220V DC kuni 220V AC: DIY inverter 2. osa: 17 sammu

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Tere kõigile. Loodan, et olete kõik terved ja terved. Selles juhendatavas näitan teile, kuidas ma tegin selle alalisvoolu vahelduvvoolu muunduri, mis teisendab 220 V alalispinge 220 V vahelduvpingeks. Siin genereeritud vahelduvpinge on ruudu laine signaal, mitte puhas siinusignaal. See projekt on jätk minu eelvaateprojektile, mille eesmärk oli muuta 12V alalisvool 220V alalisvooluks. Enne selle juhendamise jätkamist on tungivalt soovitatav külastada minu eelmist projekti. Minu DC -DC muunduri projekti link on järgmine:

www.instructables.com/id/200Watts-12V-to-2…

See süsteem muudab 220 V alalisvoolu 220 V pingeks ja vahelduvaks signaaliks 50 Hz juures, mis on enamikus riikides kaubanduslik vahelduvvoolu sagedus. Vajadusel saab sagedust hõlpsalt reguleerida 60 hertsini. Selle saavutamiseks olen kasutanud täielikku H -silla topoloogiat, kasutades 4 kõrgepinge MOSFETS -i.

Saate lühiajaliselt kasutada mis tahes kaubanduslikku seadet võimsusega 150 vatti ja umbes 200 vatti. Olen seda vooluringi edukalt testinud mobiililaadijate, kompaktluminofoorlampide, sülearvuti laadija ja lauaventilaatoriga ning kõik need töötavad selle disainiga hästi. Ka ventilaatori töötamise ajal ei kostnud suminat. Tänu alalisvoolu muunduri suurele efektiivsusele on selle süsteemi tühikäigu voolutarve vaid umbes 60 milliampi.

Projekt kasutab väga lihtsaid ja hõlpsasti hankitavaid komponente ning mõned neist on isegi vanadest arvuti toiteallikatest päästetud.

Nii et alustame viivitamata ehitusprotsessiga!

HOIATUS: See on kõrgepinge projekt ja võib teile surmava šoki põhjustada, kui te pole ettevaatlik. Proovige seda projekti ainult siis, kui olete kõrgepinge käsitsemisega hästi kursis ja teil on kogemusi elektrooniliste vooluahelate valmistamisel. ÄRGE proovige, kui te ei tea, mida teete

Tarvikud

1. IRF840 N kanaliga MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 mosfeti draiver IC - 2
4. 16 kontaktiga IC alus (valikuline) -1
5. 8 kontaktiga IC alus (valikuline) - 1
6. 0,1 uF keraamiline kondensaator - 2
7. 10uF elektrolüütkondensaator - 1
8. 330uF 200 -voldine elektrolüütkondensaator - 2 (päästsin need SMPS -ist)
9. 47uF elektrolüütkondensaator - 2
10. 1N4007 üldotstarbeline diood - 2
11. 100K takisti -1
12. 10K takisti - 2
13. 100 oomi takisti -1
14. 10 oomi takisti - 4
15. 100K muutuv takisti (eelseadistatud/ trimpot) - 1
16. Kruviklemmid - 2
17. Veroboard või perfboard
18. Juhtmete ühendamine
19. Jootekomplekt
20. Multimeeter
21. Ostsilloskoop (valikuline, kuid aitab täpsustada sagedust)

Samm: koguge kõik vajalikud osad

Oluline on kõigepealt koguda kokku kõik vajalikud osad, et saaksime projektiga kiiresti edasi liikuda. Neist mõned komponendid on päästetud vanast arvuti toiteallikast.

Samm: Kondensaatoripank

Siin mängib olulist rolli kondensaatoripank. Selles projektis muundatakse kõrgepinge alalisvool kõrgepinge vahelduvvooluks, seega on oluline, et alalisvoolu toide oleks sujuv ja ilma kõikumisteta. Siin hakkavad mängima need suured lihakad kondensaatorid. SMPSilt sain kaks 330uF 200V nimivõimsusega kondensaatorit. Nende järjestikune ühendamine annab mulle ja samaväärse mahtuvuse umbes 165 uF ja suurendab pinget kuni 400 volti. Kondensaatorite seeria kombinatsiooni kasutades väheneb ekvivalentne mahtuvus, kuid pingepiir suureneb. See lahendas minu rakenduse eesmärgi. Kõrgepinge alalisvoolu tasandab see kondensaatoripank. See tähendab, et saame püsiva vahelduvvoolu signaali ja pinge jääb käivitamisel või koormuse äkilise kinnitamise või lahtiühendamise ajal üsna konstantseks.

HOIATUS: Need kõrgepinge kondensaatorid suudavad oma laengut säilitada pikka aega, see võib kesta kuni mitu tundi! Nii et proovige seda projekti teha ainult siis, kui teil on hea elektroonika taust ja teil on kogemusi kõrgepinge käsitsemisel. Tehke seda omal vastutusel

3. samm: komponentide paigutuse otsustamine

Kuna teeme seda projekti veroboardil, on oluline, et kõik komponendid oleksid strateegiliselt paigutatud nii, et asjakohased komponendid oleksid üksteisele lähemal. Sel viisil on jootejäljed minimaalsed ja kasutatakse vähem hüppajajuhtmeid, muutes disaini korralikumaks.

4. samm: ostsillaatori sektsioon

50 Hz (või 60 Hz) signaali genereerib populaarne PWM IC-SG3525N koos RC ajastuskomponentide kombinatsiooniga.

SG3525 IC töö kohta lisateabe saamiseks on siin link IC andmelehele:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

50 Hz vahelduva väljundi saamiseks peaks sisemine võnkesagedus olema 100 Hz, mille saab määrata, kasutades Rt umbes 130 KHz ja Ct võrdub 0,1 uF. Sageduse arvutamise valem on esitatud IC andmelehel. 100 oomi takistit tihvtide 5 ja 7 vahel kasutatakse lülituste vahele väikese surnuaja lisamiseks, et tagada lülituskomponentide (MOSFETS) ohutus.

Samm: MOSFETi draiveriosa

Kuna kõrgepinge alalisvoolu lülitatakse MOSFET -ide kaudu, ei ole võimalik SG3525 väljundeid otse MOSFET -i väravaga ühendada, samuti pole N -kanaliga MOSFET -i lülitamine vooluahela kõrgel küljel lihtne ja nõuab nõuetekohast alglaadimisskeemi. Kõike seda saab tõhusalt käsitseda MOSFET -draiveriga IC IR2104, mis on võimeline juhtima/ vahetama MOSFET -e, mis võimaldavad pinget kuni 600 volti. See muudab IC sobivaks kasutamiseks. Kuna IR2104 on poolsilla MOSFET -draiver, vajame täieliku silla juhtimiseks kahte neist.

IR2104 andmelehe leiate siit:

www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2104-DS-v…

6. samm: H -silla sektsioon

H -sild on see, mis vastutab alternatiivse koormuse kaudu voolu suuna muutmise eest, aktiveerides ja desaktiveerides antud MOSFETS -i komplekti.

Selle toimingu jaoks olen valinud IRF840 N kanaliga MOSFET -id, mis suudavad taluda kuni 500 volti maksimaalse vooluga 5 amprit, mis on meie rakenduse jaoks enam kui piisav. H -sild on see, mis ühendatakse otse vahelduvvoolu seadmega.

Selle MOSFETi andmeleht on toodud allpool:

www.vishay.com/docs/91070/sihf840.pdf

Samm: vooluringi testimine leivaplaadil

Enne komponentide jootmist on alati hea testida vooluahelat leivaplaadil ja parandada kõik vead või vead, mis võivad üles hiilida. Leivaplaadi testis panin kõik kokku vastavalt skeemile (esitatud hilisemas etapis) ja kontrollisin väljundi vastust DSO abil. Esialgu katsetasin süsteemi madalpingega ja alles pärast selle toimimise kinnitamist katsetasin seda kõrgepinge sisendiga

8. samm: leivaplaadi test on lõpetatud

Testkoormusena kasutasin koos leivaplaadi seadistuse ja 12 V pliiakuga väikest 60 -vatist ventilaatorit. Mul olid ühendatud multimeetrid, et mõõta aku väljundpinget ja voolu. Mõõtmised on vajalikud, et veenduda ülekoormuse puudumises ja ka efektiivsuse arvutamiseks.

9. samm: vooluahela skeem ja skemaatiline fail

Allpool on kogu projekti skeem ja koos sellega olen lisanud teie jaoks viitamiseks skemaatilise faili EAGLE. Muutke ja kasutage seda oma projektide jaoks.

Samm: jootmisprotsessi alustamine Veroboardil

Disaini testimisel ja kontrollimisel liigume nüüd jootmisprotsessi juurde. Esiteks olen jootnud kõik ostsillaatori sektsiooni puudutavad komponendid.

Samm 11: MOSFET -draiverite lisamine

MOSFET draiveri IC baas ja alglaadimisrihma komponendid olid nüüd joodetud

12. samm: IC sisestamine oma kohale

Paigaldamise ajal olge ettevaatlik IC orientatsiooni suhtes. Otsige tihvti viite saamiseks IC -lt sälku

Samm 13: Kondensaatoripanga jootmine

14. samm: H -silla MOSFET -ide lisamine

H -silla 4 MOSFET -i on joodetud oma kohale koos nende praeguste piiravate väravtakistustega 10 Ohm ja koos kruviklemmidega, et hõlpsalt ühendada sisend alalispinge ja vahelduvvoolu väljundpinge.

Samm: täitke moodul

Nii näeb kogu moodul välja pärast jootmisprotsessi lõppu. Pange tähele, kuidas enamik ühendusi on tehtud jootejälgede ja väga väheste hüppajajuhtmete abil. Olge kõrgepingeohu tõttu ettevaatlik lahtiste ühenduste suhtes.

16. samm: täielik inverter DC-DC muundurimooduliga

Inverter on nüüd komplekteeritud, mõlemad moodulid on komplekteeritud ja üksteisega ühendatud. See on edukalt töötanud sülearvuti laadimisel ja väikese lauaventilaatori toitel.

Loodan, et teile meeldib see projekt:)

Jagage julgelt oma kommentaare, kahtlusi ja tagasisidet allpool olevas kommentaaride jaotises. Vaadake täielikku juhendit ja tehke videost projekti ja selle koostamise olulisemaid üksikasju ning kui olete seal, kaaluge minu kanali tellimist:)