دائرة تصحيح الجهد الناتج العاكس التلقائي

المشكلة الشائعة مع العديد من المحولات منخفضة التكلفة هي عدم قدرتها على ضبط جهد الخرج فيما يتعلق بظروف التحميل. مع هذه المحولات ، يميل جهد الخرج إلى الزيادة مع انخفاض الأحمال وينخفض ​​مع زيادة الأحمال.

يمكن إضافة أفكار الدائرة الموضحة هنا إلى أي عاكس عادي لتعويض وتنظيم ظروف جهد الخرج المتغيرة استجابة للأحمال المتغيرة.

تصميم رقم 1: تصحيح تلقائي لـ RMS باستخدام PWM

يمكن اعتبار الدائرة الأولى أدناه طريقة مثالية لتنفيذ تصحيح إخراج تلقائي مستقل للحمل باستخدام PWM من IC 555.

يمكن استخدام الدائرة الموضحة أعلاه بشكل فعال كمحول RMS يتم تشغيله تلقائيًا ويمكن تطبيقه في أي عاكس عادي للغرض المقصود.

يعمل IC 741 مثل متابع الجهد ويعمل كمخزن مؤقت بين جهد التغذية المرتدة الناتج من العاكس ودائرة تحكم PWM.

المقاومات المتصلة بالدبوس رقم 3 من IC 741 هي تم تكوينه مثل مقسم الجهد ، والتي تقلل بشكل مناسب ناتج التيار المتردد المرتفع من التيار الكهربائي إلى جهد أقل نسبيًا يتراوح بين 6 و 12 فولت اعتمادًا على حالة خرج العاكس.

الاثنان تم تكوين دائرة IC 555 للعمل مثل وحدة تحكم PWM المعدلة. يتم تطبيق الإدخال المعدل عند الطرف رقم 5 من IC2 ، والذي يقارن الإشارة بموجات المثلث عند دبوسها رقم 6.

ينتج عن هذا توليد خرج PWM في طرفه رقم 3 والذي يغير دورة عمله استجابة للإشارة المعدلة في الطرف رقم 5 من IC.

تؤدي الإمكانات المتزايدة في هذا الدبوس رقم 5 إلى توليد PWMs على نطاق واسع أو PWMs مع دورات تشغيل أعلى ، والعكس صحيح.

هذا يعني أنه عندما opamp 741 يستجيب مع إمكانات متزايدة بسبب ارتفاع الناتج من العاكس يؤدي إخراج IC2555 إلى توسيع نبضات PWM ، بينما عندما ينخفض ​​خرج العاكس ، يضيق PWM بشكل متناسب عند الطرف رقم 3 من IC2.

تكوين PWM مع Mosfets.

عندما يتم دمج PWM للتصحيح التلقائي أعلاه مع بوابات mosfet لأي عاكس ، سيمكن العاكس من التحكم في قيمة RMS تلقائيًا استجابةً لظروف التحميل.

إذا تجاوز الحمل PWM ، فإن خرج العاكس يميل إلى الانخفاض ، مما يتسبب في اتساع PWM مما يؤدي بدوره إلى تشغيل mosfet بقوة أكبر ودفع المحول بمزيد من التيار ، وبالتالي تعويض السحب الحالي الزائد من الحمل

تصميم رقم 2: استخدام opamp و Transistor

تناقش الفكرة التالية نسخة opamp التي يمكن إضافتها مع محولات عادية لتحقيق تنظيم جهد الخرج التلقائي استجابة للأحمال المتغيرة أو جهد البطارية.

الفكرة بسيطة ، بمجرد أن يتجاوز جهد الخرج عتبة الخطر المحددة مسبقًا ، يتم تشغيل دائرة مقابلة والتي بدورها تقوم بإيقاف تشغيل أجهزة طاقة العاكس بطريقة متسقة مما ينتج عنه جهد خرج متحكم به ضمن تلك العتبة المعينة.

قد يكون العيب وراء استخدام الترانزستور هو مشكلة التباطؤ المتضمنة التي يمكن أن تجعل التبديل إلى حد ما عبر مقطع عرضي أوسع مما يؤدي إلى تنظيم جهد غير دقيق.

من ناحية أخرى ، يمكن أن تكون Opamps دقيقة للغاية لأنها ستغير تنظيم الإخراج ضمن هامش ضيق للغاية مما يجعل مستوى التصحيح محكمًا ودقيقًا.

يمكن استخدام دائرة تصحيح جهد الحمل التلقائي للعاكس البسيط الموضحة أدناه بشكل فعال للتطبيق المقترح ولتنظيم خرج العاكس ضمن أي حد مرغوب.

يمكن فهم دائرة تصحيح جهد العاكس المقترحة بمساعدة النقاط التالية:

يقوم opamp واحد بوظيفة المقارنة وكاشف مستوى الجهد.

تشغيل الدائرة

يتم تقليل التيار المتردد عالي الجهد من خرج المحول باستخدام شبكة مقسم محتملة إلى حوالي 14 فولت.

يصبح هذا الجهد هو جهد التشغيل بالإضافة إلى جهد الاستشعار للدائرة.

يتوافق الجهد المتدرج باستخدام مقسم محتمل بشكل متناسب استجابةً للجهد المتغير عند الخرج.

يتم تعيين Pin3 من opamp إلى جهد DC مكافئ يتوافق مع الحد الذي يجب التحكم فيه.

يتم ذلك عن طريق تغذية الحد الأقصى للجهد المطلوب للدائرة ثم ضبط 10 كيلو مسبق الضبط حتى يصبح الناتج عالياً ويطلق الترانزستور NPN.

بمجرد الانتهاء من الإعداد أعلاه ، تصبح الدائرة جاهزة للتكامل مع العاكس للتصحيحات المقصودة.

كما يمكن أن ترى ، يجب توصيل جامع NPN ببوابات mosfets للعاكس المسؤولة عن تشغيل محول العاكس.

يضمن هذا التكامل أنه عندما يميل جهد الخرج إلى تجاوز الحد المعين ، يقوم NPN بتشغيل بوابات mosfets وبالتالي تقييد أي ارتفاع إضافي في الجهد ، يستمر تشغيل ON / OFF بلا حدود طالما أن جهد الخرج يحوم حول منطقة الخطر.

وتجدر الإشارة إلى أن تكامل NPN سيكون متوافقًا فقط مع mosfets N-channel ، إذا كان العاكس يحمل mosfets P-channel ، فإن تكوين الدائرة يحتاج إلى انعكاس كامل للترانزستور ومدخلات pinouts من opamp.

يجب أيضًا جعل أرضية الدائرة مشتركة مع البطارية السالبة للعاكس.

تصميم رقم 3: مقدمة

طلب مني أحد أصدقائي السيد سام هذه الدائرة ، ودفعتني تذكيراته المستمرة إلى تصميم هذا المفهوم المفيد جدًا لتطبيقات العاكس.

تم شرح دارة العاكس المستقلة / المصححة الخاصة بالحمل أو الإخراج الموضحة هنا تمامًا على مستوى المفهوم فقط ولم يتم اختبارها عمليًا من قبلي ، ولكن الفكرة تبدو ممكنة بسبب تصميمها البسيط.

تشغيل الدائرة

إذا نظرنا إلى الشكل ، نرى أن التصميم بأكمله عبارة عن دائرة مولد PWM بسيطة مبنية حول IC 555.

نحن نعلم أنه في هذا التصميم القياسي 555 PWM ، يمكن تحسين نبضات PWM عن طريق تغيير نسبة R1 / R2.

تم استغلال هذه الحقيقة بشكل مناسب هنا لتطبيق تصحيح جهد الحمل للعاكس.
ان مقرنة بصرية مصنوعة من ختم LED / LDR تم استخدام الترتيب ، حيث يصبح LDR الخاص بـ opto- أحد المقاومات في 'ذراع' PWM للدائرة.

يضيء مؤشر LED للمقرن البصري من خلال الجهد من خرج العاكس أو توصيلات الحمل.

ينخفض ​​جهد التيار الكهربائي بشكل مناسب باستخدام C3 والمكونات المرتبطة لتغذية الصمام البصري.

بعد دمج الدائرة في العاكس ، عندما يتم تشغيل النظام (مع توصيل الحمل المناسب) ، يمكن قياس قيمة RMS عند الخرج ويمكن ضبط P1 المعين مسبقًا لجعل جهد الخرج مناسبًا بدرجة كافية للحمل.

كيفيه التنصيب

ربما يكون هذا الإعداد هو كل ما هو مطلوب.

لنفترض الآن أنه في حالة زيادة الحمل ، فإن الجهد سيميل إلى الانخفاض عند الإخراج مما يؤدي بدوره إلى انخفاض كثافة الصمام البصري.

سيؤدي الانخفاض في شدة LED إلى دفع IC إلى تحسين نبضات PWM الخاصة بها بحيث يرتفع RMS لجهد الخرج ، مما يجعل مستوى الجهد يرتفع أيضًا إلى العلامة المطلوبة ، وسيؤثر هذا البدء أيضًا على شدة LED التي سيصبح الآن ساطعًا وبالتالي يصل أخيرًا إلى المستوى الأمثل تلقائيًا والذي سيوازن بشكل صحيح ظروف جهد تحميل النظام عند الإخراج.

هنا ، تهدف نسبة العلامة في المقام الأول إلى التحكم في المعلمة المطلوبة ، لذلك يجب وضع opto بشكل مناسب إما على الذراع الأيسر أو الأيمن من الصورة المعروضة تحكم PWM قسم من IC.

يمكن تجربة الدائرة باستخدام تصميم العاكس الموضح في دائرة العاكس بقدرة 500 وات

قائمة الاجزاء

• R1 = 330 ألف
• R2 = 100 ألف
• R3 ، R4 = 100 أوم
• D1 ، D2 = 1N4148 ،
• D3, D4 = 1N4007,
• P1 = 22 ألف
• C1 ، C2 = 0.01 فائق التوهج
• C3 = 0.33uF/400V
• OptoCoupler = محلي الصنع ، عن طريق ختم LED / LDR وجهاً لوجه داخل حاوية مقاومة للضوء.

تنبيه: لا يتم عزل التصميم المقترح عن جهد التيار الكهربائي الرئيسي ، وتمرن على الحذر الشديد أثناء الاختبار وإجراءات الإعداد.