Litar penyongsang Pwm menggunakan tl494

Penyongsang adalah litar yang menukar Arus Langsung (DC) ke Arus Bolak-balik (AC). A penyongsang PWM adalah sejenis litar yang menggunakan diubahsuai gelombang persegi untuk mensimulasikan kesan arus (AC), yang sesuai untuk menjanakan kebanyakan peralatan rumah tangga anda. Saya katakan paling banyak kerana pada umumnya terdapat dua jenis penyongsang, jenis pertama adalah apa yang dipanggil penyongsang gelombang persegi yang diubah suai, seperti namanya keluarannya adalah gelombang persegi dan bukan gelombang sinus, bukan gelombang sinus murni jadi, jika anda cuba menghidupkan motor AC atau TRIACS, ia akan menyebabkan masalah yang berbeza.

Jenis kedua dipanggil penyongsang gelombang sinus tulen. Oleh itu, ia boleh digunakan untuk semua jenis peralatan AC tanpa masalah. Ketahui lebih lanjut mengenai pelbagai jenis penyongsang di sini.

Tetapi pada pendapat saya, anda tidak seharusnya membina penyongsang sebagai projek DIY. Sekiranya anda bertanya mengapa ?, kemudian terus !, dan dalam projek ini, saya akan membina litar penyongsang gelombang persegi PWM sederhana dengan menggunakan cip TL494 yang popular dan menerangkan kebaikan dan keburukan penyongsang seperti itu dan pada akhirnya, kita akan melihat mengapa tidak menjadikan litar penyongsang gelombang persegi yang diubah suai sebagai projek DIY.

AMARAN! Litar ini dibina dan diperagakan untuk tujuan pendidikan sahaja, dan sama sekali tidak digalakkan untuk membina dan menggunakan litar jenis ini untuk peralatan komersial.

AWAS! Sekiranya anda membuat litar jenis ini, harap berhati-hati dengan lonjakan voltan tinggi dan voltan yang dihasilkan oleh sifat gelombang sinusoidal.

Bagaimana Inverter berfungsi?

Skema litar penyongsang yang sangat asas ditunjukkan di atas. Voltan positif disambungkan ke pin tengah transformer, yang bertindak sebagai input. Dan dua pin lain dihubungkan dengan MOSFET yang berfungsi sebagai suis.

Sekarang jika kita mengaktifkan MOSFET Q1, dengan meletakkan voltan di terminal gerbang arus akan mengalir dalam satu arah anak panah seperti yang ditunjukkan pada gambar di atas. Oleh itu, fluks Magnetik juga akan diarahkan ke arah anak panah dan inti pengubah akan melewati fluks magnet di gegelung sekunder, dan kita akan mendapat 220V pada output.

Sekarang, jika kita melumpuhkan MOSFET Q1 dan mengaktifkan MOSFET Q2, arus akan mengalir mengikut arah anak panah yang ditunjukkan pada gambar di atas, sehingga membalikkan arah fluks magnet di inti. Ketahui lebih lanjut mengenai cara kerja MOSFET di sini.

Sekarang, kita semua tahu bahawa pengubah berfungsi dengan perubahan fluks magnetik. Oleh itu, menghidupkan dan mematikan kedua-dua MOSFET, satu terbalik ke yang lain dan melakukannya 50 kali dalam satu saat, akan menghasilkan fluks magnet berayun yang bagus di dalam teras pengubah dan fluks magnet yang berubah akan menyebabkan voltan pada gegelung sekunder sebagai kita tahu dengan undang-undang faraday. Dan begitulah cara penyongsang asas berfungsi.

Inverter IC TL494

Sekarang sebelum membina litar berdasarkan pengawal TL494 PWM, mari kita pelajari bagaimana pengawal PWM TL494 berfungsi.

TL494 IC mempunyai 8 blok berfungsi, yang ditunjukkan dan dijelaskan di bawah.

1. Pengatur Rujukan 5-V

Output pengatur rujukan dalaman 5V adalah pin REF, yang merupakan pin-14 dari IC. Pengatur rujukan ada untuk menyediakan bekalan yang stabil untuk litar dalaman seperti pulse-steering flip-flop, oscillator, dead-time control pembanding, dan PWM pembanding. Pengatur juga digunakan untuk menggerakkan penguat kesalahan yang bertanggungjawab untuk mengawal output.

Catatan! Rujukan diprogramkan secara dalaman hingga ketepatan awal ± 5% dan mengekalkan kestabilan pada julat voltan input dari 7V hingga 40 V. Untuk voltan input kurang dari 7 V, pengatur tepu dalam 1 V dari input dan mengesannya.

2. Pengayun

Pengayun menghasilkan dan memberikan gelombang gigi gergaji kepada pengawal masa mati dan pembanding PWM untuk pelbagai isyarat kawalan.

Kekerapan pengayun boleh ditetapkan dengan memilih komponen masa R T dan C T.

Kekerapan pengayun boleh dikira dengan formula di bawah

Fosc = 1 / (RT * CT)

Untuk kesederhanaan, saya telah membuat hamparan, dengan mana anda dapat mengira frekuensi dengan sangat mudah.

Catatan! Frekuensi pengayun sama dengan frekuensi output hanya untuk aplikasi satu hujung. Untuk aplikasi push-pull, frekuensi output adalah separuh daripada frekuensi pengayun.

3. Perbandingan Kawalan Masa Mati

Waktu mati atau sekadar mengatakan kawalan luar waktu memberikan masa mati minimum atau waktu rehat. Output pembanding masa mati menyekat transistor beralih apabila voltan pada input lebih besar daripada voltan tanjakan pengayun. Menerapkan voltan ke pin DTC dapat mengenakan waktu mati tambahan, sehingga memberikan waktu mati tambahan dari minimum 3% hingga 100% kerana voltan input bervariasi dari 0 hingga 3V. Dengan kata mudah, kita dapat mengubah Duty cycle gelombang output tanpa mengubah penguat ralat.

Catatan! Offset dalaman 110 mV memastikan masa mati minimum 3% dengan input kawalan masa mati dibumikan.

4. Penguat Ralat

Kedua-dua penguat ralat tinggi menerima bias mereka dari rel bekalan VI. Ini membenarkan voltan input mod biasa dari –0.3 V hingga 2 V kurang dari VI. Kedua-dua penguat berkelakuan khas dari penguat bekalan tunggal hujung, kerana setiap output hanya aktif tinggi.

5. Input-Kawalan Keluaran

Input kawalan output menentukan sama ada transistor output beroperasi dalam mod selari atau push-pull. Dengan menyambungkan pin kawalan output yang pin-13 ke ground menetapkan transistor output dalam mod operasi selari. Tetapi dengan menghubungkan pin ini ke pin 5V-REF menetapkan transistor output dalam mod push-pull.

6. Transistor Keluaran

IC mempunyai dua transistor output dalaman yang berada dalam konfigurasi pemungut terbuka dan pemancar terbuka, dengan mana ia dapat menghasilkan atau merendam arus maksimum hingga 200mA.

Catatan! Transistor mempunyai voltan tepu kurang dari 1.3 V dalam konfigurasi pemancar biasa dan kurang dari 2.5 V dalam konfigurasi pemancar-pengikut.

ciri-ciri

Litar Kawalan Kuasa PWM yang lengkap
Keluaran Tidak Berkomitmen untuk Sink 200-mA atau Arus Sumber
Output Control Memilih Operasi Tunggal atau Tarik-Tarik
Litar Dalaman Melarang Denyutan Berganda pada Keluaran Sama ada
Waktu Mati Berubah Memberi Penguasaan Ke Atas Julat Keseluruhan
Pengatur Dalaman Menyediakan Stabil 5-V
Bekalan Rujukan Dengan Toleransi 5%
Senibina Litar Membolehkan Penyegerakan Mudah

Catatan! Sebilangan besar penerangan skema dan operasi dalaman diambil dari lembaran data dan diubahsuai hingga tahap tertentu untuk pemahaman yang lebih baik.

Komponen Diperlukan

Sl.No	Bahagian	Jenis	Kuantiti
1	TL494	KAD PENGENALAN	1
2	IRFZ44N	Mosfet	2
3	Terminal Skru	Terminal Skru 5mmx2	1
4	Terminal Skru	Terminal Skru 5mmx3	1
5	0.1uF	Kapasitor	1
6	50K, 1%	Perintang	2
7	560R	Perintang	2
8	10K, 1%	Perintang	2
9	150K, 1%	Perintang	1
10	Papan Berpakaian	Generik 50x 50mm	1
11	Pendingin PSU	Generik	1

Skema Litar Penyongsang TL494

Pembinaan Litar Inverter TL494CN

Untuk demonstrasi ini, litar dibina pada PCB buatan sendiri, dengan bantuan fail reka bentuk dan skema PCB. Harap maklum bahawa jika beban besar disambungkan ke output pengubah, sejumlah besar arus akan mengalir melalui jejak PCB, dan ada kemungkinan jejak akan habis. Oleh itu, untuk mengelakkan jejak PCB habis, saya telah memasukkan beberapa penerjun yang membantu meningkatkan aliran semasa.

Pengiraan

Tidak banyak pengiraan teori untuk Inverter Circuit ini menggunakan TL494. Tetapi ada beberapa pengiraan praktikal yang akan kita lakukan dalam pengujian bahagian litar.

Untuk mengira frekuensi pengayun formula berikut boleh digunakan.

Fosc = 1 / (RT * CT)

Catatan! Untuk kesederhanaan, hamparan diberikan dengan mana anda dapat mengira frekuensi pengayun dengan mudah.

Menguji Litar Inverter TL494 PWM

Untuk menguji litar, persediaan berikut digunakan.

Bateri asid plumbum 12V.
Pengubah yang mempunyai ketukan 6-0-6 dan ketukan 12-0-12
Mentol lampu pijar 100W sebagai beban
Meco 108B + TRMS Multimeter
Meco 450B + TRMS Multimeter
Osiloskop Hantek 6022BE
Dan Ujian-PCB di mana saya telah menghubungkan probe osiloskop.

Input MOSFET

Setelah menyiapkan cip TL494, saya telah mengukur isyarat PWM input ke pintu MOSFET, seperti yang anda lihat pada gambar di bawah.

Bentuk gelombang output transformer tanpa beban (saya telah menghubungkan transformer sekunder yang lain untuk mengukur bentuk gelombang output)

Seperti yang anda dapat lihat dalam gambar di atas, sistem berputar sekitar 12.97W tanpa pembebanan.

Oleh itu, dari dua gambar di atas, kita dapat mengira kecekapan penyongsang dengan sangat mudah.

Kecekapannya sekitar 65%

Yang tidak buruk tetapi juga tidak baik.

Oleh itu, seperti yang anda lihat, voltan keluaran menurun kepada separuh daripada input AC komersial kami.

Nasib baik pengubah yang saya gunakan mengandungi rakaman 6-0-6, di samping pita 12-0-12.

Oleh itu, saya fikir mengapa tidak menggunakan pita 6-0-6 untuk meningkatkan voltan keluaran.

Seperti yang anda lihat dari gambar di atas, penggunaan kuasa tanpa beban adalah 12.536W

Kini voltan keluaran pengubah berada dalam tahap mematikan

Awas! Berhati-hati semasa bekerja dengan voltan tinggi. Jumlah voltan ini pasti dapat membunuh anda.

Sekali lagi penggunaan kuasa input apabila mentol 100W disambungkan sebagai beban

Pada ketika ini, probe kecil multimeter saya tidak cukup untuk melewati arus 10.23Amps, jadi saya telah memutuskan untuk memasukkan wayar 1.5sqmm terus ke terminal multimeter.

Penggunaan kuasa input ialah 121.94 Watt

Sekali lagi penggunaan kuasa output apabila mentol 100W disambungkan sebagai beban

Daya keluaran yang digunakan oleh beban ialah 80.70W. Seperti yang anda lihat, bola lampu menyala dengan sangat terang, sebab itulah saya meletakkannya di sebelah meja saya.

Jadi sekali lagi jika kita mengira kecekapan, ia adalah sekitar 67%

Dan sekarang persoalan berjuta-juta dolar masih ada

Mengapa TIDAK Jadikan Litar Inverter Gelombang Persegi yang Diubahsuai sebagai Projek DIY?

Sekarang setelah melihat hasil di atas, anda mesti berfikir bahawa litar ini cukup baik bukan?

Izinkan saya memberitahu anda bahawa ini sama sekali tidak berlaku kerana

Pertama sekali, kecekapannya sangat teruk.

Bergantung kepada beban, yang voltan output, yang kekerapan output, dan bentuk gelombang perubahan kerana tidak ada maklum balas frekuensi hilang upaya dan tiada penapis LC pada keluaran kepada perkara-perkara pembersihan.

Pada masa ini, saya tidak dapat mengukur lonjakan output kerana lonjakan akan membunuh osiloskop saya dan komputer riba yang disambungkan. Dan izinkan saya memberitahu anda bahawa pasti ada lonjakan besar yang dihasilkan oleh pengubah yang saya tahu dengan menonton video Afrotechmods. Ini bermaksud menghubungkan output penyongsang ke terminal 6-0-6 V mencapai voltan puncak ke puncak lebih dari 1000V dan itu mengancam nyawa.

Sekarang, hanya berfikir tentang menjanakan sebuah lampu CFL, satu pengecas telefon, atau 10W mentol dengan inverter ini, dengan serta-merta akan meletupkan.

Banyak reka bentuk yang saya dapati di internet mempunyai kapasitor voltan tinggi pada output sebagai beban, yang mengurangkan lonjakan voltan, tetapi itu juga tidak akan berfungsi. Sebagai lonjakan 1000V dapat langsung meniup kapasitor. Sekiranya anda menyambungkannya ke pengecas komputer riba atau litar SMPS, Metal-Oxide Varistor (MOV) di dalamnya akan meletup seketika.

Dan dengan itu, saya dapat terus menerus dengan kontra sepanjang hari.

Inilah sebabnya mengapa saya tidak mengesyorkan membuat dan bekerja dengan litar jenis ini kerana ia tidak boleh dipercayai, tidak dilindungi, dan boleh membahayakan anda selama-lamanya. Walaupun sebelum ini, kami membina penyongsang yang juga tidak cukup baik untuk aplikasi praktikal. Sebagai gantinya, saya akan memberitahu anda untuk membelanjakan sedikit wang dan membeli inverter komersial yang mempunyai banyak ciri perlindungan.

Peningkatan Lanjutan

Satu-satunya peningkatan yang dapat dilakukan pada litar ini adalah membuangnya sepenuhnya, dan mengubahnya dengan teknik yang disebut SPWM (Sine Pulse Width Modulation), dan tambahkan pampasan frekuensi maklum balas yang tepat dan perlindungan litar pintas dan banyak lagi. Tetapi itu adalah subjek untuk projek lain yang akan segera hadir.

Aplikasi Litar Inverter TL494

Setelah membaca semua ini jika anda memikirkan aplikasi, maka saya akan memberitahu anda dalam keadaan darurat, ia boleh digunakan untuk mengisi komputer riba telefon bimbit anda dan perkara lain.

Saya harap anda menyukai artikel ini dan mempelajari sesuatu yang baru. Terus membaca, terus belajar, terus membina, dan saya akan melihat anda dalam projek seterusnya.