Calculer la batterie, le transformateur, le MOSFET dans l'onduleur

Dans cet article, nous apprenons à calculer correctement les paramètres de l'onduleur avec les étapes associées telles que la batterie et le transformateur, en calculant correctement les paramètres correspondants.

introduction

Fabriquer un onduleur tout seul peut être très amusant. Cependant, si les résultats ne sont pas satisfaisants, cela peut complètement gâcher la finalité du projet.

L'installation et la configuration des différents paramètres de l'onduleur tels que la batterie et le transformateur avec le circuit assemblé réel nécessitent des soins et une attention particuliers pour obtenir des résultats optimaux de l'assemblage.

L'article explique comment calculer et faire correspondre une batterie et un transformateur avec le circuit concerné et éclaire également les pannes possibles qui pourraient être rencontrées et les procédures de dépannage respectives.

L'article éclaire les nombreux nouveaux arrivants avec certains des indices importants, qui pourraient être utiles lors de la configuration d'un circuit onduleur avec la batterie et le transformateur, afin d'obtenir des résultats efficaces et optimaux.

Calcul des spécifications du transformateur et de la batterie

Tandis que faire un onduleur , deux calculs doivent être largement pris en compte, à savoir. le transformateur et les cotes de la batterie.

1) Le transformateur doit être évalué à environ deux fois la charge maximale qui devrait être utilisée avec l'onduleur. Par exemple, si la charge prévue est de 200 watts, le transformateur doit être évalué à au moins 300 watts. Cela garantira un fonctionnement régulier de l'onduleur et moins de chaleur produite par le transformateur.

Le tension nominale du transformateur doit être légèrement inférieure à la tension de la batterie pour les onduleurs carrés.

Cependant, pour les concepts impliquant PWM ou SPWM, il doit être égal à la tension moyenne appliquée aux grilles des MOSFET. Cela peut être mesuré en mesurant la tension continue moyenne appliquée à la grille des MOSFET à partir de l'étage oscillateur. Donc, supposons que la tension de votre batterie soit de 12 V, mais en raison de PWM, votre tension de commutation moyenne de l'oscillateur indique 7,5 V CC, cela implique que votre transformateur doit être de 7,5-0-7,5 V et non de 12-0-12 V.

2) Et la batterie Ah doit être évaluée 10 fois plus que le courant nominal maximum de la charge. Par exemple, si la batterie est de 12 V et la charge de 200 watts, diviser 200 par 12 nous donne 16 ampères. Par conséquent, la batterie Ah doit être 10 fois supérieure à cet ampérage, soit 160 Ah. Cela garantira que votre batterie fonctionne avec un taux de décharge sain de 0,1 ° C et offre une autonomie d'environ 8 heures.

Calcul de la cote MOSFET

Le calcul du MOSFET pour un onduleur est en fait assez simple. Il faut tenir compte du fait que les MOSFET ne sont rien d'autre interrupteurs électroniques , et doit être évalué comme nous évaluons nos interrupteurs mécaniques. Cela signifie que la tension et le courant nominaux du MOSFET doivent être correctement sélectionnés de sorte que même à la charge maximale spécifiée, le MOSFET fonctionne bien dans son niveau de claquage.

Pour garantir la condition ci-dessus, vous pouvez vous référer au fiche technique du mosfet et vérifiez les paramètres de tension de drain-source et de courant de drain continu de l'appareil, de sorte que ces deux valeurs soient bien au-dessus des valeurs de consommation maximale de la charge, ou soient sélectionnées avec des marges appréciables.

Supposons que si la charge est évaluée à 200 watts, puis en divisant cela avec la tension de la batterie 12V, nous obtenons 16 ampères. Par conséquent, le MOSFET peut être sélectionné avec des tensions nominales comprises entre 24 V et 36 V comme tension de drain-source ( Vdss ), et de 24 à 30 ampères comme courant de drainage continu ( Identifiant ).

Prenons l'exemple du MOSFET dans l'image ci-dessus, ici la tension maximale tolérable Vdss du MOSFET spécifié est de 75 V, et le courant maximal tolérable Id est de 209 ampères, lorsqu'il est utilisé avec un dissipateur thermique approprié. Cela signifie que ce MOSFET peut être utilisé en toute sécurité pour toutes les applications où la puissance de charge ne dépasse pas 14000 watts.

Cela prend en charge les MOSFET et garantit un fonctionnement parfait des appareils même à pleine charge, mais n'oubliez pas de les monter sur des dissipateurs de dimensions appropriées.

Après avoir acheté tous les composants nécessaires comme expliqué ci-dessus, il serait important de les faire vérifier leur compatibilité les uns avec les autres.

Seule la batterie, qui est l'un des éléments les plus cruciaux, ne nécessitera, espérons-le, aucune vérification préalable, car la cote imprimée et les conditions de tension chargée devraient être suffisantes pour prouver sa fiabilité. On suppose ici que l'état de la batterie est bon et qu'elle est relativement neuve et «saine».

Vérification du transformateur

Le transformateur, qui est le composant le plus important de l'onduleur, a certainement besoin d'une évaluation technique approfondie. Cela peut être fait comme suit:

Le cote du transformateur peut être vérifié au mieux dans l'ordre inverse, c'est-à-dire en connectant son enroulement de tension supérieure à l'entrée secteur CA et en vérifiant l'enroulement opposé pour les sorties spécifiées. Si les courants nominaux de la section de tension inférieure sont dans les limites maximales d'un multi-testeur régulier (DMM), alors il peut être vérifié en allumant le courant alternatif ci-dessus et en connectant le compteur (réglé à, disons 20 A AC) enroulement pertinent.

Maintenez les aiguilles du compteur connectées aux bornes de l'enroulement pendant quelques secondes pour obtenir les lectures directement sur le compteur. Si la lecture correspond au courant de transformateur spécifié, ou du moins en est proche, cela signifie que votre transformateur est en bon état.

Des lectures plus basses signifieraient un enroulement de transformateur mauvais ou mal évalué. Le circuit assemblé doit généralement être vérifié pour des sorties d'oscillation appropriées sur les bases des transistors de puissance ou des MOSFET.

Cela peut être fait en connectant le circuit à la batterie, mais sans inclure le transformateur au départ. La vérification doit être effectuée à l'aide d'un bon fréquencemètre ou si possible à l'aide d'un oscilloscope. Si les gadgets ci-dessus ne sont pas là avec vous, un test grossier peut être effectué à l'aide d'une paire d'écouteurs ordinaires.

Connectez la prise casque aux bases des transistors de puissance concernés, vous devriez obtenir un fort bourdonnement dans le casque, confirmant le bon fonctionnement des étages de l'oscillateur.

Les confirmations ci-dessus devraient suffire à vous inviter à configurer toutes les sections ensemble. Connectez le transformateur au transistor concerné ou aux bornes des appareils de puissance, assurez-vous que les appareils de puissance sont correctement intégrés au étage oscillateur .

Installation de la configuration finale de l'onduleur

Enfin, la batterie peut être connectée aux entrées d'alimentation de la configuration ci-dessus, encore une fois, n'oubliez pas d'inclure un FUSIBLE de calibre approprié en série avec le positif de la batterie. La sortie du transformateur peut maintenant être connectée avec la charge maximale spécifiée et l'alimentation peut être activée.

Si tout est correctement câblé, la charge devrait commencer à fonctionner à sa pleine puissance, sinon, il y a un problème avec l'étage du circuit. Étant donné que la section de l'oscillateur a été correctement vérifiée avant les installations finales, le défaut peut sûrement provenir de l'étage du dispositif de puissance.

Si le défaut est associé à des sorties de faible puissance, les résistances de base peuvent être modifiées pour d'éventuels défauts, ou peuvent être réduites en ajoutant des résistances parallèles à leurs résistances de base existantes.

Les résultats peuvent être vérifiés comme indiqué ci-dessus, si les résultats sont positifs et si vous trouvez des améliorations dans les sorties de puissance, les résistances peuvent être modifiées davantage comme souhaité, jusqu'à ce que la puissance de sortie attendue soit fournie.

Cependant, cela peut entraîner un réchauffement supplémentaire des appareils et il faut veiller à les garder sous contrôle en incluant des ventilateurs de refroidissement ou en augmentant les dimensions du dissipateur thermique.

Cependant, si le défaut est accompagné d'un grillage du fusible, cela signifierait un court-circuit quelque part dans la phase de puissance.

Dépannage des connexions de l'onduleur

Le problème peut également indiquer un appareil d'alimentation mal connecté, un appareil d'alimentation grillé en raison d'un possible court-circuit entre les bornes de sortie de l'appareil d'alimentation ou l'une des bornes qui doivent être parfaitement éloignées les unes des autres.

Après avoir expliqué quelques-unes des possibilités ci-dessus tout en configurant un onduleur de manière optimale, une connaissance approfondie de l'électronique devient une nécessité absolue de la part de l'individu qui peut être impliqué dans la construction, sans laquelle la poursuite du projet peut d'une manière ou d'une autre être compromise.