Circuit de correction automatique de la tension de sortie de l'onduleur

Le problème commun avec de nombreux onduleurs à faible coût est leur incapacité à régler la tension de sortie en fonction des conditions de charge. Avec de tels onduleurs, la tension de sortie a tendance à augmenter avec des charges plus faibles et diminue avec des charges croissantes.

Les idées de circuit expliquées ici peuvent être ajoutées à n'importe quel onduleur ordinaire pour compenser et réguler leurs conditions de tension de sortie variables en réponse à des charges variables.

Conception n ° 1: correction RMS automatique à l'aide de PWM

Le premier circuit ci-dessous peut être considéré comme une approche idéale pour implémenter une correction de sortie automatique indépendante de la charge en utilisant PWM à partir d'un IC 555.

Le circuit illustré ci-dessus peut être utilisé efficacement comme un convertisseur RMS déclenché par une charge automatique et pourrait être appliqué dans n'importe quel onduleur ordinaire aux fins prévues.

L'IC 741 fonctionne comme un suiveur de tension et agit comme un tampon entre la tension de retour de sortie de l'onduleur et le circuit de contrôleur PWM.

Les résistances connectées à la broche n ° 3 de l'IC 741 sont configuré comme un diviseur de tension , qui réduit de manière appropriée la sortie CA élevée du secteur en un potentiel proportionnellement plus faible variant entre 6 et 12 V en fonction de l'état de sortie de l'onduleur.

Les deux Le circuit IC 555 est configuré pour fonctionner comme un contrôleur PWM modulé. L'entrée modulée est appliquée à la broche # 5 de l'IC2, qui compare le signal avec les ondes triangulaires à sa broche # 6.

Il en résulte la génération de la sortie PWM à sa broche n ° 3 qui fait varier son cycle de service en réponse au signal de modulation à la broche n ° 5 du circuit intégré.

Un potentiel croissant à cette broche n ° 5 se traduit par des PWM ou PWM à l'échelle de la génération avec des cycles de service plus élevés, et vice versa.

Cela implique que lorsque l'opamp 741 répond avec un potentiel croissant dû à une sortie croissante de l'onduleur, la sortie de IC2 555 élargit ses impulsions PWM, tandis que lorsque la sortie de l'onduleur chute, le PWM se rétrécit proportionnellement à la broche n ° 3 de IC2.

Configuration du PWM avec des Mosfets.

Lorsque les PWM à correction automatique ci-dessus sont intégrés aux portes mosfet de n'importe quel onduleur, l'onduleur pourra contrôler automatiquement sa valeur RMS en réponse aux conditions de charge.

Si la charge dépasse le PWM, la sortie de l'onduleur aura tendance à devenir faible, provoquant l'élargissement des PWM, ce qui provoquera à son tour le mosfet de s'allumer plus fort et d'entraîner le transformateur avec plus de courant, compensant ainsi le courant excessif tiré de la charge.

Conception n ° 2: utilisation de l'ampli-op et du transistor

L'idée suivante traite d'une version opamp qui peut être ajoutée avec des onduleurs ordinaires pour obtenir une régulation automatique de la tension de sortie en réponse à des charges variables ou à la tension de la batterie.

L'idée est simple, dès que la tension de sortie franchit un seuil de danger prédéterminé, un circuit correspondant est déclenché qui à son tour éteint les dispositifs de puissance de l'onduleur de manière cohérente, résultant ainsi une tension de sortie contrôlée dans ce seuil particulier.

L'inconvénient de l'utilisation d'un transistor pourrait être le problème d'hystérésis impliqué qui pourrait rendre la commutation assez large sur une section transversale plus large entraînant une régulation de tension pas si précise.

Les amplificateurs opérationnels, quant à eux, peuvent être extrêmement précis car ils feraient basculer la régulation de sortie dans une marge très étroite en maintenant le niveau de correction serré et précis.

Le circuit de correction automatique de tension de charge d'inverseur simple présenté ci-dessous pourrait être utilisé efficacement pour l'application proposée et pour réguler la sortie d'un onduleur dans n'importe quelle limite souhaitée.

Le circuit de correction de tension de l'onduleur proposé peut être compris à l'aide des points suivants:

Un seul opamp remplit la fonction d'un comparateur et d'un détecteur de niveau de tension.

Fonctionnement du circuit

Le courant alternatif haute tension de la sortie du transformateur est réduit à l'aide d'un réseau de diviseur de potentiel à environ 14V.

Cette tension devient la tension de fonctionnement ainsi que la tension de détection pour le circuit.

La tension abaissée à l'aide d'un diviseur de potentiel correspond proportionnellement en réponse à la tension variable à la sortie.

La broche 3 de l'ampli-op est réglée sur une tension continue équivalente correspondant à la limite qui doit être contrôlée.

Cela se fait en alimentant le circuit de la tension limite maximale souhaitée, puis en ajustant le préréglage 10k jusqu'à ce que la sortie devienne simplement élevée et déclenche le transistor NPN.

Une fois le réglage ci-dessus effectué, le circuit est prêt à être intégré à l'onduleur pour les corrections prévues.

Comme on peut le voir, le collecteur du NPN doit être connecté aux portes des mosfets de l'onduleur qui sont responsables de l'alimentation du transformateur de l'onduleur.

Cette intégration garantit que chaque fois que la tension de sortie a tendance à dépasser la limite définie, le NPN déclenche la mise à la terre des grilles des mosfets et restreint ainsi toute augmentation supplémentaire de la tension, le déclenchement ON / OFF continue indéfiniment tant que la tension de sortie oscille autour du zone dangereuse.

Il faut noter que l'intégration NPN ne serait compatible qu'avec les mosfets à canal N, si l'onduleur porte des mosfets à canal P, la configuration du circuit nécessiterait une inversion complète du transistor et des broches d'entrée de l'amplificateur opérationnel.

La masse du circuit doit également être mise en commun avec le négatif de batterie de l'onduleur.

Conception n ° 3: Introduction

Ce circuit m'a été demandé par un de mes amis M. Sam, dont les rappels constants m'ont incité à concevoir ce concept très utile pour les applications d'onduleurs.

Le circuit onduleur indépendant de charge / sortie corrigée ou compensée en sortie expliqué ici est tout à fait au niveau du concept uniquement et n'a pas été pratiquement testé par moi, mais l'idée semble réalisable en raison de sa conception simple.

Fonctionnement du circuit

Si nous regardons la figure, nous voyons que la conception entière est essentiellement un simple circuit générateur PWM construit autour de l'IC 555.

Nous savons que dans cette conception standard de 555 PWM, les impulsions PWM peuvent être optimisées en modifiant le rapport R1 / R2.

Ce fait a été exploité de manière appropriée ici pour l'application de correction de tension de charge d'un onduleur.
Une opto-coupleur réalisé en scellant une LED / LDR une disposition a été utilisée, où le LDR de l'opto devient l'une des résistances dans le «bras» PWM du circuit.

La LED de l'optocoupleur est allumée par la tension de la sortie de l'onduleur ou des connexions de charge.

La tension du secteur est abaissée de manière appropriée en utilisant C3 et les composants associés pour alimenter l'opto LED.

Après avoir intégré le circuit à un onduleur, lorsque le système est alimenté (avec une charge appropriée connectée), la valeur RMS peut être mesurée à la sortie et le préréglage P1 peut être ajusté pour rendre la tension de sortie juste assez adaptée à la charge.

Comment configurer

Ce paramètre est probablement tout ce qui serait nécessaire.

Supposons maintenant que si la charge augmente, la tension aura tendance à chuter à la sortie, ce qui à son tour fera diminuer l'intensité de l'opto LED.

La diminution de l'intensité de la LED incitera le CI à optimiser ses impulsions PWM de telle sorte que le RMS de la tension de sortie augmente, faisant monter le niveau de tension également jusqu'à la marque requise, cette initiation affectera également l'intensité de la LED qui va maintenant devenir brillant et ainsi finalement atteindre un niveau automatiquement optimisé qui équilibrera correctement les conditions de tension de charge du système à la sortie.

Ici, le rapport de marque est principalement destiné à contrôler le paramètre requis, par conséquent l'opto doit être placé de manière appropriée soit à gauche ou à droite du bras de l'image Contrôle PWM section du CI.

Le circuit peut être essayé avec la conception de l'onduleur illustrée dans ce circuit d'onduleur de 500 watts

Liste des pièces

• R1 = 330 K
• R2 = 100 K
• R3, R4 = 100 Ohms
• D1, D2 = 1N4148,
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22K
• C1, C2 = 0,01 uF
• C3 = 0,33 uF / 400 V
• OptoCoupler = Fait maison, en scellant une LED / LDR face à face à l'intérieur d'un conteneur étanche à la lumière.

ATTENTION: LA CONCEPTION PROPOSÉE N'EST PAS ISOLÉE DE LA TENSION SECTEUR DE L'ONDULEUR, EXERCER UNE ATTENTION EXTRÊME PENDANT LES PROCÉDURES DE TEST ET DE CONFIGURATION.