Inverterek

Egyszerű inverter kapcsolások. A kapcsolás az ún. push-pull elrendezésű kapcsolóüzemű átalakító. Használható pl. 12V-os fénycsőinverternek, autóerősítő táp meghajtására (itt már szabályozni kéne, majd a továbbfejlesztett kapcsolásban:) Az első változat CMOS IC-vel van megvalósítva, a másik a TL494-es népszerű kapcsolóüzemű vezérlő IC-vel. A CMOS-os megoldásnál érdekes az 1nF/1Kohm/1N4148 alkatrészcdoport. Ezek az ún. "dead time"-ot, azaz a két FET nyitása közötti holtidőt állítják be. Erre azért van szükség, mert a FET-ek véges idő alatt nyitnak ki és zárnak le. Az utóbbi kapcsolást javaslom, mivel a TL már nagyon olcsó <200Ft. Ha az áramkör nem menne, meg kell húzni Vref-re az 1,2 vagy 15,16 -os lábakat. Sajnos ez gyártófüggő. Van persze korrektebb megoldás, épp most csinálom... A trafó, a frekvencia attól függ, mire akarjuk használni. Rt, Ct értékét kell módosítani. Nagyobb teljesítmény érdekében a végFET-eket párhuzamosan lehet kötni. A lehetőségek száma végtelen...

A következő egy jó hatásfokú fénycső inverter. A mai olcsó kompakt fénycsövekhez illeszkedik, hogy 12V-ról is táplálni lehessen. Az IR21531 kb. 60KHz-en vezérli a FET-eket, és a kapcsolás 300V DC-t állít elő. Igen jó a hatásfoka, annek ellenére hogy ez nem a legegyszerűbb megoldás, hiszen kétszer történik átalakítás, az összhatásfok így is legalább 80% körül alakul.

Ugyanez PC táp trafóval...

Itt egy 12V/230V invberter látható, hagyományos transzformátoros meoldással. Az egyik FET-négyes a kapcsolást végzi 50Hz-en, a másik 4 FET pedig szabályoz. Ebben a megoldásban célszerűbb volt nem PWM vezérlést használni, hogy a kimeneti jelalak ne torzuljon. A pontos frekvenciát kvarcvezérlés bizotítja. A készülék el van látva kb. 60A áramkorláttal, a túlterhelés elleni védelem esetére. Az eredeti kapcsolás az Elektor magazinban jelent meg, de egyszerűsítve lett. A FET-ek lehetnek az újabb típusú IRF3205-ösök is.

Itt az eredeti kapcsolás.

Ez egy igen jó hatásfokú step-down konverter. Használható pl. 24V-os rendszerű aztóba 12V-os fogyasztók üzemeltetésére, vagy 48V-os rendszerhez. (Power Over Ethernet vagy távközlési helyszínek) A jó hatásfokot a FET-ek kis ellenállása biztosítja.

Ha alacsonyabb frekvenciára szeretnénk invertert építeni, akkor a TL494 nem megfelelő meghajtásnak, mert kb. 2KHz frekvencia alatt hibázik az időzítő áramköre. Az SG3525-ös IC viszont alacsony frekvencián is üzemel, ezért ez a kapcsolás ezzel készült. "hagyományos" négyszöginverter építhető vele 50...kb.400Hz ig. A FET-ek párhuzamosan kapcsolásával, és nagyobb trafóval 500W is könnyedén elérhető. Az áramkör más része módosítást nem igényel. Nagyobb frekvenciás meghajtásra is alkalmas az időzítő tagok cseréjével, de akkor a korábbi kapcsolásokban bemutatott komplemeter tranzisztoros gate meghajtást be kell tenni.

Ez még egy nem teljesen kipróbált változat. Az első fokozat egy önrezgő ZVS kapcsolás, ez állítja elő a kb. 320V DC-t. Egyben egy kis segédtranszformátor segítségével a gate-meghajtó optocsatolók tápgeszültségét is. A híd meghajtása tetszőleges lehet, bármely kapcsolóüzemű meghajtó megfelel ide, ami az adott frekvenciát tudja. A kapcsolás képes szinuszos kimenet előállítására is, de ehhez kimeneti szűrő kell. A meghajtása ennek természetesen jóval bonyolultabb, visszacsatolás nélkül nem is megoldható. A kimenetek áramkorlátjáról mindenképpen gondoskodni kell! (ez a rész fejlesztés alatt)

Ez az inverter nem tartalmaz érzékeny alkatrészeket, mint pl. integrált áramkör. A tervezési szempont az volt, hogy újrahasznosított alkatrészekből megépíthető legyen, de emellett robusztus felépítésű legyen, és ne legyen érzékeny a bemeneti feszültség változására. A kimenő transzformátror egy 2x7,5V /230V-os transzformátor, szünetmentes tápból. Más hasonló transzformátorral is megépíthető. Érdekessége, hogy a meghajtó fokozatot a primer oldalról kétszeres tápfeszültség hajtja, így csökkenő akkumulátor feszültségnél is kapnak elegendő vezérlőfeszültséget a FET-ek. Az izzólámpának egyfajta stabilizáló szerepe is van. A meghajtó fokozat alapja egy kis teljesítményű középleágazásos trafó.Mérete nem kritikus, a 4-10W közötti teljesítményű trafókkal a legjobbak a tapasztalatok. Ha nem szakember kezeli, a fordított polaritás elleni védelmet érdemes beépíteni. :) Az első tesztek alapján jól bírja az extrém túlterhelést, pl. aszinkron motort is el tud indítani. A kimeneti feszültség nem stabil.