แนวคิดต่อไปนี้อธิบายถึงวงจรอินเวอร์เตอร์โซลาร์กริดไทร์ที่เรียบง่าย แต่ใช้งานได้ซึ่งสามารถปรับเปลี่ยนได้อย่างเหมาะสมสำหรับการสร้างกำลังวัตต์ตั้งแต่ 100 ถึง 1,000 VA ขึ้นไป
อินเวอร์เตอร์ผูกกริดคืออะไร
เป็นระบบอินเวอร์เตอร์ที่ออกแบบมาให้ทำงานเหมือนกับอินเวอร์เตอร์ทั่วไปที่ใช้กำลังไฟฟ้าเข้า DC โดยมีข้อยกเว้นว่าเอาต์พุตจะถูกป้อนกลับไปที่กริดยูทิลิตี้
พลังที่เพิ่มเข้ามาในกริดนี้อาจมีไว้เพื่อเอื้อต่อความต้องการพลังงานที่เพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ และเพื่อสร้างรายได้แฝงจาก บริษัท สาธารณูปโภคตามเงื่อนไขของพวกเขา (ใช้ได้ในบางประเทศเท่านั้น)
สำหรับการดำเนินการตามกระบวนการข้างต้นจะทำให้มั่นใจได้ว่าเอาต์พุตจากอินเวอร์เตอร์จะซิงโครไนซ์กับกำลังกริดอย่างสมบูรณ์แบบในแง่ของ RMS รูปคลื่นความถี่และขั้วเพื่อป้องกันพฤติกรรมและปัญหาที่ผิดธรรมชาติ
แนวคิดที่เสนอซึ่งออกแบบโดยฉันเป็นอีกหนึ่งวงจรอินเวอร์เตอร์แบบกริดไทด์ (ไม่ได้รับการตรวจสอบ) ซึ่งง่ายกว่าและสมเหตุสมผลกว่า การออกแบบก่อนหน้านี้ .
วงจรอาจเข้าใจได้ด้วยความช่วยเหลือของประเด็นต่อไปนี้:
GTI Circuit ทำงานอย่างไร
สายไฟ AC จากระบบกริดใช้กับ TR1 ซึ่งเป็นหม้อแปลงแบบขั้นบันได
TR1 ลดอินพุตหลักเป็น 12V และแก้ไขด้วยความช่วยเหลือของเครือข่ายบริดจ์ที่สร้างขึ้นโดยไดโอด 1N4148 สี่ตัว
แรงดันไฟฟ้าที่แก้ไขใช้สำหรับจ่ายไฟให้กับ IC ผ่านไดโอด 1N4148 แต่ละตัวที่เชื่อมต่อผ่านพินที่เกี่ยวข้องของ ICs ในขณะที่ตัวเก็บประจุ 100uF ที่เกี่ยวข้องตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้กรองแรงดันไฟฟ้าอย่างเหมาะสม
แรงดันไฟฟ้าที่ได้รับหลังจากบริดจ์ยังใช้เป็นอินพุตการประมวลผลสำหรับไอซีสองตัว
เนื่องจากสัญญาณด้านบน (ดูรูปคลื่น # 1) ไม่มีการกรองจึงประกอบด้วยความถี่ 100Hz และกลายเป็นสัญญาณตัวอย่างสำหรับการประมวลผลและเปิดใช้งานการซิงโครไนซ์ที่จำเป็น
ขั้นแรกให้ป้อนที่พิน # 2 ของ IC555 ซึ่งใช้ความถี่เพื่อเปรียบเทียบกับคลื่นฟันเลื่อย (ดูรูปคลื่น # 2) ข้ามพิน # 6/7 ที่ได้จากตัวสะสมของทรานซิสเตอร์ BC557
การเปรียบเทียบข้างต้นช่วยให้ IC สามารถสร้างเอาต์พุต PWM ที่ต้องการโดยซิงค์กับความถี่ของสายไฟกริด
สัญญาณจากบริดจ์ยังถูกป้อนไปยังพิน # 5 ซึ่งจะแก้ไขค่า RMS ของเอาต์พุต PWM ที่ตรงกับรูปคลื่นกริดอย่างแม่นยำ (ดูรูปคลื่น # 3)
อย่างไรก็ตาม ณ จุดนี้เอาต์พุตจาก 555 มีกำลังไฟต่ำและจำเป็นต้องได้รับการเพิ่มประสิทธิภาพและประมวลผลเพื่อให้จำลองและสร้างสัญญาณ AC ทั้งสองครึ่ง
สำหรับการดำเนินการข้างต้นไฟล์ 4017 และสเตจมอสเฟ็ทรวมอยู่ด้วย .
100Hz / 120Hz จากบริดจ์ยังได้รับโดย 4017 ที่พิน # 14 ซึ่งหมายความว่าตอนนี้เอาต์พุตจะเรียงลำดับและทำซ้ำจากพิน # 3 กลับไปที่พิน # 3 เพื่อให้ mosfets ถูกสลับควบคู่และตรงที่ความถี่ของ 50Hz ซึ่งหมายความว่าแต่ละ mosfet จะทำงาน 50 ครั้งต่อวินาทีสลับกันไป
mosfets ตอบสนองต่อการกระทำข้างต้นจาก IC4017 และสร้างเอฟเฟกต์ push pull ที่สอดคล้องกันเหนือหม้อแปลงที่เชื่อมต่อซึ่งจะทำให้เกิดแรงดันไฟฟ้ากระแสสลับที่ต้องการที่ขดลวดทุติยภูมิ
สิ่งนี้สามารถนำไปใช้โดยการจัดหาอินพุต DC ไปยังมอสฟายจากแหล่งพลังงานหมุนเวียนหรือแบตเตอรี่
อย่างไรก็ตามแรงดันไฟฟ้าข้างต้นจะเป็นคลื่นสี่เหลี่ยมธรรมดาซึ่งไม่สอดคล้องกับรูปคลื่นกริดจนกว่าและเว้นแต่เราจะรวมเครือข่ายที่ประกอบด้วยไดโอด 1N4148 สองตัวที่เชื่อมต่อผ่านประตูของมอสเฟตและพิน # 3 ของ IC555
เครือข่ายด้านบนตัดคลื่นสี่เหลี่ยมที่ประตูของมอสต์อย่างถูกต้องตามรูปแบบ PWM หรือกล่าวอีกนัยหนึ่งคือการแกะสลักคลื่นสี่เหลี่ยมตรงกับรูปคลื่น AC แบบกริดแม้ว่าจะอยู่ในรูปแบบ PWM (ดูรูปคลื่น # 4)
ตอนนี้เอาต์พุตข้างต้นจะถูกป้อนกลับไปที่กริดที่สอดคล้องกับข้อกำหนดและรูปแบบกริดอย่างถูกต้อง
เอาท์พุตกำลังไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้ตั้งแต่ 100 วัตต์ถึง 1,000 วัตต์หรือมากกว่านั้นโดยการกำหนดขนาด DC อินพุตมอสเฟตและการจัดอันดับของหม้อแปลงให้เหมาะสม
วงจรอินเวอร์เตอร์โซลาร์กริดไทร์ที่กล่าวถึงจะยังคงทำงานได้ตราบเท่าที่มีกระแสไฟอยู่ในขณะที่ระบบไฟหลักล้มเหลว TR1 จะปิดสัญญาณอินพุตและวงจรทั้งหมดจะหยุดลงซึ่งเป็นสถานการณ์ที่จำเป็นอย่างยิ่งสำหรับอินเวอร์เตอร์แบบกริด ระบบวงจร
แผนภูมิวงจรรวม
รูปภาพรูปคลื่นที่สันนิษฐาน
มีบางอย่างไม่ถูกต้องในการออกแบบข้างต้น
ตามที่คุณ Selim Yavuz การออกแบบข้างต้นมีบางสิ่งที่ดูน่าสงสัยและต้องการการแก้ไขมาฟังสิ่งที่เขาพูด:
สวัสดี Swag
หวังว่าคุณคงสบายดี.
ฉันเหนื่อย วงจรของคุณ บนกระดานขนมปัง ดูเหมือนว่าจะใช้งานได้ยกเว้นส่วน pwm ด้วยเหตุผลบางอย่างฉันได้รับโคกสองเท่า แต่ไม่มี pwm จริง โปรดช่วยฉันเข้าใจว่า 555 pwm เป็นอย่างไร? ฉันสังเกตเห็นว่า 2.2k และ 1u สร้างทางลาด 10ms ฉันเชื่อว่าทางลาดควรเร็วกว่านั้นมากเนื่องจาก half wave คือ 10ms ฉันอาจพลาดบางสิ่งไป
นอกจากนี้ 4017 ยังเปลี่ยนงานที่สะอาดอย่างมีความสุขไปมา เมื่อคุณเปิดเครื่องนาฬิกา 100 hz จะทำให้ตัวนับเริ่มต้นจาก 0 เสมอเราจะมั่นใจได้อย่างไรว่ามันอยู่ในเฟสกับเส้นตารางเสมอ?
ชื่นชมความช่วยเหลือและแนวคิดของคุณ
ความนับถือ,
เซลิม
การแก้ไขปัญหาวงจร
สวัสดี Selim
ขอบคุณสำหรับการอัพเดท.
คุณถูกต้องแน่นอนคลื่นสามเหลี่ยมควรมีความถี่สูงกว่ามากเมื่อเทียบกับอินพุตมอดูเลตที่พิน # 5
สำหรับสิ่งนี้เราสามารถหา IC ขนาด 300Hz (โดยประมาณ) 555 แยกต่างหากสำหรับป้อน pin2 ของ pwm IC 555
นี้จะแก้ปัญหาทั้งหมดตามที่ฉัน
4017 ควรโอเวอร์คล็อกผ่าน 100Hz ที่ได้รับจากวงจรเรียงกระแสแบบบริดจ์และพิน 3 พิน 2 สำหรับการขับเคลื่อนเกตและพิน 4 ที่เชื่อมต่อกับพิน 15 สิ่งนี้จะช่วยให้แน่ใจว่าการซิงโครไนซ์กับความถี่ไฟหลักสมบูรณ์แบบ
ความนับถือ.
การออกแบบขั้นสุดท้ายตามบทสนทนาข้างต้น
แผนภาพด้านบนได้รับการวาดใหม่ด้านล่างโดยมีหมายเลขชิ้นส่วนและสัญลักษณ์จัมเปอร์ที่แตกต่างกัน
คำเตือน: ไอเดียนี้ขึ้นอยู่กับการจำลองแบบจินตนาการเท่านั้นคำเตือนของมุมมองได้รับคำแนะนำอย่างเคร่งครัด
ปัญหาหลักของการออกแบบข้างต้นที่ผู้สร้างหลายคนต้องเผชิญคือการทำให้มอสเฟ็ทร้อนขึ้นระหว่างการดำเนินการ GTI สาเหตุที่เป็นไปได้และวิธีแก้ไขตามที่ Mr. Hsen แนะนำไว้ด้านล่าง
การแก้ไขที่เสนอในขั้นตอน mosfet ตามคำแนะนำของ Mr. Hsen ยังถูกแนบไว้ด้วยหวังว่าการแก้ไขดังกล่าวจะช่วยควบคุมปัญหาได้อย่างถาวร:
สวัสดีคุณนาย Swagatam:
ฉันดูแผนภาพของคุณอีกครั้งและฉันมั่นใจอย่างยิ่งว่าประตูของ MOSFET จะถึงสัญญาณมอดูเลต (HF PWM) ไม่ใช่สัญญาณธรรมดา 50 cs ดังนั้นฉันจึงยืนยันว่าต้องรวมไดรเวอร์ที่ทรงพลังกว่า CD4017 เข้าด้วยกันและความต้านทานของซีรีส์ควรมีค่าต่ำกว่ามาก
สิ่งที่ต้องพิจารณาอีกประการหนึ่งคือที่จุดเชื่อมต่อของตัวต้านทานและประตูไม่ควรเป็นองค์ประกอบอื่นที่เพิ่มเข้ามาและในกรณีนี้ฉันเห็นว่าไปที่ไดโอด 555
เพราะนี่อาจเป็นสาเหตุที่ทำให้ MOFET ตัวใดตัวหนึ่งร้อนขึ้นเนื่องจากมันสามารถสั่นได้เอง ดังนั้นฉันคิดว่า mosfet ร้อนเพราะมันสั่นไม่ใช่เพราะหม้อแปลงเอาท์พุท
ขอโทษนะ แต่สิ่งที่ฉันกังวลคือโครงการของคุณประสบความสำเร็จเพราะฉันรู้สึกดีมากและฉันไม่ได้ตั้งใจที่จะวิพากษ์วิจารณ์
ขอแสดงความนับถือ hsen
ปรับปรุง Mosfet Driver
ตามคำแนะนำจาก Mr Hsen สามารถใช้บัฟเฟอร์ BJT ต่อไปนี้เพื่อให้มั่นใจว่า mosfets สามารถทำงานได้ด้วยความปลอดภัยและการควบคุมที่ดีขึ้น
คู่ของ: วงจรกรอง / เครื่องกรองน้ำอัลตราไวโอเลต UV ที่บ้าน ถัดไป: วงจรสวิตช์เลือกรีเลย์ 10 ขั้นตอน
