Intéressé de faire votre propre onduleur avec chargeur intégré? Un simple circuit onduleur de 400 watts avec chargeur qui peut être très facilement construit et optimisé a été fourni dans cet article. Lisez la discussion complète à travers des illustrations soignées.

introduction

Un énorme onduleur de 400 watts avec circuit de chargeur intégré a été expliqué en détail dans cet article à travers des schémas de circuit. Un calcul simple pour évaluer les résistances de base des transistors a également été discuté.

J'ai discuté de la construction de quelques bons circuits onduleurs à travers certains de mes articles précédents et je suis vraiment excité par la réponse écrasante que je reçois des lecteurs. Inspiré par la demande populaire, j'ai conçu un autre circuit intéressant et plus puissant d'un onduleur avec chargeur intégré.

Le circuit actuel, bien que similaire en fonctionnement, est plus intéressant et avancé du fait qu'il dispose d'un chargeur de batterie intégré et que trop entièrement automatique.

Comme son nom l'indique, le circuit proposé produira une puissance de sortie massive de 400 watts (50 Hz) à partir d'une batterie de camion de 24 volts, avec un rendement aussi élevé que 78%.

Comme il est entièrement automatique, l’appareil peut être connecté en permanence au secteur. Tant que l'entrée CA est disponible, la batterie de l'onduleur est chargée en continu de sorte qu'elle soit toujours maintenue en position de repos et de remplissage.

Dès que la batterie est complètement chargée, un relais interne bascule automatiquement et fait passer la batterie en mode onduleur et la charge de sortie connectée est instantanément alimentée par l'onduleur.

Au moment où la tension de la batterie tombe en dessous du niveau préréglé, le relais bascule et fait passer la batterie en mode de charge, et le cycle se répète.

Sans perdre plus de temps, passons immédiatement à la procédure de construction.

Liste des pièces pour le schéma de circuit

Vous aurez besoin des pièces suivantes pour la construction du circuit de l'onduleur:

Toutes les résistances sont de ¼ watt, CFR 5%, sauf indication contraire.

R1 ---- R6 = À calculer - À lire en fin d'article
R7 = 100 K (50 Hz), 82 K (60 Hz)
R8 = 4K7,
R9 = 10K,
P1 = 10K,
C1 = 1000µ / 50V,
C2 = 10µ / 50V,
C3 = 103, CÉRAMIQUE,
C4, C5 = 47µ / 50V,
T1, 2, 5, 6 = BDY29,
T3, 4 = TIP 127,
T8 = BC547B
D1 ----- D6 = 1N 5408,
D7, D8 = 1N4007,
RELAIS = 24 VOLT, SPDT
IC1 - N1, N2, N3, N4 = 4093,
IC2 = 7812,
TRANSFORMATEUR INVERTER = 20 - 0 - 20 V, 20 AMPS. SORTIE = 120V (60Hz) OU 230V (50Hz),
CHARGE TRNASFORMER = 0 - 24V, 5 AMPS. ENTRÉE = 120V (60Hz) OU 230V (50Hz) SECTEUR AC

Fonctionnement du circuit

Nous savons déjà qu'un onduleur consiste essentiellement en un oscillateur qui entraîne les transistors de puissance suivants qui, à leur tour, commute alternativement le secondaire d'un transformateur de puissance de zéro à la tension d'alimentation maximale, produisant ainsi un puissant courant alternatif intensifié à la sortie primaire du transformateur. .

Dans ce circuit, l'IC 4093 forme le composant oscillant principal. L'une de ses portes N1 est configurée en oscillateur, tandis que les trois autres portes N2, N3, N4 sont toutes connectées en tant que tampons.

Les sorties oscillantes des tampons sont envoyées à la base des transistors d'amplification de courant T3 et T4. Ceux-ci sont configurés en interne en tant que paires Darlington et augmentent le courant à un niveau approprié.

Ce courant est utilisé pour piloter l'étage de sortie constitué des transistors de puissance T1, 2, 5 et 6.

Ces transistors en réponse à sa tension de base alternative sont capables de commuter toute la puissance d'alimentation dans l'enroulement secondaire du transformateur pour générer un niveau équivalent de sortie alternative.

Le circuit comprend également une section de chargeur de batterie automatique séparée.

Comment construire?

La partie construction de ce projet est assez simple et peut être complétée par les étapes simples suivantes:

Commencez la construction en fabriquant les dissipateurs de chaleur. Coupez deux morceaux de 12 par 5 pouces de feuilles d'aluminium, d'une épaisseur de ½ cm chacun.

Pliez-les pour former deux canaux compacts en «C». Percez avec précision une paire de trous de taille TO-3 sur chaque dissipateur de chaleur pour ajuster les transistors de puissance T3 --- T6 fermement sur les dissipateurs de chaleur à l'aide de vis, d'écrous et de rondelles à ressort.

Vous pouvez maintenant procéder à la construction de la carte de circuit imprimé à l'aide du schéma de circuit donné. Insérez tous les composants avec les relais, interconnectez leurs fils et soudez-les ensemble.

Gardez les transistors T1 et T2 peu éloignés des autres composants afin que vous puissiez trouver suffisamment d'espace pour monter les dissipateurs de chaleur de type TO-220 dessus.

Continuez ensuite à interconnecter la base et l'émetteur des T3, 4, 5 et T6 aux points appropriés sur le circuit imprimé. Connectez également le collecteur de ces transistors à l'enroulement secondaire du transformateur à l'aide de fils de cuivre épais (15 SWG) conformément au schéma de circuit illustré.

Serrez et fixez l'ensemble dans une armoire métallique solide bien ventilée. Rendre les raccords absolument fermes à l'aide d'écrous et de boulons.

Terminez l'unité en installant les interrupteurs externes, le cordon d'alimentation, les prises de sortie, les bornes de batterie, le fusible, etc. sur l'armoire.

Ceci conclut la construction de cet onduleur avec chargeur intégré.

Comment calculer la résistance de base du transistor pour les onduleurs

La valeur de la résistance de base pour un transistor particulier dépendra en grande partie de sa charge de collecteur et de la tension de base. L'expression suivante fournit une solution simple pour calculer avec précision la résistance de base d'un transistor.

R1 = (Ub - 0,6) * Hfe / ILOAD

“les circuits numériques sont fabriqués à partir de pièces analogiques ”

Ici Ub = tension source vers R1,

Hfe = gain de courant direct (pour TIP 127, il est plus ou moins 1000, pour BDY29, il est d'environ 12)

ILOAD = Courant requis pour activer complètement la charge du collecteur.

Ainsi, le calcul de la résistance de base des différents transistors impliqués dans le présent circuit devient maintenant assez facile. Il est préférable de faire avec les points suivants.

Nous commençons par calculer les résistances de base des transistors BDY29.

Selon la formule, pour cela, nous aurons besoin de connaître ILOAD, qui se trouve ici être le demi-enroulement secondaire du transformateur. À l'aide d'un multimètre numérique, mesurez la résistance de cette partie du transformateur.

Ensuite, à l'aide de la loi d'Ohm, trouvez le courant (I) qui passera à travers cet enroulement (ici U = 24 volts).

R = U / I ou I = U / R = 24 / R

Divisez la réponse par deux, car le courant de chaque demi-enroulement est divisé entre les deux BDY29 en parallèle.
Comme nous savons que la tension d'alimentation reçue du collecteur du TIP127 sera de 24 volts, nous obtenons la tension de source de base pour les transistors BDY29.
En utilisant toutes les données ci-dessus, nous pouvons maintenant calculer très facilement la valeur des résistances de base pour les transistors BDY29.
Une fois que vous avez trouvé la valeur de la résistance de base du BDY29, elle deviendra évidemment la charge du collecteur pour le transistor TIP 127.
Ensuite, comme ci-dessus en utilisant la loi d'Ohm, trouvez le courant traversant la résistance ci-dessus. Une fois que vous l'avez, vous pouvez continuer à trouver la valeur de la résistance de base pour le transistor TIP 127 simplement en utilisant la formule présentée au début de l'article.
La formule de calcul de transistor simple expliquée ci-dessus peut être utilisée pour trouver la valeur de la résistance de base de tout transistor impliqué dans tout circuit

Conception d'un onduleur de 400 watts basé sur Mosfet simple

Étudions maintenant une autre conception qui est peut-être le circuit onduleur équivalent à onde sinusoïdale de 400 watts le plus simple. Il fonctionne avec le plus petit nombre de composants et est capable de produire des résultats optimaux. Le circuit a été demandé par l'un des participants actifs de ce blog.

Le circuit n'est pas réellement une onde sinusoïdale dans le vrai sens du terme, mais c'est la version numérique et est presque aussi efficace que son homologue sinusoïdal.

Comment ça fonctionne

À partir du schéma de circuit, nous pouvons observer les nombreuses étapes évidentes d'une topologie d'onduleur. Les grilles N1 et N2 forment l'étage oscillateur et sont chargées de générer les impulsions de base à 50 ou 60 Hz, ici elles ont été dimensionnées pour générer une sortie d'environ 50 Hz.

Les portes sont de l'IC 4049 qui se compose de 6 portes NON, deux ont été utilisées dans l'étage de l'oscillateur tandis que les quatre autres sont configuré comme tampons et inverseurs (pour inverser les impulsions carrées, N4, N5)

Jusque-là, les étages se comportent comme un onduleur à onde carrée ordinaire, mais l'introduction de l'étage IC 555 transforme l'ensemble de la configuration en un circuit onduleur à onde sinusoïdale à commande numérique.

La section IC 555 a été câblée comme une MV astable, le pot 100K est utilisé pour optimiser l'effet PWM de la broche n ° 3 de l'IC.

Les impulsions négatives provenant de l'IC 555 ne sont utilisées ici que pour ajuster les impulsions d'onde carrée aux grilles des MOSFET respectifs, via les diodes correspondantes.

Les MOSFET utilisés peuvent être de tout type capable de gérer 50V à 30 ampères.

Les 24 batteries doivent être constituées de deux batteries 12V 40 AH en série. L'alimentation des circuits intégrés doit être fournie par l'une des batteries, car les circuits intégrés seront endommagés à 24 volts.

Le potentiomètre 100K doit être ajusté à l'aide d'un compteur RMS pour rendre la valeur RMS à la sortie aussi proche que possible d'un signal sinusoïdal d'origine à la tension appropriée.

Le circuit a été exclusivement développé et conçu par moi.

Commentaires de M. Rudi concernant le problème de forme d'onde obtenu à partir du circuit onduleur de 400 watts ci-dessus

Bonjour Monsieur,

j'ai besoin de votre aide monsieur. je viens de terminer ce circuit. mais le résultat n'est pas ce à quoi je m'attendais, veuillez vous référer à mes photos ci-dessous.

C'est la mesure d'onde du côté de la porte (également à partir de l'ic 555 et 4049): elle est tout simplement belle. fréquence et cycle de service presque à la valeur désirée.

il s'agit de la mesure de la vague du côté du drain mosfet. tout est en désordre. freq et duty cycle sont des changements.

c'est je mesure à partir de la sortie de mon transformateur (à des fins de test, j'ai utilisé 2A 12v 0 12v - 220v CT).

comment obtenir l'onde de sortie du transformateur comme une porte? j'ai des hauts à la maison. J'essaie de mesurer la sortie de la porte, du drain et du transformateur. la forme d'onde est presque la même sur ces petits hauts (onde sinusoïdale modifiée). comment obtenir ce résultat dans mon circuit?

s'il vous plaît veuillez aider, merci monsieur.

Résolution du problème de forme d'onde

Salut Rudi,

cela se produit probablement en raison de pics inductifs du transformateur, veuillez essayer ce qui suit:

d'abord, augmentez un peu plus la fréquence 555 afin que les «piliers» à travers chaque cycle d'onde carrée semblent uniformes et bien distribués. Peut-être qu'un cycle à 4 piliers serait meilleur et plus facile que le modèle de forme d'onde actuel.