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重庆agv机车正弦波逆变器安装,设计一个简单的正弦波逆变器电路

发布时间:2023-09-02 21:36:31编辑:温柔的背包来源:

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逆变器在停电时为用电设备提供备用电源。市场上的逆变器大多电路设计复杂,经济性不高。其中一些会产生方波输出,这是感性负载所不希望的。这里我们设计了一个简单的正弦波逆变电路,它使用单个IC CD4047和一些分立元件来产生50Hz的准正弦波输出,这使它成为一个非常具有性价比的解决方案。所需零件:零件清单正弦波逆变器电路图

下面给出使用IC 4047 DIY的正弦波逆变电路。正弦波逆变器原理图它包括CD4047多谐振荡器(IC1)、MOSFET、IRF250 MOSFET(T1至T8)、晶体管和一些分立元件。

IC CD4047内置了不稳定和双稳态多谐振荡器。逆变器应用需要两个相位相差180度的输出。因此,IC1通过布线在引脚10和11产生两个方波输出信号,频率为50Hz,占空比为50%,相移为180度。振荡频率由外部预设VR1和电容C1决定。

这两个信号交替驱动两个MOSFET组(bank-1和bank-2)。当IC1的引脚10处于高电平且引脚11处于低电平时,bank-1的MOSFET(T1至T4)导通,而bank-2的MOSFET(T5至T8)保持不导通状态。因此,大的摆动电流流过逆变器变压器X1的初级绕组的前半部分,并且在次级绕组上产生230V交流电。

在下一个半周期,IC1的引脚10处的电压变低,而引脚11处的电压变高。因此,bank-2的MOSFET导通,而bank-1的MOSFET保持不导通。因此,电流流过初级绕组的另一半,次级绕组产生230V交流电。这样,在次级绕组上获得交流输出电压。

正弦波输出通过将逆变器变压器的次级绕组与电容器C5至C7并联以形成储能电路来获得。如果没有产生合适的正弦波,两个2.2 F电容连接到MOSFET的栅极,相对于地分为两组。能量存储电路的自然频率被调整到50 Hz。由于方波信号的占空比为50%,空载时的功耗仅为500 mA。随着负载增加,电流消耗增加。

通过使用齐纳二极管ZD1和电阻R4以及外部电池,IC1的电源电压被限制在5.1伏。低电量指示电路低电量指示电路由晶体管T9、预置VR2、齐纳二极管ZD2、电阻R5、 R6、 R7、 led2、电容C2组成。BATT.1的12V电源电压施加于低电量电池指示电路,满载(不超过1000瓦)连接到逆变器输出。低电量指示灯电路

负载两端的电压为230伏交流电。此时调整预置VR2,开启齐纳二极管ZD2和晶体管T9,降低集电极电压至0.7V,保持LED2“关断”。如果电源电压低于10.5伏,负载两端的电压将从230伏交流电降至210伏交流电。此时,齐纳二极管ZD2和晶体管T9不导通,集电极电压上升到10.5伏左右,LED2发光,表示电池电压低。同时,压电蜂鸣器PZ1会发出声音提示,表示电池电量低。低电量切断电路

如果电池反复放电到零伏,电池寿命会缩短。低功率截止电路由晶体管T10、预置VR3、齐纳二极管ZD4、电阻R8和R9、电容C3、二极管D1组成。低功率截止电路调节预置VR3,使得当负载两端的电压高于200伏时,齐纳二极管ZD4和晶体管T10导通。在这种情况下,T10的集电极电压约为0.7伏,因此SCR (SCR1)将不导通。

然而,如果负载两端的电压低于200伏,齐纳二极管ZD4和晶体管T10将不导通,并且T10的集电极电压将增加,导致SCR导通。一旦SCR开启,IC1 (CD4047)的电源电压将为0.7伏,因此IC1将无法在输出引脚10和11产生电压脉冲,逆变器将自动关闭。在这种状态下,可控硅保持导通。

灯、风扇等的负载电压。可以将逆变器的低电平截止电压设置为170伏,这样只有当电压低于170伏时,灯和风扇才会关闭。如果没有负载连接到逆变器的输出端,空载切断电路的输出电压为270至290伏。电压由逆变变压器X1的次级绕组的0-12V抽头检测,该抽头连接到由齐纳二极管ZD5、、晶体管T11、、预置VR4、、电阻器R12和R11以及电容器C4组成的空载切断电路。

空载截止电路空载时,12V抽头的电压也会上升。该电压由包括二极管D3至D6的全波桥式整流器整流,由电容器C4滤波,并提供给晶体管T11。调整预设VR4,以便如果逆变器电压超过250伏,齐纳二极管ZD5和晶体管T11导通。这将增加发射极电压,因此SCR将触发“关闭”逆变器。当连接合适的负载时,逆变器将自动开启。正弦波逆变器的PCB设计

纯正弦波逆变电路的实际尺寸单面PCB如下图所示。正弦波逆变电路的PCBPCB上提供了合适的连接器CON1,用于从外部连接MOSFET组和变压器。连接器CON1的引脚a至f也在原理图上标出。

将电路组装在PCB上,因为这样可以节省时间并减少组装误差。仔细组装组件,并仔细检查是否有任何被忽略的错误。MOSFET应安装在散热器上方,使用云母垫片作为它们之间的绝缘体。正弦波逆变器的PCB布局将24V电源端子直接连接到逆变变压器初级绕组的中心抽头,它承载的最大电流超过50安培,功率为1000瓦。

电流取决于施加的负载。不需要在高电流路径中添加开关来开启和关闭逆变器。逆变器可以通过小电流开关S1打开和关闭。关于作者:RV Dhekale博士:他是基桑维尔Maha Vidyalaya、Wai、萨塔拉区和马哈拉施特拉邦物理系的副教授和系主任。回顾唐子红

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