220V DC hanggang 220V AC: DIY Inverter Bahagi 2: 17 Mga Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Kumusta po sa lahat Inaasahan kong lahat kayo ay ligtas at mananatiling malusog. Sa itinuturo na ito ay ipapakita ko sa iyo kung paano ko nagawa ang DC na ito sa AC converter na nagko-convert ng 220V DC boltahe sa 220V AC boltahe. Ang AC boltahe na nabuo dito ay isang parisukat na signal ng alon at hindi isang dalisay na sine signal ng alon. Ang proyektong ito ay isang pagpapatuloy ng aking proyekto ng mga preview na idinisenyo upang i-convert ang 12Volts DC sa 220V DC. Masidhing inirerekomenda na bisitahin mo muna ang aking naunang proyekto bago magpatuloy nang maaga sa pagtuturo na ito. Ang link sa aking proyekto sa DC to DC converter ay:

www.instructables.com/id/200Watts-12V-to-2…

Ang system na ito ay nagko-convert ang 220V DC sa at alternating signal ng 220Volts sa 50 Hertz na kung saan ang dalas ng AC supply frequency sa karamihan ng mga bansa. Ang dalas ay madaling maiakma sa 60 Hertz kung kinakailangan. Para mangyari ito, ginamit ko ang isang buong topology ng H tulay gamit ang 4 Mataas na boltahe na MOSFETS.

Maaari kang magpatakbo ng anumang komersyal na kasangkapan sa loob ng isang rating ng lakas na 150 watts at halos 200 watts na rurok para sa maikling tagal. Matagumpay kong nasubukan ang circuit na ito sa mga Mobile charger, CFL bombilya, Laptop charger at table fan at lahat sila ay gumagana nang maayos sa disenyo na ito. Walang humuhuni na tunog habang pinapatakbo din ang fan. Dahil sa mataas na kahusayan ng converter ng DC-DC, ang kasalukuyang pagkonsumo ng system na ito ay halos 60 milliamp lamang.

Gumagamit ang proyekto ng napakasimple at madaling makakuha ng mga sangkap at ang ilan sa mga ito ay na-salvage pa mula sa mga lumang power supply ng computer.

Kaya nang walang anumang karagdagang pagkaantala, magsimula tayo sa proseso ng pagbuo!

BABALA: Ito ay isang proyekto ng mataas na boltahe at maaaring bigyan ka ng isang nakamamatay na pagkabigla kung hindi ka maingat. Subukan lamang ang proyektong ito kung bihasa ka sa paghawak ng mataas na boltahe at may karanasan sa paggawa ng mga elektronikong circuit. HUWAG magtangka kung hindi mo alam kung ano ang iyong ginagawa

Mga gamit

1. IRF840 N channel MOSFETS - 4
2. IC SG3525N - 1
3. IR2104 mosfet driver IC - 2
4. 16 pin IC base (opsyonal) -1
5. 8 pin IC base (opsyonal) - 1
6. 0.1uF ceramic capacitor - 2
7. 10uF electrolytic capacitor - 1
8. 330uF 200 volt electrolytic capacitor - 2 (Iniligtas ko ang mga ito mula sa isang SMPS)
9. 47uF electrolytic capacitor - 2
10. 1N4007 pangkalahatang diode ng layunin - 2
11. 100K risistor -1
12. 10K risistor - 2
13. 100 ohm risistor -1
14. 10 ohm risistor - 4
15. 100K variable resistor (preset / trimpot) - 1
16. Mga terminal ng tornilyo - 2
17. Veroboard o perfboard
18. Mga kumokonekta na mga wire
19. Kit ng panghinang
20. Multimeter
21. Oscilloscope (opsyonal ngunit makakatulong upang maiayos ang dalas)

Hakbang 1: Pagkolekta ng Lahat ng Mga Kinakailangan na Bahagi

Mahalaga na tipunin muna natin ang lahat ng kinakailangang bahagi upang mabilis tayong magpatuloy sa paggawa ng proyekto. Sa labas ng ilang mga sangkap na ito ay na-salvage mula sa lumang supply ng kuryente sa computer.

Hakbang 2: Ang Capacitor Bank

Ang capacitor bank ay may mahalagang papel dito. Sa proyektong ito, ang mataas na boltahe DC ay na-convert sa mataas na boltahe AC, sa gayon ito ay mahalaga na ang suplay ng DC ay makinis at walang anumang pagbabagu-bago. Dito naglalaro ang mga malalaking malakas na capacitor na ito. Nakuha ko ang dalawang 330uF 200V rating capacitors mula sa isang SMPS. Ang pagsasama sa mga ito sa serye ay nagbibigay sa akin at katumbas na kapasidad ng halos 165uF at pinapataas ang rating ng boltahe hanggang 400 volts. Sa pamamagitan ng paggamit ng serye na kumbinasyon ng mga capacitor, nabawasan ang katumbas na capacitance ngunit tumataas ang limitasyon ng boltahe. Nalutas nito ang layunin para sa aking aplikasyon. Ang mataas na boltahe DC ay naayos ngayon ng capacitor bank. Nangangahulugan ito na makakakuha kami ng isang matatag na signal ng AC at ang boltahe ay mananatiling medyo pare-pareho sa pagsisimula o kapag ang isang karga ay biglang nakakabit o naka-disconnect.

BABALA: Ang mga mataas na boltahe na capacitor na ito ay maaaring maiimbak ang kanilang singil para sa isang mahaba, mahabang tagal ng panahon, na maaaring hanggang sa maraming oras! Kaya't pagtatangka lamang na gawin ang proyektong ito kung mayroon kang isang mahusay na background ng electronics at magkaroon ng karanasan sa paghawak ng mataas na boltahe. Gawin ito sa iyong sariling peligro

Hakbang 3: Pagpili ng Pagkakalagay ng Mga Bahagi

Dahil gagawin namin ang proyektong ito sa isang veroboard, mahalaga na ang lahat ng mga bahagi ay madiskarteng inilagay upang ang mga kaugnay na sangkap ay mas malapit sa bawat isa. Sa ganitong paraan, ang mga solder trace ay magiging minimal at mas kaunting bilang ng mga jumper wires ang gagamitin na mas malinis at maayos ang disenyo.

Hakbang 4: Ang Seksyon ng Oscillator

Ang 50Hz (o 60Hz) signal ay nalilikha ng sikat na PWM IC- SG3525N na may kombinasyon ng mga bahagi ng RC timing.

Upang makakuha ng higit pang mga detalye tungkol sa pagtatrabaho ng SG3525 IC, narito ang isang link sa datasheet ng IC:

www.st.com/resource/en/datasheet/sg2525.pd…

Upang makakuha ng isang alternating output na 50Hz, ang dalas ng dalas ng oscillation ay dapat na 100 Hz na maaaring maitakda sa pamamagitan ng paggamit ng Rt na humigit-kumulang 130KHz at Ct na katumbas ng 0.1uF. Ang formula para sa pagkalkula ng dalas ay ibinibigay sa datasheet ng IC. Ang isang 100 ohm risistor sa pagitan ng pin 5 at 7 ay ginagamit upang magdagdag ng kaunting oras ng patay sa pagitan ng paglipat upang matiyak ang kaligtasan ng mga bahagi ng paglipat (MOSFETS).

Hakbang 5: Ang Seksyon ng Driver ng MOSFET

Ang Scece high voltage DC ay ililipat sa pamamagitan ng MOSFETs, hindi posible na direktang ikonekta ang mga output ng SG3525 sa gate ng MOSFET, ang paglipat din ng N channel MOSFETs sa mataas na bahagi ng circuit ay hindi madali at nangangailangan ng wastong bootstrapping circuit. Ang lahat ng ito ay maaaring mahusay na hawakan ng driver ng MOSFET na IC IR2104 ay may kakayahang magmaneho / lumipat ng MOSFETs na nagpapahintulot sa mga voltase hanggang sa 600Volts. Ginagawa nitong angkop ang IC para sa out application. Dahil ang IR2104 ay isang kalahating driver ng MOSFET na tulay, kakailanganin namin ang dalawa sa kanila upang makontrol ang buong tulay.

Ang datasheet ng IR2104 ay matatagpuan dito:

www.infineon.com/dgdl/Infineon-IR2104-DS-v…

Hakbang 6: Ang Seksyon ng H Bridge

Ang H tulay ay kung ano ang responsable para sa kahalili pagbabago ng direksyon ng kasalukuyang daloy sa pamamagitan ng pag-load sa pamamagitan ng kahaliling pag-aktibo at pag-deactivate ng ibinigay na hanay ng MOSFETS.

Para sa operasyong ito pinili ko ang IRF840 N channel MOSFETs na maaaring hawakan ng hanggang 500 volts na may maximum na kasalukuyang 5 Amps, na higit sa sapat para sa aming aplikasyon. Ang H tulay ay kung ano ang direktang konektado sa labas ng AC appliance.

Ang datasheet sa MOSFET na ito ay ibinibigay sa ibaba:

www.vishay.com/docs/91070/sihf840.pdf

Hakbang 7: Pagsubok sa Circuit sa Breadboard

Bago ang paghihinang ng mga bahagi sa lugar, laging magandang ideya na subukan ang circuit sa isang breadboard at maitama ang anumang mga pagkakamali o error na maaaring gumapang. Sa aking pagsubok sa tinapay ay pinagsama-sama ko ang lahat ayon sa eskematiko (na ibinigay sa isang susunod na hakbang) at napatunayan ang tugon sa output gamit ang isang DSO. Sa una ay nasubukan ko ang system na may mababang boltahe at pagkatapos lamang kumpirmahing gumagana ito ay sinubukan ko ito ng may mataas na boltahe na input

Hakbang 8: Kumpleto na ang Breadboard Test

Bilang isang load ng pagsubok, gumamit ako ng isang maliit na 60 wat wat fan kasama ang aking pag-setup ng breadboard at isang 12V lead acid na baterya. Nakakonekta ang aking multimeter upang sukatin ang output boltahe at kasalukuyang natupok mula sa baterya. Kinakailangan ang mga pagsukat upang matiyak na walang labis na karga at upang makalkula ang kahusayan.

Hakbang 9: Ang Circuit Diagram at Schematic File

Ang sumusunod ay ang buong diagram ng circuit ng proyekto at kasama nito na ikinabit ko ang EAGLE eskematiko file para sa iyong sanggunian. Huwag mag-atubiling baguhin at gamitin ang pareho para sa iyong mga proyekto.

Hakbang 10: Simula sa Proseso ng Paghinang sa Veroboard

Sa pagsubok na napatunayan at napatunayan ang disenyo, sumusulong na kami sa proseso ng paghihinang. Una, hinihinang ko ang lahat ng mga bahagi hinggil sa seksyon ng oscillator.

Hakbang 11: Pagdaragdag ng mga MOSFET Driver

Ang MOSFET driver IC base at ang mga sangkap ng bootstrap ay na-solder na

Hakbang 12: Pagpasok ng IC sa Lugar

Mag-ingat sa oryentasyon ng IC habang nagpapasok. Maghanap para sa isang bingaw sa IC para sa sanggunian ng pin

Hakbang 13: Paghihinang sa Capacitor Bank

Hakbang 14: Pagdaragdag ng MOSFETS ng H Bridge

Ang 4 MOSFETs ng tulay H ay na-solder sa lugar kasama ang kanilang kasalukuyang paglilimita sa mga resistors ng gate na 10Ohms at kasama ang mga terminal ng tornilyo para sa madaling koneksyon ng input DC boltahe at boltahe ng output ng AC.

Hakbang 15: Kumpletuhin ang Modyul

Ito ang hitsura ng buong module pagkatapos makumpleto ang proseso ng paghihinang. Pansinin kung paano nagawa ang karamihan sa mga koneksyon gamit ang mga solder trace at napakakaunting mga jumper wires. Mag-ingat sa anumang maluwag na koneksyon dahil sa mga panganib sa mataas na boltahe.

Hakbang 16: Kumpletuhin ang Inverter Sa DC-DC Converter Module

Ang inverter ay kumpleto na ngayon kasama ang parehong mga module na kumpleto at nakakabit sa bawat isa. Matagumpay itong nagtatrabaho sa pagsingil ng aking laptop at pag-power ng isang maliit na fan ng mesa nang sabay-sabay.

Sana magustuhan mo ang proyektong ito:)

Huwag mag-atubiling ibahagi ang iyong mga komento, pagdududa at puna sa seksyon ng mga komento sa ibaba. Panoorin ang buong tagubilin at bumuo ng video sa mas maraming mahahalagang detalye tungkol sa proyekto at kung paano ko ito itinayo, at habang nandiyan ka ay isinasaalang-alang ang pag-subscribe sa aking channel:)