7 Rangkaian Inverter Gelombang Sinus yang Dimodifikasi Dijelajahi - 100W hingga 3kVA

Ketika inverter dengan output AC gelombang persegi dimodifikasi untuk menghasilkan output AC gelombang sinus yang kasar, hal itu disebut inverter gelombang sinus yang dimodifikasi.

Artikel berikut menyajikan 7 desain inverter gelombang sinus yang dimodifikasi dan menarik dengan deskripsi lengkap mengenai prosedur konstruksinya, diagram rangkaian, keluaran bentuk gelombang, dan daftar bagian terperinci. Desain dimaksudkan untuk mempelajari dan membangun proyek eksperimental oleh para insinyur dan siswa.

Di sini kita membahas berbagai jenis desain yang dimodifikasi mulai dari model 100 watt sederhana hingga model keluaran daya 3 Kva yang sangat besar.

Cara Kerja Modifikasi Inverter

Orang-orang yang baru mengenal elektronik mungkin akan sedikit bingung tentang perbedaan antara gelombang persegi dan inverter gelombang persegi yang dimodifikasi. Hal tersebut dapat dipahami melalui penjelasan singkat berikut ini:

Seperti yang kita ketahui bersama sebuah inverter akan selalu menghasilkan arus bolak-balik (AC) yang mirip dengan tegangan saluran AC rumah tangga kita sehingga dapat menggantikannya pada saat listrik mati. Sebuah AC dengan kata sederhana pada dasarnya adalah naik turunnya tegangan dengan besaran tertentu.

Namun, idealnya AC ini seharusnya sedekat mungkin dengan gelombang sinus seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Perbedaan Dasar antara bentuk gelombang Sinus dan Bentuk Gelombang Persegi

Naik turunnya tegangan ini terjadi pada kecepatan tertentu, yaitu pada jumlah waktu tertentu per detik, yang dikenal sebagai frekuensinya. Jadi misalnya AC 50 Hz berarti 50 siklus atau 50 naik turunnya tegangan tertentu dalam satu detik.

Dalam gelombang sinus AC seperti yang ditemukan di outlet listrik rumah tangga normal kita, naik turunnya tegangan di atas dalam bentuk kurva sinusoidal, yaitu polanya secara bertahap bervariasi dengan waktu dan dengan demikian tidak tiba-tiba atau tiba-tiba. Transisi halus dalam bentuk gelombang AC menjadi sangat cocok dan jenis suplai yang direkomendasikan untuk banyak gadget elektronik umum seperti TV, sistem musik, Kulkas, motor, dll.

Namun, dalam pola gelombang persegi, naik turunnya tegangan terjadi secara instan dan tiba-tiba. Potensi naik dan turun yang segera seperti itu menciptakan lonjakan tajam di tepi setiap gelombang dan dengan demikian menjadi sangat tidak diinginkan dan tidak cocok untuk peralatan elektronik yang canggih. Oleh karena itu, selalu berbahaya untuk mengoperasikannya melalui suplai inverter tenun persegi.

Bentuk Gelombang yang Dimodifikasi

Dalam desain gelombang persegi yang dimodifikasi seperti yang ditunjukkan di atas, bentuk gelombang persegi pada dasarnya tetap sama tetapi ukuran setiap bagian dari bentuk gelombang tersebut memiliki dimensi yang tepat sehingga nilai rata-ratanya sangat cocok dengan nilai rata-rata gelombang AC.

Seperti yang Anda lihat ada jumlah celah atau area kosong yang proporsional di antara setiap blok persegi, celah ini pada akhirnya membantu membentuk gelombang persegi ini menjadi gelombang seperti keluaran (meskipun kasar).

Dan apa yang bertanggung jawab untuk menyesuaikan gelombang persegi berdimensi ini menjadi fitur seperti gelombang sinus? Nah, itu adalah karakteristik yang melekat pada induksi magnet transformator yang secara efektif mengukir transisi 'waktu mati' antara blok gelombang persegi menjadi gelombang yang tampak seperti gelombang, seperti yang ditunjukkan di bawah ini:

Dalam semua 7 desain yang dijelaskan di bawah ini, kami mencoba menerapkan teori ini dan memastikan bahwa nilai RMS dari gelombang persegi dapat dikontrol dengan tepat dengan memotong puncak 330V menjadi RMS yang dimodifikasi 220V. Hal yang sama dapat diterapkan untuk 120V AC dengan memotong 160 puncak.

Cara Menghitung melalui Rumus Mudah

Jika Anda tertarik untuk mengetahui cara menghitung bentuk gelombang yang dimodifikasi di atas sehingga menghasilkan replikasi sinewave yang hampir ideal, maka silakan merujuk ke posting berikut untuk tutorial lengkapnya:

Hitung Nilai Ekuivalen Sinus RMS Gelombang Persegi yang Dimodifikasi

Desain # 1: Menggunakan IC 4017

Mari kita selidiki desain inverter modifikasi pertama yang agak sederhana dan menggunakan a IC tunggal 4017 untuk memproses bentuk gelombang yang dimodifikasi.

Jika Anda mencari rangkaian inverter power gelombang sinus yang dimodifikasi dengan mudah, maka mungkin konsep berikut akan menarik minat Anda. Ini terlihat mengherankan sederhana dan biaya rendah dengan keluaran yang sangat sebanding dengan gelombang sinus lain yang lebih canggih.

Kita tahu bahwa ketika input jam diterapkan ke pin # 14, IC menghasilkan pulsa logika siklus bergeser tinggi melalui 10 pin outputnya.

Melihat diagram rangkaian kita menemukan bahwa pin out dari IC diakhiri untuk memasok basis transistor keluaran sedemikian rupa sehingga mereka berjalan setelah setiap pulsa keluaran alternatif dari IC.

Ini terjadi hanya karena basis transistor dihubungkan secara bergantian ke pin out IC dan koneksi pin-out perantara dihilangkan atau dibiarkan terbuka.

Gulungan trafo yang terhubung ke kolektor transistor merespons sakelar transistor alternatif dan menghasilkan AC yang ditingkatkan pada outputnya yang memiliki bentuk gelombang persis seperti yang ditunjukkan pada diagram.

Output dari inverter daya gelombang sinus yang dimodifikasi ini meskipun tidak sebanding dengan output dari inverter gelombang sinus murni tetapi pasti akan jauh lebih baik daripada inverter gelombang persegi biasa. Apalagi idenya sangat mudah dan murah untuk dibangun.

PERINGATAN: HARAP HUBUNGKAN DIODA PERLINDUNGAN DI SELURUH KOLEKTOR EMITTER TRANSISTOR TIP35 (KATODE KE KOLEKTOR, ANODE KE EMITTER)

MEMPERBARUI: Sesuai Perhitungan yang disajikan di artikel ini , pin keluaran IC 4017 dapat dikonfigurasi secara ideal untuk mendapatkan inverter sinewave yang dimodifikasi dan tampak mengesankan.

Gambar yang dimodifikasi bisa disaksikan di bawah ini:

PERINGATAN: HARAP HUBUNGKAN DIODA PERLINDUNGAN DI SELURUH KOLEKTOR EMITTER TRANSISTOR TIP35 (KATODE KE KOLEKTOR, ANODE KE EMITTER)

Video Demo:

Spesifikasi Minimum

• Input: 12V dari Lead Acid Battery, misalnya baterai 12V 7Ah
• Output: 220V atau 120V tergantung pada peringkat trafo
• Bentuk gelombang: Sinewave yang dimodifikasi

Umpan balik dari salah satu pemirsa blog ini, Ibu Sarah

Halo Swagatam,

Inilah yang saya peroleh dari output resistor pos IC2 R4 dan R5. Seperti yang saya katakan sebelumnya, saya berharap memiliki gelombang bipolar. Satu positif dan negatif. untuk mensimulasikan siklus gelombang ac. Saya harap gambar ini akan membantu. Saya butuh jalan ke depan.

Terima kasih

Balasan saya:

Halo Sarah,

Output IC tidak akan menunjukkan gelombang bipolar karena sinyal dari output ini ditujukan untuk transistor tipe N yang identik dan dari satu catu daya .... trafolah yang bertanggung jawab untuk membuat gelombang bipolar pada outputnya karena dikonfigurasikan dengan dorongan topologi -pull menggunakan center tap .... jadi apa yang Anda lihat di R4 dan R5 adalah bentuk gelombang yang benar. Silakan periksa bentuk gelombang pada keluaran trafo untuk memverifikasi sifat bipolar dari bentuk gelombang.

Desain # 2: Menggunakan NOT Gates

Yang kedua dalam daftar ini adalah konsep inverter gelombang sinus yang dimodifikasi unik juga dirancang saya. Seluruh unit bersama dengan tahap osilator dan tahap keluaran dapat dengan mudah dibangun oleh penggemar elektronik di rumah. Desain saat ini akan dengan mudah dapat mendukung beban keluaran 500 VA.

Mari kita coba memahami fungsi sirkuit secara rinci:

Tahap Osilator:

Melihat diagram rangkaian di atas, kita melihat desain rangkaian pintar yang terdiri dari keduanya, osilator serta fitur pengoptimalan PWM yang disertakan.

Di sini, gerbang N1 dan N2 disambungkan sebagai osilator, yang pada dasarnya menghasilkan pulsa gelombang persegi seragam sempurna pada outputnya. Frekuensi ditetapkan dengan menyesuaikan nilai 100K terkait dan kapasitor 0,01 uF. Dalam desain ini ditetapkan pada kecepatan sekitar 50 Hz. Nilai dapat diubah dengan tepat untuk mendapatkan keluaran 60 Hz.

Output dari osilator diumpankan ke tahap penyangga yang terdiri dari empat gerbang NOT yang paralel dan disusun secara bergantian. Buffer digunakan untuk mempertahankan pulsa yang sempurna dan untuk menghindari degradasi.

Output dari buffer diterapkan ke tahap driver, di mana dua transistor darlington berdaya tinggi bertanggung jawab untuk memperkuat pulsa yang diterima, sehingga akhirnya dapat diumpankan ke tahap output dari desain inverter 500 VA ini.

Sampai titik ini frekuensinya hanyalah gelombang persegi biasa. Namun pengenalan tahap IC 555 sepenuhnya mengubah skenario.

IC 555 dan komponen terkaitnya dikonfigurasi sebagai generator PWM sederhana. Rasio mark-space dari PWM dapat disesuaikan secara terpisah dengan bantuan pot 100K.

Output PWM diintegrasikan ke output tahap osilator melalui dioda. Pengaturan ini memastikan bahwa pulsa gelombang persegi yang dihasilkan dipecah menjadi beberapa bagian atau dipotong sesuai dengan pengaturan pulsa PWM.

Ini membantu dalam mengurangi nilai RMS total dari pulsa gelombang persegi dan mengoptimalkannya sedekat mungkin dengan nilai RMS gelombang sinus.

Pulsa yang dihasilkan di dasar transistor driver dengan demikian dimodifikasi secara sempurna untuk menyerupai bentuk gelombang sinus secara teknis.

Tahap Keluaran:

Tahap keluaran cukup lurus ke depan dalam desainnya. Dua belitan transformator dikonfigurasikan ke dua saluran individu, yang terdiri dari bank transistor daya.

Transistor daya pada kedua tungkai disusun secara paralel untuk meningkatkan arus keseluruhan melalui belitan sehingga menghasilkan daya 500 watt yang diinginkan.

Namun untuk membatasi situasi pelarian termal dengan koneksi paralel, transistor dihubungkan dengan resistor gulungan kabel bernilai rendah dan watt tinggi pada pemancar mereka. Hal ini menghambat transistor tunggal agar tidak kelebihan beban dan jatuh ke dalam situasi di atas.

Basis perakitan diintegrasikan ke tahap pengemudi yang dibahas di bagian sebelumnya.

Baterai dihubungkan di tengah keran dan tanah trafo dan juga ke titik-titik yang relevan di sirkuit.

Menghidupkan daya segera memulai inverter, menyediakan AC gelombang sinus yang dimodifikasi pada outputnya, siap digunakan dengan beban apa pun hingga 500 VA.

Detail komponen disediakan dalam diagram itu sendiri.

Desain di atas juga dapat dimodifikasi menjadi inverter gelombang sinus mosfet 500 watt terkontrol PWM dengan mengganti transistor driver hanya dengan beberapa MOSFET. Desain yang ditunjukkan di bawah ini akan memberikan daya sekitar 150 watt, untuk mendapatkan 500 watt, lebih banyak jumlah MOSFET mungkin diperlukan untuk dihubungkan secara paralel dengan dua MOSFET yang ada.

Desain # 3: menggunakan IC 4093 untuk Hasil Modifikasi

Rangkaian inverter gelombang sinus modifikasi terkontrol PWM yang disajikan di bawah ini adalah pesaing ketiga kami, ia hanya menggunakan satu 4093 untuk fungsi yang ditentukan.

IC terdiri dari empat gerbang NAND, dua di antaranya disambungkan sebagai osilator sedangkan dua sisanya sebagai buffer.

Osilator diintegrasikan sedemikian rupa sehingga frekuensi tinggi dari salah satu osilator berinteraksi dengan output dari osilator lain, menghasilkan gelombang persegi cincang yang nilai RMSnya dapat dioptimalkan dengan baik agar sesuai dengan bentuk gelombang sinus biasa. Desain inverter tidak selalu mudah untuk memahami atau membangun, terutama ketika itu serumit jenis gelombang sinus yang dimodifikasi. Namun konsep yang dibahas di sini hanya menggunakan satu IC 4093 untuk menangani semua komplikasi yang diperlukan. Mari pelajari betapa sederhananya membangun.

Suku Cadang yang Anda Butuhkan untuk Membangun Sirkuit Inverter 200 Watt ini

Semua Resistor 1/4 watt, 5%, kecuali ditentukan lain.

• R1 = 1 M untuk 50 Hz dan 830 K untuk 60 Hz
• R2 = 1 K,
• R3 = 1 M,
• R4 = 1 K,
• R5, R8, R9 = 470 Ohm,
• R6, R7 = 100 Ohm, 5 Watt,
• VR 1 = 100 K,
• C1, C2 = 0,022 uF, Cakram Keramik,
• C3 = 0,1, keramik cakram
• T1, T4 = TIPS 122
• T3, T2 = BDY 29,
• N1, N2, N3, N4 = IC 4093,
• D1, D1, D4, D5 = 1N4007,
• D3, D2 = 1N5408,
• Transformer = 12 -0 - 12 volt, arus dari 2 hingga 20 Amps sesuai keinginan, tegangan keluaran bisa 120 atau 230 volt sesuai spesifikasi negara.
• Baterai = 12 volt, biasanya tipe 32 AH, seperti yang disarankan pada mobil.

Operasi Sirkuit

Desain yang diusulkan dari inverter gelombang sinus 200 watt yang dimodifikasi mendapatkan keluaran yang dimodifikasi dengan “memotong” pulsa gelombang persegi dasar menjadi bagian yang lebih kecil dari pulsa persegi panjang. Fungsinya mirip dengan kontrol PWM, umumnya terkait dengan IC 555.

Namun, di sini duty cycle tidak dapat divariasikan secara terpisah dan dijaga tetap sama di seluruh rentang variasi yang tersedia. Batasan ini tidak banyak mempengaruhi fungsi PWM, karena di sini kita hanya peduli dalam menjaga nilai RMS dari output dekat dengan penghitung gelombang sinusnya, yang dieksekusi secara memuaskan melalui konfigurasi yang ada.

Mengacu pada diagram rangkaian, kita dapat melihat bahwa seluruh elektronik berada di sekitar satu bagian aktif - IC 4093.

Ini terdiri dari empat gerbang NAND Schmitt individu, semuanya telah digunakan untuk fungsi yang diperlukan.

N1 bersama dengan R1, R2 dan C1 membentuk jenis osilator CMOS Schmitt trgger klasik di mana gerbang biasanya dikonfigurasi sebagai inverter atau gerbang NOT.

Pulsa yang dihasilkan dari tahap osilator ini adalah gelombang persegi yang membentuk pulsa penggerak dasar rangkaian. N3 dan N4 disambungkan sebagai buffer dan digunakan untuk menggerakkan perangkat output secara bersamaan.

Namun ini adalah pulsa gelombang persegi biasa dan bukan merupakan versi modifikasi dari sistem.

Kita dapat dengan mudah menggunakan pulsa di atas hanya untuk menggerakkan inverter kita, tetapi hasilnya adalah inverter gelombang persegi biasa, tidak cocok untuk mengoperasikan gadget elektronik yang canggih.

Alasan di balik ini adalah, gelombang persegi mungkin sangat berbeda dari bentuk gelombang sinus, terutama sejauh menyangkut nilai RMS mereka.

Oleh karena itu, idenya adalah untuk memodifikasi bentuk gelombang persegi yang dihasilkan sehingga nilai RMS-nya sangat cocok dengan bentuk gelombang sinus. Untuk melakukan ini, kita perlu mengukur bentuk gelombang persegi individu melalui beberapa intervensi eksternal.

Bagian yang terdiri dari N2, bersama dengan bagian terkait lainnya C2, R4 dan VR1, membentuk osilator serupa lainnya seperti N1. Namun osilator ini menghasilkan frekuensi yang lebih tinggi yang berbentuk persegi panjang tinggi.

Output persegi panjang dari N2 diumpankan ke sumber input dasar N3. Kereta pulsa positif tidak berpengaruh pada pulsa input sumber karena adanya D1 yang menghalangi output positif dari N2.

Namun, pulsa negatif diperbolehkan oleh D1 dan ini secara efektif menenggelamkan bagian yang relevan dari frekuensi sumber dasar, menciptakan semacam takik persegi panjang di dalamnya secara berkala tergantung pada frekuensi osilator yang diatur oleh VR1.

Takik ini atau lebih tepatnya pulsa persegi panjang dari N2 dapat dioptimalkan sesuai keinginan dengan menyesuaikan VR1.

Operasi di atas memotong gelombang persegi dasar dari N1 menjadi bagian-bagian sempit yang terpisah, menurunkan RMS rata-rata dari bentuk gelombang. Disarankan agar pengaturan dilakukan dengan bantuan pengukur RMS.

Perangkat keluaran mengganti belitan transformator yang relevan sebagai respons terhadap pulsa berdimensi ini dan menghasilkan bentuk gelombang sakelar tegangan tinggi yang sesuai pada belitan keluaran.

Hasilnya adalah tegangan yang cukup setara dengan kualitas gelombang sinus dan aman untuk pengoperasian semua jenis peralatan listrik rumah tangga.

Daya inverter dapat ditingkatkan dari 200 watt menjadi 500 watt atau sesuai keinginan hanya dengan menambahkan lebih banyak angka T1, T2, R5, R6 dan T3, T4, R7, R8 secara paralel di atas titik yang relevan.

Fitur Penting dari Inverter

Rangkaian ini benar-benar efisien dan terlebih lagi ini adalah versi gelombang sinus yang dimodifikasi yang membuatnya menonjol dalam hal ini.

Rangkaian ini menggunakan komponen yang sangat biasa, mudah untuk mendapatkan jenis dan juga sangat murah untuk dibuat.

Proses modifikasi gelombang persegi menjadi gelombang sinus dapat dilakukan dengan memvariasikan potensiometer tunggal atau lebih tepatnya preset, yang membuat pengoperasiannya cukup sederhana.

Konsep ini sangat mendasar namun menawarkan keluaran daya tinggi yang dapat dioptimalkan sesuai kebutuhan sendiri hanya dengan menambahkan beberapa perangkat keluaran secara paralel dan dengan mengganti baterai dan transformator dengan ukuran yang relevan.

Desain # 4: Sinewave Modifikasi Berbasis Transistor Penuh

Rangkaian yang sangat menarik dari inverter gelombang sinus yang dimodifikasi dibahas dalam artikel ini yang hanya menggabungkan transistor biasa untuk implementasi yang diusulkan.

Penggunaan transistor biasanya membuat rangkaian lebih mudah dipahami dan lebih bersahabat dengan para penggemar elektronik baru. Dimasukkannya kontrol PWM ke dalam rangkaian membuat desain menjadi sangat efisien dan diinginkan sejauh pengoperasian peralatan canggih diperhatikan pada keluaran inverter. Diagram rangkaian menunjukkan bagaimana seluruh rangkaian ditetapkan. Kita dapat dengan jelas melihat bahwa hanya transistor yang terlibat, namun rangkaian dapat dibuat untuk menghasilkan bentuk gelombang terkontrol PWM berdimensi baik untuk menghasilkan bentuk gelombang otot yang dimodifikasi atau gelombang persegi yang dimodifikasi agar lebih tepat.

Seluruh konsep dapat dipahami dengan mempelajari rangkaian dengan bantuan poin-poin berikut:

Astabil sebagai Osilator

Pada dasarnya kita dapat menyaksikan dua tahap identik yang dihubungkan dengan konfigurasi multivibrator astabil standar.

Karena sifatnya yang stabil, konfigurasi tersebut secara khusus dimaksudkan untuk menghasilkan pulsa yang berjalan bebas atau gelombang persegi pada keluarannya masing-masing.

Namun tahap AMV atas diposisikan untuk menghasilkan gelombang persegi normal 50 Hz (atau 60 Hz) yang digunakan untuk mengoperasikan transformator dan untuk tindakan inverter yang diperlukan, untuk mendapatkan daya listrik AC yang diinginkan pada keluaran.

Oleh karena itu tidak ada yang terlalu serius atau menarik tentang tahap atas, biasanya terdiri dari tahap AMV pusat yang terdiri dari T2, T3, selanjutnya adalah tahap driver yang terdiri dari transistor T4, T5 dan terakhir tahap keluaran penerimaan yang terdiri dari T1 dan T6.

Bagaimana Tahap Keluaran Bekerja

Tahap keluaran menggerakkan transformator melalui daya baterai untuk tindakan inverter yang diinginkan.

Tahap di atas hanya bertanggung jawab untuk melakukan pembangkitan pulsa gelombang persegi yang sangat diperlukan untuk tindakan pembalik normal yang diinginkan.

Tahap AMV Chopper PWM

Rangkaian di bagian bawah adalah bagian yang sebenarnya melakukan modifikasi gelombang sinus dengan mengganti AMV bagian atas sesuai dengan pengaturan PWM-nya.

Tepatnya, bentuk pulsa tahap AMV atas dikontrol oleh rangkaian AMV bawah dan menerapkan modifikasi gelombang persegi dengan memotong gelombang persegi inverter persegi dasar dari AMV atas menjadi bagian-bagian terpisah.

Pemotongan atau dimensi di atas dijalankan dan ditentukan oleh pengaturan R12 preset.

R12 digunakan untuk menyesuaikan rasio ruang tanda pulsa yang dihasilkan oleh AMV yang lebih rendah.

Menurut pulsa PWM ini, gelombang persegi dasar dari AMV atas dipotong menjadi beberapa bagian dan nilai RMS rata-rata dari bentuk gelombang yang dihasilkan dioptimalkan sedekat mungkin dengan bentuk gelombang sinus standar.

Penjelasan yang tersisa mengenai rangkaian cukup biasa dan dapat dilakukan dengan mengikuti praktik standar yang biasanya digunakan saat membangun terbalik, atau dalam hal ini, artikel terkait saya yang lain dapat dirujuk untuk memperoleh informasi yang relevan.

Daftar Bagian

• R1, R8 = 15 Ohm, 10 WATTS,
• R2, R7 = 330 OHMS, 1 WATT,
• R3, R6, R9, R13, R14 = 470 OHMS ½ WATTS,
• R4, R5 = 39K
• R10, R11 = 10K,
• R12 = 10K PRESET,
• C1 ----- C4 = 0.33Uf,
• D1, D2 = 1N5402,
• D3, D4 = 1N40007
• T2, T3, T7, T8 = 8050,
• T9 = 8550
• T5, T4 = TIPS 127
• T1, T6 = BDY29
• TRANSFORMER = 12-0-12V, 20 AMP.
• T1, T6, T5, T4 HARUS DIPASANG PADA HEATSINK YANG COCOK.
• BATERAI = 12V, 30AH

Desain # 5: Sirkuit Inverter Digital yang Dimodifikasi

Desain ke-5 dari inverter modifikasi klasik ini adalah desain lain yang saya kembangkan, meskipun ini adalah gelombang sinus yang dimodifikasi, ini juga dapat disebut sebagai rangkaian inverter gelombang sinus digital.

Konsep ini sekali lagi terinspirasi dari desain penguat audio bertenaga berbasis MOSFET.

Melihat desain power amp utama kita dapat melihat bahwa pada dasarnya itu adalah amp audio bertenaga 250 watt, dimodifikasi untuk aplikasi inverter.

Semua tahapan yang terlibat sebenarnya untuk mengaktifkan respons frekuensi 20 hingga 100kHz, meskipun di sini kami tidak memerlukan respons frekuensi tingkat tinggi seperti itu, saya tidak menghilangkan tahapan apa pun karena tidak akan membahayakan sirkuit .

Tahap pertama yang terdiri dari transistor BC556 adalah tahap penguat diferensial, selanjutnya adalah tahap driver yang seimbang yang terdiri dari transistor BD140 / BD139 dan terakhir tahap keluaran yang terdiri dari mosfet yang kuat.

Keluaran dari mosfets dihubungkan ke trafo daya untuk operasi inverter yang dibutuhkan.

Ini melengkapi tahap power amp, namun tahap ini membutuhkan input berdimensi baik, bukan input PWM yang pada akhirnya akan membantu membuat desain rangkaian inverter gelombang sinus digital yang diusulkan.

Panggung Osilator

DIAGRAM SIRKUIT berikutnya menunjukkan tahap osilator sederhana yang telah dioptimalkan sesuai untuk menyediakan output terkontrol PWM yang dapat disesuaikan.

IC 4017 menjadi bagian utama rangkaian dan menghasilkan gelombang persegi yang sangat sesuai dengan nilai RMS dari sinyal AC standar.

Namun untuk penyetelan yang tepat, keluaran dari IC 4017 telah dilengkapi dengan fasilitas tingkat penyetelan tegangan diskrit menggunakan beberapa dioda 1N4148.

Salah satu dioda pada keluaran dapat dipilih untuk mengurangi amplitudo sinyal keluaran yang pada akhirnya akan membantu dalam menyesuaikan tingkat RMS dari keluaran transformator.

Frekuensi clock yang harus diatur ke 50Hz atau 60Hz sesuai persyaratan dihasilkan oleh gerbang tunggal dari IC 4093.

P1 dapat diatur untuk menghasilkan frekuensi yang dibutuhkan di atas.

Untuk mendapatkan 48-0-48volts, gunakan 4 nos. Baterai 24V / 2AH secara seri, seperti yang ditunjukkan pada gambar terakhir.

Sirkuit Power Inverter

Rangkaian Osilator Ekuivalen Gelombang Sinus

Gambar di bawah ini menunjukkan berbagai keluaran bentuk gelombang sesuai dengan pemilihan jumlah dioda pada keluaran tahap osilator, bentuk gelombang mungkin memiliki nilai RMS relevan yang berbeda, yang harus dipilih dengan cermat untuk memberi makan rangkaian inverter daya.

Jika Anda memiliki masalah dalam memahami sirkuit di atas, jangan ragu untuk berkomentar dan bertanya.

Desain # 6: hanya menggunakan 3 IC 555

Bagian berikut membahas rangkaian inverter gelombang sinus termodifikasi ke-6 terbaik dengan gambar bentuk gelombang, yang menegaskan kredibilitas desain. Konsepnya dirancang oleh saya, bentuk gelombangnya dikonfirmasi dan dikirimkan oleh Tuan Robin Peter.

Konsep yang dibahas dirancang dan disajikan dalam beberapa posting saya yang diterbitkan sebelumnya: rangkaian inverter gelombang sinus 300 watt, dan rangkaian inverter 556 namun karena bentuk gelombang tidak dikonfirmasi oleh saya, rangkaian yang relevan tidak sepenuhnya sangat mudah. ​​Sekarang sudah diuji, dan bentuk gelombang diverifikasi oleh Tn. Robin Peter, prosedur tersebut mengungkapkan satu cacat tersembunyi dalam desain yang diharapkan telah diselesaikan di sini.

Mari kita melalui percakapan email berikut antara saya dan Pak Robin Peter.

Saya membangun versi alternatif gelombang sinus yang lebih sederhana yang dimodifikasi IC555, tanpa transistor. Saya mengubah beberapa nilai resistor dan tutup dan tidak menggunakan [D1 2v7, BC557, R3 470ohm]

Saya bergabung dengan Pin2 & 7 dari IC 4017 bersama untuk mendapatkan bentuk gelombang yang diperlukan. IC1 menghasilkan pulsa siklus tugas 200hz 90% (1 gambar), yang mencatat IC2 (2 gambar) dan oleh karena itu IC3 (2 gambar, siklus kerja min & D / C maks) Apakah ini hasil yang diharapkan, Perhatian saya adalah sinus yang dimodifikasi di mana Anda dapat memvariasikan

RMS, bukan sinus murni

Salam

Robin

Hai Robin,

Diagram rangkaian gelombang sinus Anda yang dimodifikasi terlihat benar tetapi bentuk gelombangnya tidak, saya pikir kita perlu menggunakan tahap osilator terpisah untuk mencatat 4017 dengan frekuensi tetap pada 200Hz, dan meningkatkan frekuensi IC 555 teratas menjadi banyak kHz, kemudian periksa bentuk gelombangnya.

Hai Swagatam

Saya telah melampirkan skema rangkaian baru dengan perubahan yang Anda sarankan bersama dengan bentuk gelombang yang dihasilkan. Apa pendapat Anda tentang bentuk gelombang PWM, pulsa sepertinya tidak turun ke ground

tingkat.

Salam

Hai Robin,

Itu bagus, persis seperti yang saya harapkan, jadi itu berarti astabil terpisah untuk IC tengah 555 harus digunakan untuk hasil yang diinginkan .... dengan cara Anda memvariasikan preset RMS dan memeriksa bentuk gelombang, harap perbarui dengan melakukan begitu.

Jadi sekarang tampilannya jauh lebih baik dan Anda dapat melanjutkan dengan desain inverter dengan menghubungkan MOSFET.

.... itu tidak mencapai tanah karena penurunan dioda 0.6V, saya berasumsi .... Terima kasih banyak

Sebenarnya rangkaian yang jauh lebih mudah dengan hasil serupa seperti di atas dapat dibangun seperti yang dibahas dalam posting ini: https: //homemade-circuits.com/2013/04/how-to-modify-square-wave-inverter-into.html

Pembaruan Lebih Lanjut dari Tn. Robin

Hai Swagatam

Saya memvariasikan preset RMS dan berikut adalah bentuk gelombang yang terlampir. Saya ingin bertanya kepada Anda amplitudo gelombang segitiga apa yang dapat Anda terapkan ke pin 5, dan bagaimana Anda akan menyinkronkannya sehingga ketika pin 2 atau 7 pergi + puncaknya ada di tengah

salam Robin

Ini beberapa bentuk gelombang sinus yang dimodifikasi dengan lebih baik, mungkin orang itu akan memahaminya dengan lebih mudah. Terserah Anda apakah Anda mempublikasikannya.

Ngomong-ngomong saya mengambil tutup 10uf dari resistor pin2 ke 10k ke tutup .47uf ke ground. Dan gelombang segitiga tampak seperti ini (terpasang). Tidak terlalu segitiga, 7v p-p.

Saya akan menyelidiki opsi 4047

tepuk tangan Robin

Bentuk Gelombang Keluaran melintasi Keluaran Utama Transformator (220V) Gambar berikut menunjukkan berbagai gambar bentuk gelombang yang diambil dari seluruh belitan listrik keluaran transformator.

Kesopanan - Robin Peter

Tanpa PWM, tanpa Beban

Tanpa PWM, dengan beban

Dengan PWM, tanpa beban

Dengan PWM, dengan beban

Gambar di atas diperbesar

Gambar bentuk gelombang di atas tampak agak terdistorsi dan tidak seperti gelombang sinus. Menambahkan kapasitor 0.45uF / 400V di seluruh output secara drastis meningkatkan hasil, seperti yang dapat disaksikan dari gambar berikut.

Tanpa beban, dengan PWM ON, kapasitor 0.45uF / 400v ditambahkan

Dengan PWM, dengan beban, dan dengan kapasitor keluaran, ini terlihat sangat mirip dengan gelombang sinus asli.

Semua verifikasi dan pengujian di atas dilakukan oleh Tn. Robin Peters.

Lebih Banyak Laporan dari Tn. Robin

Ok, saya melakukan beberapa pengujian lagi dan bereksperimen tadi malam dan menemukan bahwa jika saya meningkatkan tegangan batt menjadi 24v, sinewave tidak mendistorsi ketika saya meningkatkan tugas / siklus. (Ok, kepercayaan diri saya kembali) Saya menambahkan tutup 2200uf antara c / tapp dan ground tetapi itu tidak membuat perbedaan pada bentuk gelombang output.

Saya memperhatikan beberapa hal yang sedang terjadi, saat saya meningkatkan D / C trafo mengeluarkan suara menderu yang berisik (seolah-olah relai bergetar bolak-balik dengan sangat cepat), IRFZ44N menjadi panas sangat cepat bahkan tanpa beban Saat saya melepasnya tutupnya tampaknya mengurangi tekanan pada sistem. Suara senandung tidak terlalu buruk dan Z44n tidak menjadi terlalu panas. [tentu saja tidak ada gelombang sinus}

Tutupnya berada di seberang keluaran trafo tidak di seri dengan satu kaki. Saya mengambil (3 belitan berbeda) induktor bulat {saya pikir mereka toriodal} keluar dari catu daya mode sakelar. Hasilnya tidak ada peningkatan dalam gelombang keluaran (tidak ada perubahan),

Tegangan keluaran trafo juga turun.

Menambahkan fitur koreksi beban otomatis ke ide rangkaian inverter gelombang sinus yang dimodifikasi di atas:

Sirkuit ad-on sederhana yang ditunjukkan di atas dapat digunakan untuk mengaktifkan koreksi tegangan otomatis pada output inverter.

Tegangan makan melintasi jembatan diperbaiki dan diterapkan ke basis transistor NPN. Preset diatur sedemikian rupa sehingga tanpa beban, tegangan keluaran akan diatur pada tingkat normal yang ditentukan.

Untuk lebih tepatnya, awalnya preset di atas harus disimpan di permukaan tanah sehingga transistor mengatakan MATI.

Selanjutnya, preset RMS 10k pada pin # 5 dari IC PWM 555 harus disesuaikan untuk menghasilkan sekitar 300V pada keluaran transformator.

Akhirnya, koreksi beban pratata 220K harus disesuaikan untuk menurunkan tegangan menjadi sekitar 230V.

Selesai! Semoga penyesuaian di atas cukup untuk menyiapkan sirkuit untuk koreksi beban otomatis yang dimaksud.

Desain akhir mungkin terlihat seperti ini:

Sirkuit Filter

Sirkuit filter berikut dapat digunakan pada keluaran dari inveter di atas untuk mengontrol Harmonik dan untuk meningkatkan keluaran gelombang sinus yang lebih bersih

Lebih Banyak Masukan:

Desain di atas dipelajari dan diperbaiki lebih lanjut oleh Mr Theofanakis, yang juga merupakan pembaca setia blog ini.

Jejak osiloskop menggambarkan bentuk gelombang yang dimodifikasi dari inverter melintasi resistor 10k yang terhubung pada output utama transformator.

Desain inverter yang dimodifikasi oleh Theofanakis inverter di atas telah diuji dan disetujui oleh salah satu pengikut setia blog ini, Pak Odon. Gambar tes berikut oleh Odon mengkonfirmasi sifat gelombang sinus dari rangkaian inverter di atas.

Desain # 7: Desain Inverter Modifikasi 3Kva Tugas Berat

Konten yang dijelaskan di bawah ini menyelidiki prototipe rangkaian inverter gelombang sinus 3kva yang dibuat oleh Tn. Marcelin hanya menggunakan BJT dan bukan mosfet konvensional. Sirkuit kontrol PWM dirancang oleh saya.

Dalam salah satu posting saya sebelumnya, kami membahas rangkaian inverter ekuivalen gelombang sinus 555 murni, yang secara kolektif dirancang oleh Tuan Marcelin dan saya.

Bagaimana Sirkuit Dibangun

Dalam desain ini saya telah menggunakan kabel yang kuat untuk menopang arus tinggi, saya menggunakan bagian berukuran 70 mm2, atau lebih bagian yang lebih kecil secara paralel. Trafo 3 KVA sebenarnya sama padatnya dengan berat 35 kg. Dimensi dan volume bukanlah kekurangan bagi saya. Foto dilampirkan ke trafo dan pemasangan sedang berlangsung.

Perakitan berikut hampir selesai, berdasarkan 555 (SA 555) dan CD 4017

Pada percobaan pertama saya, dengan MOSFET, awal tahun ini, saya menggunakan IRL 1404 yang Vdss adalah 40 volt. Menurut saya voltase tidak mencukupi. Akan lebih baik menggunakan mosfets dengan Vdss setidaknya sama dengan atau lebih besar dari 250 volt.

Dalam instalasi baru ini, saya melihat dua dioda pada belitan transformator.

Juga akan ada kipas untuk pendinginan.

TIP 35 akan dipasang oleh 10 di setiap cabang, seperti ini:

Gambar Prototipe Lengkap

Menyelesaikan Sirkuit Inverter 3 KVA

Desain rangkaian terakhir dari inverter gelombang sinus yang dimodifikasi 3 kva akan terlihat seperti ini:

Daftar Bagian

Semua resistor 1/4 watt 5%, kecuali ditentukan.

• 100 Ohm - 2nos (nilainya bisa antara 100 ohm dan 1K)
• 1K - 2nos
• 470 ohm - 1no (dapat berupa nilai apa pun hingga 1K)
• 2K2 - 1nos (nilai yang sedikit lebih tinggi juga akan berfungsi)
• 180K preset - 2nos (nilai apa pun antara 200K dan 330K akan berfungsi)
• 10K preset - 1tidak (mohon 1k preset sebagai gantinya untuk hasil yang lebih baik)
• 10 Ohm 5 watt - 29nos

Kapasitor

• 10nF - 2nos
• 5nF - 1no
• 50nF - 1no
• 1uF / 25V - 1tidak

Semikonduktor

• 2.7V zener diode - 1no (hingga 4.7V dapat digunakan)
• 1N4148 - 2nos
• Dioda 6A4 - 2nos (dekat transformator)
• IC NE555 - 3 no
• IC 4017 - 1tidak
• TIP142 - 2nos
• TIP35C - 20 nos

• Transformer 9-0-9V 350 amp atau 48-0-48V / 60 amp
• Baterai 12V / 3000 Ah, atau 48V 600 Ah

Jika suplai 48V digunakan, pastikan untuk mengaturnya ke 12V untuk tahapan IC, dan suplai 48V hanya ke keran tengah transformator.

Bagaimana Mengamankan Transistor

Catatan: Untuk melindungi transistor dari pelarian termal, pasang saluran individu di atas heatsink umum, yang berarti gunakan heatsink bersirip panjang untuk array transistor atas, dan heatsink umum serupa lainnya untuk array transistor bawah.

Untungnya, isolasi mika tidak diperlukan karena kolektor disatukan, dan tubuh yang menjadi kolektor akan terhubung secara efektif melalui heatsink itu sendiri. Ini sebenarnya akan menghemat banyak kerja keras.

Untuk mendapatkan efisiensi daya maksimum, saya merekomendasikan tahap keluaran berikut, dan harus digunakan dengan tahap PWM dan 4017 yang dijelaskan di atas.

Diagram Sirkuit

Catatan: Pasang semua TIP36 atas di atas heatsink umum bersirip yang lebih besar, JANGAN gunakan isolator mika saat menerapkan ini.

Hal yang sama harus dilakukan dengan array TIP36 yang lebih rendah.

Namun pastikan kedua heatsink ini tidak pernah bersentuhan.

Transistor TIP142 harus dipasang pada unit pendengar bersirip besar yang terpisah.