Dengan kemajuan sains dan teknologi yang berkelanjutan, Teknologi Inverter telah berkembang secara lebih luas. Penelitian tentang catu daya inverter juga telah berkembang lebih lanjut. Saat ini, Selain inverter frekuensi daya, Inverter frekuensi tinggi juga telah mulai menduduki pasar pengembangan catu daya inverter dan diharapkan untuk menggantikan inverter frekuensi daya. Meskipun inverter frekuensi tinggi menebus kekurangan inverter frekuensi daya seperti ukuran besar, frekuensi rendah, dan efisiensi rendah, Mereka masih tidak dapat sepenuhnya menggantikan peran inverter frekuensi daya. Dibandingkan dengan inverter frekuensi tinggi, Inverter frekuensi daya memiliki keunggulan unik mereka sendiri. Skema Desain Catu Daya Inverter Independen berdasarkan transformator frekuensi daya diusulkan di sini.
1. Desain Struktur Catu Daya Inverter
Angka 1 adalah diagram blok catu daya inverter berdasarkan modulasi lebar pulsa (PWM) teknologi. Seluruh sirkuit memilih input DC tegangan rendah dan membalikkannya menjadi tegangan AC melalui sirkuit inverter jembatan penuh. Itu didorong ke nilai puncak pengenal oleh sirkuit boost frekuensi daya, dan kemudian tegangan AC yang memenuhi persyaratan adalah output melalui sirkuit filter. Umumnya, Diperlukan untuk menghasilkan AC 220V/50Hz.
2. Desain sirkuit perangkat keras catu daya inverter
2.1 Teknologi PWM
Dasar teoritis teknologi kontrol PWM adalah teorema impuls. Gelombang sinus digunakan sebagai gelombang modulasi untuk menerapkan gelombang modulasi lebar pulsa bipolar (SPWM) dengan amplitudo output pembawa yang sama dan lebar pulsa berubah sesuai dengan gelombang sinus. Sinyal gelombang persegi ini ditambahkan ke terbalik tabung daya variabel jembatan inverter dikontrol untuk menyala dan mati, dan akhirnya bentuk gelombang output AC yang dekat diperoleh. Teknologi ini membuat sirkuit perangkat keras menjadi sederhana dan meningkatkan efisiensi gelombang output. Angka 2 adalah diagram kabel dan bentuk gelombang SPWM menggunakan perangkat U3988 untuk mengontrol jembatan inverter. 0UTA dan 0UTB adalah pin output dari urutan pulsa Sine Wave SPWM. Sinyal output oleh dua pin ini umumnya perlu melewati sirkuit kontrol mati sebelum dikirim ke inverter. Ubah jembatan.
2.2 Peran transformator frekuensi daya dalam sirkuit inverter
Input catu daya inverter frekuensi daya umumnya dc tegangan rendah, yang menggunakan sirkuit inverter jembatan penuh untuk mengontrol tegangan AC output dengan mempengaruhi frekuensi switching tabung efek medan. Nilai puncak-ke-puncak dari output 220V Sine Wave AC tegangan adalah 620V, sedangkan tegangan input yang diperbaiki dari catu daya inverter umum adalah 310V. Agar Inverter output tegangan AC gelombang sinus 220V tanpa distorsi, Tegangan DC di depan inverter harus 680 ~ 870v. Karena tegangan input inverter umum jauh lebih kecil dari nilai ini, transformator output harus ditambahkan untuk meningkatkan tegangan output inverter di atas nilai puncak yang dinilai sebelum dapat digunakan, seperti yang ditunjukkan pada gambar 3.
Sirkuit ini mengadopsi struktur sirkuit konversi jembatan penuh. Output dari konverter ini bukanlah satu kawat hidup dan satu kawat netral, Tapi dua kabel langsung. Namun, Kawat netral umumnya diperlukan saat menghubungkan ke beban. Jika tidak ada transformator isolasi output dan kawat hidup secara kaku terhubung ke kawat netral, catu daya inverter tidak akan berfungsi dengan baik. Angka 4 menunjukkan arah aliran arus selama setengah gelombang positif dari transformator non-output.
Itu bisa dilihat dari sosok 4 Itu karena akses garis netral, Arus beban tidak melewati tabung penyearah dan tabung daya inverter setelah melewati beban, tetapi mengalir langsung kembali ke terminal input garis netral. Dalam hal ini, Gambar penyearah dan tabung daya inverter di kotak putus -putus tengah tidak berfungsi. Menurut prosedur kerja normal, Arus beban harus mengalir melalui tabung penyearah dan tabung daya inverter dari dua sirkuit jembatan. Angka 5 menunjukkan arah aliran saat ini ketika ada setengah gelombang positif dari transformator output. Saat ujung output terhubung ke transformator isolasi, yang sekunder (Muat ujung input) transformator dapat dihubungkan ke garis netral dari daya induk, dengan demikian membentuk sistem catu daya yang andal. Dapat dilihat bahwa transformator keluaran isolasi adalah komponen penting dari sirkuit jembatan inverter, membuat sirkuit inverter dapat diandalkan dan stabil.
2.3 Sirkuit Perlindungan
U3988 memiliki tegangan referensi bawaan untuk perlindungan undervoltage dan perlindungan berlebihan. Itu hanya perlu membagi tegangan melalui resistor. Saat tegangan lebih rendah dari tegangan referensi, U3988 akan dikunci untuk berhenti mengeluarkan pulsa. Selain itu, Dalam hal perlindungan saat ini, tergantung pada arus beban, Ada fungsi perlindungan tiga tahap: perlindungan cepat, penundaan pendek dan penundaan lama.
3. Kekurangan sirkuit daya inverter
Transformator isolasi terhubung untuk tujuan mengubah tegangan dan mengisolasi garis netral, dan tidak memiliki fungsi mengisolasi interferensi dan mutasi beban buffering. Ada lapisan isolasi antara primer dan sekunder dari transformator. Mereka membentuk kapasitor C dengan kapasitas tertentu. Reaktansi kapasitif kapasitor berbanding terbalik dengan frekuensi, yaitu:
Dalam formula, XC adalah reaktansi kapasitif dari kapasitansi terdistribusi yang setara antara transformator primer dan sekunder, di Ω. f adalah frekuensi sinyal interferensi, di Hz. C adalah kapasitansi terdistribusi yang setara antara primer dan sekunder dari transformator, di f.
Itu bisa dilihat dari persamaan (1) bahwa semakin tinggi frekuensinya, Semakin kecil reaktansi kapasitif, yaitu, semakin tinggi frekuensi sinyal interferensi, semakin mudah agar jalur kapasitif melewati. Karena frekuensi sinyal gangguan umum sangat tinggi, mereka dapat didorong langsung melalui transformator untuk mengganggu beban. Jika gangguan frekuensi yang lebih rendah datang, Ini akan mengubah beban interferensi secara proporsional sesuai dengan rasio transformasi transformator. Karena transformator tidak memiliki fungsi anti-interferensi, Filter input dan output umumnya ditambahkan ke ujung input dan output dari jembatan inverter.
Karena koneksi transformator isolasi, Perangkat frekuensi rendah seperti induktor dan kapasitor akan terhubung, yang tidak hanya meningkatkan ukuran sirkuit itu sendiri tetapi juga meningkatkan konsumsi daya sirkuit dan mengurangi efisiensi output sirkuit. Dengan pengembangan bertahap frekuensi tinggi dan perangkat dengan harga murah seperti transformator elektronik, Biaya produksi transformator frekuensi daya telah meningkat secara relatif, dan biaya produksi papan sirkuit yang dirancang untuk sistem ini juga meningkat sesuai.
4 Kesimpulan
Melalui analisis di atas, Struktur sirkuit dan karakteristik catu daya inverter frekuensi daya diperkenalkan secara komprehensif. Sirkuit yang dirancang ini menggabungkan fungsi canggih perangkat digital dan fungsi isolasi transformator frekuensi daya untuk mencapai tujuan desain sirkuit yang sederhana dan andal.