Sirkuit Koreksi Tegangan Output Inverter Otomatis

Masalah umum dengan banyak inverter berbiaya rendah adalah ketidakmampuannya untuk menyesuaikan tegangan keluaran sehubungan dengan kondisi beban. Dengan inverter seperti itu, tegangan keluaran cenderung meningkat dengan beban yang lebih rendah dan turun dengan meningkatnya beban.

Ide rangkaian yang dijelaskan di sini dapat ditambahkan ke inverter biasa untuk mengkompensasi dan mengatur kondisi tegangan output yang bervariasi sebagai respons terhadap beban yang bervariasi.

Desain # 1: Koreksi RMS Otomatis menggunakan PWM

Rangkaian pertama di bawah ini mungkin dapat dianggap sebagai pendekatan yang ideal untuk menerapkan koreksi keluaran otomatis independen beban menggunakan PWM dari IC 555.

Sirkuit yang ditunjukkan di atas dapat secara efektif digunakan sebagai konverter RMS yang dipicu beban otomatis dan dapat diterapkan pada inverter biasa apa pun untuk tujuan yang dimaksudkan.

IC 741 bekerja seperti pengikut tegangan dan bertindak seperti penyangga antara tegangan umpan balik keluaran inverter dan rangkaian pengontrol PWM.

Resistor dihubungkan dengan pin # 3 dari IC 741 dikonfigurasi seperti pembagi tegangan , yang secara tepat menurunkan keluaran AC tinggi dari sumber listrik ke potensi yang lebih rendah secara proporsional yang bervariasi antara 6 dan 12V tergantung pada status keluaran inverter.

Keduanya Sirkuit IC 555 dikonfigurasi untuk bekerja seperti pengontrol PWM termodulasi. Input termodulasi diterapkan pada pin # 5 dari IC2, yang membandingkan sinyal dengan gelombang segitiga pada pin # 6.

Ini menghasilkan keluaran PWM pada pin # 3 yang memvariasikan siklus tugasnya sebagai respons terhadap sinyal modulasi pada pin # 5 dari IC.

Potensi yang meningkat pada pin # 5 ini menghasilkan PWM lebar atau PWM yang lebar dengan siklus tugas yang lebih tinggi, dan sebaliknya.

Ini menyiratkan bahwa ketika opamp 741 menanggapi dengan potensi kenaikan akibat naiknya keluaran dari inverter menyebabkan keluaran IC2 555 memperlebar pulsa PWM nya, sedangkan pada saat keluaran inverter turun, PWM secara proporsional menyempit pada pin # 3 IC2.

Konfigurasi PWM dengan MOSFET.

Ketika PWM koreksi otomatis di atas terintegrasi dengan gerbang mosfet dari setiap inverter akan memungkinkan inverter untuk mengontrol nilai RMSnya secara otomatis sebagai respons terhadap kondisi beban.

Jika beban melebihi PWM, output inverter akan cenderung rendah, menyebabkan PWM melebar yang pada gilirannya akan menyebabkan MOSFET menyala lebih keras dan menggerakkan trafo dengan lebih banyak arus, sehingga mengkompensasi kelebihan arus yang ditarik dari beban

Desain # 2: Menggunakan opamp dan Transistor

Ide selanjutnya membahas versi opamp yang dapat ditambahkan dengan inverter biasa untuk mencapai pengaturan tegangan output otomatis dalam menanggapi berbagai beban atau tegangan baterai.

Idenya sederhana, segera setelah tegangan keluaran melewati ambang bahaya yang telah ditentukan, rangkaian yang sesuai dipicu yang pada gilirannya mematikan perangkat daya inverter secara konsisten sehingga menghasilkan tegangan keluaran yang terkontrol dalam ambang batas tertentu.

Kelemahan di balik penggunaan transistor bisa menjadi masalah histeresis yang terlibat yang dapat membuat peralihan cukup melalui penampang yang lebih luas sehingga menghasilkan pengaturan tegangan yang tidak begitu akurat.

Opamps di sisi lain bisa sangat akurat karena ini akan mengubah regulasi output dalam margin yang sangat sempit yang menjaga level koreksi ketat dan akurat.

Rangkaian koreksi tegangan beban otomatis inverter sederhana yang disajikan di bawah ini dapat digunakan secara efektif untuk aplikasi yang diusulkan dan untuk mengatur keluaran inverter dalam batas yang diinginkan.

Rangkaian koreksi tegangan inverter yang diusulkan dapat dipahami dengan bantuan poin-poin berikut:

Sebuah opamp tunggal melakukan fungsi komparator dan detektor level tegangan.

Operasi Sirkuit

AC tegangan tinggi dari output transformator diturunkan menggunakan jaringan pembagi potensial menjadi sekitar 14V.

Tegangan ini menjadi tegangan operasi serta tegangan penginderaan untuk rangkaian.

Tegangan yang diturunkan menggunakan pembagi potensial sesuai secara proporsional sebagai respons terhadap tegangan yang bervariasi pada output.

Pin3 dari opamp diatur ke tegangan DC ekivalen yang sesuai dengan batas yang perlu dikontrol.

Ini dilakukan dengan memberi makan tegangan batas maksimum yang diinginkan ke rangkaian dan kemudian menyesuaikan 10k preset sampai output menjadi tinggi dan memicu transistor NPN.

Setelah pengaturan di atas dilakukan, rangkaian siap untuk diintegrasikan dengan inverter untuk koreksi yang diinginkan.

Seperti yang dapat dilihat, kolektor NPN perlu dihubungkan dengan gerbang mosfet inverter yang bertanggung jawab untuk menyalakan transformator inverter.

Integrasi ini memastikan bahwa setiap kali tegangan keluaran cenderung melewati batas yang ditetapkan, NPN memicu pembumian gerbang mosfet dan dengan demikian membatasi kenaikan tegangan lebih lanjut, pemicu ON / OFF terus berlanjut tanpa batas selama tegangan keluaran melayang di sekitar zona bahaya.

Perlu dicatat bahwa integrasi NPN hanya akan kompatibel dengan MOSFET N-channel, jika inverter membawa MOSFET P-channel, konfigurasi rangkaian akan memerlukan pembalikan lengkap transistor dan pinout input dari opamp.

Juga ground sirkuit harus dibuat bersama dengan negatif baterai dari inverter.

Desain # 3: Pendahuluan

Sirkuit ini diminta oleh salah satu teman saya, Pak Sam, yang selalu diingatkan oleh saya untuk merancang konsep yang sangat berguna ini untuk aplikasi inverter.

Rangkaian inverter koreksi beban / keluaran yang dikoreksi atau keluaran yang dijelaskan di sini cukup pada level konsep saja dan belum diuji secara praktis oleh saya, namun idenya terlihat layak karena desainnya yang sederhana.

Operasi Sirkuit

Jika kita melihat gambarnya kita melihat bahwa seluruh desain pada dasarnya adalah rangkaian generator PWM sederhana yang dibangun di sekitar IC 555.

Kita tahu bahwa dalam desain standar 555 PWM ini, pulsa PWM dapat dioptimalkan dengan mengubah rasio R1 / R2.

Fakta ini telah dieksploitasi secara tepat di sini untuk aplikasi koreksi tegangan beban pada inverter.
Sebuah opto-coupler dibuat dengan menyegel sebuah LED / LDR pengaturan telah digunakan, di mana LDR dari opto- menjadi salah satu resistor di 'lengan' PWM rangkaian.

LED dari opto coupler diterangi melalui tegangan dari output inverter atau koneksi beban.

Tegangan listrik diturunkan dengan tepat menggunakan C3 dan komponen terkait untuk memberi makan opto LED.

Setelah mengintegrasikan rangkaian ke inverter, ketika sistem diberi daya (dengan beban yang sesuai terhubung), nilai RMS dapat diukur pada keluaran dan preset P1 dapat disesuaikan untuk membuat tegangan keluaran cukup sesuai untuk beban.

Cara Mengatur

Pengaturan ini mungkin satu-satunya yang dibutuhkan.

Sekarang misalkan jika beban dinaikkan maka tegangan akan cenderung turun pada output yang pada gilirannya akan membuat intensitas opto LED berkurang.

Penurunan intensitas LED akan mendorong IC untuk mengoptimalkan pulsa PWM-nya sedemikian rupa sehingga RMS tegangan keluaran naik, membuat level tegangan juga naik hingga tanda yang disyaratkan, inisiasi ini juga akan mempengaruhi intensitas LED yang mana sekarang akan menjadi terang dan akhirnya mencapai tingkat yang dioptimalkan secara otomatis yang akan dengan benar menyeimbangkan kondisi tegangan beban sistem pada output.

Di sini rasio tanda terutama ditujukan untuk mengontrol parameter yang diperlukan, oleh karena itu opto harus ditempatkan dengan tepat baik ke kiri atau kanan lengan yang ditunjukkan. Kontrol PWM bagian dari IC.

Rangkaian inverter tersebut dapat dicoba dengan desain inverter yang ditunjukkan pada rangkaian inverter 500 watt ini

Daftar Bagian

• R1 = 330K
• R2 = 100K
• R3, R4 = 100 Ohm
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0,01uF
• C3 = 0,33uF / 400V
• OptoCoupler = Buatan sendiri, dengan menyegel LED / LDR secara tatap muka di dalam wadah tahan cahaya.

PERHATIAN: DESAIN YANG DIUSULKAN TIDAK TERISOLASI DARI TEGANGAN UTAMA INVERTER, PERHATIAN EKSTREM LATIHAN SELAMA PROSEDUR PENGUJIAN DAN PENYIAPAN.