Circuito de corrección automática de voltaje de salida del inversor

Circuito de corrección automática de voltaje de salida del inversor

El problema común con muchos inversores de bajo costo es su incapacidad para ajustar el voltaje de salida con respecto a las condiciones de carga. Con tales inversores, el voltaje de salida tiende a aumentar con cargas menores y cae con cargas crecientes.

Las ideas de circuitos explicadas aquí se pueden agregar a cualquier inversor ordinario para compensar y regular sus condiciones de voltaje de salida variables en respuesta a cargas variables.

Diseño # 1: Corrección RMS automática usando PWM

El primer circuito a continuación puede considerarse quizás un enfoque ideal para implementar una corrección de salida automática independiente de la carga utilizando PWM de un IC 555.



circuito de corrección RMS de salida del inversor automático

El circuito que se muestra arriba se puede usar efectivamente como un convertidor RMS activado por carga automática y podría aplicarse en cualquier inversor ordinario para el propósito previsto.

El IC 741 funciona como un seguidor de voltaje y actúa como un búfer entre el voltaje de retroalimentación de salida del inversor y el circuito del controlador PWM.

Las resistencias conectadas con el pin # 3 del IC 741 son configurado como un divisor de voltaje , que reduce adecuadamente la salida de CA alta de la red a un potencial proporcionalmente más bajo que varía entre 6 y 12 V, según el estado de salida del inversor.

Los dos El circuito IC 555 está configurado para funcionar como controlador PWM modulado. La entrada modulada se aplica en el pin # 5 del IC2, que compara la señal con las ondas triangulares en su pin # 6.

Esto da como resultado la generación de la salida PWM en su pin # 3 que varía su ciclo de trabajo en respuesta a la señal de modulación en el pin # 5 del IC.

Un potencial creciente en este pin n. ° 5 da como resultado PWM o PWM de toda la generación con ciclos de trabajo más altos, y viceversa.

Esto implica que cuando el opamp 741 responde con un potencial creciente debido a una salida en aumento del inversor hace que la salida de IC2 555 amplíe sus pulsos PWM, mientras que cuando la salida del inversor cae, el PWM se estrecha proporcionalmente en el pin # 3 de IC2.

Configurando el PWM con Mosfets.

Cuando los PWM de autocorrección anteriores se integran con las compuertas mosfet de cualquier inversor, el inversor podrá controlar su valor RMS automáticamente en respuesta a las condiciones de carga.

Si la carga excede el PWM, la salida del inversor tenderá a bajar, lo que hará que los PWM se ensanchen, lo que a su vez hará que el mosfet se encienda con más fuerza y ​​conduzca el transformador con más corriente, compensando así el exceso de corriente de la carga.

Diseño # 2: usando opamp y transistor

La siguiente idea analiza una versión opamp que se puede agregar con inversores ordinarios para lograr una regulación automática del voltaje de salida en respuesta a cargas variables o voltaje de la batería.

La idea es simple, tan pronto como el voltaje de salida cruza un umbral de peligro predeterminado, se activa un circuito correspondiente que a su vez apaga los dispositivos de potencia del inversor de manera consistente, lo que resulta en un voltaje de salida controlado dentro de ese umbral particular.

El inconveniente de usar un transistor podría ser el problema de la histéresis involucrado que podría hacer que la conmutación sea bastante más amplia, lo que resultará en una regulación de voltaje no tan precisa.

Los Opamps, por otro lado, pueden ser inmensamente precisos, ya que cambiarían la regulación de salida dentro de un margen muy estrecho, manteniendo el nivel de corrección ajustado y preciso.

El circuito de corrección de voltaje de carga automática del inversor simple que se presenta a continuación podría usarse eficazmente para la aplicación propuesta y para regular la salida de un inversor dentro de cualquier límite deseado.

El circuito de corrección de voltaje del inversor propuesto se puede entender con la ayuda de los siguientes puntos:

Un solo amplificador operacional realiza la función de un comparador y un detector de nivel de voltaje.

Operación del circuito

La CA de alto voltaje de la salida del transformador se reduce utilizando una red de divisor de potencial a aproximadamente 14V.

Este voltaje se convierte en el voltaje de funcionamiento así como en el voltaje de detección del circuito.

El voltaje reducido usando un divisor de potencial corresponde proporcionalmente en respuesta al voltaje variable en la salida.

El pin3 del opamp se establece en un voltaje de CC equivalente correspondiente al límite que debe controlarse.

Esto se hace alimentando el voltaje límite máximo deseado al circuito y luego ajustando el valor preestablecido de 10k hasta que la salida simplemente suba y active el transistor NPN.

Una vez que se realiza la configuración anterior, el circuito está listo para integrarse con el inversor para las correcciones previstas.

Como se puede ver, el colector del NPN debe estar conectado con las puertas de los mosfets del inversor que son responsables de alimentar el transformador inversor.

Esta integración asegura que siempre que el voltaje de salida tiende a cruzar el límite establecido, el NPN activa la conexión a tierra de las puertas de los mosfets y, por lo tanto, restringe cualquier aumento adicional del voltaje, el disparo ON / OFF continúa infinitamente mientras el voltaje de salida se mantenga zona peligrosa.

Debe tenerse en cuenta que la integración NPN sería compatible solo con mosfets de canal N, si el inversor lleva mosfets de canal P, la configuración del circuito necesitaría una inversión completa del transistor y los pines de entrada del opamp.

Además, la tierra del circuito debe hacerse común con el negativo de la batería del inversor.

Diseño # 3: Introducción

Este circuito me lo solicitó uno de mis amigos, el señor Sam, cuyos constantes recordatorios me impulsaron a diseñar este concepto muy útil para aplicaciones de inversores.

El circuito inversor independiente de carga / salida corregida o salida compensada que se explica aquí es bastante solo a nivel de concepto y no ha sido prácticamente probado por mí, sin embargo, la idea parece factible debido a su diseño simple.

Operación del circuito

Si miramos la figura, vemos que todo el diseño es básicamente un circuito generador PWM simple construido alrededor del IC 555.

Sabemos que en este diseño estándar de 555 PWM, los pulsos de PWM se pueden optimizar cambiando la relación de R1 / R2.

Este hecho se ha aprovechado apropiadamente aquí para la aplicación de corrección de voltaje de carga de un inversor.
Un optoacoplador fabricado sellando un LED / LDR Se ha utilizado una disposición, donde el LDR del opto- se convierte en una de las resistencias en el 'brazo' PWM del circuito.

El LED del optoacoplador se ilumina a través del voltaje de la salida del inversor o las conexiones de carga.

El voltaje de la red se cae adecuadamente usando C3 y los componentes asociados para alimentar el opto LED.

Después de integrar el circuito a un inversor, cuando el sistema está alimentado (con la carga adecuada conectada), el valor RMS puede medirse en la salida y el valor predeterminado P1 puede ajustarse para que el voltaje de salida sea lo suficientemente adecuado para la carga.

Como instalar

Esta configuración es probablemente todo lo que se necesitaría.

Ahora suponga que si aumenta la carga, el voltaje tenderá a caer en la salida, lo que a su vez hará que la intensidad del LED óptico disminuya.

La disminución en la intensidad del LED hará que el IC optimice sus pulsos PWM de manera que el RMS del voltaje de salida aumente, haciendo que el nivel de voltaje también suba hasta la marca requerida, esta iniciación también afectará la intensidad del LED que ahora se iluminará y, por lo tanto, finalmente alcanzará un nivel optimizado automáticamente que equilibrará correctamente las condiciones de voltaje de carga del sistema en la salida.

Aquí, la relación de marca está destinada principalmente a controlar el parámetro requerido, por lo tanto, el opto debe colocarse adecuadamente a la izquierda o al brazo derecho de la imagen mostrada. Control PWM sección del IC.

El circuito se puede probar con el diseño del inversor que se muestra en este circuito inversor de 500 vatios

Lista de partes

  • R1 = 330 K
  • R2 = 100 K
  • R3, R4 = 100 ohmios
  • D1, D2 = 1N4148,
  • D3, D4 = 1N4007,
  • P1 = 22K
  • C1, C2 = 0.01uF
  • C3 = 0,33 uF / 400 V
  • OptoCoupler = Hecho en casa, sellando un LED / LDR cara a cara dentro de un recipiente a prueba de luz.

PRECAUCIÓN: EL DISEÑO PROPUESTO NO ESTÁ AISLADO DEL VOLTAJE DE LA RED DEL INVERSOR, TENGA EXTREMA PRECAUCIÓN DURANTE LOS PROCEDIMIENTOS DE PRUEBA Y CONFIGURACIÓN.




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