Инвертор – это техническое устройство, служащее для преобразования напряжения одного типа в другое.
В системах преобразования альтернативной энергии в электрическую (солнечные электростанции, ветровые установки), инвертор преобразует напряжение 12 Вольт постоянного тока в напряжение питания бытовых приборов 220 Вольт частотой 50 Гц.
Форма получаемого напряжения на выходе может быть различной конфигурации: синусоидальное, приближенное к синусоидальной (квазисинусоида) и прямоугольное (импульсное). Вид синусоиды определяет конструкция прибора и его предназначение (возможность использования).
Инвертор чистый синус – это более сложный прибор, чем его аналоги, обеспечивающий параметры напряжения, необходимые для нормальной работы сложных технических устройств, чувствительных к качеству напряжения питающей сети (медицинская и прочая сложная техника, автоматика газового и иного оборудования, сложные бытовые приборы).
Принцип работы
Работа аппаратов типа «чистый синус», обеспечивающих параметры напряжения на выходе, соответствующие параметрам внешних электрических сетей, осуществляется следующим образом:
Постоянное напряжение, подается на прибор с аккумуляторных батарей (12,0 В) и проходит предварительную обработку, в процессе которое его значение достигает значения цепи питания нагрузки (220,0 В);
Электрическая энергия, преобразованная в требуемые значения напряжения, поступает на мостовой инвертор, где напряжение постоянного тока преобразуется в переменное.
Форма выходного сигнала близка к чистой синусоиде, что достигается путем использования транзисторов, управляемых по методу многократной широтно-импульсной модуляции;
Установленный в приборе высокочастотный фильтр низких частот придает выходному сигналу вид чистой синусоиды.
Плюсы и минусы
К достоинствам инверторов типа «чистый синус» можно отнести их следующие свойства:
Синусоида на выходе близка к форме кривой напряжения бытовой сети 220 Вольт промышленного способа производства электрической энергии.
Форма выходного сигнала позволяет подключать к приборам данного типа различные технические устройства, работа которых зависит от качества напряжения питающей сети.
Использование инверторов типа «чистый синус» увеличивает сроки эксплуатации бытовых приборов и технических устройств, чувствительных к качеству напряжения.
Улучшаются условия эксплуатации подключенной нагрузки: снижается шум при работе циркуляционных насосов и их нагрев, работа различных источников света и электронных устройств, не происходит «зависание» компьютера и электронных гаджетов.
Основным недостатком инверторов «чистый синус» является их высокая стоимость, в сравнении с приборами, выдающими выходной сигнал иной формы.
Схема
Инверторы данного типа могут устанавливаться для преобразования напряжения в сетях, в которых имеются аккумуляторные батареи служащие накопителями электрической энергии, а также в прочих электрических сетях, когда форма напряжения (выходного сигнала) не соответствует требуемой конфигурации.
Ниже приведена принципиальная схема инвертора типа «чистый синус» в которой учтены разные варианты использования.
Фильтр «Ф» и диодный мост «М» работают, когда инвертор улучшает качество напряжения и не требуются — при подключении прибора к аккумуляторам.
При работе с накопителями энергии (аккумуляторными батареями), выпрямление напряжения осуществляет диодный мост М1.
Генератор, задающий сигнал напряжением 220 В частотой 50 Гц, построен на основе микросхемы D5, а контроллеры D1, D2 формируют сигнал синусоидальной формы.
С контроллеров, выходной сигнал поступает на микросхемы D3, D4, где формируется сигнал управления транзисторами.
Силовая схема построена по мостовому принципу. Нагрузка подключается в одно плечо диодного моста, питающее напряжение – в другое.
Защита по тока собрана на резисторах R17-19, R22 и диодах VD11,12.
Где купить
Инвертор — это прибор, который не относится к товарам повседневного спроса, поэтому его нельзя приобрести в простом магазине или супермаркете. Реализацией подобных изделий занимаются специализированные организации и торговые сети, ориентированные на альтернативные виды энергии, используемые для автономного электроснабжения объектов различных типов.
Если у потребителя уже установлена солнечная электростанция или ветровой генератор, то лучше всего приобрести модель того производителя, оборудование которого уже используется. Для этого необходимо найти дилера этой компании и заключить с ним договор поставки.
Если создается новая система автономного электроснабжения и пользователь самостоятельно выполняет ее комплектацию, то можно пойти несколькими путями, это:
Опять же найти дилера компании, производящей подобные устройства и приобрести товар у него.
Обратиться в торговую компанию, реализующую приборы из этой группы товаров.
Поискать необходимое устройство в сети интернет, где представлен достаточно широкий ассортимент подобных устройств.
Как сделать своими руками
При желании изготовить инвертор типа «чистый синус» своими руками, необходимо помнить, что это достаточно сложное электронное устройство. При самостоятельном изготовлении необходимо не только уметь работать с паяльником, а также нужно знать, как правильно монтировать микросхемы и прочие электронные комплектующие. Уметь работать с электронными приборами, с помощью которых можно отслеживать форму выходного сигнала, а также подстраивать элементы схемы, обеспечивающие соответствие формы и силы выходного сигнала, предъявляемым требованиям.
Ниже, приведена одна из схем, используя которую, можно самостоятельно собрать подобный прибор. Это достаточно простая схема, но тем не менее, она широко используется и промышленными производителями таких устройств.
В качестве генератора сигналов используется микросхема КР1211ЕУ1, а в качестве ключей — транзисторы IRL2505. Повышающий трансформатор повышает напряжение на выходе до 220 вольт, а снижение высокочастотных помех осуществляет конденсатор.
Мощность устройства, собранного по этой схеме – до 0,5 кВт, в зависимости от мощности трансформатора.
Источник
Инвертор чистый синус ремонт
_________________ Доброго времени суток всем! Не надо мне ВЫ-кать!
Реклама
JLCPCB, всего $2 за прототип печатной платы! Цвет — любой!
Зарегистрируйтесь и получите два купона по 5$ каждый:https://jlcpcb.com/cwc
Приглашаем 07/07/2021 всех желающих принять участие в вебинаре, посвященном работе с графической библиотекой TouchGFX и новой линейке высокопроизводительных микроконтроллеров STM32H7A/B производства STMicroelectronics. На вебинаре будут разобраны ключевые преимущества линейки STM32H7A/B, а также показан пример создания проекта с помощью среды TouchGFX Designer и методы взаимодействия этой программы с экосистемой STM32Cube.
На фото виден толстенный провод на минусовой клемме и потоньше на плюсовой (провод раздваивается на два на радиаторе). Предохранителя на фото нет. Но как раз контакты у предохранителя и он сам больше всего греются. Меня это не напрягает, в повседневности инвертор будет использоваться на средней мощности в районе 200-400 Вт. И редко пусковой ток холодильника. Главное разобраться с защитой по току. Пока это самый актуальный вопрос. На крайняк добавлю токовый трансформатор по выходу и запущу сигнал напрямую на IR2113, чтобы моментально вырубить генерацию синуса.
Добавлено after 9 hours 22 minutes 13 seconds: Re: Инвертор 36 В 220 В чистый синус на китайской плате и трансе Собственно, что я подумал по токовой защите. А что, если сделать отдельную токовую защиту вот по такой схеме: А выход пустить через резистор на 1 кОм напрямую на ногу SD IR2113 на плаге EG8010. Таким образом, генерация моментально отключится. А сам токовый трансформатор поставить на выход НЧ трансформатора. Как Вам такая идея? Будет работать? Саму схему логики К561 запитать от стабилизированных 12 В.
Реклама
Реклама
Приглашаем всех желающих 15 июля 2021 г. принять участие в бесплатном вебинаре, посвященном решениям Microchip и сервисам Microsoft для интернета вещей. На вебинаре будут рассмотрены наиболее перспективные решения Microchip, являющиеся своеобразными «кирпичиками» – готовыми узлами, из которых можно быстро собрать конечное устройство интернета вещей на базе микроконтроллеров и микропроцессоров производства Microchip. Особое внимание на вебинаре будет уделено облачным сервисам Microsoft для IoT.
1.1В) — срабатывает защита на низковольтной части. Оптопары надо 2 штуки для любой полярности полуволны и желательно побыстрей. Но я пока поставил 817. Даже если отсутствуют другие защиты она отрабатывает. Но всё равно надо поменять. Исполнительный сигнал притягивает SD к + питания. От защиты на шунте в низковольтной части я не отказался, только перенёс шунт за конденсаторы. Очень уж шумный сигнал, если шунт в цепи истоков. По сути использовал шунт от амперметра 100А75мВ, усилив сигнал ОУ и подав на ногу IFB. Эта защита в основном и отрабатывает перегрузку, подрезая полуволны синусоиды. У меня она настроена на 60А примерно.(1200Вт при 24 вольтах.) А защита на оптопаре срабатывает при 2000-2400Вт. Вместо предохранителя на входе у меня стоит обычный АВ на 40А. Где то читал, что при напряжениях до 30Вольт дуга постоянного тока не так страшна и можно использовать обычные дещёвые АВ. Пока отстраивал защиту он у меня несколько раз «отщёлкнул», без последствий для силовой части.
Автомат ставьте максимум на 50А, а то и на 40А. При 60А он может и полчаса держать. Для автомата с характеристикой С(самые распространённые и дешёвые) при токе в 1.45 от номинала сработка в течение часа. У меня раньше стоял на 25А, он на 35А вырубался через минут 10-20. АВ у меня стоит 2-х полюсный, чтобы разрывать в 2-х точках цепь. Во время испытаний раз 10 срабатывал. Токи были под сотню ампер, думаю. Контакт не ухудшился, нагрев при 40А вполне терпимый. Но если даже он залипнет, то не сразу по 2-м полюсам. Можно иногда проверять при частых сработках. Ну и иногда надо будет винты в зажимах подтягивать. Токи серьёзные, терморазгон и всё такое. Но это относится к любым винтовым соединениям. При их цене, думаю, ставить однозначно надо. Если боитесь, то плавкую вставку тоже оставляйте. Лично мне денег жалко. Вставка на 100А с держателем дороже автомата.
По схеме, мысль Вы уловили. Только диоды оптронов через резистор 75 Ом у меня подключены и конденсатором 0.1мкФ зашунтированы. В принципе можно совместить оптроны с Вашей схемой, добавив задержку.
А подрезание синусоид можете добавить усилив сигнал с шунта Ампервольтметра. У меня так и сделано, сигнал усиливается половинкой LM358, включенной инвертирующим усилителем с коэффициентом 100-200. К выходу подключен потстроечник делителем, с которого сигнал на вторую половинку LM358, включенную повторителем. А с ее выхода уже на IFB(1) EGS002. С сопротивлением в истоках у меня совсем ничего не вышло, сильно уж сигнал махровый. Я его не ставлю в низковольтном исполнении моста. Думал быстродействия ОУ не хватит, но вроде пока ничего не сгорает.
И еще деад тайм у меня выставлен на максимум перемычками на EGS002. Может это и неважно, но у меня затворы транзисторов тяжеловаты. Пусть несколько падает КПД, но зато никаких сквозняков.
Насчёт защиты через опторазвязку. Так как образуется отрицательная обратная связь, то очень желательно всё же добавить гистерезис, прежде чем подавать этот сигнал на вход SD 2113 . Сейчас вспомнил, что у меня сработки АВ происходили до того, как я добавил этот гистерезис. Но не каждый раз, примерно 1 из 10 тестовых перегрузок. Иногда и простая защита отрабатывала. Вообще, вроде как по входу SD уже должен быть гистерезис, но китайские 2113 и оригинальные — две большие разницы. Вобщем то я хотел добавить еще и задержку к гистерезису, как Вы и предлагали. У меня гистерезис реализован на компараторе 393. Но можно и сделать через логические элементы с гистерезисом. Или всё же с гистерезисом и задержкой.
Но это всё аварийная параноидальная перестраховка. После того как была отстроена защита на ОУ(схема выше), полуволны ограничиваются EG8010 и оптроны не зажигаются у меня. Так что буду тестировать новый подход к защите через оптроны с гистерезисом и задержкой уже в новой схеме, скорее всего.
Схема на оптронах задумывалась мной по сути как защита от противохода.(если выход инвертора включить в розетку). Но тесты я не проводил. Чую не отработает. При такой ситуации после сработки неплохо было бы еще на несколько секунд глушить инвертор. Но я так и не довёл эту идею до воплощения, пока. Так что оставил как доп защиту в том виде, что есть. Тем более, что при тесте без других защит она отрабатывала 9 из 10.
Схему на ОУ можно дополнить задержкой очень легко, подключив после делителя RC цепочку. Можно сделать 2 схемы, настроенные на разные токи и задержки, реализовав Вашу задумку с дифференциацией ограничения мощности. Выходы можно развязать через диоды.
Кратковременно транзисторы могут выдерживать гигантские токи, а быстродействие АВ при десятикратных перегрузках — единицы миллисекунд. Так что я думаю, что наравне в электронной защитой электромеханическая спасает транзисторы. Правда тут ещё играет роль сопротивление цепи, большую долю которого составляет внутреннее сопротивление батареи. Так что с LTO опыт применения АВ может отличаться от свинца.
про гистерезис посмотрите на схему EGS 002 R36 подключен между выходом и положительным входом компаратора, чтобы исключить линейный режим выхода. Если делать ОС по току через оптрон, то подобное решение будет не лишним, несмотря на гистерезис по входу SD 2113. Я еще RC цепочку ставлю параллельно этому резистору, чтобы немного удлинить импульс выключения.
Если Вам нужна быстродействующая защита, то забудьте про опторазвязку и сосредоточтесь на схеме с ОУ. Главное чтобы на вход IFB не было подключено несколько выходов ОУ напрямую. Чтобы они не конфликтовали придётся развязывать диодами.
И очень посоветую Вам перед экспериментами поставить АВ на вход. Предохранитель хорошо, но он одноразовый. Не напасётесь.
Я не собирал подобных конструкторов. Как по мне дороговато за несколько транзисторов сомнительного качества плюс радиатор и плата с рассыпухой. Предположу, что проблема в сигнале с истокового шунта. Я уже писал, что мне не нравится его сигнал. Мощность его небольшая, поэтому очень слабый сигнал. На фоне шума сигнал практически не различим. А ведь ОУ имеет и свой шум. Тут может даже от экземпляра ОУ зависеть.
Всё же сигнал с шунта ампервольтметра постабильнее. И стоит этот шунт между конденсатором и батареей, что убирает большую часть ВЧ помех.
Некоторые опасения, что энергии, запасённой в конденсаторах достаточно, чтобы убить транзисторы при недостаточном быстродействии защиты у меня не оправдались. Видимо, внутреннее сопротивления банок конденсаторов слишком велико, чтобы создать убийственный импульс тока.(для моих транзисторов 1360А). А ведь ещё добавляется активное сопротивление первички. Если не будет сквозняка, то и убить транзистор не так просто, даже при миллисекундной медленной защите. Тут даже АВ может спасти. А от сквозняка я страхуюсь максимальным деадтаймом.
В высоковольтных двухступенчатых схемах картина уже меняется кардинально и без истокового шунта сложно обойтись. Но там можно спокойно пожертвовать повольта на шунте. При 350 вольтах на банках это меньше 0.1процента.
Желаю удачи в экспериментах. На правах критики китайской схемотехники могу сказать, что у них сигнал с шунта берётся положительный. Это значит, что ОУ в неинвертирующем включении. При однополярном питании это значит, что реакция будет лишь на сигнал достаточно большой величины выше некоторого порога для данного типа ОУ.
В инвертирующем включении мы задавливаем сигнал на инвертирующем входе, заставляя выравнивать уровень с нулевым потенциалом. Что даёт большую чувствительность к слабым сигналам. Но это тоже не панацея.
Самое правильное всё же для ОУ двухполярное питание. При таком подходе исключаются глюки конкретного экземпляра ОУ возле нулевого потенциала. Так как у Вас оу в панельке можете сами проверить вытащить из неё ногу минуса(11) и подать небольшой отрицательный потенциал относительно земли. Можно даже -1В с пальчикового аккумулятора.
