Sirkuit Inverter 3 Fasa Sederhana

Postingan ini membahas cara membuat rangkaian inverter 3 fasa yang dapat digunakan bersama dengan rangkaian inverter gelombang persegi satu fasa biasa. Sirkuit itu diminta oleh salah satu pembaca yang tertarik blog ini.

MEMPERBARUI : Mencari desain berbasis Arduino? Anda mungkin menemukan yang ini berguna:

Arduino 3 fase inverter

Konsep Sirkuit

Beban 3 fasa dapat dioperasikan dari inverter satu fasa dengan menggunakan tahapan rangkaian yang dijelaskan berikut ini.

Pada dasarnya tahapan yang terlibat dapat dibagi menjadi tiga kelompok:

• Itu Sirkuit generator PWM
• Itu Generator sinyal 3 fase sirkuit
• Sirkuit driver mosfet

Diagram pertama dibawah menunjukkan tahapan generator PWM, hal tersebut dapat dipahami dengan poin-poin berikut:

Osilator dan Tahap PWM

IC 4047 adalah kabel sebagai standar flip flop generator keluaran pada kecepatan frekuensi listrik yang diinginkan yang diatur oleh VR1 dan C1.

PWM tarik-dorong berdimensi sekarang tersedia di persimpangan E / C dari dua transistor BC547.
PWM ini diterapkan ke input generator 3 fase yang dijelaskan di bagian selanjutnya.

Rangkaian berikut menunjukkan rangkaian generator tiga fase sederhana yang mengubah sinyal push-pull input di atas menjadi 3 output diskrit, fase bergeser 120 derajat.

Output ini selanjutnya dibagi dua oleh tahapan dorong-tarik individu yang dibuat dari tahapan gerbang NOT. 3 fase diskrit 120 derajat bergeser, PWM tarik dorong sekarang menjadi sinyal input makan (HIN, LIN) untuk tahap driver 3 fase terakhir yang dijelaskan di bawah ini.

Generator sinyal ini menggunakan suplai 12V tunggal dan bukan suplai ganda.

Penjelasan lengkap dapat ditemukan di sini Artikel pembangkit sinyal 3 fasa

Rangkaian di bawah ini menunjukkan tahap rangkaian inverter inverter 3 fasa menggunakan konfigurasi MOSFET H-bridge yang menerima PWM bergeser fasa dari tahap di atas dan mengubahnya menjadi keluaran AC tegangan tinggi yang sesuai untuk mengoperasikan beban 3 fasa yang terhubung, biasanya ini akan menjadi 3 motor fase.

Tegangan tinggi 330 di bagian driver MOSFET individu diperoleh dari inverter fase tunggal standar yang terintegrasi di seluruh saluran MOSFET yang ditunjukkan untuk memberi daya pada beban 3 fase yang diinginkan.

Tahap Pengemudi Jembatan Penuh 3 Fase

Di atas Sirkuit generator 3 fasa (diagram kedua terakhir) menggunakan gelombang sinus tidak masuk akal karena 4049 pada akhirnya akan mengubahnya menjadi gelombang persegi, dan terlebih lagi IC driver dalam desain terakhir menggunakan IC digital yang tidak akan merespons gelombang sinus.

Oleh karena itu, ide yang lebih baik adalah menggunakan generator sinyal gelombang persegi 3 fasa untuk memberi makan tahap driver terakhir.

Anda bisa merujuk artikel yang menjelaskan cara membuat rangkaian inverter surya 3 phase untuk memahami fungsi tahap pembangkit sinyal 3 fase dan detail implementasi.

Menggunakan IC IR2103

Versi yang relatif lebih sederhana dari rangkaian inverter 3 fasa di atas dapat dipelajari di bawah ini, dengan menggunakan ICS driver jembatan setengah IC IR2103. Versi ini tidak memiliki fitur mematikan, oleh karena itu jika Anda tidak ingin memasukkan fitur mematikan, Anda dapat mencoba desain yang lebih sederhana berikut ini.

Menyederhanakan Desain Di Atas

Dalam rangkaian inverter 3-fase yang dijelaskan di atas, tahap generator 3-fase terlihat terlalu rumit, dan oleh karena itu saya memutuskan untuk mencari opsi alternatif yang lebih mudah untuk mengganti bagian khusus ini.

Setelah beberapa pencarian saya menemukan rangkaian generator 3 fasa menarik berikut yang terlihat cukup mudah dan lugas dengan pengaturannya.

Oleh karena itu sekarang Anda cukup mengganti IC 4047 yang dijelaskan sebelumnya dan bagian opamp seluruhnya dan mengintegrasikan desain ini dengan input HIN, LIN untuk rangkaian driver 3 fase.

Tapi ingat Anda harus tetap menggunakan gerbang N1 ---- N6 antara sirkuit baru ini dan sirkuit driver jembatan penuh.

Pembuatan Rangkaian Inverter Tenaga Surya 3 Phase

Sejauh ini kita telah mempelajari cara membuat rangkaian inverter 3 fasa dasar, sekarang kita akan melihat bagaimana inverter surya dengan keluaran 3 fasa dapat dibangun menggunakan IC yang sangat biasa dan komponen pasif.

Konsep dasarnya sama, saya baru saja merubah stage generator 3 fasa untuk aplikasinya.

Persyaratan Dasar Inverter

Untuk memperoleh keluaran AC 3 fasa dari satu fasa atau sumber DC, kami memerlukan tiga tahap rangkaian dasar:

1. Sebuah generator 3 fase atau sirkuit prosesor
2. Sirkuit tahap daya driver 3 fase.
3. Sirkuit konverter penguat
4. Panel Surya (Dinilai dengan Tepat)

Untuk mempelajari cara mencocokkan panel surya dengan baterai dan inverter, Anda dapat membaca tutorial berikut ini:

Hitung Panel surya untuk Inverter

Salah satu contoh yang baik dapat dipelajari dalam artikel ini yang menjelaskan rangkaian inverter 3 fasa sederhana

Pada desain kali ini kita juga menggabungkan ketiga tahapan dasar tersebut, mari kita pelajari terlebih dahulu mengenai rangkaian prosesor generator 3 fasa dari pembahasan berikut:

Bagaimana itu bekerja

Diagram di atas menunjukkan rangkaian prosesor dasar yang terlihat rumit tetapi sebenarnya tidak. Rangkaian ini terdiri dari tiga bagian, IC 555 yang menentukan frekuensi 3 fasa (50 Hz atau 60 Hz), IC 4035 yang membagi frekuensi menjadi 3 fasa yang diperlukan yang dipisahkan dengan sudut fasa 120 derajat.

R1, R2 dan C harus dipilih dengan tepat untuk memperoleh frekuensi 50 Hz atau 60 Hz pada siklus kerja 50%.

8 nomor gerbang NOT dari N3 ke N8 dapat dilihat digabungkan hanya untuk membagi tiga fase yang dihasilkan menjadi pasangan output logika tinggi dan rendah.

Gerbang NOT ini dapat diperoleh dari dua IC 4049.

Pasangan output tinggi dan rendah ini melintasi gerbang NOT yang ditunjukkan menjadi penting untuk memberi makan tahap daya driver 3 fase berikutnya.

Berikut penjelasan detail rangkaian driver mosfet tenaga surya 3 fasa

Catatan: Pin pemutus harus dihubungkan ke saluran arde jika tidak digunakan, jika tidak, rangkaian tidak akan berfungsi

Seperti yang dapat dilihat pada gambar di atas, bagian ini dibangun di atas 3 IC driver jembatan setengah terpisah menggunakan IRS2608 yang dikhususkan untuk mengemudi pasangan MOSFET sisi tinggi dan sisi rendah.

Konfigurasi terlihat cukup mudah, berkat IC driver yang sangat canggih dari penyearah Internasional ini.

Setiap panggung IC memiliki pin input HIN (high In) dan LIN (low In) sendiri dan juga pin Vcc / ground supply masing-masing.

Semua Vcc harus disambungkan dan dihubungkan dengan jalur suplai 12V dari sirkuit pertama (pin4 / 8 dari IC555), sehingga semua tahapan sirkuit dapat diakses oleh suplai 12V yang berasal dari panel surya.

Demikian pula semua pin dan garis arde harus dibuat menjadi rel bersama.

HIN dan LIN harus digabungkan dengan output yang dihasilkan dari gerbang NOT seperti yang ditentukan dalam diagram kedua.

Pengaturan di atas menangani pemrosesan dan amplifikasi 3 fasa, namun karena keluaran 3 fasa harus berada pada level listrik dan panel surya dapat diberi nilai maksimum 60V, kita harus memiliki pengaturan yang memungkinkan peningkatan 60 yang rendah ini volt panel surya ke level 220V atau 120V yang dibutuhkan.

Menggunakan Flyback Buck / Boost Converter Berbasis IC 555

Ini dapat dengan mudah diimplementasikan melalui rangkaian konverter penguat berbasis IC 555 sederhana seperti yang dapat dipelajari di bawah ini:

Sekali lagi, konfigurasi konverter penguat 60V ke 220V yang ditunjukkan terlihat tidak begitu sulit, dan dapat dibuat menggunakan komponen yang sangat biasa.

IC 555 dikonfigurasi sebagai astabil dengan frekuensi sekitar 20 hingga 50 kHz. Frekuensi ini diumpankan ke gerbang mosfet switching melalui tahap BJT push pull.

Jantung rangkaian boost dibentuk dengan bantuan transformator inti ferit kompak yang menerima frekuensi penggerak dari mosfet dan mengubah input 60V menjadi output 220V yang diperlukan.

DC 220V ini akhirnya dipasang dengan tahap driver mosfet yang dijelaskan sebelumnya di saluran pembuangan mosfet 3 fase untuk mencapai output 3 fase 220V.

Trafo pengubah boost dapat dibangun di atas inti EE / rakitan bobbin yang sesuai menggunakan primer 1mm 50 putaran (dua kawat magnet ganda 0,5mm secara paralel), dan sekunder menggunakan kawat magnet o.5 mm dengan 200 putaran