Verkkosidontamuunnin toimii aivan kuten tavanomainen taajuusmuuttaja, mutta tällaisen taajuusmuuttajan teho syötetään ja sidotaan verkkovirtaan verkkovirrasta.

Niin kauan kuin verkkovirtalähde on läsnä, taajuusmuuttaja syöttää tehonsa olemassa olevaan verkkovirtaan ja pysäyttää prosessin, kun verkon syöttö epäonnistuu.

Käsite

Käsite on todellakin hyvin kiehtova, koska sen avulla jokaisesta meistä voi tulla hyötysuhteen tekijöitä. Kuvittele, että jokainen talo osallistuu tähän projektiin tuottamaan ylivoimaisia määriä sähköä verkkoon, mikä puolestaan tarjoaa passiivisen tulonlähteen osallistuville asunnoille. Koska panos on peräisin uusiutuvista lähteistä, tuloista tulee täysin maksuttomia.

“käyttämällä operaatiovahvistinta vertailuna ”

Ruudukko-taajuusmuuttajan valmistaminen kotona on erittäin vaikeaa, koska käsite sisältää joitain tiukkoja kriteerejä, joita on noudatettava, mutta noudattamatta jättäminen voi johtaa vaarallisiin tilanteisiin.

Muutamia tärkeimpiä huomioitavia asioita ovat:

Taajuusmuuttajan ulostulon on oltava täysin tahdistettu verkkovirtaan AC.

Edellä mainitun lähtöjännitteen amplitudin ja taajuuden on kaikki vastattava verkon AC-parametreja.

Taajuusmuuttajan on katkaistava virta heti, jos verkkojännite katkeaa.

Tässä viestissä olen yrittänyt esitellä yksinkertaisen verkkoon sidotun taajuusmuuttajapiirin, joka mielestäni huolehtii kaikista yllä mainituista vaatimuksista ja toimittaa generoidun vaihtovirran turvallisesti verkkoon aiheuttamatta vaarallisia tilanteita.

Piirin käyttö

Yritetään ymmärtää ehdotettu muotoilu (yksinomaan minun kehittämä) seuraavien kohtien avulla:

Jälleen, kuten normaalisti paras ystävä, IC555 on koko sovelluksen keskipiste. Itse asiassa vain tämän IC: n takia kokoonpanosta voisi tulla ilmeisesti niin yksinkertainen.

Piirikaavioon viitaten IC1 ja IC2 on periaatteessa johdotettu jännitesyntetisaattorina tai tunnetummin pulssin aseman modulaattoreina.

Pienennettyä muuntajaa TR1 käytetään tässä tarvittavan käyttöjännitteen syöttämiseen IC-piiriin ja synkronointidatan toimittamiseen IC: lle, jotta se voi käsitellä lähtöä verkkoparametrien mukaisesti.

Molempien IC: ien nasta # 2 ja nasta # 5 on kytketty pisteeseen D1 jälkeen ja vastaavasti T3: n kautta, mikä antaa ruudukon AC taajuuslaskennan ja amplituditiedot vastaavasti IC: ille.

Kaksi yllä olevaa IC: lle toimitettua informaatiota kehottaa IC: itä muokkaamaan lähtöjään vastaavilla nastoilla näiden tietojen mukaisesti.

Lähdön tulos muuntaa nämä tiedot hyvin optimoiduksi PWM-jännitteeksi, joka on hyvin synkronoitu verkon jännitteen kanssa.

IC1: tä käytetään positiivisen PWM: n tuottamiseen, kun taas IC2 tuottaa negatiivisia PWM: itä, molemmat toimivat yhdessä luoden vaaditun push-vetovaikutuksen mosfettien yli.

Yllä olevat jännitteet syötetään vastaaviin mosfetteihin, mikä muuntaa yllä olevan kuvion tehokkaasti suureksi vaihtelevaksi tasavirraksi mukana olevan tehostetun muuntajan tulokäämityksen yli.

Muuntajan lähtö muuntaa tulon täysin synkronoiduksi vaihtovirraksi, joka on yhteensopiva nykyisen verkkovirran kanssa.

Yhdistä TR2-lähtö verkkoon ja yhdistä 100 watin polttimo sarjaan yhden johtimen kanssa. Jos polttimo palaa, se tarkoittaa, että vaihtovirtalähteet ovat vaiheen ulkopuolella, käännä liitännät välittömästi takaisin ja nyt lampun pitäisi lakata hehkumasta varmistaen vaihtovirtalähteiden asianmukaisen synkronoinnin.

Haluat myös nähdä tämän yksinkertaistettu Grid-solmion piirin suunnittelu

Oletettu PWM-aaltomuoto (pohjajälki) IC: n lähdöissä

Osaluettelo

Kaikki vastukset = 2K2
C1 = 1000uF / 25V
C2, C4 = 0,47 uF
D1, D2 = 1N4007,
D3 = 10 AMP,
IC1,2 = 555
MOSFETS = KÄYTTÖOHJEITA kohti.
TR1 = 0-12 V, 100 mA
TR2 = KÄYTTÖOHJEITA kohti
T3 = BC547
TULO DC = KÄYTTÖOHJEITA kohti.

VAROITUS: Idea perustuu yksinomaan mielikuvitukselliseen simulointiin, katsojien kuvaamiseen on ehdottomasti suositeltavaa.

Saatuaan korjaavan ehdotuksen yhdeltä tämän blogin lukijasta, herra Darren, ja jonkin verran mietiskelyä, se paljasti, että yllä olevalla piirillä oli monia puutteita ja se ei todellakaan toimi käytännössä.

Tarkistettu muotoilu

Tarkistettu muotoilu on esitetty alla, joka näyttää paljon paremmalta ja toteuttamiskelpoisemmalta ajatukselta.

Tässä on yhdistetty yksi IC 556 PWM-pulssien luomiseen.
Puolet IC: stä on konfiguroitu suurtaajuusgeneraattoriksi toisen puoli IC: n syöttämistä varten, joka on kytketty pulssinleveyden modulaattoriksi.

Näytteen moduloiva taajuus on johdettu TR1: stä, joka antaa tarkan taajuusdatan IC: lle siten, että PWM mitoitetaan täydellisesti verkkotaajuuden mukaisesti.

Korkea taajuus varmistaa, että lähtö pystyy pilkkomaan yllä olevat modulaatiotiedot tarkasti ja toimittamaan mosfeteille tarkan RMS-ekvivalentin verkkoverkosta.

Lopuksi, kaksi transistoria varmistavat, että mosfetit eivät koskaan johda yhdessä vaan vain yksi kerrallaan verkkovirran 50 tai 60 Hz: n värähtelyjen mukaan.

Osaluettelo

R1, R2, C1 = valitse luodaksesi noin 1 kHz: n taajuuden
R3, R4, R5, R6 = 1K
C2 = 1 nF
C3 = 100uF / 25V
D1 = 10 ampeerin diodi
D2, D3, D4, D5 = 1N4007
T1, T2 = vaatimuksen mukaan
T3, T4 = BC547
IC1 = IC 556
TR1, TR2 = kuten edellisessä osarakenteessa ehdotettiin

Selim analysoi yllä olevaa virtapiiriä ja hän löysi piirissä mielenkiintoisia puutteita. Tärkein virhe on puuttuvat negatiiviset PWM-pulssit AC-puolijaksoista. Toinen vika havaittiin transistoreilla, jotka eivät näyttäneet eristävän kahden mosfetin kytkentää syötetyn 50 Hz: n taajuuden mukaan.

Selim on muokannut yllä olevaa ajatusta, tässä ovat aaltomuodon yksityiskohdat muutosten jälkeen. muutokset:

Aaltomuodon kuva:

CTRL on 100 Hz: n signaali tasasuuntaajan jälkeen, OUT on PWM: ltä molemmista puoliaalloista, Vgs ovat FET: ien hilajännitteet, Vd on sekundäärikäämityksen nouto, joka on synkronoitu CTRL / 2: n kanssa.

Hylkää taajuudet, koska ne ovat virheellisiä alhaisen näytteenottonopeuden vuoksi (muuten se hidastuu iPadissa liian hitaasti). Suuremmilla näytteenottotaajuuksilla (20Mhz) PWM näyttää melko vaikuttavalta.

Jotta voisin korjata käyttöjakson 50 prosenttiin noin 9 kHz: ssä, minun piti laittaa diodi sisään.

“yhteinen tila gain op amp ”

Terveiset,

Selim

Muutokset

Negatiivisten puolisyklien havaitsemisen mahdollistamiseksi IC: n ohjaustuloon on syötettävä molemmat AC: n puolisyklit, mikä voidaan saavuttaa käyttämällä siltasuuntaajan kokoonpanoa.
Näin viimeistellyn piirin tulisi näyttää minun mukaan.

Transistorialusta on nyt kytketty zener-diodiin, jotta toivottavasti transistorit voisivat eristää mosfetin johtamisen siten, että ne johtavat vuorotellen vasteena tukiaseman T4 50 Hz: n pulsseille.

Viimeaikaiset päivitykset herra Selimiltä

Hei Swag,

Luen jatkuvasti blogisi ja jatkan kokeilua leipälaudalla.
Olen kokeillut zener-diodi-lähestymistapaa (ei-onnea), CMOS-portit ja, mikä parasta, op-vahvistimet toimivat parhaiten. Minulla on 90 VAC 5 VDC: stä ja 170 VAC 9 VDC: stä 50 Hz: llä, uskon, että se on synkronoitu verkon kanssa (ei voi vahvistaa, koska ei oskilloskooppia). Btw melu menee, jos kiinnität sen 0,15 u: n korkilla. toissijaisella kelalla.

Heti kun laitan kuorman toissijaiselle kelalle, sen jännite putoaa 0 VAC: iin vain pienellä lisäyksellä DC-vahvistimissa. Mosfetit eivät edes yritä piirtää lisää vahvistimia. Ehkä jotkut mosfet-ohjaimet, kuten IR2113 (katso alla), voivat auttaa?

Vaikka mielialalla, mielestäni PWM ei ehkä ole niin suoraviivaista kuin toivottiin. On ehdottomasti hyvä säätää DC-moottoreiden vääntöä pienillä pwm-taajuuksilla. Kuitenkin, kun 50 Hz: n signaali katkeaa suuremmilla taajuuksilla, se jostain syystä menettää virtaa tai PWMd-mosfet ei pysty toimittamaan tarvittavia korkeita ampeereja ensiökäämin pitämään 220 VAC: n kuormitettuna.

Olen löytänyt toisen kaavion, joka liittyy läheisesti sinuun, paitsi PWM. Olet ehkä nähnyt tämän aiemmin.
Linkki on osoitteessa https: // www (piste) electro-tech-online (piste) com / alternative-energy / 105324-grid-tie-inverter-schematic-2-0-a.html

Tehonkäsittelypiiri on H-asema IGBT-levyillä (voisimme käyttää sen sijaan mosfettejä). Näyttää siltä, että se voi antaa voiman yli.
Se näyttää monimutkaiselta, mutta ei todellakaan ole liian huono, mitä luulet? Yritän simuloida ohjauspiiriä ja antaa sinulle miltä se näyttää.
Terveiset,

Selim

Lähetetty iPadiltani

Muut muutokset

Miss Nuvem, yksi tämän blogin omistautuneista lukijoista, antoi erittäin mielenkiintoisia muutoksia ja oppia heitä alla:

Päivää herra. Swagatam,

Olen neiti Nuvem ja työskentelen ryhmässä, joka rakentaa joitain piirejäsi kestävän asumisen tapahtumassa Brasiliassa ja Kataloniassa. Sinun täytyy käydä jonain päivänä.

Olen simuloinut Grid-Tie Inverter -piiriäsi ja haluaisin ehdottaa pari muutosta viimeiseen suunnitteluun, joka sinulla oli postissa.

Ensinnäkin minulla oli ongelmia, joissa PWM-ulostulosignaali (IC1-nasta 9) vain tyhjensi ja lopetti värähtelyn. Tämä tapahtui aina, kun tapin 11 ohjausjännite menisi korkeammalle kuin Vcc-jännite pudotuksen D4 yli. Ratkaisuni oli lisätä kaksi 1n4007-diodia sarjaan tasasuuntaajan ja ohjausjännitteen väliin. Voit ehkä päästä eroon vain yhdellä diodilla, mutta käytän kahta vain turvallisuuteni vuoksi.

Toinen minulla ollut ongelma oli se, että T1: n ja T2: n Vgs eivät olleet kovin symmetrisiä. T1 oli hieno, mutta T2 ei värähtellyt aina Vcc-arvoihin saakka, koska aina kun T3 oli päällä, se asetti 0,7 V: n T4: n yli sen sijaan, että R6 nosti jännitettä. Korjasin tämän asettamalla 4,7 kohmin vastuksen T3: n ja T4: n välille. Mielestäni mikä tahansa sitä korkeampi arvo toimii, mutta käytin 4.7kohmia.

Toivon, että tällä on järkeä. Liitän kuvan piiristä näillä muutoksilla ja simulaatiotuloksilla, jotka saan LTspicen kanssa.
Työskentelemme tällä ja muilla piireillä ensi viikolla. Pidämme sinut ajantasalla.

Lämpimät terveiset.
Neiti Pilvi