PWM-gesteuerte Spannungsstabilisatorschaltung

In diesem Beitrag wird erläutert, wie mit der automatischen PWM-Steuerung eine Hochspannungsstabilisierungsschaltung für 100 V bis 220 V H-Brücken mit hoher Leistung hergestellt wird. Die Idee wurde von Herrn Sajjad angefordert.

Schaltungsziele und -anforderungen

1. Ich bin wirklich überrascht von Ihren Arbeiten und Absichten, Menschen zu helfen. Lassen Sie mich jetzt zu meinem Punkt kommen. Ich brauche einen Spannungsregler mit diesen Fähigkeiten, der sich möglichst auf Niederspannungsprobleme konzentriert, anstatt auf hohe Spannungen, vorzugsweise um 100 V und bis zu 250 V.
2. Ich brauche hohe Stabilisierungsfähigkeit und Aufrechterhaltung einer 3,5-Tonnen-Klimaanlage mit etwa 30 Ampere und einer anderen Konstruktion, die 5A für die Beleuchtung aufrechterhalten kann.
3. Vermeiden Sie große Transformatoren so weit wie möglich, ich mag Ferrittransformatoren
4. Ich habe diese Idee des Stabilisators gefunden (https://drive.google.com/file/d/0B5Ct1V0x1 jac19IdzltM3g4N2s / view? Usp = shared) Strom zum Starten und Aufrechterhalten der 3,5-Tonnen-Klimaanlage und des zweiten Designs zum Aufhellen von 6A, wenn Sie Zeit haben
5. Ich möchte ein drittes Design mit einem verrückten 100A-Stabilisator für mein ganzes Zuhause. Ich habe früher um Design gebeten, aber ich hatte keine Ahnung, dass dieses Design für mich mit eleganter Effizienz ziemlich gut aussieht

Sekundäre Funktionen

Ich mag es, ein LCD zu haben, um Parameter und einen benutzerdefinierten Namen, Hochspannungsabschaltung, über Hitzeschutz anzuzeigen, aber lassen Sie es fallen, wenn es das Design komplexer macht.

Ich weiß, was ich verlangt habe, ist viel zu viel, um es in einem Kreis zu erreichen. Lassen Sie also die Unmöglichen fallen, um es zusammenzufassen. Ich benötige drei Designs, eines für Hochstrom von Klimaanlagen, zwei für denselben Regler, aber mit den genannten sekundären Merkmalen und drei für die Beleuchtung

Sie werden sich vielleicht fragen, warum dieser niedrige 100-V-Eingang erforderlich ist. Die meiste Zeit im Sommer haben wir keinen öffentlichen Strom, aber wir haben einen lokalen Generator mit einem Strom von 120-170 V zu Hause, wobei sich unser Deckenventilator kaum dreht

Öffentlicher Strom ist Netzstrom, der einen hohen Strom, aber eine niedrige Spannung mit einer besten Versorgungszeit von acht Stunden pro Tag im Sommer hat. Andererseits habe ich, wie gesagt, große lokale Generatoren, die wir in dieser Zeit auf der Grundlage von Ampere (Nennleistung) bezahlen Strom des Leistungsschalters für lokalen Strom) Wenn Sie beispielsweise 50 A möchten, werden Sie mit einem Leistungsschalter von 50 A mit Strom versorgt, und Sie müssen unabhängig von Ihrem Verbrauch für 50 A bezahlen (sie gehen davon aus, dass Sie die gesamten 50 A verwenden).

In meinem Haus bezahle ich für Netzstrom und lokalen Generatorstrom. Der lokale Generator ist nicht mein Hausgenerator. Sie können sich vorstellen, dass es sich um einen zweiten Netzstrom handelt, der sich jedoch im Besitz des privaten Sektors befindet. In beiden Fällen haben wir ein Spannungsproblem, aber keinen Strom.

Zuletzt habe ich jetzt, dass der Spannungsoptimierer im Boost-Modus mehr Strom verbraucht, um die erforderliche Spannung am zu erzeugen

Das Prinzip der Energieeinsparung (V1xI1 = V2xI2) unter der Annahme eines Wirkungsgrads von 100%. Die derzeitige Lösung, die ich verwende, ist ein Aufwärtstransformator, der den nutzbaren Strom auf 30 A von 50 A reduziert, aber bei guter Spannung, aber aufgrund von Mangel nicht sicher ist Regulierung, auf öffentlichen Strom haben wir anscheinend keine Grenzen, die wir auf der Grundlage von KWh zahlen,

Vor dem Transformator habe ich einen Spannungsregler gekauft, der jedoch nicht funktioniert hat, da das Minimum von 180 V nicht eingehalten wird.

Das Design

Das vollständige Design der vorgeschlagenen H-Brücken-Netzspannungsstabilisatorschaltung zur Steuerung von 100 V bis 220 V ist in der folgenden Abbildung dargestellt:

Die Schaltung funktioniert ziemlich ähnlich zu einem der zuvor diskutierten Beiträge in Bezug auf a Solarwechselrichterschaltung für eine 1,5 Tonnen schwere Klimaanlage.

Für die Implementierung der beabsichtigten automatischen 100V- bis 220V-Stabilisierung werden hier jedoch einige Dinge verwendet: 1) die 0-400V-Autotransformator-Boost-Spule und die selbstoptimierende PWM-Schaltung.

Die obige Schaltung verwendet eine Vollbrücken-Wechselrichtertopologie unter Verwendung des IC IRS2453 und 4 N-Kanal-Mosfets.

Der IC ist mit einem eigenen eingebauten Oszillator ausgestattet, dessen Frequenz durch Berechnung der angegebenen Rt, Ct-Werte entsprechend eingestellt wird. Diese Frequenz wird zur empfohlenen Betriebsfrequenz des Wechselrichters, die je nach Landesspezifikation 50 Hz (für 220 V-Eingang) oder 60 Hz (für 120 V-Eingang) betragen kann.

Die Busspannung wird durch Gleichrichtung der Eingangsnetzspannung abgeleitet und über das H-Brücken-Mosfet-Netzwerk angelegt.

Die primäre Last, die zwischen den Mosfets angeschlossen ist, ist ein Boost-Autotransformator, der so positioniert ist, dass er mit der Gleichspannung des Schaltnetzes reagiert und über seine EMFs an seinen Anschlüssen proportional verstärkte 400 V erzeugt.

Mit der Einführung einer PWM-Einspeisung für den Low-Side-Mosfet können diese 400 V von der Spule jedoch proportional zu jedem gewünschten niedrigeren RMS-Wert gesteuert werden.

Daher können wir bei maximaler PWM-Breite eine Spannung von 400 V erwarten, und bei minimaler Breite könnte diese nahe Null optimiert werden.

Die PWM wird unter Verwendung einiger IC 555 konfiguriert, um eine variierende PWM als Reaktion auf den variierenden Netzeingang zu erzeugen. Diese Antwort wird jedoch zuerst invertiert, bevor die Low-Side-Mosfets gespeist werden, was impliziert, dass die PWMs breiter werden, wenn der Netzeingang abfällt und umgekehrt.

Um diese Reaktion korrekt einzustellen, wird die mit Pin 5 des IC2 in der PWM-Schaltung angebrachte 1K-Voreinstellung so eingestellt, dass die Spannung an der Autotransformatorspule etwa 200 V beträgt, wenn der Eingang etwa 100 V beträgt. Zu diesem Zeitpunkt könnte die PWM sein Bei maximaler Breite und von hier an werden die PWMs mit zunehmender Spannung enger, wodurch eine nahezu konstante Ausgangsleistung bei etwa 220 V gewährleistet wird.

Wenn also der Netzeingang höher wird, versucht die PWM, ihn durch Verengen der Impulse nach unten zu ziehen und umgekehrt.

Wie man den Boost-Transformator herstellt.

Ein Ferrittransformator kann nicht für die oben diskutierte 100-V- bis 220-V-H-Brücken-Netzspannungsstabilisatorschaltung verwendet werden, da die Grundfrequenz auf 50 oder 60 Hz eingestellt ist, weshalb ein hochwertiger laminierter Eisenkerntransformator die ideale Wahl für die Anwendung wird.

Dies kann durch Aufwickeln einer einzelnen End-to-End-Spule mit etwa 400 Windungen über einen laminierten EI-Eisenkern unter Verwendung von 10 Litzen aus 25 SWG-Drähten erfolgen. Dies ist ein ungefährer Wert und keine berechnete Daten Wenden Sie sich an einen professionellen Hersteller oder Wickler von Autotransformatoren, um den tatsächlich benötigten Transformator für einen bestimmten Anwendungsbedarf zu erhalten.

In dem verknüpften PDF-Dokument steht, dass für das vorgeschlagene Design keine AC / DC-Umwandlung für die Schaltung erforderlich ist, was falsch aussieht und praktisch nicht möglich ist, da bei Verwendung von a Ferrit-Boost-Transformator-Wechselrichter dann muss der Eingangswechselstrom zuerst in Gleichstrom umgewandelt werden. Dieser Gleichstrom wird dann in eine hohe Schaltfrequenz für den Ferrittransformator umgewandelt, dessen Ausgang auf die angegebenen 50 oder 60 Hz zurückgeschaltet wird, um ihn mit den Geräten kompatibel zu machen.