Un onduleur de raccordement au réseau fonctionne tout à fait comme un onduleur conventionnel, mais la puissance de sortie d'un tel onduleur est alimentée et liée au secteur CA de l'alimentation du réseau public.

Tant que l'alimentation secteur CA est présente, l'onduleur fournit sa puissance à l'alimentation secteur existante du réseau et arrête le processus en cas de panne de l'alimentation réseau.

Le concept

Le concept est en effet très intriguant car il permet à chacun de nous de devenir un contributeur d'électricité. Imaginez que chaque maison s'implique dans ce projet pour générer des quantités énormes d'énergie au réseau, qui à son tour fournit une source de revenus passive aux résidences contributrices. Puisque l'intrant est dérivé de sources renouvelables, le revenu devient absolument gratuit.

“un exemple d'isolant est ”

Faire un onduleur de raccordement au réseau à la maison est considéré comme très difficile car le concept implique certains critères stricts à respecter, le non-respect peut conduire à des situations dangereuses.

Les principales choses à observer sont:

La sortie de l'onduleur doit être parfaitement synchronisée avec le réseau AC.

L'amplitude et la fréquence de la tension de sortie mentionnées ci-dessus doivent toutes correspondre aux paramètres CA du réseau.

L'onduleur doit s'éteindre instantanément en cas de panne de la tension du réseau.

Dans cet article, j'ai essayé de présenter un simple circuit onduleur relié au réseau qui, selon moi, prend en charge toutes les exigences ci-dessus et délivre le courant alternatif généré dans le réseau en toute sécurité sans créer de situations dangereuses.

Fonctionnement du circuit

Essayons de comprendre le design proposé (développé exclusivement par moi) à l'aide des points suivants:

Encore une fois, comme d'habitude notre meilleur ami, l'IC555 occupe le devant de la scène dans toute l'application. En fait, ce n'est qu'à cause de ce circuit intégré que la configuration pourrait devenir apparemment très simple.

En se référant au schéma de circuit, les IC1 et IC2 sont fondamentalement câblés comme un synthétiseur de tension ou, en des termes plus familiers, des modulateurs de position d'impulsion.

Un transformateur abaisseur TR1 est utilisé ici pour fournir la tension de fonctionnement requise au circuit IC, ainsi que pour fournir les données de synchronisation au IC, afin qu'il puisse traiter la sortie conformément aux paramètres du réseau.

La broche n ° 2 et la broche n ° 5 des deux circuits intégrés sont connectées respectivement au point après D1 et via T3, ce qui fournit respectivement les données de comptage de fréquence et d'amplitude de la grille AC aux circuits intégrés.

Les deux informations ci-dessus fournies aux CI invitent les CI à modifier leurs sorties aux broches respectives conformément à ces informations.

Le résultat de la sortie traduit ces données en une tension PWM bien optimisée qui est très synchronisée avec la tension du réseau.

IC1 est utilisé pour générer des PWM positives, tandis que IC2 produit des PWM négatives, les deux fonctionnent en tandem créant l'effet push-pull requis sur les mosfets.

Les tensions ci-dessus sont appliquées aux mosfets respectifs, ce qui convertit efficacement le motif ci-dessus en un courant continu fluctuant à un courant élevé à travers l'enroulement d'entrée du transformateur élévateur impliqué.

La sortie du transformateur convertit l'entrée en un CA parfaitement synchronisé, compatible avec le CA du réseau existant.

Tout en connectant la sortie TR2 au réseau, connectez une ampoule de 100 watts en série avec l'un des fils. Si l'ampoule s'allume, cela signifie que les CA sont déphasés, inversez les connexions immédiatement et maintenant l'ampoule devrait cesser de briller pour assurer une bonne synchronisation des CA.

Vous voudriez également voir ceci conception simplifiée du circuit de raccordement au réseau

Forme d'onde PWM supposée (trace inférieure) aux sorties des circuits intégrés

Liste des pièces

Toutes les résistances = 2K2
C1 = 1000 uF / 25 V
C2, C4 = 0,47 uF
D1, D2 = 1N4007,
D3 = 10 AMP,
IC1,2 = 555
MOSFETS = SELON LES SPÉCIFICATIONS DE L'APPLICATION.
TR1 = 0 à 12 V, 100 mA
TR2 = SELON LES SPÉCIFICATIONS DE L'APPLICATION
T3 = BC547
INPUT DC = SELON LES SPÉCIFICATIONS DE L'APPLICATION.

AVERTISSEMENT: L'IDÉE EST UNIQUEMENT BASÉE SUR LA SIMULATION IMAGINATIVE, LA DISCRÉTION DU VISIONNEUR EST STRICTEMENT CONSEILLÉE.

Après avoir reçu une suggestion corrective de l'un des lecteurs de ce blog, M. Darren, et une réflexion, il a révélé que le circuit ci-dessus avait de nombreux défauts et qu'il ne fonctionnerait pas réellement.

La conception révisée

La conception révisée est illustrée ci-dessous, ce qui est beaucoup mieux et une idée réalisable.

Ici, un seul IC 556 a été incorporé pour créer les impulsions PWM.
Une moitié du CI a été configurée comme générateur haute fréquence pour alimenter l'autre moitié du CI qui est montée en tant que modulateur de largeur d'impulsion.

L'échantillon de fréquence de modulation est dérivé de TR1 qui fournit les données de fréquence exactes au CI de sorte que le PWM soit parfaitement dimensionné en fonction de la fréquence du secteur.

La haute fréquence garantit que la sortie est capable de découper avec précision les informations de modulation ci-dessus et de fournir aux mosfets un équivalent RMS exact du réseau électrique.

Enfin, les deux transistors garantissent que les mosfets ne conduisent jamais ensemble plutôt qu'un à la fois, selon les oscillations du secteur à 50 ou 60 Hz.

Liste des pièces

R1, R2, C1 = sélectionnez pour créer une fréquence d'environ 1 kHz
R3, R4, R5, R6 = 1K
C2 = 1nF
C3 = 100 uF / 25 V
D1 = diode 10 ampères
D2, D3, D4, D5 = 1N4007
T1, T2 = selon l'exigence
T3, T4 = BC547
IC1 = IC 556
TR1, TR2 = comme suggéré dans la conception de la section précédente

Le circuit ci-dessus a été analysé par M. Selim et il a trouvé quelques défauts intéressants dans le circuit. Le principal défaut étant les impulsions PWM négatives manquantes des demi-cycles AC. Le deuxième défaut a été détecté avec les transistors qui ne semblaient pas isoler la commutation des deux mosfets selon le taux d'alimentation de 50 Hz.

L'idée ci-dessus a été modifiée par M. Selim, voici les détails de la forme d'onde après les modifications. modifications:

Image de forme d'onde:

CTRL est le signal 100 Hz après le redresseur, OUT provient de PWM des deux ondes de moitié, Vgs sont les tensions de grille des FET, Vd est le capteur sur l'enroulement secondaire, qui est synchronisé avec CTRL / 2.

Ne tenez pas compte des fréquences car elles sont incorrectes en raison des faibles vitesses d'échantillonnage (sinon cela devient trop lent sur l'iPad). À des fréquences d'échantillonnage plus élevées (20Mhz), le PWM semble assez impressionnant.

Pour fixer le cycle de service à 50% à environ 9 kHz, j'ai dû mettre une diode.

“qu'est-ce qu'un microcontrôleur pic ”

Salutations,

Selim

Modifications

Pour permettre la détection des demi-cycles négatifs, l'entrée de commande du circuit intégré doit être alimentée avec les deux demi-cycles du courant alternatif, ceci peut être réalisé en utilisant une configuration de redresseur en pont.
Voici à quoi devrait ressembler le circuit finalisé selon moi.

La base du transistor est maintenant connectée à une diode Zener de sorte que cela permettrait, espérons-le, aux transistors d'isoler la conduction mosfet de sorte qu'ils conduisent en alternance en réponse aux impulsions de 50 Hz à la base T4.

Mises à jour récentes de M. Selim

Bonjour Swag,

Je continue à lire vos blogs et continue d'expérimenter sur la maquette.
J'ai essayé l'approche zener-diode (pas de chance), les portes CMOS et, bien mieux, les amplificateurs opérationnels fonctionnaient le mieux. J'ai 90VAC sur 5VDC et 170VAC sur 9VDC à 50Hz, je crois que c'est synchronisé avec la grille (ne peut pas confirmer comme aucun oscilloscope). Btw le bruit va si vous le fixez avec un capuchon de 0,15u. sur la bobine secondaire.

Dès que je mets une charge sur la bobine secondaire, sa tension chute à 0VAC avec seulement une légère augmentation des ampères CC d'entrée. Les Mosfets n'essaient même pas de tirer plus d'amplis. Peut-être que certains pilotes mosfet comme IR2113 (voir ci-dessous) pourraient vous aider?

Bien que de bonne humeur, je pense que PWM n'est peut-être pas aussi simple qu'on l'espérait. Il est certainement bon de contrôler le couple sur les moteurs à courant continu à de faibles fréquences pwm. Cependant, lorsque le signal 50 Hz est haché à une fréquence plus élevée, il perd de la puissance pour une raison quelconque ou le mosfet PWMd ne peut pas fournir les ampères élevés nécessaires sur la bobine principale pour maintenir le 220VAC sous charge.

J'ai trouvé un autre schéma qui est très étroitement lié au vôtre, sauf PWM. Vous avez peut-être déjà vu celui-ci.
Le lien est sur https: // www (dot) electro-tech-online (dot) com / alternative-energy / 105324-grid-tie-inverter-schematic-2-0-a.html

Le circuit de gestion de l'alimentation est un lecteur H avec IGBT (nous pourrions utiliser des mosfets à la place). On dirait qu'il peut fournir la puissance à travers.
Cela a l'air compliqué mais en fait ce n'est pas trop mal, qu'en pensez-vous? J'essaierai de simuler le circuit de commande et je vous montrerai à quoi il ressemble.
Salutations,

Selim

Envoyé depuis mon iPad

Modifications supplémentaires

Quelques modifications et informations très intéressantes ont été fournies par Miss Nuvem, l'une des lectrices dévouées de ce blog, apprenons-les ci-dessous:

Bonjour M. Swagatam,

Je suis Miss Nuvem et je travaille dans un groupe qui construit certains de vos circuits lors d'un événement sur la vie durable au Brésil et en Catalogne. Vous devez visiter un jour.

J'ai simulé votre circuit onduleur Grid-Tie, et j'aimerais suggérer quelques modifications à la dernière conception que vous aviez sur votre message.

Tout d'abord, j'avais des problèmes où le signal de sortie PWM (broche 9 de IC1) se désintégrait et arrêterait d'osciller. Cela se produisait chaque fois que la tension de contrôle à la broche 11 passait au-dessus de la tension Vcc en raison de la chute sur D4. Ma solution a été d'ajouter deux diodes 1n4007 en série entre le redresseur et la tension de commande. Vous pourrez peut-être vous en tirer avec une seule diode, mais j'en utilise deux juste pour être en sécurité.

Un autre problème que j'avais était que les Vgs pour T1 et T2 n'étaient pas très symétriques. T1 était bien, mais T2 n'oscillait pas tout le chemin jusqu'aux valeurs Vcc parce que chaque fois que T3 était allumé, il mettait 0,7V à travers T4 au lieu de laisser R6 augmenter la tension. J'ai corrigé cela en mettant une résistance de 4,7 kohm entre T3 et T4. Je pense que toute valeur supérieure à cela fonctionne, mais j'ai utilisé 4,7 kohm.

J'espère que cela a du sens. Je joins une image du circuit avec ces modifications et les résultats de simulation que j'obtiens avec LTspice.
Nous travaillerons sur ce circuit et d'autres pour la semaine prochaine. Nous vous tiendrons au courant.

Meilleurs voeux.
Miss Cloud