5kva Ferritkern-Wechselrichterschaltung - Vollständiges Arbeitsdiagramm mit Berechnungsdetails

In diesem Beitrag diskutieren wir den Aufbau einer 5000-Watt-Wechselrichterschaltung, die einen Ferritkerntransformator enthält und daher äußerst kompakt ist als die herkömmlichen Gegenstücke mit Eisenkern.

Blockdiagramm

Bitte beachten Sie, dass Sie diesen Ferritkern-Wechselrichter in jede gewünschte Leistung umwandeln können, direkt von 100 Watt bis 5 kVA oder nach Ihren Wünschen.

Das obige Blockdiagramm zu verstehen ist ganz einfach:

Der Eingangs-Gleichstrom, der über eine 12-V-, 24-V- oder 48-V-Batterie oder ein Solarpanel erfolgen kann, wird an einen Wechselrichter auf Ferritbasis angelegt, der ihn bei etwa 50 kHz in einen hochfrequenten 220-V-Wechselstromausgang umwandelt.

Da die Frequenz von 50 kHz möglicherweise nicht für unsere Haushaltsgeräte geeignet ist, müssen wir diesen Hochfrequenz-Wechselstrom in die erforderlichen 50 Hz / 220 V oder 120 V Wechselstrom / 60 Hz umwandeln.

Dies wird durch eine H-Brücken-Wechselrichterstufe implementiert, die diese hohe Frequenz in Ausgang in den gewünschten 220 V Wechselstrom umwandelt.

Hierzu würde die H-Brückenstufe jedoch einen Spitzenwert des 220 V RMS benötigen, der bei etwa 310 V DC liegt.

Dies wird mit einer Brückengleichrichterstufe erreicht, die die Hochfrequenz 220V in 310 V DC umwandelt.

Schließlich wird diese 310 V DC-Busspannung über die H-Brücke wieder in 220 V 50 Hz umgewandelt.

Wir können auch eine 50-Hz-Oszillatorstufe sehen, die von derselben Gleichstromquelle gespeist wird. Dieser Oszillator ist optional und kann für H-Brückenschaltungen erforderlich sein, die keinen eigenen Oszillator haben. Wenn wir beispielsweise eine transistorbasierte H-Brücke verwenden, benötigen wir möglicherweise diese Oszillatorstufe, um die High- und Low-Side-Mosfets entsprechend zu betreiben.

AKTUALISIEREN: Möglicherweise möchten Sie direkt zum neuen aktualisierten ' VEREINFACHTES DESIGN ', am Ende dieses Artikels, der eine Ein-Schritt-Technik zum Erhalten eines transformatorlosen 5-kVA-Sinuswellenausgangs erklärt, anstatt einen komplexen zweistufigen Prozess zu durchlaufen, wie in den folgenden Konzepten erläutert:

Ein einfaches Ferrit-Cote-Wechselrichter-Design

Bevor wir die 5kva-Version lernen, ist hier ein einfacheres Schaltungsdesign für die Neulinge. Diese Schaltung verwendet keinen speziellen Treiber-IC, sondern arbeitet nur mit n-Kanal-MOSFETs und a Bootstrapping-Phase.

Das vollständige Schaltbild ist unten zu sehen:

400 V, 10 Ampere MOSFET IRF740 Technische Daten

In der obigen einfachen 12-V- bis 220-V-AC-Ferrit-Wechselrichterschaltung wird ein fertiges 12-V- bis 310-V-DC-Wandlermodul verwendet. Dies bedeutet, dass Sie keinen komplexen Transformator auf Ferritkernbasis herstellen müssen. Für die neuen Benutzer kann dieses Design sehr vorteilhaft sein, da sie diesen Wechselrichter schnell bauen können, ohne von komplexen Berechnungen abhängig zu sein, und Ferritkernauswahl.

5 kva Designvoraussetzungen

Zuerst müssen Sie eine 60-V-Gleichstromversorgung für die Stromversorgung der vorgeschlagenen 5-kVA-Wechselrichterschaltung finden. Es ist beabsichtigt, einen Schaltwechselrichter zu entwickeln, der die Gleichspannung von 60 V bei einem niedrigeren Strom in höhere 310 V umwandelt.

Die in diesem Szenario verfolgte Topologie ist die Push-Pull-Topologie, bei der ein Transformator im Verhältnis 5:18 verwendet wird. Für die Spannungsregelung, die Sie möglicherweise benötigen, und die Strombegrenzung werden alle von einer Eingangsspannungsquelle gespeist. Mit der gleichen Geschwindigkeit beschleunigt der Wechselrichter den zulässigen Strom.

Wenn es um eine Eingangsquelle von 20A geht, ist es möglich, 2 - 5A zu erhalten. Die Spitzenausgangsspannung dieses 5-kVA-Wechselrichters beträgt jedoch etwa 310V.

Ferrittransformator- und Mosfet-Spezifikationen

In Bezug auf die Architektur hat der Tr1-Transformator 5 + 5 Primärwindungen und 18 für Sekundärwindungen. Zum Schalten kann ein 4 + 4-MOSFET (Typ IXFH50N20 (50 A, 200 V, 45 mR, Cg = 4400 pF) verwendet werden Der verwendete Gate-Widerstand und seine Effizienz in Bezug auf Geschwindigkeit und Kapazität müssen ausgezeichnet sein.

Der Tr1-Ferritabschnitt ist um 15 x 15 mm Ferrit c konstruiert. Der L1-Induktor besteht aus fünf Eisenpulverringen, die als Drähte gewickelt werden können. Für Induktorkerne und andere zugehörige Teile können Sie diese immer von alten Wechselrichtern (56 V / 5 V) und innerhalb ihrer Dämpfungsstufen beziehen.

Verwenden eines Full Bridge IC

Für integrierte Schaltkreise kann der IC IR2153 eingesetzt werden. Die Ausgänge der ICs waren mit BJT-Stufen gepuffert zu sehen. Aufgrund der großen Gatekapazität ist es außerdem wichtig, die Puffer in Form von komplementären Leistungsverstärkerpaaren zu verwenden. Einige BD139- und BD140-NPN / PNP-Transistoren machen den Job gut.

Alternativer IC kann SG3525 sein

Sie können auch versuchen, andere Steuerkreise wie zu verwenden SG3525 . Sie können auch die Spannung des Eingangs ändern und zu Testzwecken in direkter Verbindung mit dem Netz arbeiten.

Die in dieser Schaltung verwendete Topologie verfügt über die Möglichkeit der galvanischen Trennung und eine Betriebsfrequenz von etwa 40 kHz. Wenn Sie den Wechselrichter für einen kleinen Betrieb verwenden möchten, kühlen Sie nicht, aber für einen längeren Betrieb müssen Sie ein Kühlmittel mit Lüftern oder großen Kühlkörpern hinzufügen. Der größte Teil der Leistung geht an den Ausgangsdioden verloren und die Schottky-Spannung wird um 0,5 V niedrig.

Der Eingang 60 V könnte durch Reihenschaltung von 5 Nr. 12 V-Batterien erhalten werden. Die Ah-Bewertung jeder Batterie muss 100 Ah betragen.

DATENBLATT IR2153

Bitte verwenden Sie nicht BD139 / BD140, sondern BC547 / BC557 für die oben genannte Treiberstufe.

Hochfrequenz 330V Stufe

Die am Ausgang von TR1 in der obigen 5-kVA-Wechselrichterschaltung erhaltenen 220 V können immer noch nicht für den Betrieb normaler Geräte verwendet werden, da der Wechselstromgehalt bei der Eingangsfrequenz von 40 kHz oszillieren würde. Für die Umwandlung der obigen 40 kHz 220 V Wechselstrom in 220 V 50 Hz oder Bei einem Wechselstrom von 120 V und 60 Hz wären weitere Stufen erforderlich, wie nachstehend angegeben:

Zuerst müssen die 220 V 40 kHz durch einen Brückengleichrichter gleichgerichtet / gefiltert werden, der aus Dioden mit schneller Wiederherstellung besteht, die für Kondensatoren mit 300 V und 10 V / 400 V ausgelegt sind.

Umwandlung von 330 V DC in 50 Hz 220 V AC

Als nächstes müsste diese gleichgerichtete Spannung, die jetzt bis zu etwa 310 V ansteigen würde, mit den erforderlichen 50 oder 60 Hz durch eine andere Vollbrücken-Wechselrichterschaltung gepulst werden, wie unten gezeigt:

Die mit 'Last' gekennzeichneten Klemmen können jetzt direkt als Endausgang für den Betrieb der gewünschten Last verwendet werden.

Hier könnten die Mosfets IRF840 sein oder ein gleichwertiger Typ reicht aus.

Aufziehen des Ferrittransformators TR1

Der Transformator TR1 ist das Hauptgerät, das für die Erhöhung der Spannung auf 220 V bei 5 kVA verantwortlich ist. Da er auf Ferritkernen basiert, besteht er aus mehreren Ferrit-EE-Kernen, wie nachstehend beschrieben:

Da die Leistung bei etwa 5 kV massiv ist, müssen die E-Kerne eine beachtliche Größe haben, und es könnte ein Ferrit-E-Kern vom Typ E80 ausprobiert werden.

Denken Sie daran, dass Sie möglicherweise mehr als 1 E-Kern einbauen müssen, möglicherweise 2 oder 3 E-Kerne zusammen, die nebeneinander angeordnet sind, um die massive 5-kVA-Leistung der Baugruppe zu erzielen.

Verwenden Sie den größten verfügbaren Draht und wickeln Sie die 5 + 5 Windungen mit 10 parallelen 20-SWG-Kupferlackdraht parallel.

Stoppen Sie nach 5 Windungen die Primärwicklung, um die Schicht mit einem Isolierband zu isolieren, und beginnen Sie mit den sekundären 18 Windungen über diese 5 Primärwindungen. Verwenden Sie zum parallelen Wickeln der Sekundärwindungen 5 Stränge aus super emailliertem Kupfer mit 25 SWG parallel.

Wenn die 18 Windungen abgeschlossen sind, schließen Sie sie über die Ausgangsleitungen der Spule ab, isolieren Sie sie mit Klebeband und wickeln Sie die verbleibenden 5 Primärwindungen darüber, um die Umdrehungen abzuschließen TR1-Konstruktion mit Ferritkern . Vergessen Sie nicht, das Ende der ersten 5 Windungen mit dem Beginn der Primärwicklung der oberen 5 Windungen zu verbinden.

E-Core-Montagemethode

Das folgende Diagramm gibt eine Vorstellung davon, wie mehr als 1 E-Kern zur Implementierung des oben diskutierten 5-KVA-Ferrit-Wechselrichter-Transformator-Designs verwendet werden kann:

E80 Ferritkern

Feedback von Herrn Sherwin Baptista

Hallo zusammen,

Im obigen Projekt für den Transformator habe ich keine Abstandshalter zwischen den Kernstücken verwendet, die Schaltung funktionierte gut mit dem Trafo Cool während des Betriebs. Ich habe immer einen EI-Kern bevorzugt.

Ich habe den Verkehr immer gemäß meinen berechneten Daten zurückgespult und ihn dann verwendet.

Umso mehr war der Verkehr ein EI-Kern, und das Trennen der Ferritstücke war ziemlich einfach, als einen EE-Kern zu beseitigen.

Ich habe auch versucht, EE-Kernverkehr zu öffnen, aber leider habe ich den Kern beim Trennen gebrochen.

Ich könnte niemals einen EE-Kern öffnen, ohne den Kern zu brechen.

Nach meinen Erkenntnissen möchte ich abschließend einige Dinge sagen:

--- Diese Netzteile mit nicht klaffendem Kernverkehr funktionierten am besten. (Ich beschreibe den Verkehr von einem alten ATX-PC-Netzteil, da ich nur diese verwendet habe. Die PC-Netzteile fallen nicht so leicht aus, es sei denn, es ist ein durchgebrannter Kondensator oder etwas anderes.) ---

--- Die Verbrauchsmaterialien, die Verkehr mit dünnen Abstandshaltern hatten, waren oft verfärbt und versagten frühzeitig. (Dies habe ich aus Erfahrung erfahren, da ich bis heute viele gebrauchte Netzteile gekauft habe, nur um sie zu studieren.) ---

--- Die viel günstigeren Netzteile mit Marken wie CC 12v 5a, 12v 3a ACC12v 3a RPQ 12v 5a alle

Solche Arten von Ferritverkehr hatten dickere Papierstücke zwischen den Kernen und alle versagten schlecht !!! ---

Im FINAL funktionierte der EI35-Kernverkehr im oben genannten Projekt am besten (ohne Luftspalt).

Details zur Vorbereitung des 5-kVA-Ferritkern-Wechselrichterkreises:

Schritt 1:

• Verwendung von 5 versiegelten Blei-Säure-Batterien mit 12 V und 10 Ah
• Gesamtspannung = 60 V Tatsächliche Spannung
• = 66 V Vollladespannung (13,2 V pro Batt)
• = 69 V Erhaltungsfüllspannung.

Schritt 2:

Nach Berechnung der Batteriespannung haben wir bei voller Ladung 66 Volt bei 10 Ampere.

• Als nächstes kommt die Stromversorgung für ic2153.
• Der 2153 hat eine maximale ZENER-Klemme von 15,6 V zwischen Vcc und Gnd.
• Daher verwenden wir den berühmten LM317, um den IC mit 13 V geregelter Stromversorgung zu versorgen.

Schritt 3:

Der lm317-Regler hat die folgenden Pakete

1. LM317LZ --- 1,2-37 V 100 mA bis -92
2. LM317T --- 1,2-37 V 1,5 Ampere bis-218
3. LM317AHV --- 1,2-57 V 1,5 A bis 220

Wir verwenden den lm317ahv, in dem 'A' der Suffixcode und 'HV' das Hochspannungspaket ist.

da der obige Regler ic eine Eingangsspannung von bis zu 60 V und eine Ausgangsvotage von 57 Volt unterstützen kann.

Schritt 4:

• Wir können die 66V nicht direkt an das lm317ahv-Paket liefern, da ihr Eingang maximal 60V beträgt.
• Deshalb verwenden wir DIODEN, um die Batteriespannung auf eine sichere Spannung zu senken, um den Regler mit Strom zu versorgen.
• Wir müssen ungefähr 10 V sicher vom maximalen Eingang des Reglers abfallen, der 60 V beträgt.
• Daher ist 60 V - 10 V = 50 V.
• Jetzt sollte der sichere maximale Eingang der Dioden zum Regler 50 Volt betragen.

Schritt 5:

• Wir verwenden die reguläre 1n4007-Diode, um die Batteriespannung auf 50 V zu senken.
• Da es sich um eine Siliziumdiode handelt, beträgt der Spannungsabfall von jeder etwa 0,7 Volt.
• Jetzt berechnen wir die erforderliche Anzahl von Dioden, die die Batteriespannung auf 50 Volt erhöhen würden.
• Batteriespannung = 66V
• calc.max Eingangsspannung zum Reglerchip = 50V
• Also 66-50 = 16V
• Jetzt 0,7 *? = 16v
• Wir teilen 16 durch 0,7, was 22,8 ist, d. H. 23.
• Wir müssen also ungefähr 23 Dioden einbauen, da der Gesamtabfall von diesen auf 16,1 V beträgt
• Die berechnete sichere Eingangsspannung für den Regler beträgt nun 66 V - 16,1 V, was ungefähr 49,9 V entspricht. 50v

Schritt 6:

• Wir liefern die 50 V an den Reglerchip und stellen den Ausgang auf 13 V ein.
• Für mehr Schutz verwenden wir Ferritperlen, um unerwünschte Störungen der Ausgangsspannung auszugleichen.
• Der Regler sollte auf einem geeigneten Kühlkörper montiert werden, um ihn kühl zu halten.
• Der an den 2153 angeschlossene Tantalkondensator ist ein wichtiger Kondensator, der sicherstellt, dass der Regler einen gleichmäßigen Gleichstrom erhält.
• Sein Wert kann sicher von 47uf auf 1uf 25v reduziert werden.

Schritt 7:

• Der Rest der Schaltung erhält 66 Volt und die Hochstrom-Tragepunkte in der Schaltung sollten mit schweren Messdrähten verdrahtet werden.
• Für den Transformator sollte seine Primärwicklung 5 + 5 Windungen und die Sekundärwicklung 20 Windungen betragen.
• Die Frequenz des 2153 sollte auf 60 kHz eingestellt werden.

Schritt 8:

Die Hochfrequenz-Wechselstrom-Niederfrequenz-Wechselstromwandlerschaltung unter Verwendung des irs2453d-Chips sollte wie in der Abbildung gezeigt entsprechend verdrahtet werden.

Endlich fertig .

Erstellen einer PWM-Version

In der folgenden Veröffentlichung wird eine andere Version einer 5-kVA-PWM-Sinus-Wechselrichterschaltung mit einem kompakten Ferritkerntransformator beschrieben. Die Idee wurde von Herrn Javeed angefordert.

Technische Spezifikationen

Sehr geehrter Herr, würden Sie bitte die Ausgabe mit einer PWM-Quelle ändern und es ermöglichen, bedürftigen Menschen wie uns weltweit ein so kostengünstiges und wirtschaftliches Design zu bieten? Ich hoffe, Sie werden meine Anfrage berücksichtigen. Vielen Dank. Ihr liebevoller Leser.

Das Design

In dem früheren Beitrag habe ich eine 5-kVA-Wechselrichterschaltung auf Ferritkernbasis eingeführt. Da es sich jedoch um einen Rechteckwechselrichter handelt, kann er nicht mit den verschiedenen elektronischen Geräten verwendet werden, weshalb seine Anwendung möglicherweise nur auf die ohmschen Lasten beschränkt ist.

Das gleiche Design könnte jedoch in einen PWM-äquivalenten Sinus-Wechselrichter umgewandelt werden, indem eine PWM-Einspeisung in die Mosfets der unteren Seite injiziert wird, wie in der folgenden Abbildung gezeigt:

Der SD-Pin des IC IRS2153 ist fälschlicherweise mit Ct verbunden. Stellen Sie sicher, dass er mit der Erdungsleitung verbunden ist.

Vorschlag: Die Stufe IRS2153 kann leicht durch ersetzt werden IC 4047 Stufe , falls der IRS2153 schwer zu bekommen scheint.

Wie wir in der obigen PWM-basierten 5-kVA-Wechselrichterschaltung sehen können, ähnelt das Design genau unserer früheren ursprünglichen 5-kVA-Wechselrichterschaltung, mit Ausnahme der angegebenen PWM-Puffereinspeisungsstufe mit den Low-Side-Mosfets der H-Brückentreiberstufe.

Das Einfügen des PWM-Vorschubs kann über einen beliebigen Standard erfolgen PWM-Generatorschaltung mit IC 555 oder mit transistorisierter astabiler Multivibrator.

Für eine genauere PWM-Replikation kann man sich auch für a entscheiden Bubba Oszillator PWM Generator für die Beschaffung der PWM mit dem oben gezeigten 5-kVA-Sinus-Wechselrichter-Design.

Die Konstruktionsverfahren für das obige Design unterscheiden sich nicht vom ursprünglichen Design. Der einzige Unterschied besteht in der Integration der BJT-Pufferstufen BC547 / BC557 mit den Low-Side-Mosfets der Vollbrücken-IC-Stufe und der PWM-Einspeisung.

Ein weiteres kompaktes Design

Eine kleine Inspektion zeigt, dass die obere Stufe eigentlich nicht so komplex sein muss.

Die 310-V-Gleichstromgeneratorschaltung könnte unter Verwendung einer anderen alternativen oszillatorbasierten Schaltung aufgebaut werden. Ein beispielhaftes Design ist unten gezeigt, wo ein Halbbrücken-IC IR2155 als Oszillator in einer Push-Pull-Weise verwendet wird.

Auch hier gibt es kein spezifisches Design, das für die 310-V-Generatorstufe erforderlich sein könnte. Sie können jede andere Alternative nach Ihren Wünschen ausprobieren. Einige gängige Beispiele sind IC 4047, IC 555, TL494, LM567 usw.

Induktordetails für den obigen Ferrittransformator mit 310 V bis 220 V.

Vereinfachtes Design

In den obigen Entwürfen haben wir bisher einen ziemlich komplexen transformatorlosen Wechselrichter diskutiert, der zwei aufwändige Schritte zum Erhalten des endgültigen Wechselstromnetzausgangs umfasste. In diesen Schritten muss der Gleichstrom der Batterie zuerst über einen Ferritkern-Wechselrichter in einen Gleichstrom von 310 V umgewandelt werden, und dann muss der Gleichstrom von 310 VDC über ein 50-Hz-Vollbrückennetz auf 220 V RMS zurückgeschaltet werden.

Wie von einem der begeisterten Leser im Kommentarbereich (Mr. Ankur) vorgeschlagen, ist der zweistufige Prozess ein Overkill und einfach nicht erforderlich. Stattdessen kann der Ferritkernabschnitt selbst geeignet modifiziert werden, um die erforderliche 220-V-Wechselstrom-Sinuswelle zu erhalten, und der Vollbrücken-MOSFET-Abschnitt kann eliminiert werden.

Das folgende Bild zeigt eine einfache Einrichtung zum Ausführen der oben erläuterten Technik:

HINWEIS: Der Transformator ist ein Ferritkerntransformator, der sein muss entsprechend berechnen d

Bei dem obigen Entwurf ist der rechte IC 555 verdrahtet, um ein 50-Hz-Grundoszillationssignal für das MOSFET-Schalten zu erzeugen. Wir können auch eine Operationsverstärkerstufe sehen, in der dieses Signal in Form von 50-Hz-Dreieckswellen aus dem RC-Zeitnetz des ICs extrahiert und einem seiner Eingänge zugeführt wird, um das Signal mit einem schnellen Dreieckswellensignal von einem anderen IC 555 zu vergleichen Astable Schaltung. Diese schnellen Dreieckswellen können eine Frequenz zwischen 50 kHz und 100 kHz haben.

Der Operationsverstärker vergleicht die beiden Signale, um eine sinuswellenäquivalente modulierte SPWM-Frequenz zu erzeugen. Dieses modulierte SPWM wird den Basen der Treiber-BJTs zum Schalten der MOSFETs mit einer SPWM-Rate von 50 kHz zugeführt, die mit 50 Hz moduliert ist.

Die MOSFEts wiederum schalten den angeschlossenen Ferritkerntransformator mit derselben SPWM-modulierten Frequenz, um den beabsichtigten reinen Sinuswellenausgang an der Sekundärseite des Transformators zu erzeugen.

Aufgrund des Hochfrequenzschaltens kann diese Sinuswelle voller unerwünschter Harmonischer sein, die durch einen Kondensator mit 3 uF / 400 V gefiltert und geglättet werden, um je nach Transformator und Leistung eine einigermaßen saubere AC-Sinuswellenausgabe mit der gewünschten Leistung zu erhalten Batterieleistungsspezifikationen.

Der rechte IC 555, der die 50-Hz-Trägersignale erzeugt, kann durch jeden anderen günstigen Oszillator-IC wie IC 4047 usw. Ersetzt werden

Ferritkern-Wechselrichter-Design unter Verwendung einer Transistor-Astable-Schaltung

Das folgende Konzept zeigt, wie ein einfacher Wechselrichter mit Ferritkern unter Verwendung einer gewöhnlichen astabilen Schaltung auf Transistorbasis und eines Ferrittransformators gebaut werden kann.

Diese Idee wurde von einigen der engagierten Anhänger dieses Blogs, nämlich Herrn Rashid, Herrn Sandeep, und auch von einigen weiteren Lesern angefordert.

Schaltungskonzept

Anfangs konnte ich die Theorie hinter diesen kompakten Wechselrichtern nicht herausfinden, die die sperrigen Eisenkerntransformatoren vollständig eliminierten.

Nach einigem Nachdenken scheint es mir jedoch gelungen zu sein, das sehr einfache Prinzip zu entdecken, das mit der Funktionsweise solcher Wechselrichter verbunden ist.

In letzter Zeit sind die chinesischen Kompaktwechselrichter nur wegen ihrer kompakten und schlanken Größe ziemlich berühmt geworden, wodurch sie außerordentlich leicht und dennoch äußerst effizient mit ihren Leistungsspezifikationen sind.

Anfangs hielt ich das Konzept für nicht realisierbar, da mir die Verwendung winziger Ferrittransformatoren für die Anwendung von Niederfrequenzwechselrichtern höchst unmöglich erschien.

Wechselrichter für den Hausgebrauch benötigen 50/60 Hz und für die Implementierung von Ferrittransformatoren würden wir sehr hohe Frequenzen benötigen, sodass die Idee sehr kompliziert aussah.

Nach einigem Nachdenken war ich erstaunt und glücklich, eine einfache Idee für die Implementierung des Designs zu entdecken. Es geht darum, die Batteriespannung mit sehr hoher Frequenz in 220 oder 120 Netzspannung umzuwandeln und den Ausgang mithilfe einer Push-Pull-Mosfet-Stufe auf 50/60 Hz umzuschalten.

Wie es funktioniert

Wenn wir uns die Figur ansehen, können wir einfach die ganze Idee beobachten und herausfinden. Hier wird die Batteriespannung zunächst in hochfrequente PWM-Impulse umgewandelt.

Diese Impulse werden in einen Aufwärtsferrittransformator mit der erforderlichen geeigneten Nennleistung geleitet. Die Impulse werden mit einem Mosfet angelegt, damit der Batteriestrom optimal genutzt werden kann.

Der Ferrittransformator erhöht die Spannung am Ausgang auf 220 V. Da diese Spannung jedoch eine Frequenz von etwa 60 bis 100 kHz hat, kann sie nicht direkt für den Betrieb der Haushaltsgeräte verwendet werden und muss daher weiter verarbeitet werden.

Im nächsten Schritt wird diese Spannung gleichgerichtet, gefiltert und in 220 V DC umgewandelt. Dieser Hochspannungs-Gleichstrom wird schließlich auf eine Frequenz von 50 Hz geschaltet, damit er für den Betrieb der Haushaltsgeräte verwendet werden kann.

Bitte beachten Sie, dass die Schaltung zwar ausschließlich von mir entworfen wurde, aber nicht praktisch getestet wurde. Machen Sie dies auf eigenes Risiko und nur dann, wenn Sie genügend Vertrauen in die gegebenen Erklärungen haben.

Schaltplan

Teileliste für kompakte Ferritkern-Wechselrichter mit 12 V DC bis 220 V AC.

• R3 --- R6 = 470 Ohm
• R9, R10 = 10K,
• R1, R2, C1, C2 = Berechnen, um 100 kHz Frequenz zu erzeugen.
• R7, R8 = 27K
• C3, C4 = 0,47 uF
• T1 ---- T4 = BC547,
• T5 = beliebiger 30 V 20 Ampere N-Kanal-Mosfet,
• T6, T7 = beliebig, 400 V, 3 Ampere Mosfet.
• Dioden = schnelle Wiederherstellung, Hochgeschwindigkeitstyp.
• TR1 = primär, 13 V, 10 Ampere, sekundär = 250-0-250, 3 Ampere. E-Core-Ferrit-Transformator .... Bitten Sie einen erfahrenen Wickler und Transformator-Designer um Hilfe.

Eine verbesserte Version des obigen Designs ist unten gezeigt. Die Endstufe ist hier für ein besseres Ansprechverhalten und mehr Leistung optimiert.

Verbesserte Version