Gryno sinusinių bangų keitiklio grandinė naudojant IC 4047

Labai efektyvi gryno sinusinės bangos keitiklio grandinė gali būti sukurta naudojant IC 4047 ir porą IC 555 kartu su keliais kitais pasyviais komponentais. Sužinokime išsamią informaciją toliau.

Grandinės koncepcija

Ankstesniame įraše aptarėme pagrindinį IC 4047 specifikacijos ir duomenų lapas kur mes sužinojome, kaip IC galima sukonfigūruoti į paprastą keitiklio grandinę, neįtraukiant jokios išorinės osciliatoriaus grandinės.

Šiame straipsnyje mes tęsiame dizainą šiek tiek į priekį ir sužinome, kaip jį galima patobulinti iki grynos sinusinės bangos keitiklio grandinės, naudojant keletą papildomų IC 555 kartu su esamu IC 4047.

IC 4047 skyrius iš esmės nesikeičia ir yra sukonfigūruotas įprastu laisvai veikiančio multivibratoriaus režimu, kai jo išvestis išplėsta su „mosfet“ / transformatoriaus pakopa reikalingam 12 V įtampos kintamosios srovės keitimui.

Kaip veikia IC 4047

IC 4047 sukuria įprastas kvadratines bangas prijungtiems mosfetams, sukuriant tinklo išėjimą transformatoriaus antrinėje dalyje, kuri taip pat yra kvadratinės bangos AC forma.

Dviejų 555 IC integravimas į aukščiau nurodytą etapą visiškai transformuoja išvestį į gryną sinusinės bangos AC. Šis paaiškinimas atskleidžia IC555, veikiančio aukščiau, paslaptį.

Remiantis žemiau parodyta IC 4047 grynojo sinusinės bangos keitiklio grandine (sukurta mano), galime pamatyti du identiškus IC 555 etapus, kur kairysis skyrius veikia kaip srovės valdomas pjūklų generatorius, o dešinysis - kaip srovės valdomas PWM generatorius. .

Abiejų 555 IC įjungimas gaunamas iš osciliatoriaus išvesties, lengvai pasiekiamos IC 4047 13 kaištelyje Nr. 13. Šis dažnis būtų 100Hz, jei keitiklis skirtas 50Hz operacijoms, ir 120Hz - 60Hz programoms.

IC 555 naudojimas PWM kartai

Kairysis 555 skyrius generuoja pastovią pjūklo bangą per savo kondensatorių, kuri tiekiama į moduliuojančią IC2 555 įvestį, kur šis pjūklo signalas lyginamas su aukšto dažnio signalu iš IC1 555 kontakto 3, sukuriant reikiamą grynos sinusinės bangos ekvivalentą PWM kaištyje # 3 iš 555 IC2.

Aukščiau pateiktas PWM yra tiesiogiai pritaikytas prie mosfeto vartų. kad kvadratiniai impulsai, sugeneruoti per IC4047 pin10 / 11, būtų susmulkinti ir „iškirpti“ pagal taikomus PWM.

Gauta transformatoriaus išvestis taip pat sukelia gryną sinuso bangą, esant transformatoriaus pagrindinei kintamosios srovės kintamajai srovei.

R1, C1 apskaičiavimo formulė pateikiama šiame straipsnyje, kurioje taip pat pasakojama apie IC 4047 kontaktinę informaciją

NE555 stadijai C gali būti parinktas netoli 1uF ir R kaip 1K.

Tariama išėjimo bangos forma

Daugiau informacijos apie tai, kaip naudoti IC 555 PWM generavimui

RMS koregavimas galėtų būti pridėtas prie aukščiau pateikto dizaino, įvedant puodo įtampos skirstytuvo tinklą per pin5 ir trikampio šaltinio įvestį, kaip parodyta žemiau, konstrukcijoje taip pat yra buferiniai tranzistoriai, skirti pagerinti „mosfet“ elgesį

Pirmiau pateiktą gryną sinusinės bangos keitiklio dizainą sėkmingai išbandė ponas Arunas Devas, kuris yra vienas iš aistringų šio tinklaraščio skaitytojų ir intensyvus elektronikos mėgėjas. Šie jo atsiųsti vaizdai įrodo jo pastangas dėl to paties.

Daugiau atsiliepimų

Įkvepiantis pono Aruno atsakymas dėl pirmiau minėtų IC 4047 keitiklio rezultatų:

Užbaigus šią grandį, rezultatas buvo nuostabus. Aš gavau visą galią iš 100 W lemputės. Negalėjau patikėti mano akimis.

Vienintelis skirtumas, kurį padariau šiame projekte, buvo pakeisti 180 K antrame 555 į 220 K puodą, kad tiksliai sureguliuotumėte dažnius.

Šį kartą rezultatas buvo vaisingas visais atžvilgiais ... Reguliuodamas puodą, galėjau gauti netrukdantį nemirksintį pilnos galios švytėjimą lemputėje, taip pat prijungtą 230/15 V transformatorių, nes apkrova davė dažnį tarp 50 ir 60 (tarkim, 52 Hz).

Puodas buvo švelniai sureguliuotas, kad būtų gautas aukšto dažnio (tarkim, 2 Khz) išėjimas iš antrojo ic 555 kaiščio Nr. 3. CD4047 skyrius geriau sukalibruotas, kad gautų 52 Hz dviejuose išėjimo gnybtuose ....

Taip pat susiduriu su paprasta problema. Išvesties etape naudojau IRF3205 mosfetus. Aš pamiršau prijungti apsauginius diodus per kiekvieno „mosfet“ kanalizacijos gnybtus ...

Kai bandžiau lygiagrečiai duoti apkrovai (100 W lemputei) prijungti kitą apkrovą (tarkim, stalo ventiliatorių), lemputės švytėjimas taip pat šiek tiek sumažino ventiliatoriaus greitį ir vienas iš MOSFET diodo nebuvimas.

Aukščiau nurodytą 4047 sinusinės bangos keitiklio grandinę sėkmingai išbandė ir ponas Danielis Adusie (biannz), kuris yra nuolatinis šio tinklaraščio lankytojas ir darbštus elektronikos entuziastas. Čia yra jo atsiųsti vaizdai, patvirtinantys rezultatus:

Pjūklo bangos formos osciloskopo išvestis

Apšviečiama 100 vatų bandymo lemputė

Šie paveikslėliai rodo transformatoriaus išvesties modifikuotas bangos formas, užfiksuotas p. Danielio Adusie, prijungus 0,22uF / 400V kondensatorių ir tinkamą apkrovą.

Bangos formos yra šiek tiek trapecijos formos ir yra daug geresnės už kvadratinę bangą, kuri aiškiai parodo įspūdingą PWM apdorojimo poveikį, kurį sukūrė IC555 etapai.

Bangos formas tikriausiai galima dar labiau išlyginti, pridedant induktorių kartu su kondensatoriumi.

Rodomas netoli „Sinewave“ osciloskopo pėdsakų po PWM filtravimo

Įdomūs atsiliepimai, gauti iš pono Johnsono Isaaco, kuris yra vienas atsidavusių šio tinklaraščio skaitytojų:

Gera diena
Savo įraše „Pure Sine Wave Inverter“ naudodami 4047, antrajame „I.c“ etape („ic.1“) tarp 7 ir 6 kaiščių naudojote 100 omų varžą,
Tai teisinga? Aš manau, kad tvirtas multivibratorius, naudodamas 555 kontaktų konfigūraciją, turėtų turėti 100 omų tarp kaiščių 7 ir 6. Be to, 180 kintamasis tarp kaiščių 8 (+) ir 7 kaiščių. Prašau patikrinti kaiščių jungtį ir pataisyti mane. Nes kartais svyruoja, o kartais taip pat ne. Dėkoju,
Isaacas Johnsonas

Grandinės problemos sprendimas:

Mano nuomone, kad gautumėte geresnį atsakymą, galite pabandyti prijungti papildomą 1k rezistorių per 100 omų išorinį galą ir 6/2 IC1

Johnsonas:

Labai ačiū už atsakymą. Aš iš tikrųjų sukonstravau keitiklį, kurį davėte savo tinklaraštyje, ir jis pasiteisino.

Nors neturiu osciloskopo, kad galėčiau stebėti išvesties bangos formą, BET lažinuosi, kad skaitytojai yra geri, nes ji valdė fluorescencinę lempų lempą, kurioje bet kuris modifikuotas ar pwm keitiklis negali įsijungti.

Žiūrėkite paveikslėlį, pone. Bet dabar man kyla iššūkis, kai pridedu apkrovą, išvestis kartais mirksi. Bet aš laiminga, tai sinusinė banga.

Paprasčiau atrodančios parinktys

Šioje koncepcijoje aptariamas gana paprastas paprasto kvadratinių bangų keitiklio, naudojant IC 4047, modifikavimo būdas į sinusinių bangų keitiklį naudojant PWM technologiją. Idėjos paprašė ponas Filipas

Techninės specifikacijos

Tikiuosi, kad aš nesijaudinsiu, bet man reikia patarimo su PWM valdomu modifikuotu sinusinės bangos keitikliu, kurį projektuoju, todėl noriu paklausti jūsų ekspertų nuomonės.

Šis paprastas dizainas yra preliminarus, aš jo dar neįgyvendinau, bet norėčiau, kad jūs jį apžiūrėtumėte ir pasakytumėte, ką manote.

Taip pat noriu, kad padėtumėte atsakyti į keletą klausimų, į kuriuos man nepavyko rasti atsakymų.

Aš pasilikau laisvę jūsų svarstymui pridėti savo preliminaraus dizaino kvaziblokščio schemos atvaizdą.

Prašau man padėti. Diagramoje IC CD4047 keitiklyje yra atsakingas už kvadratinių bangų impulsų generavimą 50Hz dažniu, kurie bus naudojami pakaitomis įjungiant MOSFETS Q1 ir Q2.

PWM grandinė bus pagrįsta IC NE555, o jos išvestis bus taikoma Q3 vartams, kad Q3 suteiktų PWM. Be to, man kyla du klausimai.

Pirma, ar galiu naudoti kvadratines bangas PWM impulsams? Antra, koks yra ryšys tarp PWM dažnio ir maitinimo dažnio? Kokį PWM dažnį turėčiau naudoti 50Hz keitiklio išėjimui?

Tikiuosi, kad šis dizainas yra įmanomas, manau, kad tai įmanoma, tačiau norėčiau jūsų ekspertų nuomonės, prieš skirdamas ribotus išteklius projektui įgyvendinti.

Nekantriai laukiu jūsų, pone!

Pagarbiai Filipai

Grandinės užklausos sprendimas

Antrame paveikslėlyje parodyta konfigūracija veiktų, bet tik tuo atveju, jei centrinis čiaupas PWM mosfet būtų pakeistas a p kanalo „mosfet“ .

PWM skyrius turėtų būti sukurtas taip, kaip paaiškinta šiame straipsnyje:

PWM transformuoja plokščias kvadratines bangas į modifikuotą kvadratinę bangą, susmulkindamas jas į mažesnes apskaičiuotas dalis, kad bendras bangos formos RMS taptų kuo artimesnis faktiniam sinuso atitikmeniui, tačiau išlaikant smailės lygį, lygų faktiniam kvadratinių bangų įėjimui . Sąvoka gali būti išmokta išsamiai čia:

Tačiau minėta transformacija nepadeda pašalinti harmonikų.

PWM dažnis visada bus susmulkintų kvadratinių bangų pavidalu.

PWM dažnis yra nereikšmingas ir gali būti bet kokios didelės vertės, pageidautina kHz.