W poście omówiono, jak wykonać trójfazowy obwód falownika, który może być używany w połączeniu z dowolnym zwykłym jednofazowym obwodem falownika prostokątnego. Obwód został zamówiony przez jednego z zainteresowanych czytelników tego bloga.
AKTUALIZACJA : Szukasz projektu opartego na Arduino? Może ci się przydać ten:
Falownik trójfazowy Arduino
Koncepcja obwodu
Obciążenie 3-fazowe może być obsługiwane przez falownik jednofazowy, wykorzystując następujące wyjaśnione etapy obwodu.
Zasadniczo zaangażowane etapy można podzielić na trzy grupy:
- Plik Obwód generatora PWM
- Plik 3-fazowy generator sygnału obwód
- Obwód sterownika mosfet
Pierwszy schemat poniżej przedstawia stopień generatora PWM, można go zrozumieć za pomocą następujących punktów:
Oscylator i stopień PWM
IC 4047 jest standardowo okablowany flip flop generator wyjściowy o żądanej częstotliwości sieciowej ustawionej przez VR1 i C1.
Zwymiarowany PWM przeciwsobny staje się teraz dostępny na złączu E / C dwóch tranzystorów BC547.
To PWM jest stosowane na wejściu generatora trójfazowego, wyjaśnionego w następnej sekcji.
Poniższy obwód przedstawia prosty trójfazowy obwód generatora, który przetwarza powyższy sygnał wejściowy przeciwsobny na 3 dyskretne wyjścia z przesunięciem fazowym o 120 stopni.
Te wyjścia są dalej rozwidlone przez indywidualne stopnie przeciwsobne wykonane ze stopni bramek NOT. Te 3 dyskretne, przesunięte w fazie o 120 stopni PWM typu push-pull stają się teraz wejściowymi sygnałami zasilającymi (HIN, LIN) dla końcowego 3-fazowego stopnia sterownika, wyjaśnionego poniżej.
Ten generator sygnału wykorzystuje pojedyncze zasilanie 12 V, a nie podwójne zasilanie.
Pełne wyjaśnienie można znaleźć w tym 3-fazowy generator sygnału art
Poniższy obwód przedstawia 3-fazowy stopień obwodu falownika z falownikiem wykorzystujący konfigurację mosfetów z mostkiem H, który odbiera przesunięte fazowo PWM z powyższego stopnia i przekształca je w odpowiednie wyjścia prądu przemiennego wysokiego napięcia do obsługi podłączonego obciążenia 3-fazowego, normalnie byłoby to 3 silnik fazowy.
330 wysokich napięć w poszczególnych sekcjach sterowników mosfetów jest uzyskiwanych z dowolnego standardowego falownika jednofazowego zintegrowanego z pokazanymi drenami mosfetów do zasilania pożądanego obciążenia 3-fazowego.
3-fazowy, pełno-mostkowy przetwornik
W powyższym Trójfazowy obwód generatora (przedostatni diagram) użycie fali sinusoidalnej nie ma sensu, ponieważ 4049 ostatecznie przekształci ją w fale prostokątne, a ponadto układy scalone sterownika w ostatnim projekcie wykorzystują cyfrowe układy scalone, które nie będą reagować na fale sinusoidalne.
Dlatego lepszym pomysłem jest użycie 3-fazowego generatora sygnału prostokątnego do zasilania ostatniego stopnia sterownika.
Możesz polecić artykuł, który wyjaśnia jak zrobić 3-fazowy obwód falownika słonecznego dla zrozumienia działania trójfazowego generatora sygnału i szczegółów implementacji.
Korzystanie z IC IR2103
Stosunkowo prostszą wersję powyższego trójfazowego obwodu falownika można zbadać poniżej, używając sterownika ICS półmostka IC IR2103. Ta wersja nie ma funkcji zamykania, dlatego jeśli nie chcesz włączać funkcji zamykania, możesz wypróbować następujący prostszy projekt.
Upraszczanie powyższych projektów
W opisanym powyżej trójfazowym obwodzie falownika trójfazowy stopień generatora wygląda niepotrzebnie skomplikowany, dlatego postanowiłem poszukać alternatywnej, łatwiejszej opcji wymiany tej konkretnej sekcji.
Po kilku poszukiwaniach znalazłem następujący interesujący obwód generatora 3-fazowego, który wygląda dość łatwo i prosto z jego ustawieniami.
Dlatego teraz możesz po prostu całkowicie zastąpić wcześniej wyjaśniony układ IC 4047 i sekcję wzmacniacza operacyjnego i zintegrować ten projekt z wejściami HIN, LIN w trójfazowym obwodzie sterownika.
Ale pamiętaj, że nadal będziesz musiał używać bramek N1 ---- N6 między tym nowym obwodem a pełnym obwodem sterownika mostka.
Wykonanie obwodu trójfazowego falownika solarnego
Do tej pory nauczyliśmy się, jak wykonać podstawowy trójfazowy obwód falownika, teraz zobaczymy, jak można zbudować falownik słoneczny z wyjściem trójfazowym przy użyciu bardzo zwykłych układów scalonych i elementów pasywnych.
Koncepcja jest w zasadzie taka sama, właśnie zmieniłem 3-fazowy stopień generatora dla aplikacji.
Podstawowe wymagania dotyczące falownika
Aby uzyskać 3-fazowe wyjście prądu przemiennego z dowolnej pojedynczej fazy lub źródła prądu stałego, potrzebowalibyśmy trzech podstawowych etapów obwodu:
- Trójfazowy generator lub obwód procesora
- Trójfazowy obwód mocy sterownika.
- Obwód konwertera boost
- Panel słoneczny (odpowiednio oceniony)
Aby dowiedzieć się, jak dopasować panel słoneczny z baterią i falownikiem, możesz przeczytać następujący samouczek:
Oblicz panele słoneczne dla falowników
W tym artykule można przeanalizować jeden dobry przykład, który wyjaśnia prosty trójfazowy obwód falownika
W obecnym projekcie również uwzględniamy te trzy podstawowe etapy, najpierw nauczmy się o 3-fazowym obwodzie procesora generatora z poniższej dyskusji:
Jak to działa
Powyższy schemat przedstawia podstawowy obwód procesora, który wygląda na złożony, ale w rzeczywistości tak nie jest. Obwód składa się z trzech sekcji, IC 555, która określa częstotliwość 3-fazową (50 Hz lub 60 Hz), IC 4035, która rozdziela częstotliwość na wymagane 3 fazy oddzielone kątem fazowym 120 stopni.
R1, R2 i C muszą być odpowiednio dobrane w celu uzyskania częstotliwości 50 Hz lub 60 Hz przy 50% cyklu pracy.
8 liczb NIE bramek od N3 do N8 można zobaczyć zaimplementowanych po prostu w celu podzielenia wygenerowanych trzech faz na pary wyjść logicznych wysokiego i niskiego.
Te bramki NOT można uzyskać z dwóch układów scalonych 4049.
Te pary wysokich i niskich wyjść na pokazanych bramkach NOT stają się niezbędne do zasilania naszego następnego 3-fazowego stopnia mocy sterownika.
Poniższe wyjaśnienie szczegółowo opisuje obwód sterownika mosfet mocy słonecznej 3-fazowej
Uwaga: Kołek wyłączający musi być podłączony do linii uziemienia, jeśli nie jest używany, w przeciwnym razie obwód nie będzie działać
Jak widać na powyższym rysunku, ta sekcja jest zbudowana z 3 oddzielnych półmostkowych układów scalonych sterownika wykorzystujących IRS2608, które są wyspecjalizowane do sterowania parami mosfetów po stronie wysokiej i niskiej.
Konfiguracja wygląda dość prosto, dzięki temu wysoce wyrafinowanemu układowi scalonemu sterownika firmy International.
Każdy stopień IC ma swoje własne piny wejściowe HIN (high In) i LIN (low In), a także odpowiednie styki zasilania Vcc / masy.
Wszystkie Vcc muszą być połączone ze sobą i połączone z linią zasilającą 12 V pierwszego obwodu (pin 4/8 IC555), aby wszystkie stopnie obwodu stały się dostępne dla zasilania 12 V pochodzącego z panelu słonecznego.
Podobnie wszystkie styki i przewody uziemiające muszą być wykonane na wspólnej szynie.
HIN i LIN należy połączyć z wyjściami generowanymi z bramek NOT, jak określono na drugim schemacie.
Powyższy układ zajmuje się przetwarzaniem i wzmocnieniem 3-fazowym, jednak skoro wyjście 3-fazowe powinno być na poziomie sieci, a panel słoneczny mógłby mieć maksymalnie 60V, musimy mieć układ, który umożliwi podbicie tego niskiego 60V. woltów panel słoneczny do wymaganego poziomu 220 V lub 120 V.
Korzystanie z konwertera Buck / Boost Flyback opartego na IC 555
Można to łatwo zaimplementować za pomocą prostego obwodu konwertera podwyższającego napięcia 555 IC, jak można zbadać poniżej:
Ponownie, pokazana konfiguracja przetwornika podwyższającego napięcie 60 V na 220 V nie wygląda na tak trudną i można ją zbudować przy użyciu bardzo zwykłych komponentów.
IC 555 jest skonfigurowany jako astabilny z częstotliwością około 20 do 50 kHz. Ta częstotliwość jest podawana do bramki przełączającego mosfetu poprzez stopień BJT push-pull.
Serce obwodu doładowania jest utworzone za pomocą kompaktowego transformatora z rdzeniem ferrytowym, który odbiera częstotliwość sterującą z mosfetu i konwertuje wejście 60 V na wymagane napięcie wyjściowe 220 V.
To 220 V DC jest ostatecznie dołączane do wcześniej wyjaśnionego stopnia sterownika mosfet poprzez dren 3-fazowych mosfetów, aby uzyskać 3-fazowe wyjście 220V.
Transformator przetwornicy podwyższającej napięcie może być zbudowany na dowolnym odpowiednim zespole rdzenia / szpuli EE przy użyciu 1 mm 50 zwojów pierwotnych (dwa 0,5 mm bifilarnego drutu magnetycznego równolegle) i wtórnego przy użyciu drutu magnetycznego o średnicy 5 mm z 200 zwojami
Poprzedni: Obwód MOSFET 12 V, 24 V, 1 Amp SMPS Dalej: Prosty obwód radia FM wykorzystujący pojedynczy tranzystor
