Cara Membangun Sirkuit Inverter Daya Tinggi 400 Watt

Tertarik untuk membuatnya inverter daya sendiri dengan pengisi daya bawaan? Rangkaian inverter 400 watt sederhana dengan pengisi daya yang dapat dibuat dan dioptimalkan dengan sangat mudah telah disediakan dalam artikel ini. Bacalah pembahasan lengkapnya melalui ilustrasi yang rapi.

pengantar

Inverter daya 400 watt besar dengan rangkaian pengisi daya bawaan telah dijelaskan secara menyeluruh dalam artikel ini melalui skema rangkaian. Perhitungan sederhana untuk mengevaluasi resistor basis transistor juga telah dibahas.

Saya telah membahas pembangunan beberapa sirkuit inverter yang bagus melalui beberapa artikel saya sebelumnya dan saya benar-benar senang dengan tanggapan luar biasa yang saya terima dari para pembaca. Terinspirasi oleh permintaan yang populer, saya telah merancang rangkaian inverter daya yang menarik dan lebih kuat dengan pengisi daya bawaan.

Sirkuit saat ini meskipun serupa dalam pengoperasiannya, lebih menarik dan canggih karena memiliki pengisi daya baterai built-in dan itu terlalu otomatis.

Seperti namanya, rangkaian yang diusulkan akan menghasilkan output daya 400 watt (50 Hz) yang sangat besar dari baterai truk 24 volt, dengan efisiensi setinggi 78%.

Karena sepenuhnya otomatis, unit mungkin terhubung secara permanen ke listrik AC. Selama input AC tersedia, baterai inverter terus menerus diisi sehingga selalu dalam posisi siaga dan terisi.

Segera setelah baterai terisi penuh, relai internal berganti secara otomatis dan menggeser baterai ke mode inverter dan beban keluaran yang terhubung langsung diberi daya melalui inverter.

Saat tegangan baterai turun di bawah level yang telah ditetapkan, relai mengaktifkan dan menggeser baterai ke mode pengisian daya, dan siklus berulang.

Tanpa membuang waktu lagi mari kita langsung beralih ke prosedur konstruksi.

Daftar Bagian untuk diagram sirkuit

Anda akan membutuhkan bagian-bagian berikut untuk konstruksi rangkaian inverter:

Semua resistor ¼ watt, CFR 5%, kecuali dinyatakan lain.

• R1 ---- R6 = Akan dihitung - Baca di akhir artikel
• R7 = 100K (50Hz), 82K (60Hz)
• R8 = 4K7,
• R9 = 10K,
• P1 = 10K,
• C1 = 1000µ / 50V,
• C2 = 10µ / 50V,
• C3 = 103, KERAMIK,
• C4, C5 = 47µ / 50V,
• T1, 2, 5, 6 = BDY29,
• T3, 4 = TIP 127,
• T8 = BC547B
• D1 ----- D6 = 1N 5408,
• D7, D8 = 1N4007,
• RELAY = 24 VOLT, SPDT
• IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
• IC2 = 7812,
• TRANSFORMATOR INVERTER = 20 - 0 - 20 V, 20 AMPS. OUTPUT = 120V (60Hz) ATAU 230V (50Hz),
• CHARGING TRNASFORMER = 0 - 24V, 5 AMPS. INPUT = 120V (60Hz) ATAU 230V (50Hz) AC UTAMA

Fungsi Sirkuit

Kita sudah tahu bahwa inverter pada dasarnya terdiri dari osilator yang menggerakkan transistor daya berikutnya yang pada gilirannya mengalihkan transformator daya sekunder secara bergantian dari nol ke tegangan suplai maksimum, sehingga menghasilkan AC yang ditingkatkan kuat pada output utama transformator .

Di sirkuit ini IC 4093 membentuk komponen osilasi utama. Salah satu gerbangnya N1 dikonfigurasi sebagai osilator, sedangkan tiga gerbang lainnya N2, N3, N4 semuanya terhubung sebagai buffer.

Output berosilasi dari buffer diumpankan ke basis transistor penguat arus T3 dan T4. Ini dikonfigurasi secara internal sebagai pasangan Darlington dan meningkatkan arus ke tingkat yang sesuai.

Arus ini digunakan untuk menggerakkan tahap keluaran yang terdiri dari transistor daya T1, 2, 5 dan 6.

Transistor ini sebagai respons terhadap tegangan basis bolak-baliknya dapat mengalihkan seluruh daya suplai ke belitan sekunder transformator untuk menghasilkan tingkat keluaran AC yang setara.

Sirkuit ini juga memasukkan bagian pengisi baterai otomatis yang terpisah.

Cara membangun?

Bagian konstruksi proyek ini cukup mudah dan dapat diselesaikan melalui langkah-langkah mudah berikut:

Mulailah konstruksi dengan membuat heat sink. Potong dua lembar lembaran aluminium berukuran 12 kali 5 inci, dengan ketebalan masing-masing ½ cm.

Tekuk untuk membentuk dua saluran “C” yang ringkas. Bor secara akurat sepasang lubang berukuran TO-3 pada setiap unit pendingin sesuai dengan transistor daya T3 --- T6 dengan erat di atas unit pendingin menggunakan sekrup, mur, dan ring pegas.

Sekarang Anda dapat melanjutkan untuk pembangunan papan sirkuit dengan bantuan skema sirkuit yang diberikan. Masukkan semua komponen bersama dengan relai, sambungkan kabelnya dan solder bersama.

Jauhkan transistor T1 dan T2 dari komponen lain sehingga Anda dapat menemukan ruang yang cukup untuk memasang heat sink tipe TO-220 di atasnya.

Selanjutnya lanjutkan untuk menghubungkan basis dan pemancar T3, 4, 5 dan T6 ke titik yang sesuai di papan sirkuit. Juga sambungkan kolektor transistor ini ke belitan sekunder transformator menggunakan kabel tembaga pengukur tebal (15 SWG) sesuai diagram rangkaian yang ditunjukkan.

Jepit dan perbaiki seluruh unit di dalam lemari logam kuat yang berventilasi baik. Buat fitting benar-benar kencang menggunakan mur dan baut.

Selesaikan unit dengan memasang sakelar eksternal, kabel listrik, soket keluaran, terminal baterai, sekring, dll. Di atas kabinet.

Ini menyimpulkan pembangunan inverter daya ini dengan unit pengisi daya bawaan.

Cara Menghitung Resistor Basis Transistor untuk Inverter

Nilai resistor basis untuk transistor tertentu akan sangat bergantung pada beban kolektor dan tegangan basis. Ekspresi berikut memberikan solusi langsung untuk menghitung secara akurat resistor basis transistor.

R1 = (Ub - 0.6) * Hfe / ILOAD

Di sini Ub = tegangan sumber ke R1,

Hfe = Maju keuntungan saat ini (untuk TIP 127 lebih atau kurang 1000, untuk BDY29 sekitar 12)

ILOAD = Arus diperlukan untuk mengaktifkan sepenuhnya beban kolektor.

Jadi, sekarang menghitung resistor basis dari berbagai transistor yang terlibat dalam rangkaian ini menjadi sangat mudah. Paling baik dilakukan dengan poin-poin berikut.

Kami mulai terlebih dahulu dengan menghitung resistor dasar untuk transistor BDY29.

Sesuai rumus, untuk ini kita perlu mengetahui ILOAD, yang di sini kebetulan menjadi setengah lilitan transformator sekunder. Dengan menggunakan multimeter digital, ukur resistansi bagian transformator ini.

Selanjutnya, dengan bantuan hukum Ohm, cari arus (I) yang akan melewati belitan ini (Disini U = 24 volt).

R = U / I atau I = U / R = 24 / R

• Bagilah jawabannya dengan dua, karena arus dari setiap setengah belitan terbagi melalui dua BDY29 secara paralel.
• Seperti yang kita ketahui bahwa tegangan suplai yang diterima dari kolektor TIP127 adalah 24 volt, kita mendapatkan tegangan sumber basis untuk transistor BDY29.
• Dengan menggunakan semua data di atas, sekarang kita dapat dengan mudah menghitung nilai resistor dasar untuk transistor BDY29.
• Setelah Anda menemukan nilai resistansi basis BDY29, jelas itu akan menjadi beban kolektor untuk transistor TIP 127.
• Selanjutnya seperti di atas menggunakan hukum Ohm, cari arus yang melewati resistor di atas. Setelah Anda mendapatkannya, Anda dapat melanjutkan untuk mencari nilai resistor basis untuk transistor TIP 127 hanya dengan menggunakan rumus yang disajikan di awal artikel.
• Rumus perhitungan transistor sederhana yang dijelaskan di atas dapat digunakan untuk mencari nilai resistor basis dari setiap transistor yang terlibat dalam rangkaian apa pun

Merancang Inverter 400 Watt Berbasis Mosfet Sederhana

Sekarang mari kita pelajari desain lain yang mungkin merupakan rangkaian inverter ekuivalen gelombang sinus 400 watt termudah. Ia bekerja dengan jumlah komponen terendah dan mampu menghasilkan hasil yang optimal. Sirkuit tersebut diminta oleh salah satu peserta aktif blog ini.

Rangkaian ini sebenarnya bukan gelombang sinus dalam arti sebenarnya, tetapi ini adalah versi digital dan hampir seefisien pasangan sinusoidalnya.

Bagaimana itu bekerja

Dari diagram rangkaian kita dapat menyaksikan banyak tahapan yang jelas dari topologi inverter. Gerbang N1 dan N2 membentuk tahap osilator dan bertanggung jawab untuk menghasilkan pulsa dasar 50 atau 60 Hz, di sini telah dimensinya untuk menghasilkan output sekitar 50 Hz.

Gerbang tersebut berasal dari IC 4049 yang terdiri dari 6 gerbang NOT, dua telah digunakan dalam tahap osilator sedangkan empat sisanya adalah dikonfigurasi sebagai buffer dan inverter (untuk membalik pulsa gelombang persegi, N4, N5)

Sampai di sini, tahapan berperilaku sebagai inverter gelombang persegi biasa, tetapi pengenalan tahap IC 555 mengubah seluruh konfigurasi menjadi rangkaian inverter gelombang sinus yang dikontrol secara digital.

Bagian IC 555 telah disambungkan sebagai MV astabil, pot 100K digunakan untuk mengoptimalkan efek PWM dari pin # 3 IC.

Pulsa negatif dari IC 555 hanya digunakan di sini untuk memotong pulsa gelombang persegi di gerbang MOSFET masing-masing, melalui dioda yang sesuai.

MOSFET yang digunakan mungkin jenis apa pun yang mampu menangani 50V pada 30 amp.

24 baterai harus terbuat dari dua baterai 12V 40 AH secara seri. Pasokan ke IC harus disediakan dari salah satu baterai, karena IC akan rusak pada 24Volts.

Pot 100K harus disesuaikan menggunakan meteran RMS untuk membuat nilai RMS pada keluaran sedekat mungkin dengan sinyal gelombang sinus asli pada tegangan yang relevan.

Sirkuit ini secara eksklusif dikembangkan dan dirancang oleh saya.

Tanggapan dari Pak Rudi mengenai masalah bentuk gelombang yang didapat dari rangkaian inverter 400 watt diatas

Hai pak,

Saya butuh bantuan Anda, Pak. saya baru saja menyelesaikan sirkuit ini. Tapi hasilnya tidak seperti yang saya harapkan, silahkan lihat gambar saya di bawah ini.

Ini adalah ukuran gelombang dari sisi gerbang (juga dari IC 555 dan 4049): terlihat bagus. frekuensi dan siklus tugas hampir pada nilai keinginan.

ini adalah ukuran gelombang dari sisi drain MOSFET. semuanya kacau. freq dan duty cycle adalah perubahan.

ini adalah ukuran dari keluaran transformator saya (untuk tujuan pengujian saya menggunakan 2A 12v 0 12v - 220v CT).

bagaimana mendapatkan gelombang keluaran transformator seperti gerbang satu? saya punya up di rumah. saya mencoba mengukur keluaran gerbang, saluran, dan transformator. Bentuk gelombangnya hampir sama dengan up kecil (gelombang sinus yang dimodifikasi). bagaimana cara mencapai hasil itu di sirkuit saya?

mohon bantuannya, terima kasih pak.

Memecahkan Masalah Bentuk Gelombang

Hai Rudi,

itu mungkin terjadi karena lonjakan induktif transformator, coba yang berikut ini:

pertama-tama tingkatkan frekuensi 555 sedikit lebih banyak sehingga 'pilar' di setiap siklus gelombang persegi terlihat seragam dan terdistribusi dengan baik..mungkin siklus 4 pilar akan terlihat lebih baik dan lebih dapat diterapkan daripada pola bentuk gelombang saat ini.

sambungkan kapasitor besar, mungkin 6800uF / 35V tepat di terminal baterai.

hubungkan dioda 12V zener melintasi gerbang / sumber masing-masing MOSFET.

dan sambungkan kapasitor 0.22uF / 400V melintasi belitan keluaran transformator .... dan periksa responsnya lagi.