих, инвертирующих преобразователях мощностью в несколько ватт.

На рис. 17 приведена схема повышающего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5. Преобразователь содержит входные и выходные фильтрующие конденсаторы С1, СЗ, С4, накопительный дроссель L1, выпрямительный диод VD1, конденсатор С2, задающий частоту работы преобразователя, дроссель фильтра L2 для сглаживания пульсаций. Резистор R1 служит датчиком тока. Делитель напряжения R2, R3 определяет величину выходного напряжения.

Рис. 17. Схема повышающего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5.

Частота работы преобразователя близка к 15 кГц при входном напряжении 12 В и номинальной нагрузке. Размах пульсаций напряжения на конденсаторах СЗ и С4 составлял соответственно 70 и 15 мВ.

Дроссель L1 индуктивностью 170 мкГн намотан на трех склеенных кольцах К12x8x3 М4000НМ проводом ПЭШО 0,5. Обмотка состоит из 59 витков. Каждое кольцо перед намоткой следует разломить на две части.

В один из зазоров вводят общую прокладку из текстолита толщиной 0,5 мм и склеивают пакет. Можно также применить кольца из феррита с магнитной проницаемостью свыше 1000.

Пример выполнения понижающего преобразователя на микросхеме КР1156ЕУ5 приведен на рис. 18. На вход такого преобразователя нельзя подавать напряжение более 40 В. Частота работы преобразователя — 30 кГц при UBX=15 В. Размах пульсаций напряжения на конденсаторах СЗ и С4 — 50 мВ.

Рис. 18. Схема понижающего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5.

Рис. 4.19. Схема инвертирующего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5.

Дроссель L1 индуктивностью 220 мкГч намотан аналогичным образом (см. выше) на трех кольцах, но зазор при склейке был установлен 0,25 мм, обмотка содержала 55 витков такого же провода.

На следующем рисунке (рис. 4.19) показана типовая схема инвертирующего преобразователя напряжения на микросхеме КР1156ЕУ5, Микросхема DA1 питается суммой входного и выходного напряжений, которая не должна превышать 40 В.

Частота работы преобразователя — 30 кГц при UBX=5 S; размах пульсаций напряжения на конденсаторах СЗ и С4 — 100 и 40 мВ.

Для дросселя L1 инвертирующего преобразователя индуктивностью 88 мкГн были использованы два кольца К12x8x3 М4000НМ с зазором 0,25 мм. Обмотка состоит из 35 витков провода ПЭВ-2 0,7. Дроссель L2 во всех преобразователях стандартный — ДМ-2,4 индуктивностью 3 мкГч. Диод VD1 во всех схемах (рис. 17 — 19) должен быть диодом Шотки.

Для получения двухполярного напряжения из однополярного фирмой MAXIM разработаны специализированные микросхемы. На рис. 20 показана возможность преобразования напряжения низкого уровня (4,5…5 6) в двухполярное выходное напряжение 12 (или 15 6) при токе нагрузки до 130 (или 100 мА).

Рис. 20. Схема преобразователя напряжения на микросхеме МАХ743.

По внутренней структуре микросхема не отличается от типового построения подобного рода преобразователей, выполненных на дискретных элементах, однако интегральное исполнение позволяет при минимальном количестве внешних элементов создавать высокоэффективные преобразователи напряжения.

Так, для микросхемы МАХ743 (рис. 20) частота преобразования может достигать 200 кГц (что намного превышает частоту преобразования подавляющего большинства преобразователей, выполненных на дискретных элементах). При напряжении питания 5 В КПД составляет 80…82% при нестабильности выходного напряжения не более 3%.

Микросхема снабжена защитой от аварийных ситуаций: при снижении питающего напряжения на 10% ниже нормы, а также при перегреве корпуса (выше 195°С).

Для снижения на выходе преобразователя пульсаций с частотой преобразования (200 кГц) на выходах устройства установлены П-образные LC-фильтры. Перемычка J1 на выводах 11 и 13 микросхемы предназначена для изменения величины выходных напряжений.

Для преобразования напряжения низкого уровня (2,0…4,5 6) в стабилизированное 3,3 или 5,0 В предназначена специальная микросхема, разработанная фирмой MAXIM, — МАХ765. Отечественные аналоги — КР1446ПН1А и КР1446ПН1Б. Микросхема близкого назначения — МАХ757 — позволяет получить на выходе плавно регулируемое напряжение в пределах 2,7…5,5 В.

Рис. 21. Схема низковольтного повышающего преобразователя напряжения до уровня 3,3 или 5,0 В.

Схема преобразователя, показанная на рис. 21, содержит незначительное количество внешних (навесных) деталей.

Работает это устройство по традиционному принципу, описанному ранее. Рабочая частота генератора зависит от величины входного напряжения и тока нагрузки и изменяется в широких пределах — от десятков Гц до 100 кГц.

Величина выходного напряжения определяется тем, куда подключен вывод 2 микросхемы DA1: если он соединен с общей шиной (см. рис. 21), выходное напряжение микросхемы КР1446ПН1А равно 5,0±0,25 В, если же этот вывод соединен с выводом 6, то выходное напряжение понизится до 3,3±0,15 В. Для микросхемы КР1446ПН1Б значения будут 5,2±0,45 В и 3,44±0,29 В. соответственно. Максимальный выходной ток преобразователя — 100 мА. Микросхема МАХ765 обеспечивает выходной ток 200 мА при напряжении 5-6 и 300 мА при напряжении 3,3 В. КПД преобразователя — до 80%.

Назначение вывода 1 (SHDN) — временное отключение преобразователя путем замыкания этого вывода на общий провод. Напряжение на выходе в этом случае понизится до значения, несколько меньшего, чем входное напряжение.

Светодиод HL1 предназначен для индикации аварийного снижения питающего напряжения (ниже 2 В), хотя сам преобразователь способен работать и при более низких значениях входного напряжения (до 1,25 6 и ниже).

Дроссель L1 выполняют на кольце К10x6x4,5 из феррита М2000НМ1. Он содержит 28 витков провода ПЭШО 0,5 мм и имеет индуктивность 22 мкГч. Перед намоткой ферритовое кольцо разламывают пополам, предварительно надпилив алмазным надфилем. Затем кольцо склеивают эпоксидным клеем, установив в один из образовавшихся зазоров текстолитовую прокладку толщиной 0,5 мм.

Индуктивность полученного таким образом дросселя зависит в большей степени от толщины зазора и в меньшей — от магнитной проницаемости сердечника и числа витков катушки. Если смириться с увеличением уровня электромагнитных помех, то можно использовать дроссель типа ДМ-2,4 индуктивностью 20 мкГч.

Конденсаторы С2 и С5 типа К53 (К53-18), С1 и С4 — керамические (для снижения уровня высокочастотных помех), VD1 — диод Шотки (1 N5818, 1 N5819, SR106, SR160 и др.).

Сетевой блок питания фирмы «Philips»

Преобразователь (сетевой блок питания фирмы «Philips», рис. 22) при входном напряжении 220 В обеспечивает выходное стабилизированное напряжение 12 В при мощности нагрузки 2 Вт.

Рис. 22. Схема сетевого блока питания фирмы «Philips».

Источник питания для питания портативных и карманных приемников

Бестрансформаторный источник питания (рис. 23) предназначен для питания портативных и карманных приемников от сети переменного тока напряжением 220 В. Следует учитывать, что этот источник электрически не изолирован от питающей сети. При выходном напряжении 9В и токе нагрузки 50 мА источник питания потребляет от сети около 8 мА.

Рис. 23. Схема бестрансформаторного источника питания на основе импульсного преобразователя напряжения.

Сетевое напряжение, выпрямленное диодным мостом VD1 — VD4 (рис. 4.23), заряжает конденсаторы С1 и С2. Время заряда конденсатора С2 определяется постоянной цепи R1, С2. В первый момент после включения устройства тиристор VS1 закрыт, но при некотором напряжении на конденсаторе С2 он откроется и подключит к этому конденсатору цепь L1, СЗ.

При этом от конденсатора С2 будет заряжаться конденсатор СЗ большой емкости. Напряжение на конденсаторе С2 будет уменьшаться, а на СЗ — увеличиваться.

Ток через дроссель L1, равный нулю в первый момент после открывания тиристора, постепенно увеличивается до тех пор, пока напряжения на конденсаторах С2 и СЗ не уравняются. Как только это произойдет, тиристор VS1 закроется, но энергия, запасенная в дросселе L1, будет некоторое время поддерживать ток заряда конденсатора СЗ через открывшийся диод VD5. Далее диод VD5 закрывается, и начинается относительно медленный разряд конденсатора СЗ через нагрузку. Стабилитрон VD6 ограничивает напряжение на нагрузке.

Как только закрывается тиристор VS1 напряжение на конденсаторе С2 снова начинает увеличиваться. В некоторый момент тиристор снова открывается, и начинается новый цикл работы устройства. Частота открывания тиристора в несколько раз превышает частоту пульсации напряжения на конденсаторе С1 и зависит от номиналов элементов цепи R1, С2 и параметров тиристора VS1.

Конденсаторы С1 и С2 — типа МБМ на напряжение не ниже 250 В. Дроссель L1 имеет индуктивность 1…2 мГн и сопротивление не более 0,5 Ом. Он намотан на цилиндрическом каркасе диаметром 7 мм.

Ширина обмотки 10 мм, она состоит из пяти слоев провода ПЭВ-2 0,25 мм, намотанного плотно, виток к витку. В отверстие каркаса вставлен подстроечный сердечник СС2,8х12 из феррита М200НН-3. Индуктивность дросселя можно менять в широких пределах, а иногда и исключить его совсем.

Схемы устройств для преобразования энергии

Схемы устройств для преобразования энергии показаны на рис. 4.24 и 4.25. Они представляют собой понижающие преобразователи энергии с питанием от выпрямителей с гасящим конденсатором. Напряжение на выходе устройств стабилизировано.

Рис. 24. Схема понижающего преобразователя напряжения с сетевым бестрансформаторным питанием.

Рис. 25. Вариант схемы понижающего преобразователя напряжения с сетевым бестрансформаторным питанием.

В качестве динисторов VD4 можно использовать отечественные низковольтные аналоги — КН102А, Б. Как и предыдущее устройство (рис. 23), источники питания (рис. 24 и 25) имеют гальваническую связь с питающей сетью.

Преобразователь напряжения с импульсным накоплением энергии

В преобразователе напряжения С. Ф. Сиколенко с «импульсным накоплением энергии» (рис. 26) ключи К1 и К2 выполнены на транзисторах КТ630, система управления (СУ) — на микросхеме серии К564.

Рис. 26. Схема преобразователя напряжения с импульсным накоплением.

Накопительный конденсатор С1 — 47 мкФ. В качестве источника питания используется батарея напряжением 9 В. Выходное напряжение на сопротивлении нагрузки 1 кОм достигает 50 В. КПД составляет 80% и возрастает до 95% при использовании в качестве ключевых элементов К1 и К2 КМОП-структур типа RFLIN20L.

Импульсно-резонансный преобразователь

Импульсно-резонансные преобразователи конструкции к,т.н. Н. М. Музыченко, один из которых показан на рис. 4,27, в зависимости от формы тока в ключе VT1 делятся на три разновидности, в которых коммутирующие элементы замыкаются при нулевом токе, а размыкаются — при нулевом напряжении. На этапе переключения преобразователи работают как резонансные, а остальную, большую, часть периода — как импульсные.

Рис. 27. Схема импульсно-резонансного преобразователя Н. М. Музыченко.

Отличительной чертой таких преобразователей является то, что их силовая часть выполнена в виде индуктивно-емкостного моста с коммутатором в одной диагонали и с коммутатором и источником питания в другом. Такие схемы (рис. 27) отличаются высокой эффективностью.

Источник: Шустов М. А. Практическая схемотехника. Преобразователи напряжения.

Как сделать солнечную инверторную схему

У нас ограничены природные ресурсы, и мы тоже используем их для производства электроэнергии. Вот почему большое внимание уделяется производству и использованию чистой энергии. Сегодня в этом проекте мы увидим, как электричество может генерироваться солнечным светом, как оно может храниться в форме постоянного тока, а затем, как оно преобразуется в переменный ток для управления бытовыми приборами.

На солнечной электростанции солнечная энергия преобразуется в электрическую энергию с помощью фотоэлектрических солнечных батарей, а затем генерируемый постоянный ток (постоянный ток) сохраняется в батареях, которые затем преобразуются в переменный ток (переменный ток) солнечными инверторами.Затем этот переменный ток подается в коммерческую электрическую сеть или может напрямую поставляться потребителю. В этом уроке мы покажем, как сделать Small Solar Inverter Circuit для бытовой техники .

Здесь Микросхема SG3524 является основным компонентом для создания солнечного инвертора. Он имеет полную схему управления широтно-импульсным модулятором (ШИМ). Он также имеет все функции для создания регулируемого источника питания. Микросхема SG3524 предлагает улучшенную производительность и требует меньше внешних деталей при создании импульсных источников питания.

SG3524 – Регулирующие широтно-импульсные модуляторы

SG3524 включает в себя все необходимые функции для разработки импульсного регулятора и инвертора. Эта ИС также может быть использована в качестве элемента управления для мощных приложений.

Некоторые из применений микросхемы SG3524:

• Преобразователи постоянного тока в постоянный с трансформатором
• Удвоители напряжения без использования трансформатора
• Приложения для преобразования полярности
• Методы широтно-импульсной модуляции (ШИМ)

Эта единственная ИС состоит из встроенного регулятора, программируемого генератора, усилителя ошибок, триггера с импульсным управлением, двух незафиксированных проходных транзисторов, компаратора с высоким коэффициентом усиления и схемы ограничения и отключения по току.

TIP41 Мощный NPN Транзистор

TIP41 – это силовой транзистор NPN общего назначения с высокой скоростью переключения и улучшенным коэффициентом усиления, в основном используемый для приложений линейной коммутации средней мощности. Из-за высокого рейтинга V _CE , V _CB и V _EB , который составляет 40 В, 40 В и 5 В соответственно, мы использовали этот транзистор для схемы инвертора. Кроме того, он имеет максимальный ток коллектора 6А.

Здесь, в этой схеме эти транзисторы используются для , управляющих повышающим трансформатором 12-0-12 .

Требуемый материал

• SG3254 IC
• Солнечные панели
• TIP41 Мощный NPN Транзистор
• Резисторы (4 Ом, 100 кОм, 1 кОм, 4,7 кОм, 10 кОм, 100 кОм)
• Конденсаторы (100 мкФ, 0,1 мкФ, 0,001 мкФ)
• 12-0-12 Step-Up-трансформатор
• Соединительные провода
• макет

принципиальная схема

Работа солнечной инверторной цепи

Первоначально солнечная панель заряжает аккумуляторную батарею, а затем батарея подает напряжение на схему инвертора.Чтобы узнать больше о зарядке аккумулятора с помощью солнечной панели, следуйте этой схеме. Здесь мы используем RPS вместо аккумуляторной батареи.

Цепь состоит из микросхемы SG3524, которая работает с фиксированной частотой, и эта частота определяется 6 ^-м -м и 7 ^-м -ом выводом IC, то есть RT и CT. RT устанавливает зарядный ток для ТТ, поэтому на ТТ существует линейное линейное напряжение, которое дополнительно подается на встроенный компаратор.

Для обеспечения опорного напряжения в цепи SG3524 имеет встроенный регулятор 5V.Сетевой делитель напряжения создается с помощью двух резисторов 4.7k Ом, который подает опорное напряжение для встроенного усилителя ошибки. Затем усиленное выходное напряжение усилителя ошибки сравнивается с линейным линейным изменением напряжения на ТТ с помощью компаратора, в результате чего создается импульс ШИМ (широтно-импульсная модуляция).

Этот ШИМ далее подается на выходные транзисторы через триггер с импульсным управлением. Этот триггер импульсного рулевого управления синхронно переключается на выходе встроенного генератора.Этот импульс генератора также действует как импульс гашения, чтобы гарантировать, что оба транзистора никогда не включаются одновременно во время переходов. Значение CT контролирует длительность импульса гашения.

Теперь, как видно на принципиальной схеме, контакты 11 и 14 подключены к транзисторам TIP41 для возбуждения повышающего трансформатора. Когда выходной сигнал на выводе 14 ВЫСОКИЙ, транзистор Т1 включается, и ток течет от источника к земле через верхнюю половину трансформатора.И когда выходной сигнал на выводе 11 ВЫСОКИЙ, транзистор Т2 включается, и ток течет от источника к земле через нижнюю половину трансформатора. Поэтому мы получаем переменный ток на выходной клемме повышающего трансформатора.

SMPS | Схемы собственного производства

Если вы ищете вариант замены обычного сварочного трансформатора, сварочный инвертор – лучший выбор. Сварочный инвертор удобен и работает от постоянного тока. Текущий контроль поддерживается через потенциометр.

Автор: Dhrubajyoti Biswas

Использование топологии с двумя переключателями

При разработке сварочного инвертора я применил прямой инвертор с топологией с двумя переключателями. Здесь входное напряжение линии проходит через фильтр электромагнитных помех, сглаживая его с большой емкостью.

Однако, поскольку импульс тока включения имеет тенденцию быть высоким, необходимо наличие цепи плавного пуска. Поскольку переключение включено, и конденсаторы первичного фильтра заряжаются через резисторы, мощность дополнительно обнуляется путем включения реле.

В момент переключения питания используются IGBT-транзисторы, которые затем подаются через управляющий трансформатор с передним затвором TR2 с последующим формированием цепи с помощью регуляторов IC 7812.

Использование IC UC3844 для управления ШИМ

Схема управления, используемая в этом сценарии, – UC3844, которая очень похожа на UC3842 с пределом ширины импульса до 50% и рабочей частотой до 42 кГц.

Цепь управления питается от вспомогательного источника питания 17 В. Из-за высоких токов в обратной связи по току используется трансформатор Tr3.

Напряжение чувствительного регистра 4R7 / 2W более или менее равно токовому выходу. Выходной ток может дополнительно контролироваться потенциометром P1. Его функция заключается в измерении пороговой точки обратной связи, а пороговое напряжение на выводе 3 UC3844 составляет 1 В.

Одним из важных аспектов силового полупроводника является то, что он нуждается в охлаждении, и большая часть выделяемого тепла отводится в выходных диодах.

Верхний диод, состоящий из 2-х DSEI60-06A, должен выдерживать ток в среднем 50А и потери до 80 Вт.

Нижний диод, то есть STTh300L06TV1, также должен иметь средний ток 100 А и потери до 120 Вт. С другой стороны, общая максимальная потеря вторичного выпрямителя составляет 140 Вт. Выходной дроссель L1 дополнительно соединен с отрицательной шиной.

Это хороший сценарий, поскольку радиатор не имеет высокочастотного напряжения. Другой вариант – использовать диоды FES16JT или MUR1560.

Однако важно учитывать, что максимальный ток, протекающий по нижнему диоду, в два раза больше, чем ток верхнего диода.

Расчет потерь IGBT

По сути, расчет потерь IGBT является сложной процедурой, поскольку помимо проводящих потерь коммутационные потери также являются еще одним фактором.

Также каждый транзистор теряет около 50 Вт. Мост выпрямителя также теряет мощность до 30 Вт и устанавливается на тот же радиатор, что и IGBT, вместе с диодом сброса UG5JT.

Существует также возможность замены UG5JT на FES16JT или MUR1560. Потеря мощности диодов сброса также зависит от способа построения Tr1, хотя потеря меньше по сравнению с потерей мощности от IGBT. Мост выпрямителя также приводит к потере мощности около 30 Вт.

Кроме того, при подготовке системы важно помнить о масштабировании максимального коэффициента загрузки сварочного инвертора. Основываясь на измерении, вы можете быть готовы выбрать правильный размер датчика обмотки, радиатора и т. Д.

Еще один хороший вариант – добавить вентилятор, так как он будет контролировать тепло.

Принципиальная электрическая схема

Детали обмотки трансформатора

Переключающий трансформатор Tr1 обмотан двумя ферритовыми сердечниками EE, и они оба имеют центральную секцию колонки 16×20 мм.

Таким образом, общее поперечное сечение составляет 16×40 мм. Следует позаботиться о том, чтобы в зоне ядра не было воздушного зазора.

Хорошим вариантом было бы использовать первичную обмотку на 20 витков, обмотав ее 14 проводами по 0.Диаметр 5 мм.

Вторичная обмотка с другой стороны имеет шесть медных полос 36×0,55 мм. Трансформатор прямого привода Tr2, который спроектирован на малой паразитной индуктивности, следует процедуре трехфазной обмотки с тремя витыми изолированными проводами диаметром 0,3 мм и обмотками 14 витков.

Секция сердечника изготовлена ​​из h32 с диаметром средней колонны 16 мм и не оставляет зазоров.

Трансформатор тока Tr3 выполнен из дросселей подавления электромагнитных помех. В то время как первичный имеет только 1 ход, вторичный ранен с 75 ходами 0.4 мм проволока.

Важной проблемой является сохранение полярности обмоток. В то время как L1 имеет ферритовый сердечник EE, средняя колонна имеет поперечное сечение 16×20 мм с 11 витками медной полосы 36×0,5 мм.

Кроме того, общий воздушный зазор и магнитная цепь установлены на 10 мм, а его индуктивность составляет 12 мкГн куб.

Обратная связь по напряжению на самом деле не мешает сварке, но, безусловно, влияет на потребление и потерю тепла в режиме ожидания. Использование обратной связи по напряжению очень важно из-за высокого напряжения около 1000В.

Кроме того, ШИМ-контроллер работает с максимальным рабочим циклом, что увеличивает уровень потребляемой мощности, а также нагревательных компонентов.

310 В постоянного тока может быть извлечено из сети 220 В после выпрямления через мостовую сеть и фильтрации через пару электролитических конденсаторов 10 мкФ / 400 В.

Источник питания 12 В может быть получен из готового блока адаптера 12 В или построен дома с помощью информации, предоставленной здесь :

Алюминиевая сварочная цепь

Этот запрос был передан мне одним из преданных читателей этого блога мистерХосе. Вот детали требования:

Мой сварочный аппарат Fronius-TP1400 полностью функционален, и я не заинтересован в изменении его конфигурации. Эта машина, которая имеет возраст, является первым поколением инверторных машин.

Это базовое устройство для сварки покрытым электродом (сварка MMA) или газом вольфрамовой дугой (сварка TIG). Переключатель позволяет выбор.

Это устройство обеспечивает только постоянный ток, это очень подходит для сварки большого количества металлов.

Существует несколько металлов, таких как алюминий, из-за его быстрой коррозии при контакте с окружающей средой необходимо использовать пульсирующий переменный ток (прямоугольная волна от 100 до 300 Гц), что способствует устранению коррозии в циклах с инвертированной полярностью и поверните плавление в циклах прямой полярности.

Существует мнение, что алюминий не окисляется, но это неправильно, что происходит в тот момент, когда в нулевой момент, когда он вступает в контакт с воздухом, образуется тонкий слой окисления, который с тех пор сохраняет его от следующих последующих окисление.Этот тонкий слой усложняет сварочную работу, поэтому используется переменный ток.

Мое желание – сделать устройство, которое будет подключено, между клеммами моего сварочного аппарата постоянного тока и горелки, чтобы получить этот переменный ток в горелке.

Это то, где у меня возникают трудности, в момент создания этого преобразователя CC в AC. Я увлекаюсь электроникой, но не специалистом.

Так что я прекрасно понимаю теорию, я смотрю на ИС HIP4080 или аналогичную таблицу данных и вижу, что ее можно применить к моему проекту.

Но моя большая трудность состоит в том, что я не делаю необходимый расчет значений компонентов. Может быть, есть какая-то схема, которую можно применить или адаптировать, я не нахожу ее в интернете и не знаю, где искать, поэтому и прошу вашей помощи.

Конструкция

Для того, чтобы сварочный процесс мог устранить окисленную поверхность алюминия и обеспечить эффективный сварочный шов, существующий сварочный стержень и алюминиевая пластина могут быть интегрированы со ступенью привода полного моста , как показано ниже:

Rt, Ct можно рассчитать методом проб и ошибок, чтобы получить колебания мошек на любой частоте между 100 и 500 Гц.Для точной формулы вы можете обратиться к этой статье.

Th 15В вход может быть подан от любого адаптера 12В или 15В переменного тока в постоянный.

О Swagatam

Я инженер-электронщик (dipIETE), любитель, изобретатель, разработчик схем / печатных плат, производитель. Я также являюсь основателем веб-сайта: https://www.homemade-circuits.com/, где я люблю делиться своими инновационными идеями и учебными пособиями.
Если у вас есть запрос, связанный со схемой, вы можете взаимодействовать через комментарии, я буду очень рад помочь!

Схема цепи инвертора переменного тока с напряжением от 12 В до 220 В от

Мы все время сталкиваемся с перебоями в питании в наших домах или офисах. В то время мы обычно используем генератор или инвертор . Электрогенераторы используют бензин или дизельное топливо в качестве топлива, и они шумят. Мы не будем обсуждать генераторы здесь. Здесь речь пойдет об инверторе. Инверторы управляют питанием от батарей постоянного тока , например, от свинцово-кислотных аккумуляторных батарей. Эти инверторы сейчас повсеместно используются.Этот тип может использоваться для приложений средней мощности. Но для приборов большой мощности наиболее предпочтительны генераторы.

Наиболее распространенный тип инвертора, который мы видим в повседневной жизни, – это ИБП (источник бесперебойного питания) . Мы используем ИБП для поддержания работы ПК (персонального компьютера) в случае отключения электроэнергии. ИБП поддерживает подачу энергии, пока не разрядится батарея.

ИБП

– это система, которая преобразует постоянный ток в переменный. Таким образом, ИБП принимает мощность постоянного тока батареи в качестве входа и дает мощность переменного тока в качестве выхода.Сегодня мы собираемся построить 100 Вт 12 В постоянного тока в 220 В переменного тока . Эта схема проста и очень полезна.

Необходимые компоненты:

• +12 В аккумулятор
• 47 кОм резистор
• конденсатор 1000 мкФ (2 шт.)
• 4700 мкФ конденсатор
• горшок 10 кОм, резистор 1 кОм (2 шт.)
• резистор 10к (2шт)
• диоды In5408 (2 шт.)
• CD4047 IC
• 4,7 мкФ конденсатор
• Понижающий трансформатор (220 В – 12 В – 0-12 В (центральный отвод)) (10 А)
• IRF540N MOSFET (2 шт.)
• Провода

12v-0-12v 10Amp Понижающий трансформатор:

IRF540N MOSFET следует использовать с радиатором, не используйте MOSFET без надлежащего радиатора, без них MOSFET не может стоять.MOSFET здесь – это n-канальное расширение MOSFET.

Также используйте хороший провод. Если вы используете проволоку малого сечения, у вас будут потери, а при больших нагрузках они станут очень горячими и сгорят.

Объяснение схемы:

Схема 100-ваттного преобразователя постоянного тока в переменный приведена ниже. Мы использовали EasyEDA для рисования этой принципиальной схемы и рассмотрели учебное пособие «Как использовать EasyEDA для рисования и моделирования контуров».Вы также можете преобразовать эту принципиальную схему в схему печатной платы, как мы объяснили в руководстве EasyEDA, и построить этот проект на печатной плате.

Рабочее объяснение:

Ядром схемы является CD4047, чип ; этот чип здесь работает как нестабильный мультивибратор . Таким образом, чип генерирует тактовые импульсы с частотой 50 Гц. Эта частота выбирается конденсатором C2 и резистором R1. Период времени для сигнала дается как:

Т = 4.71 R1 * C2.

Теперь, чтобы получить частоту (1 / T) 50 Гц, нам нужно поиграть с указанными выше числами. Мы можем выбрать емкость в качестве постоянной и играть с сопротивлением для соответствующей частоты. Но если у вас нет осциллографа, чтобы настроить горшок на точное сопротивление, выберите ёмкость как 4.7 мкФ и сопротивление как 1 кОм. Это дает частоту 47 Гц, которая отлично подойдет для простых нагрузок. Если вы хотите получить точную частоту, вам нужно точно выбрать сопротивление.

Таким образом, микросхема генерирует тактовые импульсы, эти импульсы передаются в N-MOSFET для управления трансформатором.Трансформатор увеличивает напряжение от 12 до 230 В. Таким образом, каждый раз, когда импульс достигает логического элемента MOSFET, мы будем иметь полупериод 220 В на выходе. В следующем импульсе второй MOSFET срабатывает для второго полупериода 220В. Таким образом, при включении и выключении двух полевых МОП-транзисторов на частоте 50 Гц мы будем иметь выходной цикл 50 Гц с напряжением 220 В на стороне трансформатора.

Итак, мы сделали схему инвертора переменного тока напряжением от 12 В до 220 В .

,

Простые схемы синусоидальных инверторов

Ищете простые схемы синусоидальных инверторов, которые можно настроить в соответствии с вашими потребностями? Следующие идеи могут помочь вам в достижении ваших целей.

Синусоидальный инвертор – это устройство, которое преобразует постоянный ток (батареи, аккумуляторы) в переменный ток (обычно 220 В 50 Гц или синусоидально или с поправкой). Наш общий аварийный источник питания, общий аккумулятор постоянного тока в 220 В переменного тока. Проще говоря, инвертор – это устройство, которое преобразует постоянный ток в переменный ток.

Инвертор является очень хорошим выбором, будь то в отдаленной деревне, или в поле, или в случае отключения электроэнергии. Чаще всего в машинном отделении будет использоваться источник питания ИБП. В случае внезапного отключения электроэнергии преобразователь постоянного тока ИБП может быть преобразован в переменный ток для использования компьютером, чтобы предотвратить внезапное отключение питания из-за потери данных. ,

В этой статье будут представлены две относительно простые схемы синусоидальных инверторов. И это показывает, что заинтересованные друзья могут учиться, сделать это самостоятельно, чтобы сделать инвертор, действительно очень чувство выполненного долга.Одним из них является более распространенная принципиальная схема инвертора.

Выше сравнительно легко создать принципиальную электрическую схему инвертора, вы можете 12V DC напряжение питания инвертора 220V сетевое напряжение, цепь от BG2 и BG3 состоит из мультигармонического генератора для продвижения, а затем BG1 и BG2 привод для управления BG6 и BG7 работают. Цепь колебаний от группы источников питания BG5 и DW, так что выходная частота может быть более стабильной. В производстве трансформатора может использоваться обычно используемый двойной 12В выходной сетевой трансформатор.В соответствии с необходимостью выбрать соответствующую емкость батареи 12 В.

Ниже приведена электрическая схема высокоэффективного синусоидального инвертора, схема с питанием от батареи 12 В. Сначала с двойным напряжением модуля напряжения для блока питания операционного усилителя. Можно выбрать ICL7660 или MAX1044. Операционный усилитель 1 генерирует 50 Гц синусоидальной волны в качестве опорного сигнала. Операционный усилитель 2 в качестве инвертора. ОУ 3 и ОУ 4 в качестве гистерезисного компаратора. Фактически, операционный усилитель 3 и переключатель 1 составляют пропорциональный импульсный источник питания.Операционный усилитель 4 и переключатель 2 одинаковы. Частота его переключения нестабильна. В операционном усилителе 1 выходной сигнал имеет положительную фазу, операционный усилитель 3 и переключатель работают. В это время выход операционного усилителя 2 имеет отрицательную фазу. В это время операционный усилитель 4 имеет положительный входной потенциал (постоянная 0), чем отрицательный входной потенциал, поэтому выходная постоянная 1 операционного усилителя 4 отключается. В ОУ 1 выход отрицательной фазы, противоположный. Это позволяет двум переключателям работать попеременно.

Когда опорный сигнал, чем сигнал обнаружения, то есть операционный усилитель 3 или 4 отрицательного входного сигнала, чем положительный входной сигнал выше небольшого значения, выход компаратора равен 0, трубка переключателя разомкнута, а затем обнаружение Сигнал быстро увеличивается, когда сигнал обнаружения по сравнению с опорным сигналом выше небольшого значения, выход компаратора 1 отключается.Следует отметить, что компаратор имеет положительную обратную связь, когда схема переворачивается, что является характеристикой гистерезисного компаратора. Например, при условии, что опорный сигнал ниже, чем сигнал обнаружения, опорный сигнал сразу выше, чем сигнал обнаружения, в определенный момент, поскольку их различия близки друг к другу. Это «определенное значение» влияет на частоту переключения. Это ниже частота.

C3, C4 роль состоит в том, чтобы пропускать частоту тока свободного хода коммутатора и более низкую частоту сигнала 50 Гц для создания большего импеданса.С5 рассчитывается по формуле: 50 =. L обычно 70H, лучшее время для проведения теста. Так что С составляет около 0,15 мкм. Соотношение R4 и R3 должно быть строго равно 0,5, большое искажение формы волны значительно, маленький не может начаться, но будет довольно большим, а не маленьким. Максимальный ток трубки переключателя: I == 25A.

Существующий инвертор, есть два вида прямоугольных и синусоидальных волн. Выходной сигнал прямоугольной формы высокой эффективности инвертора, для использования синусоидальной мощности конструкции электрических приборов, в дополнение к небольшому количеству электрических приборов не применяются к большинству электрических приборов применимы, выходной синусоидальный инвертор не Есть такие недостатки, но есть неэффективные недостатки, как выбрать это нужно основываться на своих собственных потребностях.

Схема синусоидального инвертора с использованием Bubba Oscillator

В следующей статье рассматриваются способы построения схемы синусоидального инвертора с использованием Bubba Oscillator

Долгожданный инвертор синусоидальной волны с помощью BUBBA-генератора может быть распознан с помощью следующих точек:
Стадия, состоящая из двух 555 интегральных микросхем, настроена как генераторы ШИМ, где IC1 формирует генератор прямоугольных импульсов для ШИМ, в то время как IC2 формирует моностабильный генератор ШИМ в отношении входа модуляции, подаваемого на его вывод 5.
Вход модуляции синусоидальной волны на выводе 5 IC2 достигается путем использования генератора BUBBA, созданного с использованием четырех операционных усилителей от ИС LM324.
Произведенные синусоидальные импульсы устанавливаются с точностью 50 Гц и передаются на вывод 5 IC2 через общий коллектор BJT для еще большей обработки.
50 Гц для генератора Bubba размещается путем точного выбора R с помощью следующей формулы:

Перед тем, как учиться строить схему инвертора синусоидальной волны с помощью генератора Bubba, важно изучить кое-что о генераторе BUBBA

Генератор Bubba является уникальной формой фазового генератора.Идея использует 4 уровня, чтобы обеспечить невероятно устойчивую выходную частоту.

Доступность интегральных микросхем с четырьмя операционными усилителями делает процесс исполнения особенно легким. Каждый из 4-х операционных усилителей имеет соответствующую внешнюю RC-сеть для чипа.

Все эти сети добавляют сдвиг периода 45, чтобы получить общий сдвиг фазы 180, что, безусловно, требуется для позиционирования ответа в функции передачи в колебании. Приобретение 4 уровней также помогает поддерживать скорость изменения периода относительно времени, адекватно сокращенную для лучшей эффективности и баланса.

Как только сигнал пройдет через каждый операционный усилитель, выражение обратной связи (B на диаграмме на рисунке 1), вероятно, будет 1/4

Учитывая, что нам нужна подлинная часть ответа, A * B, из чтобы уравнение переноса стало сравнимым с одним, коэффициент усиления генератора Bubba должен быть равен 4. Генератор Bubba будет использовать преимущества операционных усилителей в топологии буферизации, чтобы избежать нагрузки между каждым операционным усилителем.

Стабильность частоты становится намного лучше на каждом последующем уровне.

Возможно, вы сможете настроить частоту на предыдущих этапах схемы, однако это может повлиять на эффективность. Например, общее гармоническое искажение после второй ступени может быть намного хуже по сравнению с четвертой ступенью.

В различных других программах, если более допустимое общее гармоническое искажение допустимо в макете, касание в предыдущей позиции может помочь вам сэкономить место и затраты, учитывая, что существенно меньше компонентов будет необходимо.

Простая схема инвертора чистой синусоидальной волны 500 ВА

Давайте попытаемся разработать предлагаемую простую схему инвертора чистой синусоидальной волны 500 ВА детально со следующими фактами: IC2 и IC3, в частности, разработаны в форме шага генератора ШИМ.

IC2 формирует высокочастотный генератор, необходимый для переключения сигнала ШИМ, который обрабатывается IC3.

Для работы с колебаниями IC2 требуется, чтобы IC3 подавался через сравнительную инструкцию синусоидальной волны на выводе № 5 или через управляющий вход правого IC 555.

Учитывая, что получение синусоидальной волны несколько сложнее по сравнению с треугольной волны, треугольник был одобрен, потому что он выглядел намного легче, тем не менее, работает в значительной степени аналог синусоидальной волны.

IC1 подключен как генератор треугольных волн, чей результат в конечном итоге применяется к выводу № 5 IC3 для построения ожидаемого среднеквадратичного синуса, аналогичного его выводу № 3.

Несмотря на это, вышеуказанные уточненные сигналы ШИМ должны модулироваться в двухтактной версии конструкции, чтобы сигналы могли заряжать трансформатор переменным рабочим током.

Это может потребоваться для создания вторичной сети, состоящей из одинаково положительных и отрицательных полупериодов.

IC 4017 вводится в основном для включения этой функции.

Микросхема генерирует последовательный выходной сигнал от своего вывода № 2 до контакта № 4, от контакта № 7 до контакта № 3 и возврата к контакту № 2, в соответствии почти со всеми сторонами восходящего импульса на контакте № 14. Этот импульс создается на выходе IC2, который в основном определяется с частотой 200 Гц, чтобы гарантировать, что на выходах IC4017 будет 50 Гц на всем протяжении последовательности от вышеупомянутых выводов.

Штырь № 4 и штырь № 3 специально игнорируются, поскольку для создания «мертвой зоны» вокруг затворов устанавливаются соответствующие транзисторы / мошки, подключенные к соответствующим выходам IC4017.

Это мертвое время обеспечивает то, что опоры ни в коем случае не включаются коллективно, возможно, даже на наносекунду в периоды переключения, тем самым гарантируя благополучие гаджетов.

Работающие положительные выходы на выводах № 2 и 7 активируют соответствующие помехи, которые затем заставляют трансформатор насыщаться источником переменного тока, включенным в определенную обмотку.

Это приводит к появлению приблизительно 330+ В переменного тока на вторичной обмотке трансформатора.

Тем не менее, это напряжение вполне может быть прямоугольной волной с чрезмерным среднеквадратичным значением, если его нельзя обработать с помощью ШИМ от IC3.

Транзистор T1 вместе с его коллекторным диодом применяется с импульсами ШИМ таким образом, что Т1 в этой точке работает, и заземляет базовые напряжения на выходных клеммах в соответствии с информацией ШИМ.

Это способствует получению выходных данных, которые могут быть точным воспроизведением примененной полностью оптимизированной подачи ШИМ ….. создание абсолютно вытравленного синусоидального сигнала переменного тока.

Объясненная схема инвертора чистой синусоидальной волны 500 ВА обладает другими преимуществами, например, схемой изменения выходного напряжения вручную.

Пара транзисторов BC108 размещена для регулирования степени напряжения коммутации затвора усилителей, базовый ток этих конкретных транзисторов исходит от крошечной измерительной обмотки на трансформаторе, которая подает требуемые данные измерения выходного напряжения на транзисторы.

В случае, если выходное напряжение должно превысить ожидаемую нормальную интенсивность, базовое напряжение вышеупомянутых транзисторов можно было бы перестроить и сократить, отрегулировав предустановку 5K, что приведет к снижению проводимости мосфитов, в конечном итоге выпрямляя вывод переменного тока в предпочтительные границы.

Транзистор BD135 вместе со своим базовым стабилитроном обеспечивает стабилизированное напряжение для задействованной электроники для обеспечения постоянного выходного сигнала ШИМ от соответствующих микросхем.

Используя IRF1404, являясь мощными, инвертор способен выдавать чистую синусоидальную волну примерно от 300 до 5000 Вт.

Представлено Рави Сингхом

Было обнаружено несколько недостатков и недостатков при тщательной проверке вышеуказанных деталей схемы. Импровизированная схема (надеюсь) представлена ​​ниже.

Вышеупомянутая схема инвертора чистой синусоидальной волны 500 ВА может быть еще более усовершенствована с использованием функции автоматической коррекции выхода, как указано ниже. Это выполняется введением стадии оптопары LED / LDR.

Автор: alexxlab