Inversor PWM con circuito IC TL494

Inversor PWM con circuito IC TL494

En la siguiente publicación se presenta un circuito inversor de onda sinusoidal modificada muy simple pero altamente sofisticado. El uso del PWM IC TL494 no solo hace que el diseño sea extremadamente económico con el recuento de piezas, sino también altamente eficiente y preciso.

Usando TL494 para el diseño

los IC TL494 es un IC PWM especializado y está diseñado idealmente para adaptarse a todo tipo de circuitos que requieren salidas precisas basadas en PWM.

El chip tiene todas las características necesarias integradas para generar PWM precisos que se pueden personalizar según las especificaciones de la aplicación del usuario.



Aquí discutimos un circuito inversor de onda sinusoidal modificada basado en PWM versátil que incorpora el IC TL494 para el procesamiento PWM avanzado requerido.

Con referencia a la figura anterior, las diversas funciones de asignación de pines del IC para implementar las operaciones del inversor PWM pueden entenderse con los siguientes puntos:

Función de asignación de pines del IC TL494

El pin # 10 y el pin # 9 son las dos salidas del IC que están dispuestas para trabajar en tándem o en una configuración de tótem, lo que significa que ambos pines nunca se volverán positivos juntos, sino que oscilarán alternativamente de voltaje positivo a cero, es entonces cuando el pin # 10 es positivo, el pin # 9 leerá cero voltios y viceversa.

El IC está habilitado para producir la salida del tótem anterior al vincular el pin # 13 con el pin # 14, que es el pin de salida de voltaje de referencia del IC establecido en + 5V.

Por lo tanto, siempre que el pin # 13 esté equipado con esta referencia de + 5V, permite que el IC produzca salidas de conmutación alternativamente, sin embargo, si el pin # 13 está conectado a tierra, las salidas del IC se ven forzadas a cambiar en modo paralelo (modo de un solo extremo), lo que significa que ambas salidas pin10 / 9 comenzarán a cambiar juntas y no alternativamente.

El pin 12 del IC es el pin de suministro del IC que se puede ver conectado a la batería a través de resistencias de 10 ohmios que filtran cualquier posible pico o una sobretensión de encendido para el IC.

El pin # 7 es la tierra principal del IC, mientras que el pin # 4 y el pin # 16 están conectados a tierra para algunos propósitos específicos.

El pin # 4 es el DTC o el pinout de control de tiempo muerto del IC que determina el tiempo muerto o el espacio entre los períodos de encendido de las dos salidas del IC.

Por defecto, debe estar conectado a tierra para que el IC genere un período mínimo para el 'tiempo muerto', sin embargo, para lograr períodos de tiempo muerto más altos, este pinout se puede suministrar con un voltaje externo variable de 0 a 3.3V que permite una línea lineal tiempo muerto controlable de 0 a 100%.

El pin # 5 y el pin # 6 son los pines de frecuencia del IC que deben estar conectados con una red externa Rt, Ct (resistencia, condensador) para configurar la frecuencia requerida a través de los pines de salida del IC.

Cualquiera de los dos puede modificarse para ajustar la frecuencia requerida, en el circuito inversor modificado PWM propuesto empleamos una resistencia variable para habilitar la misma. Se puede ajustar para lograr una frecuencia de 50Hz o 60Hz en los pines 9/10 del IC según los requisitos, por parte del usuario.

El IC TL 494 cuenta con una red opamp gemela configurada internamente como amplificadores de error, que están posicionados para corregir y dimensionar los ciclos de trabajo de conmutación de salida o los PWM según las especificaciones de la aplicación, de modo que la salida produzca PWM precisos y garantice una personalización RMS perfecta para la etapa de salida.

Función de amplificador de error

Las entradas de los amplificadores de error se configuran a través de los pines 15 y 16 para uno de los amplificadores de error y los pines 1 y 2 para el segundo amplificador de error.

Normalmente, solo se utiliza un amplificador de error para la configuración automática de PWM, y el otro amplificador de error se mantiene inactivo.

Como se puede ver en el diagrama, el amplificador de error con las entradas en el pin 15 y el pin 16 se desactiva conectando a tierra el pin 16 no inversor y conectando el pin 15 inversor a + 5V con el pin 14.

Por lo tanto, internamente, el amplificador de error asociado con los pines anteriores permanece inactivo.

Sin embargo, el amplificador de error que tiene el pin1 y el pin2 como entradas se usa efectivamente aquí para la implementación de la corrección de PWM.

La figura muestra que el pin 1, que es la entrada no inversora del amplificador de error, está conectado al pin de referencia de 5 V # 14, a través de un divisor de potencial ajustable usando un potenciómetro.

La entrada inversora está conectada con el pin3 (pin de retroalimentación) del IC, que en realidad es la salida de los amplificadores de error, y permite que se forme un bucle de retroalimentación para el pin1 del IC.

La configuración anterior pin1 / 2/3 permite que los PWM de salida se establezcan con precisión ajustando el potenciómetro del pin # 1.

Con esto concluye la guía principal de implementación de pines n para el inversor de onda sinusoidal modificada discutido usando el IC TL494.

Etapa de potencia de salida del inversor

Ahora, para la etapa de potencia de salida, podemos visualizar un par de mosfets en uso, impulsados ​​por una etapa de empuje y extracción BJT de búfer.

La etapa BJT garantiza una plataforma de conmutación ideal para los mosfets al proporcionarles a los mosfets problemas mínimos de inductancia parásita y una descarga rápida de la capacitancia interna de los fets. Las resistencias de compuerta en serie evitan que los transitorios intenten ingresar al feto, lo que garantiza que las operaciones sean completamente seguras y eficientes.

Los desagües mosfet están conectados con un transformador de potencia que podría ser un transformador con núcleo de hierro ordinario que tiene una configuración primaria de 9-0-9V si la batería del inversor tiene una capacidad nominal de 12V, y la secundaria podría ser de 220V o 120V según las especificaciones del país del usuario. .

La potencia del inversor está determinada básicamente por la potencia del transformador y la capacidad AH de la batería, uno puede modificar estos parámetros según la elección individual.

Usando transformador de ferrita

Para fabricar un inversor de onda sinusoidal PWM compacto, el transformador de núcleo de hierro se puede reemplazar por un transformador de núcleo de ferrita. Los detalles de bobinado para el mismo se pueden ver a continuación:

Usando alambre de cobre súper esmaltado:

Primario: enrolle el grifo central de 5 x 5 vueltas, utilizando 4 mm (dos hilos de 2 mm enrollados en paralelo)

Secundario: Viento 200 a 300 vueltas de 0,5 mm

Núcleo: cualquier núcleo EE adecuado que sea capaz de acomodar cómodamente estos devanados.

Circuito inversor de puente completo TL494

El siguiente diseño se puede utilizar para hacer un circuito inversor de puente completo o puente H con IC TL 494.

Como se puede ver, una combinación de mosfets de canal p y canal n se usa para crear la red de puente completo, lo que simplifica las cosas y evita la compleja red de capacitores de arranque, que normalmente se vuelve necesaria para inversores de puente completo que solo tienen mosfet de n canal.

Sin embargo, la incorporación de mosfets de canal p en el lado alto y un canal n en el lado bajo hace que el diseño sea propenso a problemas de disparos.

Para evitar el disparo, se debe asegurar un tiempo muerto suficiente con el IC TL 494, y así evitar cualquier posibilidad de esta situación.

Las compuertas IC 4093 se utilizan para garantizar el perfecto aislamiento de los dos lados de la conducción del puente completo y la correcta conmutación del primario del transformador.

Resultados de la simulación




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