Ubah Audio Amplifier menjadi Pure Sinewave Inverter

Jika Anda tidak terlalu tertarik untuk memahami aspek teknis mendalam dari inverter daya gelombang sinus yang sebenarnya, namun ingin membuatnya dalam beberapa jam, artikel ini akan membantu Anda mencapainya menggunakan penguat daya audio dan beberapa motor DC. Di sini kami akan cara mengonversi penguat audio menjadi inverter gelombang sinus murni

Kami akan mempertimbangkan 3 desain inverter gelombang sinus sejati yang terpisah menggunakan amplifier audio berdimensi tepat, dan rangkaian generator gelombang sinus digital

Desain # 1

Mari kita mulai dengan memahami bagaimana beberapa motor DC kecil dapat digunakan untuk menghasilkan sinyal gelombang sinus murni dan kemudian melanjutkan dengan detail penggandengan motor dengan penguat daya yang sudah jadi untuk memperoleh keluaran daya gelombang sinus sejati listrik AC yang diinginkan. Artikel ini menjelaskan ide inovatif untuk mengonfigurasi beberapa unit yang sudah jadi seperti penguat daya, beberapa motor DC, dan baterai menjadi inverter daya gelombang sinus.

Ada orang yang hidupnya bergantung pada daya yang diakses dari inverter dan bagi mereka gadget ini benar-benar tak ternilai dan penting. Ada juga individu yang berniat untuk memiliki inverter tetapi terlalu kurang informasi mengenai spesifikasi teknis mereka dll dan oleh karena itu enggan membawanya pulang.

Faktor lain dengan inverter adalah harganya bisa sangat mahal, terutama yang dapat dioperasikan secara universal dengan semua jenis peralatan listrik atau hanya inverter gelombang sinus yang sebenarnya. Saya sudah membahas banyak diagram rangkaian inverter di sini mulai dari ide tipe hobi yang paling biasa untuk gelombang sinus yang dimodifikasi sangat canggih dan benar jenis inverter gelombang sinus . Namun desain ini terlalu teknis dan jelas tidak dimaksudkan untuk orang awam.

Ide-ide yang dijelaskan tidak sederhana dan membutuhkan keahlian sebelumnya dengan elektronik untuk memahaminya, dan juga pengetahuan menyeluruh tentang elektronik praktis untuk membuatnya. Jadi apakah itu berarti orang awam tidak akan dapat memahami pembangkit listrik yang luar biasa ini? Dan apakah itu berarti bahwa orang awam tidak berhak menikmati manfaat dari inverter daya gelombang sinus buatan sendiri, yang tidak hanya menyenangkan untuk dibuat tetapi juga sangat murah dan dapat diandalkan dibandingkan dengan produk komersial.

Bagian berikut akan menunjukkan dengan jelas bagaimana a inverter gelombang sinus sejati yang canggih dapat dibangun oleh hampir semua orang yang memiliki keterampilan dan pengetahuan teknis biasa.

Ide yang dijelaskan di bawah ini bukanlah unit berbasis sirkuit yang perlu dirakit menggunakan PCB, komponen elektronik, dll. Di sini kami membeli unit yang sudah jadi seperti amplifier, motor, baterai, transformer, dll. Dan mengintegrasikan semua ini untuk membangun bagian akhir. Mari pelajari bagaimana itu bisa dilakukan dalam satu jam.

PERINGATAN: KONSEP INI HANYA DIANGGAP OLEH PENULIS DAN TIDAK PERNAH DIPERIKSA ATAU DIVERIFIKASI SECARA PRAKTIS, BANGUN DENGAN RISIKO SENDIRI DAN JIKA ANDA MEMILIKI KEYAKINAN YANG CUKUP PADA KELAYAKAN KONTEN YANG DIJELASKAN.

Prinsip Kerja Dasar Inverter

Konsep: Inverter seperti yang kita semua tahu hanyalah penguat tegangan atau stepper. Metode paling terkenal untuk menaikkan tegangan adalah melalui transformer di mana belitan terisolasi digunakan untuk mencapai perkalian level tegangan yang mengejutkan. Pada dasarnya proses berlangsung melalui induksi magnet untuk mengubah fluks arus tinggi menjadi keluaran tegangan tinggi.

Untuk memenuhi proses di atas, diperlukan input AC tinggi yang dapat dimasukkan ke dalam belitan trafo yang relevan untuk mendapatkan daya AC 230 atau 120 volt yang diinginkan.

Namun karena keseluruhan tujuannya adalah untuk mengubah sumber DC ke level utama, pertama-tama kita harus mengubah DC level rendah ke input AC rendah. Dalam inverter gelombang persegi, hal ini mudah dicapai dengan menggunakan rangkaian astabil biasa, tetapi keluaran gelombang persegi adalah hal yang sama sekali tidak kita cari, jadi bagaimana kita sebenarnya 'membuat' masukan gelombang sinus yang benar atau murni untuk prototipe kita.

Menggunakan motor DC untuk menghasilkan Sinyal Sinus, bukan sirkuit PWM

Tentu saja kita bisa melakukannya dengan menggunakan rangkaian opamp yang kompleks seperti a Sirkuit 'bubba' , tetapi karena di sini kami tidak ingin melibatkan banyak elektronik, solusi yang lebih sederhana adalah menggunakan motor DC kecil untuk tujuan tersebut. Motor seperti yang kita semua tahu dapat diputar dengan menerapkan daya padanya, rotasi disebabkan oleh interaksi puntir konstan dari magnet permanen dan efek elektromagnetik yang diinduksi.

Jika kita membalik prosesnya, yaitu jika kita memutar motor dengan menerapkan gaya mekanik eksternal, kita dapat menginduksi sejumlah besar potensial yang bervariasi di terminal belitannya dan tegangan yang diterima akan memiliki bentuk gelombang sinusoidal. Bentuk gelombangnya akan sangat alami dan gelombang sinus yang sebenarnya.

Jika masukan gelombang sinus ini diperkuat ke tingkat yang diinginkan, maka mungkin misi kami dapat diselesaikan dengan mudah. Alih-alih memulai sirkuit mosfet kompleks yang dimaksudkan untuk aplikasi inverter, saya pikir itu adalah ide yang lebih baik untuk memberi makan input sinus di atas ke penguat audio daya tinggi yang dibeli siap pakai dari pasar.

Salah satu model penguat sampel ditampilkan di sini. Output yang dimaksudkan untuk disambungkan ke speaker harus digabungkan dengan transformator daya kami.

Jika penguatnya stereo, maka kita dapat menggunakan sepasang transformator dan menghentikan keluaran AC dari transformator untuk memisahkan outlet AC sehingga peralatan yang berbeda dapat dihubungkan dengannya.

Motor yang sebenarnya menghasilkan gelombang sinus ini digerakkan oleh motor lain yang dipasang dengan mekanisme pulley / belt. Motor penggerak dioperasikan dengan daya baterai yang tersedia.

Bagian Diperlukan

Anda akan membutuhkan bagian dan unit berikut untuk membuat inverter gelombang sinus yang benar ini:

Penguat audio berdaya tinggi yang siap pakai

Transformer - Rating harus sesuai dengan kekuatan amplifier. Jika amplifier dapat menghasilkan 500 watt pada 50 volt, itu berarti belitan input transformator harus diberi nilai pada 50 volt dan 10 Amps.

Alternatifnya, transformator catu daya penguat daya dapat dilepas dan digunakan untuk tujuan tersebut.

Motor - RPM harus di atas 3000 dan harus disetel tepat 3000 RPM sehingga frekuensi 50 z dapat dicapai darinya.

Kabinet yang cocok untuk menampung seluruh perakitan.

Mur, baut, mesin cuci, kabel, baterai, dll.

Tata Letak Kabel untuk Inverter Sinewave yang Diusulkan menggunakan Amplifier Audio

Cara Merakit Amplifier Audio dengan Baterai dan Input Sinus

Ini cukup sederhana dan semua tentang mengintegrasikan unit pengadaan sesuai diagram yang diberikan. Seluruh sistem bersama dengan amplifier, transformator dan motor dapat ditempatkan di dalam lemari logam yang lebih besar dan dipasang dengan benar.

Motor terutama harus dijepit dengan kuat dengan alas kabinet inverter untuk menghindari getaran dan kebisingan. Kabinet juga harus mencakup semua terminal yang ditentukan dengan unit, dipasang secara eksternal untuk sambungan baterai dan stopkontak AC.

Melalui konsep sederhana, ide membangun inverter gelombang sinus murni telah dijelaskan dalam artikel. Baca terus untuk mengetahui detail keseluruhan konstruksi.

Desain # 2: Menggunakan Modul Amplifier 100 watt

Dapat dimengerti bahwa inverter gelombang sinus tidak mudah dibuat, karena berbagai alasan. Tapi itu mungkin yang paling banyak terjadi setelah sirkuit dan juga cukup sulit untuk ditemukan. Bagi sobat yang sedang nekat mencari rangkaian seperti itu, mungkin artikel ini bisa membantu.

Setelah banyak berpikir, saya mungkin tampaknya telah merancang konsep rangkaian inverter gelombang sinus murni yang lebih mudah (meskipun tidak cukup efisien). Karena rangkaian tersebut belum pernah saya uji, maka saya tidak akan dapat mengetahui banyak tentang spesifikasi rangkaian yang tepat dan ingin menyerahkan kepada para pembaca untuk memutuskan kelayakan rangkaian saat ini.

Ide itu mengejutkan saya saat membaca deskripsi sirkuit dari a Penguat audio MOSFET . Kita semua tahu bahwa ketika sinyal audio diumpankan ke input penguat, itu menghasilkan daya keluaran yang diperkuat yang memiliki sifat yang persis sama dengan input.

Itu hanya menyiratkan, sebagai pengganti sinyal audio jika sinyal AC murni mengatakan dari rangkaian jembatan Wien diterapkan ke input penguat daya dan transformator inverter terhubung ke outputnya (di mana biasanya speaker akan dihubungkan), itu akan pasti menghasilkan replika input yang diperkuat. Dan belitan sekunder dari trafo inverter yang terhubung pasti akan menghasilkan daya AC gelombang sinus (Asumsi saya).

Satu-satunya masalah besar adalah hilangnya sejumlah besar daya baterai dalam bentuk panas melalui perangkat daya yang mengurangi efisiensi keseluruhan inverter.

Mari kita lanjutkan dan lihat bagaimana tahapan yang berbeda dari fungsi sirkit yang diusulkan.

Sirkuit Osilator

Rangkaian generator gelombang sinus sederhana yang ditunjukkan di samping dapat digunakan untuk menghasilkan gelombang sinus yang diperlukan pada input penguat daya, mari kita pelajari tentang fungsinya melalui langkah-langkah berikut:

Op amp A1 pada dasarnya dihubungkan dengan kabel sebagai multivibrator astabil,

Resistor R1 dan kapasitor C1 menentukan frekuensi osilasi astabil.

Gelombang persegi dari A1 diumpankan ke A2 yang dikonfigurasi sebagai filter low pass kutub ganda dan digunakan untuk menyaring harmonisa dari A1.

Output dari A2 akan hampir menjadi gelombang sinus murni, puncaknya jelas akan tergantung pada tegangan suplai dan pada jenis opamp yang digunakan.

Frekuensi rangkaian saat ini telah ditetapkan menjadi sekitar 50 Hz. Jika nilai bagian yang ditunjukkan dalam tanda kurung dipilih, frekuensinya sekitar 60 Hz.

Daftar Bagian

Semua resistor 1/8 watt, 1%, MFR

R1 = 14K3 (12K1),

R2, R3, R4, R7, R8 = 1K,

R5, R6 = 2K2 (1K9),

R9 = 20K

C1, C2 = 1µF, TANT.

C3 = 2µF, TANT (DUA 1µF DALAM PARALEL)

C4, C6, C7 = 2µ2 / 25V,

C5 = 100µ / 50v,

C8 = 22µF / 25V

A1, A2 = TL 072

IC2 = LM3886 (Semikonduktor Nasional),

HEATSINK UNTUK IC2 SEPERTI YANG DITUNJUKKAN DI GAMBAR,

TRANSFORMER = 0 - 24 V / 8 AMPS. OUTPUT - 120/230 V AC

PCB = TUJUAN UMUM

Sirkuit Penguat Arus

Dalam pandangan menjaga spesifikasi desain sangat sederhana, dan jumlah komponen seminimal mungkin, penguat chip tunggal adalah persyaratan dasar. Amplifier yang cukup kuat menggunakan IC LM3886 (National Semiconductor) akhirnya dipilih oleh saya untuk tujuan tersebut. Fitur yang menonjol dari chip penguat daya ini adalah sebagai berikut:

IC yang sangat serbaguna dan berkinerja tinggi dibandingkan dengan jenis perangkat hybrid dan diskrit lainnya.

Secara internal terlindungi dari suhu puncak seketika,

Memiliki area operasi yang aman terlindungi secara dinamis,

Keluaran terlindung sempurna dari korsleting dengan ground atau suplai positif melalui jaringan sirkuit pembatas arus internal.

Output juga dilindungi dari output tegangan berlebih karena transien beban induktif,

Dapat dioperasikan dengan tegangan serendah 20 volt hingga 94 volt yang mengejutkan.

Spesifikasi teknisnya adalah sebagai berikut:

Sensitivitas masukan adalah 1 Vrms

Daya keluaran akan berada di sekitar 100 watt jika resistansi primer transformator sekitar 4 Ohm.

Bandwidth daya sangat besar 10 Hz hingga 100 KHz.

Petunjuk Konstruksi

Rangkaian ini pada dasarnya hanya terdiri dari dua IC sebagai komponen aktif utama dan beberapa komponen pasif lainnya, sehingga prosedur konstruksinya akan sangat mudah. Seluruh perakitan dapat dilakukan dengan mudah di atas papan serba guna (kira-kira 4 kali 4 inci).

IC2 harus diposisikan di tepi PCB untuk memudahkan pemasangan heat sink. Saat ini menggunakan dua baterai truk besar 24 volt. Hubungkan mereka seperti yang ditunjukkan pada diagram.

Pengisi daya baterai terpisah diperlukan untuk mengisi daya baterai.

Desain # 3: 500 W Pure Sine Wave Inverter

Posting ini menjelaskan cara membuat inverter gelombang sinus murni 500 watt menggunakan penguat audio 500 wat untuk mendapatkan hasil yang luar biasa.

Rangkaian ini pada dasarnya menggunakan topologi push pull melalui beberapa baterai 24V. Penggunaan dua baterai 24V memungkinkan baterai AH yang lebih rendah untuk digabungkan dengan efisiensi dan watt yang lebih tinggi.

Baterai 12V juga dapat dicoba namun output daya akan berkurang menjadi setengah.

Karena catu daya ganda digunakan, transformator yang terhubung tidak perlu menjadi tipe center tap, melainkan transformator biasa dengan dua kabel menjadi cocok di sini.

Beberapa desain yang ditunjukkan di bawah ini adalah semua yang diperlukan untuk menerapkan rangkaian inverter gelombang sinus murni sederhana ini.

Generator Gelombang Sinus

Rangkaian pertama adalah generator gelombang sinus dasar yang menjadi masukan pengumpanan ke penguat gelombang sinus utama atau tahap keluaran.

Generator gelombang sinus menghasilkan output gelombang sinus murni dengan komponen yang ditunjukkan pada sekitar 50Hz, untuk frekuensi lain resistor 2.5K dapat diubah, dan diuji dalam simulator untuk memperbaiki hasil yang diinginkan.

Rangkaian generator sinus harus disuplai dengan +/- 12V, dan tidak langsung dari suplai baterai 24V karena dapat merusak IC secara permanen.

Opamp yang digunakan dalam generator sinus ini berasal dari IC TL072

Menggunakan Rangkaian Power Amplifier sebagai Inverter

Diagram selanjutnya menunjukkan tahap keluaran dari rangkaian inverter gelombang sinus murni sederhana yang diusulkan yang sebenarnya merupakan desain penguat daya 500 watt. Seperti yang bisa dilihat, desainnya sama sekali tidak rumit.

Semua komponen yang terlibat adalah standar, dan tersedia dengan mudah.

MOSFET adalah IRF540n dan IRF9540n yang saling melengkapi untuk menghasilkan efek dorong tarik yang diperlukan pada trafo yang terpasang.

Dengan trafo 0-24V / 25amp, dan sepasang baterai 24V, rangkaian tersebut akan dapat menghasilkan output gelombang sinus murni setinggi 600 watt pada tegangan yang relevan.

Output di sisi kanan opamp generator sinus harus dihubungkan melintasi input dari rangkaian kedua untuk menginisialisasi operasi yang diusulkan.

Rincian Kabel Baterai untuk Sirkuit Inverter Gelombang Sinus Sederhana di atas