3 Sirkuit Inverter Sinewave Murni SG3525 Daya Tinggi

Posting tersebut menjelaskan 3 rangkaian inverter gelombang sinus 12V yang kuat namun sederhana menggunakan satu IC SG 3525. Rangkaian pertama dilengkapi dengan fitur deteksi dan pemutusan baterai rendah, dan fitur pengaturan tegangan keluaran otomatis.

Sirkuit ini diminta oleh salah satu pembaca blog ini yang tertarik. Mari pelajari lebih lanjut tentang permintaan dan fungsi sirkuit.

Desain # 1: Sinus Modifikasi Dasar

Di salah satu posting sebelumnya saya membahas pin out fungsi IC 3525 Dengan menggunakan data tersebut, saya merancang rangkaian berikut yang meskipun cukup standar dalam konfigurasinya, termasuk fitur penghentian baterai yang rendah dan juga peningkatan regulasi keluaran otomatis.

Penjelasan berikut akan memandu kita melalui berbagai tahapan rangkaian, mari kita pelajari:

Seperti dapat disaksikan dalam diagram yang diberikan, ICSG3525 dipasang dalam mode generator / osilator PWM standar di mana frekuensi osilasi ditentukan oleh C1, R2 dan P1.

P1 dapat disesuaikan untuk memperoleh frekuensi yang akurat sesuai spesifikasi aplikasi yang diperlukan.

Kisaran P1 adalah dari 100Hz hingga 500 kHz, di sini kami tertarik pada nilai 100 Hz yang pada akhirnya memberikan 50Hz di dua output pada pin # 11 dan Pin # 14.

Dua output di atas berosilasi secara bergantian dengan cara dorong tarik (tiang totem), mendorong mosfet yang terhubung ke saturasi pada frekuensi tetap - 50 Hz.

MOSFET sebagai tanggapan, 'dorong dan Tarik tegangan / arus baterai melintasi dua belitan transformator yang pada gilirannya menghasilkan AC listrik yang diperlukan pada belitan keluaran transformator.

Tegangan puncak yang dihasilkan pada keluaran akan sekitar 300 Volt yang harus disesuaikan menjadi sekitar 220V RMS menggunakan meteran RMS berkualitas baik dan dengan menyesuaikan P2.

P2 sebenarnya menyesuaikan lebar pulsa pada pin # 11 / # 14, yang membantu menyediakan RMS yang diperlukan pada keluaran.

Fitur ini memfasilitasi bentuk gelombang sinus termodifikasi yang dikontrol PWM pada keluaran.

Fitur Pengaturan Tegangan Output Otomatis

Karena IC memfasilitasi kontrol pin-out PWM, pin-out ini dapat dimanfaatkan untuk mengaktifkan pengaturan keluaran otomatis dari sistem.

Pin # 2 adalah input penginderaan dari Opamp kesalahan internal internal, biasanya tegangan pada pin ini (non inv.) Tidak boleh meningkat di atas tanda 5.1V secara default, karena pin inv # 1 ditetapkan pada internal 5.1V.

Selama pin # 2 berada dalam batas tegangan yang ditentukan, fitur koreksi PWM tetap tidak aktif, namun saat tegangan pada pin # 2 cenderung naik di atas 5,1V, pulsa output kemudian dipersempit dalam upaya untuk memperbaiki dan menyeimbangkan tegangan keluaran yang sesuai.

Trafo penginderaan kecil TR2 digunakan di sini untuk memperoleh tegangan sampel output, tegangan ini diperbaiki dengan tepat dan diumpankan ke pin # 2 dari IC1.

P3 diatur sedemikian rupa sehingga tegangan makan tetap jauh di bawah batas 5.1V ketika tegangan keluaran RMS sekitar 220V. Ini mengatur fitur pengaturan otomatis sirkuit.

Sekarang jika karena alasan apapun tegangan output cenderung naik di atas nilai yang ditetapkan, fitur koreksi PWM aktif dan tegangan berkurang.

Idealnya P3 harus diatur sedemikian rupa sehingga tegangan keluaran RMS ditetapkan pada 250V.

Jadi jika tegangan di atas turun di bawah 250V, koreksi PWM akan mencoba menariknya ke atas, dan sebaliknya, ini akan membantu mendapatkan pengaturan output dua arah,

Penyelidikan yang cermat akan menunjukkan bahwa penyertaan R3, R4, P2 tidak ada artinya, ini dapat dihapus dari sirkuit. P3 hanya dapat digunakan untuk mendapatkan kontrol PWM yang diinginkan pada keluaran.

Fitur Pemutusan Baterai Rendah

Fitur praktis lainnya dari sirkuit ini adalah kemampuan cut off baterai rendah.

Sekali lagi pengenalan ini menjadi mungkin karena fitur shut down built-in dari IC SG3525.

Pin # 10 dari IC akan merespon sinyal positif dan akan mematikan output sampai sinyal terhambat.

Opamp 741 disini berfungsi sebagai detektor tegangan rendah.

P5 harus diatur sedemikian rupa sehingga output 741 tetap pada logika rendah selama tegangan baterai di atas ambang tegangan rendah, ini mungkin 11.5V. 11V atau 10,5 seperti yang disukai oleh pengguna, idealnya tidak boleh kurang dari 11V.

Setelah ini disetel, jika tegangan baterai cenderung di bawah tanda tegangan rendah, output IC langsung menjadi tinggi, mengaktifkan fitur penghentian IC1, sehingga mencegah hilangnya tegangan baterai lebih lanjut.

Resistor umpan balik R9 dan P4 memastikan posisinya tetap terkunci meskipun tegangan baterai cenderung naik kembali ke beberapa level yang lebih tinggi setelah operasi pematian diaktifkan.

Daftar Bagian

Semua resistor 1/4 watt 1% MFR. kecuali dinyatakan lain.

• R1, R7 = 22 Ohm
• R2, R4, R8, R10 = 1K
• R3 = 4K7
• R5, R6 = 100 Ohm
• R9 = 100K
• C1 = 0.1uF / 50V MKT
• C2, C3, C4, C5 = 100nF
• C6, C7 = 4.7uF / 25V
• P1 = 330K preset
• P2 --- P5 = 10K preset
• T1, T2 = IRF540N
• D1 ---- D6 = 1N4007
• IC1 = SG 3525
• IC2 = LM741
• TR1 = 8-0-8V ..... saat ini sesuai kebutuhan
• TR2 = 0-9V / 100mA Baterai = 12V / 25 hingga 100 AH

Tahap opamp baterai rendah pada skema yang ditunjukkan di atas dapat dimodifikasi untuk respons yang lebih baik seperti yang diberikan pada diagram berikut:

Di sini kita dapat melihat bahwa pin3 dari opamp sekarang memiliki jaringan referensi sendiri menggunakan D6 dan R11, dan tidak tergantung pada tegangan referensi dari IC 3525 pin16.

Pin6 dari opamp menggunakan dioda zener untuk menghentikan kebocoran yang mungkin mengganggu pin10 dari SG3525 selama operasi normalnya.

R11 = 10K
D6, D7 = dioda zener, 3,3V, 1/2 watt

Desain Lain dengan Koreksi Umpan Balik Output Otomatis

Desain Sirkuit # 2:

Pada bagian di atas kita mempelajari versi dasar dari IC SG3525 yang dirancang untuk menghasilkan keluaran gelombang sinus yang dimodifikasi saat digunakan dalam topologi inverter , dan desain dasar ini tidak dapat ditingkatkan untuk menghasilkan gelombang sinus murni dalam format tipikal.

Meskipun output squarewave atau sinewave yang dimodifikasi bisa saja OK dengan properti RMS-nya dan cukup sesuai untuk memberi daya pada sebagian besar peralatan elektronik, output ini tidak pernah dapat menyamai kualitas output inverter sinewave murni.

Di sini kita akan mempelajari metode sederhana yang dapat digunakan untuk meningkatkan rangkaian inverter SG3525 standar apa pun menjadi rangkaian sinewave murni.

Untuk peningkatan yang diusulkan, inverter SG3525 dasar dapat berupa desain inverter SG3525 standar yang dikonfigurasi untuk menghasilkan keluaran PWM yang dimodifikasi. Bagian ini tidak penting dan varian apa pun yang disukai dapat dipilih (Anda dapat menemukan banyak online dengan perbedaan kecil).

Saya telah membahas artikel komprehensif tentang bagaimana mengubah inverter gelombang persegi menjadi inverter sinewave di salah satu posting saya sebelumnya, di sini kami menerapkan prinsip yang sama untuk peningkatan.

Bagaimana Konversi dari Squarewave ke Sinewave Terjadi

Anda mungkin penasaran untuk mengetahui tentang apa yang sebenarnya terjadi dalam proses konversi yang mengubah keluaran menjadi gelombang sinus murni yang cocok untuk semua beban elektronik yang sensitif.

Ini pada dasarnya dilakukan dengan mengoptimalkan pulsa gelombang persegi naik dan turun yang tajam menjadi bentuk gelombang naik dan turun dengan lembut. Ini dilakukan dengan memotong atau memecah gelombang persegi keluar menjadi beberapa bagian seragam.

Dalam gelombang sinus yang sebenarnya, bentuk gelombang dibuat melalui pola naik dan turun eksponensial di mana gelombang sinusoidal secara bertahap naik dan turun selama siklusnya.

Dalam gagasan yang diusulkan, bentuk gelombang tidak dieksekusi secara eksponensial, melainkan gelombang persegi yang dipotong menjadi beberapa bagian yang pada akhirnya mengambil bentuk gelombang sinus setelah beberapa penyaringan.

'Pemotongan' dilakukan dengan memasukkan PWM yang dihitung ke gerbang FET melalui tahap penyangga BJT.

Desain sirkuit tipikal untuk mengubah bentuk gelombang SG3525 menjadi bentuk gelombang sinus murni ditunjukkan di bawah ini. Desain ini sebenarnya adalah desain universal yang dapat diimplementasikan untuk meningkatkan semua inverter gelombang persegi menjadi inverter sinewave.

Peringatan: Jika Anda menggunakan SPWM sebagai input, harap ganti BC547 yang lebih rendah dengan BC557. Emitter akan terhubung dengan buffer stage, Collector to Ground, Bases to SPWM Input.

Seperti pada diagram di atas, dua transistor BC547 yang lebih rendah dipicu oleh umpan atau input PWM, yang menyebabkannya beralih sesuai dengan siklus tugas ON / OFF PWM.

Ini pada gilirannya dengan cepat mengganti pulsa 50Hz dari BC547 / BC557 yang berasal dari pin keluaran SG3525.

Operasi di atas pada akhirnya memaksa MOSFET juga untuk menghidupkan dan mematikan beberapa kali untuk masing-masing siklus 50 / 60Hz dan akibatnya menghasilkan bentuk gelombang yang sama pada output dari transformator yang terhubung.

Lebih disukai, frekuensi masukan PWM harus 4 kali lebih banyak dari frekuensi dasar 50 atau 60Hz. sehingga setiap siklus 50 / 60Hz dipecah menjadi 4 atau 5 bagian dan tidak lebih dari ini, yang dapat menimbulkan harmonisa dan pemanasan mosfet yang tidak diinginkan.

Sirkuit PWM

Umpan masukan PWM untuk desain yang dijelaskan di atas dapat diperoleh dengan menggunakan salah satu desain astabil IC 555 standar seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Ini Sirkuit PWM berbasis IC 555 dapat digunakan untuk memberi makan PWM yang dioptimalkan ke basis transistor BC547 dalam desain pertama sehingga output dari rangkaian inverter SG3525 memperoleh nilai RMS yang mendekati nilai RMS gelombang sinus murni utama.

Menggunakan SPWM

Meskipun konsep yang dijelaskan di atas akan sangat meningkatkan output termodifikasi gelombang persegi dari rangkaian inverter SG3525 yang khas, pendekatan yang lebih baik dapat digunakan untuk Sirkuit generator SPWM .

Dalam konsep ini 'pemotongan' dari masing-masing pulsa gelombang persegi diimplementasikan melalui siklus tugas PWM yang bervariasi secara proporsional daripada siklus kerja tetap.

Saya sudah membahas cara menghasilkan SPWM menggunakan opamp , teori yang sama dapat digunakan untuk memberi makan tahap driver dari inverter gelombang persegi apa pun.

Rangkaian sederhana pembangkit SPWM dapat dilihat di bawah ini:

Menggunakan IC 741 untuk Memproses SPWM

Dalam desain ini kita melihat opamp IC 741 standar yang pin inputnya dikonfigurasi dengan beberapa sumber gelombang segitiga, frekuensi yang satu jauh lebih cepat daripada yang lain.

Gelombang segitiga dapat dibuat dari rangkaian berbasis IC 556 standar, dihubungkan dengan kabel sebagai astabil dan pemadat, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

FREKUENSI GELOMBANG SEGITIGA CEPAT SEHARUSNYA SEKITAR 400 Hz, DAPAT DIATUR DENGAN MENYESUAIKAN PRESET 50K ATAU NILAI KAPASITOR 1 nF

FREKUENSI GELOMBANG SEGITIGA LAMBAT HARUS SAMA DENGAN FREKUENSI OUTPUT YANG DIINGINKAN DARI INVERTER. INI MUNGKIN 50 Hz ATAU 60 Hz, DAN SAMA DENGAN PIN # 4 FREKUENSI SG3525

Seperti dapat dilihat pada dua gambar di atas, gelombang segitiga cepat dicapai dari IC 555 astabil biasa.

Namun, gelombang segitiga lambat diperoleh melalui kabel IC 555 seperti 'generator gelombang persegi ke gelombang segitiga'.

Gelombang persegi atau gelombang persegi panjang diperoleh dari pin # 4 SG3525. Ini penting karena menyinkronkan output op amp 741 secara sempurna dengan frekuensi 50 Hz dari rangkaian SG3525. Ini pada gilirannya menciptakan set SPWM dengan dimensi yang benar di dua saluran MOSFET.

Ketika PWM yang dioptimalkan ini diumpankan ke desain sirkuit pertama menyebabkan output dari transformator menghasilkan bentuk gelombang sinus yang lebih baik dan lembut yang memiliki sifat yang sangat identik dengan bentuk gelombang sinus listrik AC standar.

Namun bahkan untuk SPWM, nilai RMS harus diatur dengan benar pada awalnya untuk menghasilkan keluaran tegangan yang benar pada keluaran transformator.

Setelah diimplementasikan, kita dapat mengharapkan output setara sinewave nyata dari desain inverter SG3525 atau mungkin dari model inverter gelombang persegi apa pun.

Jika Anda memiliki keraguan lebih lanjut tentang rangkaian inverter sinewave murni SG3525, Anda dapat mengungkapkannya melalui komentar Anda.

MEMPERBARUI

Contoh desain dasar dari tahap osilator SG3525 dapat dilihat di bawah, desain ini dapat diintegrasikan dengan tahap PWM sinewave BJT / mosfet yang dijelaskan di atas untuk mendapatkan versi peningkatan yang diperlukan dari desain SG3525:

Diagram sirkuit lengkap dan tata letak PCB untuk rangkaian inverter gelombang sinus murni SG3525 yang diusulkan.

Atas kebaikan: Ainsworth Lynch

Desain # 3: Rangkaian Inverter 3kva menggunakan IC SG3525

Pada paragraf sebelumnya kita telah membahas secara komprehensif mengenai bagaimana desain SG3525 dapat diubah menjadi desain sinewave yang efisien, sekarang mari kita bahas bagaimana rangkaian inverter 2kva sederhana dapat dibangun menggunakan IC SG3525, yang dapat dengan mudah ditingkatkan ke gelombang sinewave 10kva dengan meningkatkan spesifikasi baterai, mosfet dan trafo.

Sirkuit dasar sesuai desain yang diajukan oleh Bapak Anas Ahmad.

Penjelasan mengenai usulan rangkaian inverter SG3525 2kva dapat dipahami dari pembahasan berikut:

halo swagatam, saya membangun 3kva 24V berikut inverter gelombang sinus dimodifikasi (Saya menggunakan 20 mosfet dengan resistor yang terpasang pada masing-masing, terlebih lagi saya menggunakan transformator keran pusat dan saya menggunakan SG3525 untuk osilator) .. sekarang saya ingin mengubahnya menjadi gelombang sinus murni, tolong bagaimana saya bisa melakukannya?

Skema Dasar

Balasan saya:

Halo Anas,

coba dulu set up dasar seperti yang sudah dijelaskan di artikel inverter SG3525 ini, jika semuanya berjalan dengan baik, setelah itu anda bisa mencoba menghubungkan lebih banyak mosfet secara paralel .....

inverter yang ditunjukkan pada daigram di atas adalah desain gelombang persegi dasar, untuk mengubahnya menjadi gelombang sinus Anda harus mengikuti langkah-langkah yang dijelaskan di bawah ini. Ujung gerbang / resistor mosfet harus dikonfigurasi dengan tahap BJT dan IC PWM 555 harus dihubungkan seperti yang ditunjukkan pada diagram berikut:

Mengenai Menghubungkan MOSFET paralel

ok, saya punya 20 mosfet (10 di lead A, 10 di lead B), jadi saya harus memasang 2 BJT ke setiap mosfet, itu 40 BJT, dan juga saya harus menghubungkan hanya 2 BJT yang keluar dari PWM secara paralel ke 40 BJT ? Maaf, saya pemula hanya mencoba untuk menjemput.

Menjawab:
Tidak, setiap persimpangan emitor dari masing-masing pasangan BJT akan menampung 10 mosfet ... oleh karena itu Anda hanya memerlukan 4 BJT secara keseluruhan ....

Menggunakan BJT sebagai Buffer

1. ok jika saya dapat membuat Anda benar, karena Anda mengatakan 4 BJT, 2 di lead A, 2 di lead B, LALU lagi 2 BJT dari output PWM, kan?
2. Saya menggunakan baterai 24 volt, harap tidak ada modifikasi pada terminal kolektor BJT ke baterai?
3. saya harus menggunakan resistor variabel Dari osilator untuk mengontrol tegangan input ke MOSFET, tetapi saya tidak tahu bagaimana saya akan pergi tentang tegangan yang akan pergi ke basis BJT dalam hal ini, apa yang akan saya lakukan? bahwa saya ingin meledakkan BJT?

Ya, NPN / PNP BJT untuk tahap buffer, dan dua NPN dengan driver PWM.
24V tidak akan merusak buffer BJT, tapi pastikan untuk menggunakan a 7812 untuk menurunkannya ke 12V untuk tahap SG3525 dan IC 555.

Anda dapat menggunakan pot IC 555 untuk mengatur tegangan output dari trafo dan mengaturnya ke 220V. ingat Anda trafo harus diberi nilai lebih rendah dari tegangan baterai untuk mendapatkan tegangan optimal pada keluaran. jika baterai Anda 24V, Anda dapat menggunakan trafo 18-0-18V.

Daftar Bagian

Sirkuit IC SG3525
semua resistor 1/4 watt 5% CFR kecuali ditentukan lain
10K - 6nos
150K - 1tidak
470 ohm - 1tidak
preset 22K - 1tidak
preset 47K - 1tidak
Kapasitor
0.1uF Keramik - 1no
IC = SG3525
Tahap Mosfet / BJT
Semua mosfets - IRF540 atau resistor Gerbang yang setara - 10 Ohm 1/4 watt (disarankan)
Semua NPN BJT adalah = BC547
Semua BJT PNP adalah = BC557
Resistor Basis semuanya 10K - 4nos
Tahap IC 555 PWM
1K = 1tidak ada pot 100K - 1tidak
1N4148 Diode = 2nos
Kapasitor 0.1uF Keramik - 1no
Keramik 10nF - 1no
Miscellaneous IC 7812 - 1tidak
Baterai - Transformer 12V 0r 24V 100AH ​​sesuai spesifikasi.

Alternatif yang Lebih Sederhana