3 Pinakamahusay na Transformerless Inverter Circuits

Tulad ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang isang inverter circuit na nagko-convert ng isang DC input sa AC nang hindi nakasalalay sa isang inductor o isang transpormer ay tinatawag na isang transformerless inverter.

Dahil ang isang inductor based transformer ay hindi nagtatrabaho, ang input DC ay karaniwang katumbas ng rurok na halaga ng AC na nabuo sa output ng inverter.

Tinutulungan kami ng post na maunawaan ang 3 mga inverter circuit na idinisenyo upang gumana nang hindi gumagamit ng isang transpormer, at gumagamit ng isang buong tulay na IC network at isang circuit ng generator ng SPWM.

Transformerless Inverter gamit ang IC 4047

Magsimula tayo sa isang topology ng H-Bridge na marahil ang pinakasimpleng anyo nito. Gayunpaman, sa teknikal na ito ay hindi ito ang ideal, at hindi inirerekumenda, dahil Dinisenyo ito gamit ang mga p / n-channel mosfet. Ang mga P-channel mosfet ay ginagamit bilang mga high side mosfet, at n-channel bilang mababang bahagi.

Dahil, ang mga p-channel mosfet ay ginagamit sa mataas na bahagi, ang naka-bootstrap nagiging hindi kinakailangan, at pinapasimple nito ang disenyo ng maraming. Nangangahulugan din ito na ang disenyo na ito ay hindi kailangang umasa sa mga espesyal na driver ng IC.

Bagaman ang disenyo ay mukhang cool at nakakaakit, mayroon itong kaunting pinagbabatayan na mga kawalan . At iyon mismo kung bakit ang topolohiya na ito ay naiwasan sa mga propesyonal at komersyal na yunit.

Iyon ay sinabi, kung ito ay binuo nang tama ay maaaring maghatid ng layunin para sa mababang aplikasyon ng dalas.

Narito ang kumpletong circuit gamit ang IC 4047 bilang astable totem pole frequency generator

Listahan ng Mga Bahagi

Lahat ng resistors ay 1/4 watt 5%

• R1 = 56k
• C1 = 0.1uF / PPC
• IC pin10 / 11 risistor = 330 ohms - 2nos
• MOSFET gate resistors = 100k - 2nos
• Opto-couplers = 4N25 - 2 nos
• Itaas na P-channel MOSFETs = FQP4P40 - 2nos
• Mas mababang N-Channel MOSFETs = IRF740 = 2nos
• Mga diode ng zener = 12V, 1/2 watt - 2 nos

Ang susunod na ideya ay isang h-bridge circuit din ngunit ang isang ito ay gumagamit ng inirekumendang mga n-channel na mosfet. Ang circuit ay hiniling ni G. Ralph Wiechert

Pangunahing Mga pagtutukoy

Pagbati mula sa Saint Louis, Missouri.
Handa ka bang makipagtulungan isang proyekto ng inverter ? Babayaran kita para sa isang disenyo at / o iyong oras, kung nais mo.

Mayroon akong isang Prius sa 2012 at 2013, at ang aking ina ay mayroong 2007 Prius. Ang Prius ay natatangi sa pagkakaroon nito ng 200 VDC (nominal) na baterya na may mataas na boltahe na baterya. Ang mga nagmamay-ari ng Prius noong nakaraan ay nag-tap sa baterya na ito gamit ang mga inverters na off-the-shelf upang ma-output ang kanilang katutubong voltages at magpatakbo ng mga tool at appliances. (Dito sa USA, 60 Hz, 120 & 240 VAC, tulad ng sigurado akong alam mo). Ang problema ay ang mga inverters ay hindi na ginawa, ngunit ang Prius pa rin.

Narito ang isang pares ng mga inverters na ginamit sa nakaraan para sa hangaring ito:

1) PWRI2000S240VDC (Tingnan ang kalakip) Hindi na gawa!

2) Emerson Liebert Upstation S (Ito ay talagang isang UPS, ngunit tinanggal mo ang pack ng baterya, na kung saan ay 192 VDC nominal.) (Tingnan ang kalakip.) Hindi na gawa!

Sa isip, naghahanap ako upang mag-disenyo ng isang tuluy-tuloy na inverter na 3000 Watt, purong sine wave, output 60 Hz, 120 VAC (na may 240 VAC split phase, kung maaari), at mas kaunti ang transpormer. Marahil na 4000-5000 Watts rurok. Pagpasok: 180-240 VDC. Medyo isang wish-list, alam ko.

Ako ay isang mechanical engineer, na may ilang karanasan sa pagbuo ng mga circuit, pati na rin ang pag-program ng Picaxe micro-Controller. Wala lang akong karanasan sa pagdidisenyo ng mga circuit mula sa simula. Handa akong subukan at mabigo, kung kinakailangan!

Ang disenyo

Sa blog na ito natalakay ko na ang higit pa sa 100 mga disenyo at konsepto ng inverter , ang kahilingan sa itaas ay maaaring madaling magawa sa pamamagitan ng pagbabago ng isa sa aking mga mayroon nang mga disenyo, at sinubukan para sa ibinigay na aplikasyon.

Para sa anumang disenyo na walang pagbabago na kailangang magkaroon ng isang pares ng mga pangunahing bagay na kasama para sa pagpapatupad: 1) Ang inverter ay dapat na isang buong inverter ng tulay gamit ang isang buong driver ng tulay at 2) ang feed input DC supply ay dapat na katumbas ng kinakailangang output voltage voltage antas

Isinasama ang dalawang nabanggit na kadahilanan, ang isang pangunahing disenyo ng inverter na 3000 watt ay maaaring masaksihan sa sumusunod na diagram, na mayroong a purong sinewave na output ng alon tampok

Ang mga detalye ng paggana ng inverter ay maaaring maunawaan sa tulong ng mga sumusunod na puntos:

Ang batayan o ang karaniwang buong pagsasaayos ng inverter ng tulay ay nabuo ng buong driver ng tulay na IC IRS2453 at ng nauugnay na mosfet network.

Kinakalkula ang Frequency ng Inverter

Ang pagpapaandar ng yugtong ito ay upang i-oscillate ang nakakonektang pagkarga sa pagitan ng mga mosfet sa isang naibigay na rate ng dalas na tinutukoy ng mga halaga ng Rt / Ct network.

Ang mga halaga ng mga sangkap na ito ng RC ay maaaring maitakda ng pormula: f = 1 / 1.453 x Rt x Ct kung saan ang Rt ay nasa Ohms at Ct sa Farads. Dapat itong itakda para sa pagkamit ng 60Hz para sa pandagdag sa tinukoy na output ng 120V, kahalili para sa 220V specs na ito ay maaaring mabago sa 50Hz.

Maaari rin itong makamit sa pamamagitan ng ilang praktikal na pagsubok at error, sa pamamagitan ng pagtatasa ng saklaw ng dalas ng isang digital frequency meter.

Para sa pagkamit ng isang purong kinalabasan ng sinewave, ang mga low-side na mosfet gate ay naka-disconnect mula sa kani-kanilang mga IC feed, at inilalapat ng pareho sa pamamagitan ng isang yugto ng buffer ng BJT, na-configure upang mapatakbo sa pamamagitan ng isang input ng SPWM.

Bumubuo ng SPWM

Ang SPWM na nangangahulugang sinewave pulse lapad na modulasyon ay naka-configure sa paligid ng isang IC ng opamp at isang solong IC 555 PWM geneartor.

Kahit na ang IC 555 ay naka-configure bilang PWM, ang output ng PWM mula sa pin # 3 nito ay hindi kailanman ginamit, sa halip ang mga triangle na alon na nabuo sa kabuuan ng kapasitor nito ay ginagamit para sa larawang inukit ng mga SPWM. Narito ang isa sa mga sample ng alon ng tatsulok ay dapat na mas mabagal sa dalas, at na-synchronize sa dalas ng pangunahing IC, habang ang iba pa ay kailangang maging mas mabilis na mga tatsulok na alon, na ang dalas ay mahalagang tumutukoy sa bilang ng mga haligi na maaaring mayroon ang SPWM.

Ang opamp ay naka-configure tulad ng isang paghahambing at pinakain ng mga sampol ng alon ng tatsulok para sa pagproseso ng mga kinakailangang SPWM. Ang isang alon ng tatsulok na kung saan ay mas mabagal ang isang nakuha mula sa pin na Ct ng pangunahing IC IRS2453

Ang pagpoproseso ay ginagawa ng opamp IC sa pamamagitan ng paghahambing ng dalawang mga tatsulok na alon sa mga input na pinout nito, at ang nabuong SPWM ay inilalapat sa mga base ng yugto ng buffer ng BJT.

Ang mga buffer ng BJTs ay lumipat ayon sa mga pulso ng SPWM at tiyakin na ang mga mababang gilid na mosfet ay inililipat din sa parehong pattern.

Ang paglipat sa itaas ay nagbibigay-daan sa output AC din upang lumipat sa isang pattern ng SPWM para sa parehong mga pag-ikot ng AC frequencyecny waveform.

Pagpili ng mga mosfet

Dahil ang isang 3kva transformerless inverter ay tinukoy, ang mga mosfet ay kailangang ma-rate nang naaangkop para sa paghawak ng kargang ito.

Ang mosfet number 2SK 4124 na ipinahiwatig sa diagram ay hindi talaga makakapanatili ng isang 3kva load dahil ang mga ito ay na-rate upang mahawakan ang maximum na 2kva.

Ang ilang mga pananaliksik sa net ay nagbibigay-daan sa amin upang mahanap ang mosfet: IRFB4137PBF-ND na mukhang mahusay para sa pagpapatakbo ng higit sa 3kva load, dahil sa napakalaking rating ng kuryente nito sa 300V / 38amp.

Dahil ito ay isang transformerless 3kva inverter, ang tanong ng pagpili ng transpormer ay natanggal, subalit ang mga baterya ay dapat na naaangkop na na-rate upang makabuo ng isang minimum na 160V habang katamtaman sisingilin, at sa paligid ng 190V kapag ganap na nasingil.

Awtomatikong Pagwawasto ng Boltahe.

Ang isang awtomatikong pagwawasto ay maaaring makamit sa pamamagitan ng pag-hook up ng isang network ng feedback sa pagitan ng mga output terminal at ng Ct pinout, ngunit maaaring ito ay talagang hindi kinakailangan dahil ang IC 555 na kaldero ay maaaring mabisang magamit para sa pag-aayos ng RMS ng output voltage, at sa sandaling itakda ang ang output voltage ay maaaring asahan na maging ganap na naayos at pare-pareho anuman ang mga kondisyon ng pag-load, ngunit hangga't ang load ay hindi lalampas sa maximum na kapasidad ng kuryente ng inverter.

2) Transformerless Inverter na may Battery Charger at Feedback Control

Ang pangalawang diagram ng circuit ng isang compact transformer na inverter nang hindi isinasama ang malaking pagbabago ng bakal na bakal ay tinalakay sa ibaba. Sa halip na isang mabigat na iron transpormer ay gumagamit ito ng isang ferrite core inductor tulad ng ipinakita sa sumusunod na artikulo. Ang eskematiko ay hindi ko dinisenyo, ibinigay ito sa akin ng isa sa masugid na mambabasa ng blog na ito na si G. Ritesh.

Ang disenyo ay isang buong pagsasaayos na may kasamang karamihan sa mga tampok tulad ng mga detalye ng paikot-ikot na ferit ng transpormer , yugto ng tagapagpahiwatig ng mababang boltahe, pasilidad ng regulasyon ng output boltahe atbp.

Ang paliwanag para sa disenyo sa itaas ay hindi pa nai-update, susubukan kong i-update ito sa lalong madaling panahon, pansamantala maaari kang mag-refer sa diagram at linawin ang iyong mga pagdududa sa pamamagitan ng komento, kung mayroon man.

200 watt Compact Transformerless Inverter Design # 3

Ang isang pangatlong disenyo sa ibaba ay nagpapakita ng isang 200 watt inverter circuit nang walang isang transpormer (walang transpormer) gamit ang isang 310V DC input. Ito ay isang sine alon na katugmang disenyo.

Panimula

Ang mga inverters na alam natin ay mga aparato na nagko-convert o sa halip ay baligtarin ang isang mapagkukunan ng mababang boltahe DC sa isang mataas na boltahe AC output.

Ang nagawa na mataas na boltahe ng AC output ay pangkalahatan sa pagkakasunud-sunod ng mga lokal na antas ng boltahe ng mains. Gayunpaman ang proseso ng conversion mula sa isang mababang boltahe hanggang sa mataas na boltahe ay palaging kinakailangan na isama ang pagsasama ng mabibigat at malalaking mga transformer. Mayroon ba kaming pagpipilian upang maiwasan ang mga ito at gumawa ng isang transformerless inverter circuit?

Oo may isang napaka-simpleng paraan ng pagpapatupad ng isang transformerless na disenyo ng inverter.

Karaniwan na inverter na gumagamit ng mababang baterya ng boltahe ng DC ay nangangailangan upang mapalakas ang mga ito sa inilaan na mas mataas na boltahe ng AC na siya namang gumagawa ng pagsasama ng isang transpormer na kinakailangan.

Nangangahulugan iyon kung mapapalitan lamang natin ang input na mababang boltahe DC sa isang antas ng DC na katumbas ng inilaan na antas ng output AC, ang pangangailangan ng isang transpormer ay maaaring matanggal lamang.

Ang circuit diagram ay nagsasama ng isang mataas na boltahe ng DC input para sa pagpapatakbo ng isang simpleng mosfet inverter circuit at malinaw na nakikita natin na walang kasangkot na transpormer.

Pagpapatakbo ng Circuit

Ang mataas na boltahe DC na katumbas ng kinakailangang output AC na nagmula sa pag-aayos ng 18 maliit, 12 volt na baterya sa serye.

Ang gate N1 ay mula sa IC 4093, ang N1 ay na-configure bilang oscillator dito.

Dahil ang IC ay nangangailangan ng isang mahigpit na boltahe ng operating sa pagitan ng 5 at 15 volts, ang kinakailangang input ay kinuha mula sa isa sa 12 volt baterya at inilapat sa mga nauugnay na IC pin outs.

Ang buong pagsasaayos sa gayon ay nagiging napaka-simple at mahusay at ganap na natatanggal ang pangangailangan ng isang malaki at mabigat na transpormer.

Ang mga baterya ay 12 volt, 4 AH na na-rate na kung saan ay maliit at kahit na konektado nang magkasama ay tila hindi masakop ang labis na puwang. Maaari silang isinalansan nang mahigpit upang mabuo ang isang compact unit.

Ang output ay magiging 110 V AC sa 200 watts.

Listahan ng Mga Bahagi

• Q1, Q2 = MPSA92
• Q3 = MJE350
• Q4, Q5 = MJE340
• Q6, Q7 = K1058,
• Q8, Q9 = J162
• NAND IC = 4093,
• D1 = 1N4148
• Baterya = 12V / 4AH, 18 nos.

Pag-a-upgrade sa isang Bersyon ng Sinewave

Tinalakay sa itaas ang simpleng 220V transformerless inverter circuit na maaaring ma-upgrade sa isang dalisay o tunay na inverter na sinewave sa pamamagitan lamang ng pagpapalit ng input oscillator ng isang sine wave generator circuit tulad ng ipinakita sa ibaba:

Ang mga Listahan ng Mga Bahagi para sa sinewave oscillator ay matatagpuan sa post na ito

Transformerless Solar Inverter Circuit

Ang Araw ay isang pangunahing at isang walang limitasyong mapagkukunan ng hilaw na kapangyarihan na magagamit sa ating planeta na walang bayad. Ang kapangyarihang ito ay panimula sa anyo ng init, subalit ang mga tao ay natuklasan ang mga pamamaraan ng pagsasamantala sa ilaw din mula sa napakalaking mapagkukunan para sa pagmamanupaktura ng kuryente.

Pangkalahatang-ideya

Ngayon ang elektrisidad ay naging linya ng buhay ng lahat ng mga lungsod at maging ang mga kanayunan. Sa pag-ubos ng fuel fossil, ang ilaw ng araw ay nangangako na magiging isa sa mga pangunahing nababagong mapagkukunan ng enerhiya na maaaring ma-access nang direkta mula sa kahit saan at sa ilalim ng lahat ng mga pangyayari sa planetang ito, nang walang gastos. Alamin natin ang isa sa mga pamamaraan ng pag-convert ng solar energy sa elektrisidad para sa ating personal na mga benepisyo.

Sa isa sa aking mga naunang post na napag-usapan ko ang isang solar inverter circuit na sa halip ay may isang simpleng diskarte at isinama ang isang ordinaryong topology ng inverter gamit ang isang transpormer.

Ang mga transformer na alam nating lahat ay malaki, mabigat at maaaring maging medyo hindi maginhawa para sa ilang mga application.
Sa kasalukuyang disenyo sinubukan kong alisin ang paggamit ng isang transpormer sa pamamagitan ng pagsasama ng mga mataas na boltahe na mosfet at sa pamamagitan ng pagtaas ng boltahe sa pamamagitan ng koneksyon sa serye ng mga solar panel. Pag-aralan natin ang buong pagsasaayos ng sa tulong ng mga sumusunod na puntos:

Paano ito gumagana

Sa pagtingin sa ibabang ipinakita na solar based transformerless inverter circuit diagram, maaari nating makita na ito ay karaniwang binubuo ng tatlong pangunahing yugto, viz. ang yugto ng oscillator na binubuo ng maraming nalalaman IC 555, ang yugto ng output na binubuo ng isang pares ng mga mataas na boltahe na mga mosfet ng kuryente at ang yugto ng paghahatid ng kuryente na gumagamit ng solar panel bank, na pinakain sa B1 at B2.

Diagram ng Circuit

Dahil ang IC ay hindi maaaring gumana sa mga voltages na higit sa 15V, mahusay na nababantayan ito sa pamamagitan ng isang drop na risistor at isang zener diode. Nililimitahan ng zener diode ang mataas na boltahe mula sa solar panel sa konektadong 15V zener boltahe.

Gayunpaman ang mga mosfet ay pinapayagan na patakbuhin ng buong solar output boltahe, na maaaring magsinungaling saanman sa pagitan ng 200 hanggang 260 volts. Sa maulap na kondisyon ang boltahe ay maaaring bumaba sa ibaba ng 170V, Kaya marahil ang isang boltahe pampatatag ay maaaring magamit sa output para sa pagsasaayos ng output boltahe sa ilalim ng naturang mga sitwasyon.

Ang mga mosfet ay mga uri ng N at P na bumubuo ng isang pares para sa pagpapatupad ng mga aksyon ng push pull at para sa pagbuo ng kinakailangang AC.

Ang mga mosfet ay hindi tinukoy sa diagram, perpekto na dapat itong ma-rate sa 450V at 5 amps, mahahanap mo ang maraming mga variant, kung nag-google ka nang kaunti sa net.

Ang ginamit na mga solar panel ay dapat na mahigpit na magkaroon ng isang bukas na boltahe ng circuit na humigit-kumulang na 24V sa buong sikat ng araw at sa paligid ng 17V sa panahon ng maliwanag na mga oras ng pagdilim.

Paano ikonekta ang mga Solar Panel

Listahan ng Mga Bahagi

R1 = 6K8
R2 = 140K
C1 = 0.1uF
Diodes = ay 1N4148
R3 = 10K, 10 watts,
R4, R5 = 100 Ohms, 1/4 watt
B1 at B2 = mula sa solar panel
Z1 = 5.1V 1 wat

Gamitin ang mga formula na ito para sa pagkalkula ng R1, R2, C1 ....

Update:

Ang nasa itaas na 555 disenyo ng IC ay maaaring hindi gaanong maaasahan at mahusay, ang isang mas maaasahang disenyo ay makikita sa ibaba sa anyo ng a buong H-bridge inverter circuit . Ang disenyo na ito ay maaaring asahan na magbigay ng mas mahusay na mga resulta kaysa sa itaas na 555 IC circuit

Ang isa pang kalamangan sa paggamit ng circuit sa itaas ay hindi mo kakailanganin ang isang pag-aayos ng dual panel ng panel, sa halip ang isang solong serye na konektado sa solar supply ay sapat na upang mapatakbo ang circuit sa itaas para makamit ang isang output na 220V.